超導(dǎo)儲(chǔ)能系統(tǒng)大致包括超導(dǎo)線圈、低溫系統(tǒng)、功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)4大部分。其中，超導(dǎo)儲(chǔ)能系統(tǒng)的核心部件是超導(dǎo)線圈，它也是超導(dǎo)儲(chǔ)能裝置中的儲(chǔ)能元件，可分為螺管形和環(huán)形兩種。超導(dǎo)線圈的性能取決于超導(dǎo)材料，因此超導(dǎo)材料技術(shù)開(kāi)發(fā)是超導(dǎo)儲(chǔ)能技術(shù)的重中之重。超導(dǎo)材料大致可分為低溫超導(dǎo)材料（low temperature superconducting material）、高溫超導(dǎo)材料（high temperature superconducting material）和室溫超導(dǎo)材料。
目前低溫超導(dǎo)線材已基本達(dá)到了可以在中小型SMES上使用的水平，但必須在液氮溫區(qū)下才能維持超導(dǎo)狀態(tài)，因此成本高昂，應(yīng)用受到很大限制。因此，企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)正在積極開(kāi)發(fā)成本更低的高溫超導(dǎo)材料。目前，已出現(xiàn)的高溫超導(dǎo)材料通常被分為兩代，第1代為Bi（鉍）系高溫超導(dǎo)材料，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化應(yīng)用。
第2代高溫超導(dǎo)材料YBCO（或NdBCO）帶材具有一系列明顯的優(yōu)勢(shì)：物理特性上電流密度更高，發(fā)生超導(dǎo)的臨界溫度有進(jìn)一步提高的潛能；交流損耗低，較容易通過(guò)一定形式來(lái)限制故障電流；重要的是省去了貴金屬銀，理論成本遠(yuǎn)低于第1代。但目前第2代材料的技術(shù)還不成熟，實(shí)際成本還要高于第1代。
總的來(lái)說(shuō)，超導(dǎo)儲(chǔ)能的優(yōu)點(diǎn)有：①儲(chǔ)能裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，沒(méi)有旋轉(zhuǎn)機(jī)械部件和動(dòng)密封問(wèn)題，因此設(shè)備壽命較長(zhǎng)；②儲(chǔ)能密度高，可達(dá)到108J/m3，可做成較大功率的系統(tǒng)；③響應(yīng)速度快（1～100ms），調(diào)節(jié)電壓和頻率快速且容易；④無(wú)噪聲污染；⑤不受建造場(chǎng)地限制；⑥規(guī)模大小和系統(tǒng)運(yùn)作皆可控；⑦維護(hù)簡(jiǎn)單等等。
目前的超導(dǎo)儲(chǔ)能的主要缺點(diǎn)也比較明顯，也正是這些不足之處限制了它的產(chǎn)業(yè)化和應(yīng)用。中國(guó)科學(xué)院電工研究所專(zhuān)家表示，超導(dǎo)電力技術(shù)的應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化面臨三個(gè)方面的問(wèn)題：①超導(dǎo)材料的臨界溫度還有待提高；②超導(dǎo)材料的價(jià)格還比較高，有的比常規(guī)材料高幾十倍、上百倍；③超導(dǎo)技術(shù)所應(yīng)用的低溫制冷系統(tǒng)的制備還比較復(fù)雜，且制冷機(jī)的免維護(hù)壽命較短。與此同時(shí)，超導(dǎo)裝備的低溫高電壓絕緣技術(shù)、實(shí)時(shí)檢測(cè)技術(shù)、集成技術(shù)、與常規(guī)系統(tǒng)的匹配協(xié)調(diào)運(yùn)行等，也還需要進(jìn)一步研究。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，超導(dǎo)儲(chǔ)能的成本很高，使得它的應(yīng)用受到很大限制。不過(guò)，從目前單一儲(chǔ)能用途的試用情況來(lái)看，超導(dǎo)儲(chǔ)能的成本并不比鋰離子電池高。因此，對(duì)鋰離子電池而言，要實(shí)現(xiàn)在交通工具和儲(chǔ)能市場(chǎng)的通吃，還有較長(zhǎng)的路要走。
（來(lái)源：中國(guó)電池網(wǎng)-中國(guó)電池雜志）
