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Bi-2223带材具有高临界温度特点 下游应用场景正在逐步拓展

2026-10-26 17:32      责任编辑:周圆    来源:www.newsijie.com    点击: 次

Bi-2223带材具有高临界温度特点 下游应用场景正在逐步拓展

  Bi-2223是铋锶钙铜氧(BSCCO)体系中实用化超导相里临界温度最高的品种,Tc约110K,高于液氮沸点77K,能够在液氮温区运行,大幅降低制冷配套成本。Bi-2223晶体由CuO2超导层与Bi-O绝缘阻挡层沿c轴交替堆叠,具备显著的层状各向异性,商业化产品以银包套扁带材为主。
 
  与REBCO涂层导体(第二代高温超导带材)在金属基带表面外延生长超导薄膜的路线不同,Bi-2223带材采用粉末装管法(PIT),将前驱粉体填入银或银合金包套管,经拉拔、轧制与多轮热处理,逐步形成织构化Bi-2223超导相,归属于第一代高温超导带材。
 
  Bi-2223带材按机械结构可分为裸带与层压增强带;按银包套组分,则包含纯银包套以及Ag-Mg、Ag-Mn、Ag-Mg-Ni等银合金包套方案。Bi-2212同属于BSCCO体系,但以圆线形态面向4.2K、12T以上高场磁体;Bi-2223以带材形式主攻液氮温区电力装备与磁体场景,二者在产业链中定位形成差异化。
 
  根据新思界产业研究中心发布的《2026-2030年全球及中国Bi-2223带材行业研究及十五五规划分析报告》显示,超导电缆是Bi-2223带材最成熟的工程化应用场景。德国高温超导输电试验项目“AmpaCity”于2011年启动,计划为德国埃森市中心地段铺设长度为1公里的高温超导输电电路,电缆结构为三相同轴设计,导体层采用Bi-2223带材,于2014年投入运行,该项目验证了Bi-2223带材在城市电网中长周期运行的可行性。
 
  核聚变装置构成Bi-2223带材的增量应用方向。中国聚变工程实验堆(CFETR)配套100kA级高温超导电流引线,由室温侧铜导体换热段与超导段构成,超导段采用Bi-2223带材,该需求推动Bi-2223带材从科研示范供给向聚变工程化批量供货阶段迈进。
 
  此外,Bi-2223带材在超导故障限流器、超导变压器、超导电机以及超导储能装置领域均已有示范项目落地,但上述方向的产业化规模明显小于超导电缆与磁体赛道。
 
  Bi-2223带材制备采用PIT工艺,流程依次为前驱粉体合成、银管填粉、多芯集束组装、拉拔与轧制形变、多轮热处理;工艺核心难点在于Bi-2223相稳定成相的温度窗口窄,带材临界电流对c轴织构度高度敏感,同时长尺度带材的临界电流均匀性控制难度较高。
 
  新思界行业分析人士表示,住友电工是目前全球可稳定量产千米级Bi-2223相带材的核心供应商。在我国,英纳超导是Bi-2223带材较早实现工程化的厂商,可稳定制备百米级带材,并具备千米样带研制能力;2026年5月,西部超导在接受调研者提问时表示,公司掌握Bi-2223工程化制备技术,打通适配批量化生产的全流程工艺,已研制出百米量级Bi-2223带材。
 
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