欧洲核子研究中心的Rebco电缆

Rebco（稀土氧化钡铜）电缆就是这样一种技术。它最初的设计目的是将极高的功率传输给大型强子对撞机等粒子加速器。现在，欧洲核子研究中心和空中客车子公司UpNext正在探索其在未来氢动力飞机配电系统中的应用，作为Scale（低排放航空用超导体）演示器的一部分。

“高温”超导性

在极低的温度下，一些材料没有电阻，因此没有功率损失。在欧洲核子研究中心，由于强大的磁铁将粒子相互引导，超导电缆最大限度地提高了效率，并将能源使用降至最低。

欧洲核子研究中心磁体和超导体小组副组长Amalia Ballarino说：“我们的磁体依赖于能够在非常小的横截面内传输非常高电流的电缆。如果您考虑12000A，这些电流水平是你在使用传统材料的日常应用中找不到的。架空线路通常不会传输超过2000～3000A的电流。以紧凑的配置产生这些场，然后以合理的成本运行机器的唯一方法是拥有超导体。”

Rebco是一种“高温”超导体，温度为77K或-196ºC，无论如何都不温暖，但比液氦冷却的4.2K低温超导体的温度高得多。

Rebco带材通常制造长度为100米，宽度为4毫米，厚度为0.1毫米，在液氮中冷却时可以传输约200A的电流。几根带材组合成一根电缆，并联连接，可以传输非常高的电流。

Ballarino表示，这种电缆的功率损耗“几乎为零”，尽管在转换过程中和在交流电下运行时会产生损耗。这些特性意味着电缆可以显着减轻电动或混合动力传动系统中配电系统的重量，从而可以减少燃料或延长氢飞机的航程。

Cern正与UpNext合作，探索不同的配置。例如，起飞和到达时需要瞬时动力，而远程巡航则需要不同的设置。如果飞机使用液态氢燃料，它本身就可以提供机载低温系统，将电缆冷却到超导温度。

成本压力

先进技术一开始可能很昂贵，但欧洲核子研究中心的团队相信，这些优势将证明成本的合理性。随着航空业面临净零挑战的规模，实现可持续飞行的技术会得到巨大的行业支持。