超導(dǎo)儲能系統(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)儲能系統(tǒng)的核心部件是超導(dǎo)線圈，它也是超導(dǎo)儲能裝置中的儲能元件，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)開發(fā)是超導(dǎo)儲能技術(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)和研究機構(gòu)正在積極開發(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：物理特性上電流密度更高，發(fā)生超導(dǎo)的臨界溫度有進一步提高的潛能；交流損耗低，較容易通過一定形式來限制故障電流；重要的是省去了貴金屬銀，理論成本遠低于第1代。但目前第2代材料的技術(shù)還不成熟，實際成本還要高于第1代。
總的來說，超導(dǎo)儲能的優(yōu)點有：①儲能裝置結(jié)構(gòu)簡單，沒有旋轉(zhuǎn)機械部件和動密封問題，因此設(shè)備壽命較長；②儲能密度高，可達到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無噪聲污染；⑤不受建造場地限制；⑥規(guī)模大小和系統(tǒng)運作皆可控；⑦維護簡單等等。
目前的超導(dǎo)儲能的主要缺點也比較明顯，也正是這些不足之處限制了它的產(chǎn)業(yè)化和應(yīng)用。中國科學(xué)院電工研究所專家表示，超導(dǎo)電力技術(shù)的應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化面臨三個方面的問題：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，且制冷機的免維護壽命較短。與此同時，超導(dǎo)裝備的低溫高電壓絕緣技術(shù)、實時檢測技術(shù)、集成技術(shù)、與常規(guī)系統(tǒng)的匹配協(xié)調(diào)運行等，也還需要進一步研究。
簡單來說，超導(dǎo)儲能的成本很高，使得它的應(yīng)用受到很大限制。不過，從目前單一儲能用途的試用情況來看，超導(dǎo)儲能的成本并不比鋰離子電池高。因此，對鋰離子電池而言，要實現(xiàn)在交通工具和儲能市場的通吃，還有較長的路要走。
（來源：中國電池網(wǎng)-中國電池雜志）
