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上海超导打破国外垄断,开启材料未来之门
时间:2018年05月14日    来源:张江发布     点击:

你想象得到吗?未来给汽车充电,无需线路连接,利用超导线圈实现更高效的电能输送。你想象得到吗?未来的磁悬浮列车,磁轨在上座舱在下,真空管道里的载人时速可达每小时千公里以上。在上海超导科的实验室里,未来已触手可及。
    这些“未来已来”的场景,都依赖全球竞争的战略性新兴产业——第二代高温超导材料及其应用。
    科创

   

如今,“科创中心”正成为上海着力打造的重要城市品牌。在这块科创热土上,有张江的“地标品牌”、有处于引领地位的“研发品牌”、有具有先导优势并具有完整产业链的技术“创新品牌”,以及一批蓬勃发展的独角兽“小企业品牌”。
    5月10日,首届中国自主品牌博览会在上海正式开幕。其中,上海科创板块围绕“科技创新,上海城市品牌之魂”的主题,展示了一个个科创梦想在上海生根、发芽的历程。上海超导作为张江的“地标品牌”亮相品博会,给大家展示了如何用科技创新实现未来已来!
    超导技术 冲击“中国创造”的世界级企业
    走进上海超导的展示大厅,最吸引眼球的莫过于一辆正在倒挂着行驶的磁浮列车模型,只见它向下冒着白烟,哧溜一下,便快速地从轨道下方滑过。 

   

上海超导制造的第二代高温超导带材能让磁体悬浮在空中    

“这项技术比较适合将来在上海高架下建造‘倒挂’的磁浮列车。”超导材料事业部“85后”总经理朱佳敏告诉记者,上海超导把自主生产的二代高温超导带材编制成小薄块置于小车内,通过温度为-196℃的液氮给小车降温,使超导材料达到超导态,以保证超导材料的完全抗磁性与量子锁定能力。因此,被液氮降温的小车可以正向或反向悬浮在永磁体上/下,或是顺着永磁体轨道快速悬浮“飞行”。“科学家们正在将这一原理用在轨道交通上,打造未来高铁——超导低空列车。因为没有与地面的摩擦力,超导低空列车只受空气阻力影响,速度较高铁可提高2-3倍。”
    旁边一个无线充电装置同样很神奇,它小到可以给充电宝进行“无线充电”,大到可以给电动汽车“无桩充电”。“二代高温超导带材可应用于智能电网、高速交通、大科学仪器及高端医疗等领域。超导磁浮列车、超导电网、可控核聚变、粒子对撞机等超导应用都是未来人类能源产生、传输和利用环节催生变革的颠覆性技术。”朱佳敏介绍说。
    上海超导科技股份有限公司是由赣商集团与战略投资者共同投资、与上海交通大学合作创办,成立于2011年,注册资金5.17亿元人民币,总部位于张江的集电港,研发中心位于上海交通大学超导联合研究院。它致力于成为一家“中国创造”的世界级企业。
    强强联手 在“卡脖子”的高温超导材料领域闯出一片天
    “上海超导”与上海交大的强强联手,让我国在一直被“卡脖子”的高温超导材料领域闯出一片天。“双方成立上海超导联合研究院,交大获得研究经费持续研发,企业给予一定百分比利润回馈。”上海超导科技股份有限公司副总裁赵跃介绍。

  

据悉,上海超导开发的第二代高温超导带材是为数不多的中国自主开发的“中国领先世界”的科技产品之一。通过自主制造的生产线,上海超导于2014年开发出了具有全球领先的低温高场性能的“二代高温超导(YBCO)带材”。经第三方认证,其性能比目前国际上最好的产品高出25%左右。
    “目前,上海超导生产的第二代高温超导带材质量排名世界前列,是全球唯一能够实现第二代高温超导产线对外销售的企业,单条产线在稳定实现高温超导带材生产年产300公里带材(10mm宽带)。这一成果,标志着我国不仅正式掌握了高性能第二代高温超导带材的核心生产技术,也极大地填补了中国在高端制造业生产装备上的空白。”

   

与低温超导材料相比,高温超导新材料能在较高温度下达到“零电阻”,在电力能源、高端医疗、高速交通、大科学仪器、军工等领域有着广泛的应用前景。本世纪第一个10年,全球只有3家第二代高温超导材料供应商,两家在美国,卖得很贵;另一家在日本,禁止出口。
    “我们的核心竞争力是生产装备与工艺的自主化。”赵跃很是自豪,“美国两家主流生产商成品率不足五成,我们的成品率则超过70%,一条生产线年产4毫米宽带材近900公里。”全球领先的低温强磁场性能、世界先进的低阻接头技术、国际一流的带材性能稳定性……一项项“世界一流”让上海超导走在了创新的最前沿。
    “全球能生产二代高温超导材料的企业不超过10家,其中年产能超过100公里的只有5家,全部装备自主设计并制造的只有上海超导。”大浪淘沙,上海超导人怀抱着振兴中国高端制造业梦想,以工匠精神打造精益求精的产品,站上了金字塔顶端。
    不久的将来,越来越多“上海超导出品”将和国人见面。东北某市超导低空列车旅游专线已经立项,将采用高温超导电动悬浮技术,列车可达到600公里/h,后续加真空管道后,时速将超过千公里。在高端医疗领域,重离子癌症治疗仪也将配备具有超导磁体的加速器,更有效、更精准地破坏肿瘤,对正常组织的保护更大。在智能电网领域,国内有多个超导电缆项目已立项或正在预研,预计未来几年将陆续并网输电。
    “我们已经得到了来自国内市场的认可,也有国际机构与我们开展合作。超导材料的未来很宽广,我们会让‘中国创造’更多走向世界。”赵跃如是说。