最近，具有我國自主知識產(chǎn)權的百米級第二代高溫超導帶材在上海交通大學(xué)研發(fā)成功，這套高溫超導帶材由物理系李貽杰教授領(lǐng)導的科研團隊研制，整個(gè)過(guò)程歷時(shí)3年，實(shí)現了國內超導帶材領(lǐng)域的新突破。與傳統的銅電線(xiàn)電纜相比，相同橫截面積超導帶材的載流能力是銅電線(xiàn)電纜的幾百倍。

　　這條國產(chǎn)百米級第二代高溫超導帶材像一層薄膜，金屬基帶的寬度為1厘米、厚度為80微米，而用于傳輸超導電流的稀土氧化物超導層的厚度還不到1微米。

　　在世界范圍來(lái)說(shuō)，能研制第二代高溫超導帶材的單位本身為數不多，而能動(dòng)態(tài)連續制備百米以上第二代高溫超導帶材的科研單位目前在國內只有上海交通大學(xué)。在國際上，自從2004年以來(lái)，美國、日本和德國的研發(fā)機構先后研制成功了長(cháng)度超過(guò)100米且能夠傳輸100安培以上超導電流的第二代高溫超導帶材。

　　“現在我們自主研發(fā)出百米級高溫超導帶材，使中國在國際上躋身先進(jìn)行列。”李貽杰教授說(shuō)，目前國際上第二大高溫超導帶材已處于大規模市場(chǎng)化應用的邊緣，我國大力介入這一領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化研發(fā)項目恰逢其時(shí)。另外，第二代高溫超導帶材中的超導層屬稀土氧化物系列，就原材料而言，我國具有資源優(yōu)勢—展第二代高溫超導帶材的研制可將我國的資源優(yōu)勢轉化為技術(shù)優(yōu)勢，以免再次落入出口初級粉料而進(jìn)口高端產(chǎn)品的不利局面。

　　2008年底李貽杰教授科研團隊承擔了科技部百米級第二代高溫超導帶材863重點(diǎn)項目研發(fā)任務(wù)。在總投入科研經(jīng)費低于美、日、德等國的情況下，通過(guò)吸取國外研發(fā)成功經(jīng)驗與失敗教訓，優(yōu)化研發(fā)路線(xiàn)，節省了寶貴的科研經(jīng)費和時(shí)間。在教育部“985”項目和上海市等的繼續積極支持下，從2008年論證到2009年1月開(kāi)始實(shí)施，再到研發(fā)成功，歷時(shí)3年，終于研發(fā)成功100米量級的第二代高溫超導帶材制備工藝，而美、日、德等國研發(fā)成功百米量級工藝，都用了近10年的時(shí)間。

　　當前國內外研制第二代高溫超導帶材在技術(shù)上面臨兩個(gè)瓶頸問(wèn)題：一是超導帶材從實(shí)驗室靜態(tài)的短樣制備，到動(dòng)態(tài)連續化的工業(yè)制備，必須達到百米量級以上乃至公里量級的應用水平；二是1厘米寬的超導帶材的載流能力應達100安培以上，未來(lái)目標是1000安培，以體現性?xún)r(jià)比的優(yōu)越性。上海交通大學(xué)研制成功了載流能力達到194安培、百米級的第二代高溫超導帶材，這一階段性成果有利于加快實(shí)現大規模商業(yè)化應用的最終目標。經(jīng)過(guò)反復試驗和測試，目前國產(chǎn)百米級第二代高溫超導帶材已經(jīng)成功解決了從實(shí)驗室研究成果向產(chǎn)業(yè)化轉移所必須克服的鍍膜工藝的穩定性、重復性和可靠性等技術(shù)難點(diǎn)，從而為后續的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)奠定了基礎。

　　現有的電網(wǎng)主要依靠電力電纜來(lái)輸送電纜，傳輸系統在傳輸過(guò)程損耗約8%到10%，如果采用第二代高溫超導電纜來(lái)傳輸，可以達到幾乎零損耗，極大提高了節能效果。超導材料由于獨特的零電阻和完全抗磁特性，在工業(yè)、醫學(xué)、國防等諸多領(lǐng)域具有廣闊的應用前景。第二代高溫超導帶材產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)以后，可以有效解決人口密集的大都市圈電力擴容問(wèn)題，改善供電系統的安全性和可靠性。

文章標簽：高溫超導