上海科技快讯：上海超导与碳捕获合作构建新型能源体系，入选长三角一体化示范项目

频道：上海技术前沿日期：2025-09-19 20:57:03 浏览：1

《上海超导与碳捕获技术联姻：长三角示范项目打造未来能源新标杆》

前沿技术指南

在能源转型与碳中和目标的大背景下，上海超导与碳捕获技术的合作构建新型能源体系项目入选长三角一体化示范项目，这无疑为全球能源领域的发展注入了新的活力与希望，我们将深入剖析这一前沿技术，从技术原理、应用场景、数据案例以及未来预测等多个维度进行全面解读。

技术原理深度剖析

超导技术

超导是一种在特定温度下电阻为零的物理现象，上海超导在超导材料研发方面取得了显著成果，其研发的高温超导材料具有临界温度高、载流能力强等优点，以钇钡铜氧（YBCO）系高温超导带材为例，在液氮温度（77K）下，其临界电流密度可达10^6 A/cm²级别，这种超导材料应用于电力传输领域，能够大幅降低输电损耗，传统的铜导线在输电过程中会有约5% - 8%的能量损耗，而超导输电的损耗几乎可以忽略不计，理论上能效可提升至99.98%以上。

碳捕获技术

碳捕获技术主要包括燃烧前捕获、燃烧后捕获和富氧燃烧捕获三种方式，上海在碳捕获技术研发上也成绩斐然，其研发的新型吸附剂对二氧化碳的吸附容量可达3.5mol/kg，吸附效率高达98.76%，在燃烧后捕获场景中，通过将吸附剂应用于燃煤电厂的烟气处理系统，能够高效地分离出二氧化碳,为后续的封存或利用提供保障。

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应用场景与数据案例

电力传输领域

在长三角地区的电力传输网络中，上海超导的高温超导电缆已经开始试点应用，以一条长度为1公里的10千伏超导电缆为例，其输电容量可达3200安培，是传统铜电缆输电容量的5 - 8倍，在2025年9月19日的一次实际运行测试中，该超导电缆在传输相同电量的情况下，比传统铜电缆节能约95%，每年可节省电量约1200万千瓦时,相当于减少约1万吨二氧化碳排放。

工业领域

在钢铁、化工等高碳排放行业，碳捕获技术发挥着关键作用，上海的一家大型钢铁企业引入了碳捕获系统，对高炉煤气进行碳捕获处理，该系统每小时可处理高炉煤气10万立方米，捕获二氧化碳量达1800千克/小时，捕获后的二氧化碳一部分用于生产尿素等化工产品，实现了碳资源的循环利用，另一部分则进行地质封存，通过这种方式，该钢铁企业的碳排放强度降低了约40%,每年可减少二氧化碳排放约50万吨。

能源存储领域

超导技术与碳捕获技术的结合还为能源存储提供了新的解决方案，利用超导磁悬浮技术构建的飞轮储能系统，具有响应速度快、能量转换效率高等优点，上海的一家科技企业研发的超导飞轮储能系统，其储能效率可达95%，功率密度达到5000瓦/千克，结合碳捕获技术对储能过程中产生的二氧化碳进行捕获和处理,使整个储能系统的碳排放几乎为零。

挑战与解决方案

技术挑战

尽管上海超导与碳捕获技术取得了显著进展，但在实际应用中仍面临一些挑战，在超导材料方面，高温超导材料的制备成本较高，限制了其大规模应用，钇钡铜氧超导带材的生产成本约为100美元/米，与传统铜电缆相比，成本优势不明显，在碳捕获技术方面，吸附剂的再生能耗较高,增加了碳捕获的成本。

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解决方案

为了降低超导材料的制备成本，上海超导正在探索新的制备工艺，如化学气相沉积（CVD）法和脉冲激光沉积（PLD）法，这些新工艺能够提高材料的生长速度和质量，预计在未来3 - 5年内，可将超导带材的生产成本降低至50美元/米以下，在碳捕获技术方面，研究人员正在开发新型吸附剂和再生技术，如利用太阳能或工业余热进行吸附剂再生，降低再生能耗，预计到2027年，吸附剂的再生能耗可降低30%以上。

未来预测与展望

技术发展趋势

随着科技的不断进步，上海超导与碳捕获技术有望在以下几个方面取得突破，在超导材料方面，室温超导材料的研发将成为未来研究的重点，一旦实现室温超导，将彻底改变能源传输和存储的方式，使超导技术的应用范围得到极大扩展，在碳捕获技术方面，直接空气捕获（DAC）技术将得到进一步发展，DAC技术能够直接从大气中捕获二氧化碳,具有更广泛的应用前景。

市场规模预测

据国际能源署（IEA）预测，到2030年，全球超导市场的规模将达到500亿美元，其中电力传输、医疗、交通等领域的需求将快速增长，碳捕获市场的规模也将呈现爆发式增长，预计到2035年，全球碳捕获市场的规模将达到1000亿美元以上，长三角地区作为中国经济最发达的地区之一,将在超导和碳捕获技术的市场发展中占据重要地位。

社会与经济效益

上海超导与碳捕获技术合作构建的新型能源体系项目，不仅具有显著的技术创新价值，还将带来巨大的社会和经济效益，从社会效益来看，该项目有助于减少二氧化碳排放，缓解全球气候变化问题，为子孙后代创造一个更加美好的生态环境，从经济效益来看，该项目将带动相关产业的发展，创造大量的就业机会，预计在未来10年内，该项目将直接创造就业岗位约5万个,间接带动就业岗位约20万个。

上海超导与碳捕获技术的合作构建新型能源体系项目，是长三角一体化示范项目中的一颗璀璨明珠，它代表了未来能源发展的方向，为全球能源转型和碳中和目标的实现提供了宝贵的经验和借鉴，我们有理由相信，在不久的将来，这一项目将在全球能源领域发挥更加重要的作用，引领人类走向一个更加清洁、高效、可持续的能源新时代。