近日，由江西聯(lián)創(chuàng)光電公司研制的世界首臺兆瓦級高溫超導(dǎo)感應(yīng)加熱裝置在黑龍江正式投入使用。從 20℃加熱到 403℃，僅需 10 分 17 秒。而使用傳統(tǒng)的電阻爐，至少需要 9 個小時。

【資料圖】

優(yōu)異的加熱效率來源于新的加熱技術(shù)，在原理上高溫超導(dǎo)感應(yīng)加熱裝置的核心是超導(dǎo)體，其在低溫下的電阻為零，因此加熱時的能量損失非常少。

高溫超導(dǎo)加熱裝置不僅可以用于非鐵磁性有色金屬（鋁、銅等）型材的擠壓和鍛壓，還能應(yīng)用于熔煉、高端合金熱處理等領(lǐng)域。相比于普通的電阻爐，這套自主知識產(chǎn)權(quán)的裝置能將能效轉(zhuǎn)化率提升一倍，同時可以減少至少 50% 的碳排放。

（來源：見水?。?

近年來，超導(dǎo)材料的制備技術(shù)正在不斷成熟，科研人員也在不斷探索超導(dǎo)材料的新應(yīng)用，第二代高溫超導(dǎo)材料在各行業(yè)的應(yīng)用正從實驗室走向?qū)嶋H應(yīng)用。超導(dǎo)材料憑借其獨(dú)特的物理特性在醫(yī)療儀器、交通運(yùn)輸、前沿重大科學(xué)裝置、可控核聚變、電力系統(tǒng)等諸多領(lǐng)域都具有不可替代的作用。

超導(dǎo)現(xiàn)象自 1911 年被發(fā)現(xiàn)以來，超導(dǎo)材料的發(fā)展經(jīng)歷了幾個階段：分別是低溫超導(dǎo)材料、一代高溫超導(dǎo)材料、二代高溫超導(dǎo)材料、以及后期發(fā)現(xiàn)的鐵基等超導(dǎo)材料。近年來，美國、韓國、日本、德國等發(fā)達(dá)國家先后在超導(dǎo)材料的制備技術(shù)上取得了突破，且有多個示范工程展示。

隨著二代高溫超導(dǎo)帶材市場化進(jìn)程的加快，一代高溫超導(dǎo)帶材的造價成本將有較大的下降。綜合載流密度高、工作溫度高等優(yōu)勢，其在工業(yè)應(yīng)用場合將扮演不可替代的角色。經(jīng)過長時間的探索，國內(nèi)外多家超導(dǎo)公司已具備生產(chǎn)公里級二代高溫帶材的能力，這也意味著二代高溫超導(dǎo)材料已經(jīng)進(jìn)入到了產(chǎn)業(yè)化的前沿。

高溫超導(dǎo)技術(shù)，是進(jìn)一步推動高端制造行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，其中包括懸浮交通、船舶、大型飛機(jī)等。由于該技術(shù)獨(dú)特的運(yùn)行溫度（-196℃）和液氮價格相對低廉的優(yōu)勢，目前已成為工業(yè)界的研究熱點(diǎn)。

2013 年 1 月，為了專注于高溫超導(dǎo)技術(shù)的研發(fā)，江西聯(lián)創(chuàng)光電科技股份有限公司協(xié)同上海超導(dǎo)科技股份有限公司、北京交通大學(xué)等單位成立聯(lián)創(chuàng)超導(dǎo)技術(shù)團(tuán)隊。

當(dāng)時，全球僅有兩臺工業(yè)級超導(dǎo)感應(yīng)加熱裝置，德國和韓國各有一臺，分別為 720 千瓦和 300 千瓦。然而，兆瓦級的超導(dǎo)加熱技術(shù)一直是空白，因其關(guān)鍵技術(shù)掌握在發(fā)達(dá)國家手中，使得中國的高性能鋁材主要來源于進(jìn)口。

早在 2012 年，中國高溫超導(dǎo)研究奠基人之一、中科院院士趙忠賢，率先向兆瓦級高溫超導(dǎo)加熱裝置發(fā)起挑戰(zhàn)。如今，這一想法已經(jīng)成為現(xiàn)實，他告訴媒體這臺設(shè)備采用一條全新的技術(shù)路線，利用金屬在磁場中運(yùn)動，最終產(chǎn)生渦流來進(jìn)行加熱。從效果看，有助于制造行業(yè)的節(jié)能減排。同時，這是一個非常好的起點(diǎn)，將高新科技與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)相結(jié)合，有助于未來傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

2019 年 3 月 8 日，在聯(lián)創(chuàng)超導(dǎo)的試驗車間里，一根重量 500 多公斤的鋁棒在電機(jī)的帶動下高速旋轉(zhuǎn)，18 分鐘后鋁棒的溫度達(dá)到預(yù)設(shè)的 450℃。兆瓦級超導(dǎo)感應(yīng)加熱裝置的樣機(jī)試驗成果，為如今的產(chǎn)業(yè)化埋下伏筆。

相比于幾百千瓦級的水平，“兆瓦級”好比汽車發(fā)動機(jī)的排量從零點(diǎn)幾提升到了 ，應(yīng)用空間將變得更加廣闊。

在 2023 年 4 月 20 日的投產(chǎn)現(xiàn)場上，中鋁高端制造副總裁、董事長王學(xué)書告訴媒體，兆瓦級高溫超導(dǎo)感應(yīng)加熱裝置的正式投產(chǎn)，將顛覆傳統(tǒng)的金屬熱加工行業(yè)，助力我國更快實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。

據(jù)了解，目前聯(lián)創(chuàng)超導(dǎo)的訂單已突破 60 臺。毋庸置疑，超導(dǎo)直流感應(yīng)加熱技術(shù)已顯現(xiàn)出商業(yè)前景，未來在電力系統(tǒng)短路抑制、節(jié)能減排，國防軍工、大眾交通、新型醫(yī)療等領(lǐng)域?qū)⒄宫F(xiàn)出越來越強(qiáng)的市場潛能。

參考資料：

/read/Read15_

標(biāo)簽：