ReBCO 超导材料及各国超导产业发展

合集下载

超导材料的发展及应用前景

超导材料的发展及应用前景

超导材料的发展及应用前景随着科技的不断进步和发展,超导材料逐渐引起了人们的重视和关注。

超导材料是指某些材料在低温条件下能够完全消除电阻,具有良好的导电性能和磁性能。

目前,超导材料的开发和应用已经深入到了各个领域,比如磁悬浮、能源传输、生物医学、量子计算等。

一、超导材料的基本概念超导材料起源于1911年荷兰物理学家海克·昂内斯·卡梅林格在研究物质的加热性质时意外发现的珍珠母蝴蝶的超导现象。

超导现象是指在一定的温度下某些材料的电阻率变为零,进而表现为完全导电的现象。

超导材料可分为一种和二种两种。

一种超导材料的转变温度较低,必须使温度降到零以下;而二种超导材料的转变温度较高,能够在液氮的温度下实现超导。

二、超导材料的发展历程1、Meissner效应的发现在1933年,德国的物理学家费迪南德.米斯纳发现了一种蕴含着超导物理本质的现象,即“Meissner效应”。

他发现在超导体受到磁场的作用下,磁场将被完全排斥,从而在超导体的内部产生一种磁场,即“Meissner效应”。

2、高温超导材料的发现1986年,在美国IBM公司的发明家库珀和穆勒各自发现了一种新型超导材料,称其为高温超导材料。

这种高温超导材料的转变温度已经可以达到液氮的温度,从而极大地推动了超导技术的发展。

三、超导材料的应用前景1、磁悬浮技术磁悬浮技术是指将磁体和轨道相互作用的原理,实现列车在轨道上的悬浮,从而减小了摩擦阻力和空气阻力,提高了列车的运行效率。

超导材料在磁悬浮技术上有着广泛的应用前景。

2、能源传输目前,国内外的电力输送都采用的是传统的铜铝导线,而超导材料因其能够达到较高的导电性能,因此可以将超导线作为高压输电线路,省去了铜铝线路长距离输电过程中的电力损耗,可以大大提高电力输送的效率。

3、生物医学超导材料在医学领域中的应用也逐渐出现,比如:MRI等医疗成像技术,都是超导材料在这个领域所发挥的作用。

通过这种技术,可以对人体进行准确的诊断,避免了传统医疗设备对人体辐射的危害,同时还能够准确的定位病变和异常病灶。

超导材料的研究现状与发展趋势

超导材料的研究现状与发展趋势

超导材料的研究现状与发展趋势随着科学技术的不断进步,我们对物质的了解和掌握也日益深入。

超导材料就是近年来备受关注的一种材料。

它有许多与众不同的性质和应用,如零电阻、磁悬浮和强磁体等。

本文将探讨超导材料的研究现状和发展趋势。

一、超导材料概述超导材料是指在低温下电阻为零的材料,它们是一类独特的材料。

超导现象的发现可以追溯到1911年荷兰物理学家海克·卡迈伦林纳,他在实验中观察到铅金属在低温下的电阻迅速降低,直至消失。

经过半个多世纪的发展,超导材料得到了越来越广泛的应用。

超导材料的特点是具有理想的电导。

当材料的温度低于临界温度时,电阻将迅速降至零,并且磁场对材料的影响很小。

此外,它们也具有很好的磁效应和热效应,因此在磁悬浮、磁共振成像、强磁场研究等领域具有广泛的应用。

二、超导材料的分类根据材料的特性和物理机制,超导材料可以分为以下几类:1. 典型超导材料:如银碲化银和铋的超导材料,其临界温度通常很低,只有几开尔文,其超导性质只能在极低的温度下显现。

2. 高温超导材料:高温超导材料是指临界温度高于液氮沸点(77K)的材料,如YBa2Cu3O7-x,其临界温度高达90K,目前是最高的高温超导材料之一。

3. 复合超导材料:复合超导材料是指含有多个超导相的材料。

其中最著名的是有机超导材料,它们的临界温度高达100K以上,几乎可以在室温下实现超导。

三、超导材料的应用超导材料具有广泛的应用前景,例如磁悬浮、磁共振成像、强磁场科学研究等等。

1. 磁悬浮技术磁悬浮技术是利用超导材料的磁性和电性特性,将高速运动的列车悬浮在磁场中。

这种技术具有高速、无接触、环保等优点,可以大大缩短旅行时间,提供便利的交通手段。

2. 磁共振成像技术磁共振成像技术(MRI)是一种无创诊断方法,利用强磁场和无害的射频波诊断人体各部位。

超导材料是磁体制作的重要材料,在MRI系统中起着重要的作用。

3. 强磁场科学研究超导材料的另一个应用是制作强磁体,如核磁共振仪和磁约束聚变反应器等。

超导材料的发展现状与前景展望

超导材料的发展现状与前景展望

超导材料的发展现状与前景展望超导材料是一类极具潜力的电子材料,其最大的特点是可以不受阻碍地传导电流,从而具备很高的电导率。

这种材料一直以来都备受科学家们的关注,因为其广泛的应用前景和独特的性质在现代科技领域中占有至关重要的地位。

在这篇文章中,我们将探讨超导材料的发展现状与前景展望,以期能够更好地了解这一领域的发展情况。

(一)超导材料的发展历程超导材料的发现可以追溯到1911年,当时荷兰物理学家海克·卡曼发现当他把汞冷却到4.2K(几乎是绝对零度)时,它的电阻会突然消失。

随后的几十年里,科学家们发现了更多这种奇特材料,如铝、锡和量子点等,但它们的使用范围很有限,因为它们需要极低的温度才能发挥超导效应。

直到1986年,材料科学家们才开发出了第一批高温超导材料,这为超导技术的广泛应用开辟了新的道路。

(二)超导材料的应用领域超导材料的发现和应用使得人类在许多领域实现了巨大的技术进步,其中最为突出的是在能源和交通领域。

在能源方面,超导材料被用于制造低温超导电缆,这些电缆可以将电流输送到远离发电站的地方,而且传输损失非常小。

这种技术被广泛用于制造输电线路和电网。

在交通方面,超导材料被用于制造磁悬浮列车,这种列车可以通过磁力悬浮在轨道上,速度非常快,而且没有摩擦力阻碍。

此外,超导材料还在医学、计算机、通讯等领域中得到广泛应用。

例如,在MRI扫描中,人们可以使用超导材料制造出更好的磁共振仪,以便更准确地检测人体内部的异常情况。

在计算机领域,人们可以利用超导材料制造更快、更可靠的电路芯片。

在通讯领域,超导材料可以被用于制造更好、更快的光纤电缆,以提高通讯速度和质量。

(三)超导材料的发展现状尽管超导材料的应用前景很广泛,但其本身的制造和使用仍然面临很多挑战。

首先,超导材料需要极低的温度才能发挥超导效应,而且通常需要使用液氮或液氦等物质来冷却,这会增加材料制备成本和使用难度。

其次,尽管高温超导材料已经开发,但其本身仍然存在很多问题,如电阻的波动、内部结构的不稳定性等。

ReBCO超导材料及各国超导产业发展范文

ReBCO超导材料及各国超导产业发展范文

ReBCO超导材料及各国超导产业发展ReBCO超导材料及各国超导产业发展1986年,高温超导体的发现,使得铋锶钙铜氧超导材料得到了深入的研究,并在多个超导样机与示范线中得以应用,但BSCCO材料本身的特性及原料成本限制了其大规模应用。

由稀土、钡、铜、氧元素组成的第2代的高温超导材料,统写为ReBCO,可以在较高的温度与磁场下使用,在性能上具有明显优势,同时随着工艺的成成熟,成本也有望低于B B SCCO,因而成为新新的研究重点。

稀土元元素是一类元素的合称,,包括元素钪、钇和镧系系元素,共17种元素。

因此,在ReBCO化化学式中,Re可被任一一稀土元素替代,如钇、、钆、钐等。

YBCO是是目前研究最多,并已成成功实现商品化的第2代代高温超导材料,带材是是最主要的应用形式。

不不管Re被哪一种具体元元素替代,ReBCO超超导带材的结构都包括基基板、缓冲层、超导层和和保护层。

以YBCO高高温超导带为例,对R e e BCO超导带材的结构构作进一步的阐述。

Y Y BCO超导带材是在合合金基板上沉积YBC O O超导薄膜,基板材料一一般为镍合金,如哈氏合合金。

超导层与基板之间间具有缓冲层,缓冲层为为YBCO的生长提供织织构模板,有益于提高Y Y BCO的载流能力。

缓缓冲层又可细分为籽晶层层、阻挡层及模板层。

为为了保护超导层,通常还还需在YBCO层上制备备一层或多层保护层。

真空沉积技术是制备缓缓冲层的主流方法,以离离子束辅助沉积最为典型型,溅射法、脉冲激光沉沉积法、蒸发法等常规真真空制膜技术也可用于缓缓冲层的制备,常见的缓缓冲层材料有氧化铈、钇钇稳定氧化锆、钆锆氧化化物、氧化镁等,具体见见表1[1-3]。

超导导层是实现超导性能的核核心层,PLD及TF A A MOD 是目前最主要的的制备方法。

相比于P L L D法,TFA-MO D D法更适合规模化制备R R eBCO超导薄膜,是是当前重点发展方向之一一[4]。

2023年超导材料行业市场调研报告

2023年超导材料行业市场调研报告

2023年超导材料行业市场调研报告超导材料是一种特殊的材料,具有低电阻、高承载电流密度和高磁场损耗等特点。

目前,超导材料已被广泛应用于磁悬浮、MRI、物理实验、能源等领域。

随着技术的不断进步,超导材料行业也在逐渐发展。

一、超导材料行业市场现状1、市场规模目前,全球超导材料市场已经是一百多亿美元的市场,其中主要是应用于能源和物理实验领域的超导材料。

在中国,超导材料市场规模也在逐渐扩大,但与国际市场相比还有较大的差距。

2、市场竞争全球超导材料市场主要集中在美国、日本、欧洲和中国等地。

其中,美国和日本是超导材料研发领域的龙头企业,欧洲主要是超导材料应用领域的主要市场。

中国作为发展中国家,在超导材料研发和应用领域仍处于起步阶段,但随着政府支持和企业自身发展,中国的超导材料行业市场竞争优势也在不断增强。

3、市场形势全球超导材料市场正处于快速发展期,新技术和新应用的推出不断推动着市场的增长。

未来,超导材料的应用将会更加广泛,其中最有潜力的市场是电力、交通和医疗等领域。

二、超导材料行业市场发展趋势1、高温超导材料高温超导材料是未来超导材料行业的发展方向。

相比于低温超导材料,高温超导材料不需要耗费大量的能源来维持低温状态,因此更加便捷,具有更高的应用价值。

未来,高温超导材料的研发和应用将会成为超导材料行业的重点发展方向。

2、产业化目前,超导材料的产业化仍处于起步阶段,但随着技术和市场的发展,产业化进程将会推进。

未来,超导材料的产业化将会成为超导材料行业的发展趋势。

3、国际合作超导材料是一个跨国产业,国际合作将有助于超导材料行业的发展。

国际合作可以促进技术研发和市场开发,加快超导材料的市场普及和产业化进程。

三、超导材料行业面临的挑战1、缺乏核心技术目前,超导材料行业在核心技术方面仍然存在一定的不足。

超导材料的研发需要大量资金和人力投入,特别是高温超导材料的研发更是需要突破多项技术难关。

因此,超导材料行业需要更多支持和创新精神来推动技术的发展。

超导材料的应用前景与展望

超导材料的应用前景与展望

超导材料的应用前景与展望超导材料(Superconducting Material)具有比传统材料更优越的导电性质,它们不会因阻抗而损失能量。

这使得它们在各种应用中具有潜在的优势,从电力输送到医疗成像、通讯技术、电动车辆和科学研究等领域都有着广泛的应用前景。

一、电力输送超导材料最早被应用于电力输送系统。

由于超导电缆具有低损耗、高电导率和不受磁场干扰的优势,电力输送效率得到极大的提高,未来有望取代传统电缆成为电力输送系统的标准。

此外,随着可再生能源的不断发展,电力输送距离的增加也成为一个越来越突出的问题。

超导材料的应用可以解决这一问题,因为它们具有高密度超导性。

这意味着它们可以通过极长的距离输送高功率电流,并将能量损失降低到最低。

二、医疗成像超导材料的另一个重要应用领域是医疗成像技术。

和电力输送类似,超导材料的高导电性和低损耗让它们成为医疗成像中最关键的元素之一。

MRI(磁共振成像)是超导材料广泛应用的领域之一。

MRI是一种利用磁场和无线电波对人体进行成像的技术,是一种无创性的检验方式,可以依据人体的不同组织特性来显示出局部组织的生理和病变情况,超导磁体是实现MRI的重要部分。

三、通讯技术随着世界范围的信息技术的迅猛发展,通讯技术也发生了深刻的改变。

作为信息传输的基础,高速电路和通讯开发已经成为全球研究和开发的重要领域。

超导材料在通讯领域的应用也有着广泛前景。

例如,目前,超导滤波器已经成功应用于通讯领域中的广泛应用之一,它是一种基于超导材料的电路元件,用于过滤信号中的杂波和干扰,提高数据传输的精度和质量。

超导滤波器的应用已经成为通讯技术中的关键性技术。

四、电动车辆电动车辆是未来的趋势,但是它们面临着一系列的难题,其中最突出的就是电池的寿命和充电速度问题。

超导材料的将帮助解决这一难题,通过超导电缆将电量快速输送到车辆,可以显著提高车辆充电速度和行驶里程。

超导材料还可以用于制造电动车辆的电机,如果比传统的电机更加高效,就能提高整车的性能,最终降低整车的成本。

国内外超导技术的发展及对比分析

国内外超导技术的发展及对比分析

国内外超导技术的发展及对比分析邵虹成欢武汉船用电力推进装置研究所中日超导技术在线材上的应用比较日本是首个宣布获得175K的超导材料的国家,之后不久,美国、中国、俄罗斯、德国及丹麦等国也相继有了突破性的研究报告,有的甚至发现了308K的超导迹象,该温度已达到常温的转变温度。

目前,日本有着100多家研究所在研究新超导材料,其中20%以上是企业的研究所。

一些公司已经用陶瓷系列超导材料制成线材。

日本许多研究机构和企业也纷纷行动起来。

研究热潮甚至影响了国际稀土市场,制作超导材料的一等稀土元素在国际市场上空前紧俏,一场超导技术在各个领域应用的激烈竞争正在各国展开。

我国是稀土资源丰富的国家之一,成矿条件优越,甚至可以说是得天独厚,探明的储藏量位居世界之首,在发展超导线材应用上占有一定优势。

几乎所有的电动机械(从尖端军事机械到普通家用电器)都离不开稀土元素制成的磁材料。

然而,近年来随着中国大量出口稀土,中国已经成为世界最大的稀土生产、出口国,满足了世界30%的稀土资源需求。

据报道称,中国大量且廉价出售稀土使得日本等国趁机收购并储存了足量稀土,数量够用几十年。

业内人士甚至估计说,日本储存的稀土资源甚至已够用四五十年。

因此,中国在加强管理稀土资源出口的同时,应积极利用稀土资源为我国的超导材料发展和工业上应用做出贡献。

超导材料具有极其优越的物理特性:一是零电阻效应,二是约瑟夫逊效应,三是迈斯纳效应。

特别是在军事领域的应用,专家预计会更为广泛。

采用超导材料,可使许多重要的军用装备如舰艇,飞机,装甲车,导弹,聚能武器等的性能得到大幅度的改善。

1992年,世界第一艘超导舰船在日本研制成功,时速高达180km,如果超导船应用化,就可导致整个海运发生重大变化[3]。

目前,世界上高温超导材料形成了YBCO、BSCCO、TBCCO、HBCCO等四类,其转变温度分别是95K、110K、125K和135K。

日本住友公司SEI是世界上首先提出发展BSCCO导线的公司之一,并用试验证实了高温超导材料在许多方面比低温超导材料更具优越性和稳定性。

2023年超导材料行业市场调查报告

2023年超导材料行业市场调查报告

2023年超导材料行业市场调查报告超导材料是指在低温下具有无电阻、磁场排斥、高磁场捕获等特殊性能的材料。

近年来,超导材料在能源输送、磁共振成像、磁悬浮技术等领域展示出了巨大的应用潜力。

本次市场调查报告将从超导材料行业的市场规模、市场发展趋势、市场竞争格局和市场前景等四个方面进行分析。

一、市场规模目前,全球超导材料行业市场规模约为100亿美元,预计到2026年将达到200亿美元。

据统计,超导材料在电力行业占据了最大的市场份额,预计在未来几年内将保持较稳定的增长。

此外,磁共振成像设备领域也是超导材料的主要应用领域之一,随着医疗技术的进步和市场需求的增长,预计超导材料在该领域的市场规模将呈现出较快的增长。

二、市场发展趋势1. 技术进步:随着材料科学和制备工艺的不断发展,超导材料的性能得到了极大的提升。

目前,高温超导材料已成为行业发展的热点,具有较高的临界温度和较强的超导性能,将促进超导材料行业的进一步发展。

2. 产业链完善:随着超导材料市场的扩大,相关产业链也在不断完善。

包括材料研发、制备工艺、设备生产和应用等环节都得到了相应的发展,形成了一个完整的产业生态系统。

3. 应用拓展:超导材料的应用领域逐渐扩展,除了传统的电力行业和医疗行业,还包括航空航天、交通运输、通信等领域。

随着技术的不断进步,超导材料在各个领域的应用将不断增加。

三、市场竞争格局目前,全球超导材料行业竞争格局较为分散,主要的厂商包括AMSC、ALD、LANZHOU SUPERCONDUCTIVITY、Sumitomo Electric Industries等。

这些企业在超导材料的研发和制备方面具有一定的技术实力和市场份额。

此外,一些大型综合性企业也开始涉足超导材料领域,通过整合资源和技术优势来加强自身的竞争力。

四、市场前景随着全球能源转型和电力需求的增加,超导材料在电力行业的应用前景广阔。

超导电缆的研发和应用将促进电力输送技术的改进,提高电网的稳定性和输电效率。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

ReBCO 超导材料及各国超导产业发展作者:王醒东来源:《新材料产业》 2014年第8期文/ 王醒东富通集团(天津)超导技术应用有限公司富通集团有限公司1986年,高温超导体的发现,使得铋锶钙铜氧(B S C C O)超导材料得到了深入的研究,并在多个超导样机与示范线中得以应用,但BSCCO材料本身的特性及原料成本限制了其大规模应用。

由稀土(Rare Earth,Re)、钡(B a)、铜(Cu)、氧(O)元素组成的第2代的高温超导材料,统写为R e B C O,可以在较高的温度与磁场下使用,在性能上具有明显优势,同时随着工艺的成熟,成本也有望低于B S C C O,因而成为新的研究重点。

稀土元素是一类元素的合称,包括元素钪、钇和镧系元素,共17种元素。

因此,在R e B C O化学式中,R e可被任一稀土元素替代,如钇(Y)、钆(G d)、钐(S m)等。

Y B C O是目前研究最多,并已成功实现商品化的第2代高温超导材料,带材是最主要的应用形式。

不管R e被哪一种具体元素替代,R e B C O超导带材的结构都包括基板、缓冲层、超导层和保护层。

以Y B C O高温超导带为例,对R e B C O超导带材的结构作进一步的阐述。

Y B C O超导带材是在合金基板上沉积Y B C O超导薄膜,基板材料一般为镍(Ni)合金,如哈氏合金(HastelloyC)。

超导层与基板之间具有缓冲层,缓冲层为Y B C O的生长提供织构模板,有益于提高YBCO的载流能力。

缓冲层又可细分为籽晶层、阻挡层及模板层。

为了保护超导层,通常还需在YBCO层上制备一层或多层保护层。

真空沉积技术是制备缓冲层的主流方法,以离子束辅助沉积(I BAD)最为典型,溅射法(S p u t t e r i n g)、脉冲激光沉积法(PLD)、蒸发法(Evaporation)等常规真空制膜技术也可用于缓冲层的制备,常见的缓冲层材料有氧化铈(CeO2)、钇稳定氧化锆(YS Z)、钆锆氧化物(GZO)、氧化镁(MgO)等,具体见表1[1-3]。

超导层是实现超导性能的核心层,PLD及TFAMOD(三氟乙酸盐金属有机物法)是目前最主要的制备方法。

相比于P LD法,TFA-MOD法更适合规模化制备Re BCO超导薄膜,是当前重点发展方向之一[4]。

保护层材料一般为导电导热性好且具有一定机械强度的金属材料,如银(Ag)-Cu复合材料或Ni合金等。

一、ReBCO 生产厂商表2[5-7]列出了国内外著名的R e B C O超导带材生产产商、产品结构及制备方法。

AMS C是生产超导带材的龙头企业。

2007年以前,AMSC以一代BSCCO超导带材作为其核心产品;2007年后,AMSC将重点转移至YBCO带材,同时停止BS C CO超导带材的生产。

迄今,AMS C 生产的带材已在多条超导电缆中应用。

美国Superpower公司可生产3 ~12mm宽度的超导带材。

根据不同的用户需求,可分切至不同的厚度。

与AMSC不同,Superpower公司采用电镀的方式为超导带材提供保护层,且可根据实际过流作用的需要调整镀层厚度。

2007年,Superpower公司利用自制的Y B C O带材绕制的磁场线圈,在4.2K、19T的背景磁场下得到了26.8T强磁场,创造了超导磁体的世界纪录。

2010年,这一纪录更新为35.4T。

日本藤仓公司是生产ReBCO超导带材的典型代表,同时也是IB AD技术的首创者。

目前,藤仓公司已实现数百米级R e B C O带材的制备能力,承担了日本多个国内国家科研项目。

韩国SuNAM公司成立于2004年,其后发展迅猛,2007年开发了高温超导带材高速沉积实验系统,2009年建立了二代R e B C O高温超导带材生厂线,2012年即实现了千米级Re B CO 超导带材的制备能力。

随着ReBCO超导带材制备技术的日趋成熟,已有多个以其为核心的超导电力装置得以示范运营,见表3[8,9]。

二、各国超导政策[10-13]目前ReBCO相关超导产品仍处于示范运行或样机状态,2007年以前,高温超导产品主要以B i系超导材料作为载体。

2007年后,以ReBCO超导带材为核心的超导产品逐渐开始出现。

纵观国内外发展情况,R e B C O超导带材生产厂家主要集中在美、日等国,其掌握核心技术的同时,发展速度迅猛,而我国在带材生产及相关示范产品的基础相对薄弱。

1. 美国美国先后出台了《电力系统超导计划(1998年)》、《超导伙伴计划S P I(1993年)》、《GRID 2030计划(2003)》等超导相关政策,并于2005年和2006年分别发布了《2005-2009财年的超导电力系统项目计划》与《超导技术基础研究需求报告》,从相关政策的数量与频繁程度,可以看出美国政府对超导技术的重视。

美国总统奥巴马的“绿色能源新政”中更是提出:要建设横跨4个时区以超导电网和智能电网为主的全国统一电网(用超导电缆将东部、西部、德州电网3大电网连接),可以接入包括风能、太阳能等在内的各种可再生能源,并能进行智能化管理,使整个动力系统发生变革,从而改善美国电力基础设施。

在美国能源部(D O E)的资助及相关政府部门的协调下,各公司、大学与科研院所展开了密集的合作,如美国南线公司(So u t hwi re)、AMSC公司、Supowpower公司、ABB电力和配电公司、布鲁克海文国家实验室、洛斯阿拉莫斯国家实验室(LANL)、美国橡树岭国家实验室(O R N L)以及乔治亚输电公司等,都取得了丰硕的成果。

S u p e r p o w e r与L A N L公司合作,推动了I B A D法制备Y B C O超导带材的发展;AMS C与ORNL合作,发明了RAB i TS技术,并成功批量制备商用YBCO带材。

2006年7月20日,指标为34.5k V /800A /320m的超导电缆在美国国家电网公司通电运行(A l b a n yProject)。

320m超导电缆完全采用日本S E I公司的B i系超导带材,并由S E I公司负责制造。

Superpower、英国氧气公司(B O C)、美国国家电网等参与了项目的实施。

该项目得到了D O C与纽约州能源研发局的资助。

随后,S E I利用Superpower提供的YBCO超导带材,制成了30m超导电缆,并与前期320m超导相连,于2008年1月通电运行。

2006年8月,由DOE资助、长岛能源管理局承办、AMSC主导、耐克森公司与法国液化公司参与的“L I PA”项目进入施工阶段。

该条电缆长600m、电压等级138kV,额定传输电流2.4kA,由并行排列的3条独立单相高温超导电缆组成。

2008年4月22日,该条电缆成功并网,并为30万家庭供电;2007年,“LIPAⅡ”期项目启动,目标是将“L I PA”项目超导电缆的第二相更换为YBCO超导带材,该项目仍有DOE自助。

2. 日本在超导材料及相关技术开发上,日本处于世界领先水平。

在日本政府的支持下,“超导设备和带材工程研究协会”、“国际超导产业技术研究中心(ISTEC)”、“新能源产业综合技术开发机构(NE DO)”等研究机构与协会相继成立,研究领域包括医疗、电力、交通与军事等众多领域。

在日本,有很多大公司及科研机构如三菱、昭和、S E I、藤仓、九州大学、早稻田大学等从事超导技术的开发,且研发方向相互联系而侧重点又各有相同。

表4列出了日本2003-2007年度第2代高温超导带材研发国家计划的分工与开发内容情况。

在日本政府一系列举措下,在各公司、研究机构的积极参与下,日本在超导材料开发及应用方面已具有绝对优势。

3. 韩国相比于日、美,韩国在超导技术研究领域起步较晚。

2000年后,韩国政府加快了包括超导技术在内的高新技术的开发力度。

2001年,韩国科技部成立了“超导应用技术中心(C A S T)”负责统筹协调“应用超导技术发展先进电力系统(DAPAS)计划”,DAPAS计划中,韩国电力技术研究院(KE R I)是领导实施的独立机构,负责研究目标与实施计划的拟定、项目评审与超导技术的引进,具体承担单位包括首尔大学、韩国机械材料研究所、韩国原子能机构研究所等,研发方向包括:超导电力设备(电缆/变压器/限流器)、超导材料、超导通用技术(低温/绝缘/损耗)。

表5列出了2005年度,R e B CO超导带材的研发机构与分工。

在政府的大力扶持下,韩国S u N AM公司现已成为为数不多的有能力制备商用R e B C超导带材的厂家之一。

2011年,22.9k V /50M V A /410m冷绝缘三相超导电缆在韩国利川变电站挂网。

该项目由韩国知识经济部(MKE)与韩国电力公司(KE PCO)资助,LS电缆公司与KERI为主要参与单位,该条电缆采用的R e B C O超导带材购自AMSC公司。

4. 中国我国对超导技术也持续给予了政策支持。

“九五”至“十二五”期间,分别以“超导技术专项-高温超导电缆”、“超导材料与技术专项”、“实用化超导材料制备与超导工程化示范应用技术”、“先进超导材料及其应用技术”为阶段目标,予以重点攻关。

《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》中提出:要发展新型高温超导材料及制备技术、超导电缆、超导电机、高效超导电力器件以及超导生物医学器件、高温超导滤波器、高温超导无损检测装置等灵敏探测器件等;2012年1月4日,国家工业和信息化部出台了《新材料产业“十二五”发展规划》,规划中提出:发展高温超导千米长线、高温超导薄膜材料规模化制备技术,满足核磁共振成像、超导电缆、无线通信等需求;2012年3月27日,科学技术部印发《智能电网重大科技产业化工程“十二五”专项规划》中,提出要对超导材料产业进行布局;2012年7月9,国务院印发了《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》明确提出:开展超导等共性基础材料研究和产业化,提高新材料工艺装备的保障能力。

截至2014年,我国已有3条超导电缆并网运行、2台超导限流器挂网,实现了千米级Bi系超导带材及百米级ReBCO高温超导带材的制备,硕果累累。

但必须认识到,我国第2代ReBCO高温超导带材产业化上仍处于落后地位,暂无国产ReBCO超导带材市售的报道。

5. 其他国家俄罗斯也将超导技术作为重点发展产业之一。

2010年12月,俄政府向“俄罗斯国家原子能公司”下拨7.65亿卢布经费(约1.4亿RMB),以发展“创新能源”项目框架下的“超导产业”。

目前俄罗斯已建成一条200m超导电缆(采用S E I公司B i系超导带材)示范线,其他的基础研究也在开展之中。

欧洲的很多国家也在从事超导技术的研究与开发工作,如英国剑桥大学、阿伯丁大学、丹麦技术大学与国家实验室、德国卡尔斯鲁尔技术研究院(KI T)以及荷兰的莱顿大学(超导现象在此发现),从事R e B C O超导带材的研究单位主要集中在德国,欧盟的其它国家则以基础研究为主。

相关文档
最新文档