為航空領(lǐng)域帶來99.5%效率突破：全球首臺(tái)無低溫冷卻劑超導(dǎo)電機(jī)

與通常需要龐大外部冷卻系統(tǒng)的典型超導(dǎo)機(jī)器不同，Hinetics公司的系統(tǒng)完全無需低溫冷卻劑且自成一體。

POETS中心成員、美國(guó)初創(chuàng)公司Hinetics在2026年國(guó)際消費(fèi)電子展上發(fā)布了全球首臺(tái)完全集成化、無需低溫冷卻劑的超導(dǎo)電動(dòng)機(jī)。該項(xiàng)目由美國(guó)能源部高級(jí)研究計(jì)劃局資助，正在為航空航天和人工智能數(shù)據(jù)中心應(yīng)用進(jìn)行開發(fā)。

Hinetics工程師拉坦·文卡塔拉曼在接受媒體采訪時(shí)，將該裝置描述為一項(xiàng)代表三年研發(fā)成果的實(shí)用概念驗(yàn)證演示機(jī)。文卡塔拉曼表示："大家在這里看到的是一臺(tái)實(shí)用的超導(dǎo)電動(dòng)機(jī)。它是一個(gè)縮小版的概念驗(yàn)證演示機(jī)，但集成了我們過去三年研發(fā)的所有技術(shù)。"

雖然這臺(tái)具體裝置是縮小版本，但Hinetics目前正在研制一臺(tái)六兆瓦的超導(dǎo)電動(dòng)機(jī)。文卡塔拉曼指出，目標(biāo)是使超導(dǎo)技術(shù)在近期具備實(shí)用性。他認(rèn)為主要障礙在于超導(dǎo)帶材的高成本，不過他也提到過去三年成本已降低一半。"我們預(yù)計(jì)未來三年會(huì)有類似的降幅。這將使超導(dǎo)機(jī)器更具可擴(kuò)展性和商業(yè)可行性。"

一體式設(shè)計(jì)

該電機(jī)的一個(gè)顯著特點(diǎn)是其一體式設(shè)計(jì)。文卡塔拉曼指出，其他超導(dǎo)機(jī)器通常依賴龐大的外部低溫系統(tǒng)，而Hinetics系統(tǒng)無需低溫冷卻劑，也沒有外部低溫循環(huán)回路。"根據(jù)我們的文獻(xiàn)調(diào)研，我們未能找到任何像這樣完全自成體系的超導(dǎo)機(jī)器。"

該電機(jī)使用一臺(tái)集成式低溫冷卻器，其冷端導(dǎo)熱棒將熱量排出并釋放到大氣中。這種設(shè)置無需外部液態(tài)低溫冷卻劑即可維持所需的低溫。

在AI和航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用

目前的演示機(jī)是一臺(tái)正在建造的三兆瓦、1800轉(zhuǎn)/分鐘機(jī)器的1:20比例模型。文卡塔拉曼解釋說："這臺(tái)演示機(jī)并非針對(duì)特定額定功率或轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)。"

除了航空航天領(lǐng)域，文卡塔拉曼強(qiáng)調(diào)了為AI數(shù)據(jù)中心發(fā)電這一關(guān)鍵應(yīng)用。AI數(shù)據(jù)中心面臨很高的瞬態(tài)電力需求，傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)難以應(yīng)對(duì)，通常需要電池或電力組。由于這臺(tái)超導(dǎo)電機(jī)電感極低，因此能夠快速響應(yīng)突然的電力變化。"這使得我們可以直接從軸端滿足瞬態(tài)負(fù)載。"

效率是另一個(gè)因素，該系統(tǒng)運(yùn)行效率約為99.5%。文卡塔拉曼解釋說，在兆瓦級(jí)別，微小的效率提升意味著節(jié)省數(shù)百千瓦的電力。"我們的目標(biāo)一直是讓超導(dǎo)技術(shù)不僅成為可能，而且在不久的將來變得實(shí)用可行。"

項(xiàng)目背景

此次在國(guó)際消費(fèi)電子展的亮相，是在2025年5月演示了一臺(tái)昵稱為"尤達(dá)寶寶"的原型機(jī)之后。該系統(tǒng)證明，使用商用斯特林循環(huán)低溫冷卻器，超導(dǎo)磁體可以達(dá)到-370華氏度（約-223攝氏度）的工作溫度。

該技術(shù)采用真空環(huán)境、用于結(jié)構(gòu)懸掛的隔熱凱夫拉繩索以及鍍鋁聚酯薄膜絕緣層，使磁體與外部熱量隔離。與傳統(tǒng)機(jī)器相比，這些特性使得磁場(chǎng)強(qiáng)度提高了兩到三倍，扭矩密度提高了十倍，這對(duì)航空航天和海洋應(yīng)用大有裨益。

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