地上跑的列車可以比飛機還要快?在不久的將來,都會變成現實。工博會上,上海超導科技股份有限公司展臺前的「超導小列車」成為一大亮點。目前,日本東海旅客鐵路株式會社研發的超導磁懸浮列車,測試時速已經達到603公裡,為世界高鐵之最,從東京到名古屋的超導磁懸浮鐵路已於2014年動工興建。更稱奇的是,在低壓管道中,超導磁懸浮列車可實現1500公裡的時速,理論時速可高達3000公裡。
超導磁懸浮列車為何能實現「飛一般」速度?上海超導公司市場總監彭楚堯表示,超導磁懸浮列車利用超導材料的完全抗磁性(「邁斯納效應」)與地面磁體產生相互排斥實現列車的懸浮,然後利用高溫超導材料量子鎖定的特性,將列車鎖定在軌道之內。如此,加速完成之後列車前行基本無需動力,在真空下更可做到完全無動力行駛。相比起傳統的電磁懸浮,超導磁懸浮技術可以在不需要通電的情況下實現更高的懸浮距離,從而更加安全、速度更快、並且能耗更低,該技術也是未來高速鐵路發展最有前景的方向,要想打造超導磁懸浮列車,最核心的元件就是高性能高溫超導材料。
經過數年研發,上海超導成為國內唯一一家實現二代高溫超導帶材批量化生產與銷售的企業,打破美國、日本在該領域的壟斷地位。第三方評估數據顯示,此次上海超導展出的二代高溫超導帶材,磁場下性能比目前國際上最好的產品高出25%,同時價格低30%。此外,上海超導還自主研發了具有全球領先性能的「超低阻帶材接頭技術」,實現了2.3納歐的全球最低工業接頭電阻,加速了二代高溫超導帶材的大規模應用與產業化。
除了「未來列車」,超導帶材還能用在哪些領域?
彭楚堯表示,以電網改造為例,目前以銅為主的高壓電纜線不但尺寸大,而且損耗高。如果採用超導電纜,高溫超導材料的零電阻特性可使輸電損耗大幅降低,並將電纜的載流量提升數倍,同時還可實現電纜線從架在天上到埋入地下。在美國,超導電網改造已開始,2008年4月世界上第一條商業化高溫超導電纜在紐約長島投入運行。上海電纜研究所2007年開始超導電纜示範工程項目建設,並於2013年在寶鋼投入運行使用。
在高能耗的鋁擠壓行業,傳統感應加熱器設備加熱效率僅為40%左右,應用超導感應加熱技術,可將加熱能效提高到85%以上。一臺1MW的超導感應加熱器每年可節電約700萬度。今年,上海超導與中科院合作,成功研製出了國內第一臺「超導感應加熱設備」。目前,已經與多家鋁加工企業達成合作意向。
同時,上海超導還加快與相關科研院所、大學共同開發超導材料在超導電機、磁共振成像、超導磁懸浮等領域的應用,目前都處於試驗論證階段。
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