京都大學開發高溫超導集合導體「SCSC電纜」與繞線技術,透過多細絲化與多層繞製,降低交流損耗並提升電纜的柔韌性與載流能力,可望應用於超導馬達及核融合發電所需的超導線圈。高溫超導線具有零電阻特性,可在高電流密度下傳輸電流,有助於馬達小型化、輕量化與節能,但傳統高溫超導線仍面臨交流損耗較大、柔韌性不足等問題。
SCSC電纜將帶狀高溫超導線中的超導薄膜分割成細絲,再以銅鍍層將各細絲進行電性連接,並螺旋纏繞於直徑3 mm以下的金屬芯周圍,以抑制耦合電流產生的渦電流。此次研究將24條銅鍍多細絲高溫超導線分8層纏繞,成功製作SCSC電纜,理論上可承載數千安培電流,若更換高溫超導線種類,也可望應用於核融合發電的超導線圈。此外,研究團隊透過改良電纜製造設備,成功試製長45 m的SCSC電纜,已具備應用於航空電動推進馬達的潛力。團隊進一步製作5層、33匝的圓形線圈,以及3匝的立體鞍形線圈,兩種線圈通電電流皆與理論預測值幾乎一致。
其中,33匝圓形線圈的交流損耗實測值,僅約為4 mm寬超導線電纜預測值的約1/10,顯示SCSC技術可兼顧高電流傳輸、線圈化與低損耗,為高溫超導設備的實際應用提供新途徑。