用低温超导电性攀登新高度

未来电力推进系统的过冷突破。

空中客车公司的超导动力系统演示机ASCEND实现了世界首例。在过去的三年里，一个小型专家团队开发并制造了一种专门按照航空航天规范建造的低温超导电力推进系统。

2023年11月，ASCEND迈出了最后一步。该团队成功地为系统核心的500千瓦动力系统供电。这是一个令人兴奋的突破。

在寻求更清洁的运输过程中，氢燃料电池与高温或低温超导电性的结合可能会改变游戏规则。

超导带材的电流密度是铜当量的一百倍。低温冷冻胶带使其能够将电力从燃料源输送到推进系统，几乎没有阻力。

这就是为什么在法国图卢兹郊外的一个大型仓库里，空中客车UpNext的先进超导和低温实验功率训练演示器（ASCEND）团队在过去三年里一直在探索低温超导对电气基础设施的影响，这些基础设施可以为下一代低碳飞机提供动力。

这种ASCEND制造的电动机接收来自超导带的电力，由于其在低温下的电阻非常低，超导带几乎没有电流损失。

ASCEND于2023年11月完成了500千瓦动力系统的成功通电，该动力系统由超导带、低温电机控制单元和冷却系统以及超导电机组成。就背景而言，仅用电力就可以使相当于今天城市跳跃式涡轮螺旋桨飞机起飞，大约需要8兆瓦。

这种ASCEND制造的电动机接收来自超导带的电力，由于其在低温下的电阻非常低，超导带几乎没有电流损失。

ASCEND于2023年11月完成了500千瓦动力系统的成功通电，该动力系统由超导带、低温电机控制单元和冷却系统以及超导电机组成。就背景而言，仅用电力就可以使相当于今天城市跳跃式涡轮螺旋桨飞机起飞，大约需要8兆瓦。

这是航空航天低温技术的首次成功运行，离现实世界的条件又近了一步。ASCEND团队是如何来到这里的？

空中客车公司的超导动力系统演示机ASCEND实现了世界首例。

2023年11月，ASCEND迈出了最后一步。该团队成功地为系统核心的500千瓦动力系统供电。这是一个令人兴奋的突破。

超导技术可能看起来像科幻小说，但它已经存在了几十年。如今，它主要用于医学图像扫描仪；需要高磁场的科学实验，如欧洲核子研究中心的大型强子对撞机；或电力的地面运输。然而，公开市场上的测试设施很少，国际生态系统也不成熟。

ASCEND项目负责人Ludovic Ybanez表示：“我们需要的技术已经存在。”

“我们的目标不是重新发明轮子。我们的目标是确定最好的公司和研究机构，并将其技术应用于飞机上。我们与20多个合作伙伴密切合作，设计了一种低温动力总成，将电气系统的效率提高至少4-5%。

Ludovic Ybanez，ASCEND项目负责人空中客车UpNext。

空中客车公司UpNext的工程师Reda Abdouh凝视着ASCEND超导低温试验台。当它所含的液氮被释放出来时，突然的寒意会导致周围的空气凝结。

作为空中客车公司的创新实验室，UpNext的做法有所不同。考虑到初创企业的自由和灵活性，ASCEND的工程师们——他们在UpNext的图卢兹总部和Ottobrun之间分配时间——与他们的德国同事手工构建了测试台环境。

你会在图卢兹仓库的一个小后屋里找到一些不起眼的白色盒子。虽然从外面看它们可能很简单，但盒子里装着复杂的系统。

ASCEND团队在每一个自制设备上测试超导材料在飞机热循环中的表现，这些设备大约有一米半高，类似于一个超大的家用电器。当暴露在极低的温度下（通常低于-170°C）时，此类材料的电阻变为零。

这可能看起来很冷，但广泛用于工业过程的液氮温度约为-200°C。动力传动系统部件在这些环境中反复进行极端热冲击试验，以确定低温对电力推进系统性能的潜在影响。

传统的电力传动系统需要高电压来限制电力损失。在电动飞机上，超导动力系统可以降低电压并实际消除损耗，同时控制整个系统的重量和尺寸。超导性的条件将由用于将飞机上的液氢保持在-253°C的相同低温过程创造，在该过程中，氢通过燃料电池内的电解产生电力。

超导带的特写镜头，其电流密度是铜当量的一百倍。

在经历了一个停滞的起步之后，航空航天超导生态系统正在成熟。ASCEND一章结束后，另一章打开。这场竞赛正在进行，以使技术及时成熟并加速，从而实现空中客车公司到2035年驾驶氢燃料电池动力飞机的目标。

ASCEND团队使用这些内部设计和建造的测试台，通过将其暴露在极端温度循环中来测试动力总成的部件。