超导体对于实现能源转型所需的系统全面升级至关重要。
它们可将输电过程中的能量损耗降至几乎为零，助力可再生能源扩张所需的基础设施建设，并支撑前沿能源来源。
企业领导者可以推动相关生态系统建设，以规模化推广突破性的超导解决方案。
能源转型不仅仅是燃料的更替，更是对支撑经济增长和国家能源安全的系统进行重新设计。
电力需求正急剧增长，原因在于终端用能的电气化以及数据中心和人工智能带来的需求增加。与此同时，电力系统中可再生能源的占比不断提高，但输送这些电力的基础设施仍存在损耗。
电网、电机、冷却系统和工业流程中的每一项低效都会带来成本，体现在资本、排放和韧性等方面。渐进式改进已无法满足所需的转型速度。
这正是曾经看似“不切实际”或仅局限于研究实验室的技术迅速受到关注的原因。超导体曾与小众应用相关联，如今正成为更高效、更具韧性和更高性能系统的关键推动因素。通过大幅降低能量损耗，并在功率密度、效率和系统设计方面实现巨大提升，超导体有望增强能源安全、提高系统效率，并加速电网、工业和数字基础设施领域的减排进程。
正如近期研究所示，过去十年间，创新已使预计排放量降低40%，而超导体有望在未来十年成为重要的加速器。
什么是超导体？
超导体是指在特定温度以下具有零“电阻”的材料。因此，电流可以无限期地在其中流动，而不会产生能量或热量损耗。
越来越多的初创企业专注于开发超导线路、系统和材料，同时企业、国际组织（IOs）和政府项目也在加大对该领域的支持力度。
我们为何应当关注此事，企业部门又如何能更深入地参与其中？以下三点说明了这对经济体脱碳至关重要的原因：
1. 零电阻意味着能量损耗极低甚至为零
传统上，铜和铝一直被用作电网中的导体。它们推动了工业时代的发展，但由于其材料特性，输电过程中始终存在全球5%至10%的电力以热量形式损失。超导体可以大幅降低这一损耗，从而有望在系统层面带来显著的成本和碳减排效益。
国际能源署（IEA）指出，每减少一个百分点的输电损耗，就意味着减少数百万吨的二氧化碳排放。对于大型公用事业公司和电网运营商而言，这意味着更少的发电厂、更低的燃料消耗，以及更低的长期基础设施和维护成本。
2. 超导体的超高密度和高功率特性带来系统级效率提升并促进可再生能源整合
在相同粗细的情况下，超导电缆的载流能力最高可达铜缆的约100倍，因而能够打造更紧凑、更高效的电缆，将可再生能源输送至其所服务的城市和社区。超导体还可为交通运输领域开发更小、更轻的电机和发电机。
对可再生能源行业而言，这是一个关键的阶跃式变革。风能和太阳能发电通常具有高峰值及地理分布广泛的电力流动特点，超导体将有助于以极小的损耗远距离输送吉瓦级电力，从而平抑波动性。
从系统层面看，国际能源署的 《电网与安全能源转型》报告强调，为实现净零排放路径，电网在未来十年需要以约20%的速度加快发展。超导性在中长期内有望助力降低成本。
3. 这些材料对于开发前沿能源来源和技术至关重要
超导体是当今人工智能经济中聚变能、氢能以及超高密度能源利用的关键支撑层：
若没有超导磁体，大多数（依靠磁约束运行的）聚变系统将无法实现可持续的聚变条件。超导体是产生高磁场所必需的，而高磁场则用于在极高温度下约束等离子体。
超导电机和制冷系统是氢液化及相关应用的关键效率驱动因素，而这些应用依赖于高效的超低温冷却。
AI数据中心受功率密度和冷却需求的严格制约，通过超导电力分配和低温电子器件，有望降低能耗，这些领域目前正在积极研发之中。超导体的这一创新领域正在论坛的能源与材料中心框架下推进。此外，正如微软在其研究中所阐述的那样，这些材料可通过提高效率、减少热量产生并降低整体能源成本，从而变革数据中心的电力基础设施。
UpLink是世界经济论坛的早期创新引擎，我们致力于汇聚突破性解决方案规模化推广所需的生态系统。通过组织具有远见的企业领导者结成联盟，展示私营部门对超导解决方案的需求，并联合资本提供方以及国际组织和政府推动者，我们能够助力这些技术在迈向净零未来的进程中发挥重要作用。
哪些主体可以推动企业对超导体的需求？有若干主体能够真正产生实质性影响，尤其是那些大力投资数据中心、并将受益于超导电缆的科技公司，例如微软、谷歌、Meta、AWS等。
电力公用事业公司和电网运营商也将专注于整合高温超导电缆及电网现代化建设，有望为可再生能源革命注入动力。密切关注这一领域的其他行业还包括港口、机场、氢能、钢铁、医疗保健以及快速发展的聚变产业，它们均希望借助超导体实现效率提升。
以下三家初创企业和规模化企业在政府、企业和投资领域备受关注：
总部位于都柏林的SuperNode专注于“能够输送比传统电缆更多能量的新一代超导电缆系统”。该公司已获得2000万欧元融资，并参与一项欧洲电力超级电网规划。
伊利诺伊大学的衍生企业Hinetics致力于“打造全球首款完全集成的无低温液体超导电机”，这可能使高性能紧凑型电机在航空航天（及其他）领域实现商业化。其名为“Baby Yoda”的电机已获得美国国家航空航天局（NASA）和美国能源部的支持与资助。
Snowcap Compute是一家获得种子轮融资的公司，旨在打造全球首个超导计算平台。
麻省理工学院、休斯顿大学、牛津大学、苏黎世联邦理工学院等少数领先学术机构正将超导体研究推向新高度。现在，企业领导层、政府资助、私人资本和公众意识需共同努力，确保这些材料得到培育，以助力在未来10年进一步减少预计排放。正如欧洲核子研究中心（CERN）近期的一次活动所强调的，要使超导体突破发展临界点并充分发挥其社会潜力，需要所有利益相关方采取协调行动并加强协作。
企业领导者如何发挥作用？
企业领导者在推动超导体从前景走向实际应用方面发挥着决定性作用。这首先需要明确表达需求，加入定义超导系统未来路径的竞争前联盟。还需在空间受限或高价值场景（如市中心电网和数据中心园区等效率提升最为关键的领域）中共同资助试点项目和示范项目。同时，企业还需愿意分担风险，通过对开发超导技术的初创企业进行小规模但具有战略意义的风险投资或企业投资来实现。
最后，进展取决于生态系统的协调一致，即连接创新基金、资本提供方、公用事业公司、初创企业和产业采用者，以随着技术成熟构建有韧性的供应链。问题不再是超导体能否发挥作用，而是产业是否准备好引领发展，并将技术成熟度转化为协调行动。
