1987年3月27日美国华裔科学家发现在氧化物超导材料中有转变温度为240K的超导迹象。很快日本鹿儿岛大学工学部发现由、、、组成的材料在14℃温度下存在超导迹象。高温超导体的巨大突破，以液态氮代替液态氦作超导制冷剂获得超导体，使走向大规模开发应用。

2001年美国超导公司和Rockwell国际公司的子公司,Rockwell Automation联合,成功地研制出世界上{dy}台1000-HP高温超导(HTS)电机.该电机使用HTS导线替代了电机旋转轴上的铜导线.美国超导公司研究表明使用HTS导线的主要益处包括工业和船载电机的尺寸和制造价格的极大减小,并增加了电效应.

2002年ONR项目中，美国超导公司将交付一台经工厂测试的交流同步HTS电机，并集成到商用动力电力驱动系统中，以进行海试。合同中开发的6500马力的电动机转速为230转/分，其转矩较该公司在2001年制造和测试的5000马力、1800转/分的HTS电机提高了10倍。这台低速大转矩6500马力HTS电机是向20000马力和35000马力电机的研究过程中的一个关键性里程碑，后两种额定功率适用于电力推进舰船、大型游船以及货船。具有这样额定功率的HTS电动机的体积将只有常规电动机的五分之一。

2007年9月3日，由日本石川岛播磨重工业（IHI）、住友电气工业、富士电机系统等组成的产学联合研究小组宣布，开发出了通过用液氮冷却的高温超导线圈来驱动的365kW同步电机，并完成了负载试验，该高温超导线圈使用的是铋（Bi）系高温超导线材。IHI等在2005年宣布开发出超导电机后，为了实现在船舶领域的应用，一直在致力于超导电机的大功率化研究。目前，该研究小组已将该365kW超导电机与06年试制的50kW超导电机进行并联，开始组装可作为船舶用双重反转螺旋桨来驱动的推进装置。

目前可以实用化的HTS材料为YBaB2BCuB3BOBxB和BiB2BSrB2BCaB2BCuB3BOBxB,其中最主要的是利用金属套管法工艺生产的
BiB2BSrB2BCaB2BCuB3BOBxB高温超导线材(简称Bi-2223线材),和未来3~5年将实用化的HTS材料YBaB2BCuB3BOBxB

高温超导电性的出现为大型电机的技术进步创造了先机，戏剧性地改变了旋转电机的运行效率。

众所周知，机械/电力能量转换效率是一个被公认的变量函数，变量包括电机的几何结构、铁心在转子中出现与否、转子绕组的线材成分等等。而诸多因数中，影响{zd0}的变量是转子绕组的材料。

高温超导电机之所以如此高效，是因为高温超导线材可承载比相同尺寸和重量的铜导线高140倍的电流。更大的电流意味着更大的磁通密度和更强大的磁场，这直接地增加了电动机的磁剪切应力（σ=电枢周围电流载荷A×中间气隙磁通密度峰值B），它意味着单位质量能提供更大的转矩（Ta）。尽管超导材料在维持低温环境时需要消耗能量，但低温冷却系统所需的功率却相当低，大约为常规转子铜损的10%左右。

船用推进高温超导电动机的转矩可参考下式得出：

Ta=σD/2Kh

式中，D为中间气隙直径，K和h则为材料的重量密度和径向高度的乘积。由此可见磁剪切力对低速推进电动机所起的作用。

重要的是，高温超导电动机在其整个运行的功率范围内，都始终保持极高的效率。大型高温超导电机在全负载工况运行时的效率高达99%以上。

高温超导电机可以较高效率方式和低功率因数方式运行（超前功率因数和滞后功率因数）。与常规电机相比，一台100MVA的高温超导电机因效率因素，年节约费用就可能高达
近百万美圆，因此，高温超导电机的运行成本相对比常规电机低，从而在其生命周期中节约了能源费用。

降低制造和安装费用

由于高温超导电机的功率密度大，可以做得非常紧凑（仅为常规电机的1/3左右），因此，降低了建造费用安装费用。如在舰船上应用，则可缩短造船周期，节约建造费用。同样，小尺寸也降低了运输成本。

降低维护维修修费用

高温超导电机采用全新的转子和输出轴设计、制造概念，在其运行中，几乎不需要进行日常的维修。

“伊丽莎白女王2号”豪华邮轮是一个典型的例子。该船的电力推进系统使用两台44MW常规电动机，电动机重400多吨/台。她的姊妹船“玛丽女王2号”于2004年完成了她的处女航，“玛丽女王2号”的推进功率为84MW。如果这样的邮轮使用现在正在建造的36.5MW电动机作为推进电动机的话，两台电动机的功率正好满足她对动力的要求，而重量却只有常规电动机的1/5。仅仅推进电动机一项，高温超导电动机将会给船舶运营商带来多大的经济效益！

美国海军估计，使用高温超导推进电动机，美国海军DDG-51型电力船在正常运行状态下每年每船可节约450 000美圆的运行。

高温超导发电机与高温超导电动机具有类同的特性，各种损耗极小，包括冷却系统的功率损耗，整个系统的损耗只是常规发电机的一半。这使超导发电机的效率提高0.5%～0.8%（超导发电机的效率高达99%）。超导发电机的同步电抗也很小，稳定性好。由于省去了铁芯，降低了电枢绕组对地绝缘的要求，因此可采取电枢绕组，省去升压变压器，可直接投入现有电网运行。xx人士认为，超导同步发电机是未来电站的主力。继5000HP高温超导工业电动机和5MW高温超导船用推进电动机之后，美国超导体公司目前正在设计开发高温超导同步发电机，旨在全电力船上得到应用。

在船上，高温超导电动机和发电机能与现有的军船高电压、低电流体系结构相兼容。电动机的控制xx可以利用现有的同步/循环，或PWM变频器技术，而无须进行新的研发工作。整个电力系统也非常安静。

高温超导发电机可以作为船上电网无损效率峰化机组来使用。在未来的大型水面舰艇上，可能装备各种电磁武器（电磁弹射、电磁炮等）设备，高温超导发电机必定会发挥极为重要的作用。