
首先,超導體具有零電阻效應,能夠減少電流傳輸過程中的能量損耗,從而解決電阻和損耗的問題。其次,超導線圈的載流能力強,能夠提供更強的磁場強度。這對于磁約束可控核聚變非常重要,因為高溫超導線圈可以提供足夠強的磁場來約束等離子體,提升等離子體的約束時間。此外,高磁場強度也有助于降低聚變堆的成本,因為聚變功率與磁場強度的4次方成正比,而裝置半徑的3次方成反比。因此,高溫超導材料能夠提供更強的磁場,使得聚變裝置尺寸減小,進而降低聚變堆的成本。 在國際上,美國麻省理工學院的高溫超導緊湊型托卡馬克SPARC裝置以及英國卡拉姆聚變能源中心負責的STEP裝置成為代表性項目。使用新型高溫超導材料后,SPARC反應堆的性能指標將與國際熱核聚變實驗堆(ITER)相當,但其體積僅為ITER的2%。SPARC裝置中高溫超導磁體成本占比達50%。目前,這些項目都處于概念設計階段。國內的多家民營企業,如新奧集團、星環聚能和能量奇點等,也在進