将来的超電導活用に向けた超電導機器技術の整理

カテゴリ：技術報告

論文No：1606

グループ名：【B】電力・エネルギー部門

発行日：2026/2/24

タイトル(英語)：Current Status and Insights on Superconducting Technologies: Toward Future Possibilities

著者名：超電導機器技術の将来的な技術動向協同研究委員会

著者名(英語)： Collaborative Research Committee on Future Trends in Superconducting Device Technologies

キーワード：超電導,TRL,電力応用,医療応用,産業応用,モータ,Superconductivity, TRL, Power applications, Medical Applications, Industrial Applications, Motor

要約(日本語)：本報告書は、超電導機器の社会実装に向けた課題と将来の方向性を検討し、超電導機器開発の現状把握と課題整理を目的として実施された調査研究の成果をまとめたものである。調査は二段階に分けて行い、第一段階ではこれまで開発されてきた超電導機器技術の開発経緯や成果を整理し、第二段階では社会実装の可能性や将来の課題について議論を行った。技術評価には TRL（Technology Readiness Level）を用い、各超電導機器の技術力を客観的に評価するとともに、普及に至らなかった要因やカーボンニュートラル社会への適用可能性についても議論した。 調査対象分野は、電力機器（発電機、変圧器、ケーブルなど）、医療機器（MRI、脳磁計）、分析装置（NMR）、加速器、核融合、交通、産業機器など多岐にわたる。MRIやNMRのように超電導技術が不可欠な磁場応用装置は普及している一方、既存の競合機器が存在する電力応用分野では、TRL7（実運転条件下での実証）や TRL8（システム完成・認証）に到達している機器はあるものの、広く普及するには至っていない。その要因として、極低温環境維持の高コストや運用の難しさに加え、超電導産業構造の未確立が挙げられる。 今後、超電導技術の普及拡大には、液体水素との連携による冷熱利用価値（トータルシステムとしてのベネフィット）の創出や核融合開発との連携が重要であると考えられる。

要約(英語)：This report summarizes the findings of a research study aimed at identifying challenges and future directions for the social implementation of superconducting devices. The study assessed the current state of development and reviewed key issues in superconducting technologies. Conducted in two phases, the first phase examined the development history and achievements of superconducting devices, while the second phase discussed their potential for social implementation and future challenges. Using the TRL (Technology Readiness Level) framework, the technological maturity of individual superconducting devices was objectively evaluated. The study also analyzed the factors hindering widespread adoption and the feasibility of leveraging superconducting technologies to achieve carbon-neutral societies. The investigation focused on a wide range of fields, including power devices (generators, transformers, cables), medical devices (MRI, magnetometers), analytical instruments (NMR systems), accelerators, nuclear fusion, transportation, and industrial machinery. While superconducting devices such as MRI and NMR have been widely adopted due to their indispensable capabilities, applications in power systems face challenges. Although some have reached TRL7 (prototype demonstration) or TRL8 (system completion and certification), they have not achieved broad adoption. Key barriers include high costs, operational difficulties of cryogenic environments, and an underdeveloped industrial infrastructure. For broader adoption, creating value by integrating liquid hydrogen systems for cold energy utilization and fostering collaboration with nuclear fusion developments are deemed essential.

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