10MJ超导磁储能模块

液氢温区双材料

用YBCO与MgB₂混合绕制的环形D形线圈，在高场与低场区分别发挥两种材料的优势，验证10MJ储能目标。

Meng, Song · Ruijie, Yang · 马韬 · Geng, Jianzhao · Yunshu, Zhou · 徐颖

Journal of Energy Storage 2026

具体参数

最大储能

{'zh': '11.9', 'en': '11.9'} MJ

有效输出能量

{'zh': '10', 'en': '10'} MJ

工作电流

{'zh': '1600', 'en': '1600'} A

工作温度

{'zh': '20', 'en': '20'} K

MgB₂电缆临界电流

{'zh': '3', 'en': '3'} kA

YBCO线圈温升

{'zh': '0.8', 'en': '0.8'} K

MgB₂线圈温升

{'zh': '0.1', 'en': '0.1'} K

技术优势

温升极小

YBCO线圈在1400 A时温升低于0.8 K，MgB₂线圈在同等电流下温升低于0.1 K，快速升流下也无明显差异，说明线圈稳定性好。

大电流承载

MgB₂磁体电缆临界电流在20 K、3 T下超过3 kA，能承载大电流。

设计可扩展

采用环形D形线圈结构，在高场区使用YBCO、低场区使用MgB₂，分别利用两种材料的优势，验证了10 MJ储能目标。

应用场景

• 电网调频：高功率快速响应，平滑电网频率波动。
• 液氢储能：利用液氢冷却超导磁体，实现储能与氢能耦合。
• 超导电力设备：验证大容量超导磁体关键技术，推动设备工程化。
• 可再生能源并网：平抑可再生能源出力波动，提高并网友好性。