原標(biāo)題:高溫超導(dǎo)電氣設(shè)備搭上成果轉(zhuǎn)化東風(fēng)
超導(dǎo)體在某一溫度以下兼具絕對零電阻和完全抗磁性的特性,這種神奇的特性讓它在磁懸浮列車、醫(yī)療設(shè)備和電力運(yùn)輸領(lǐng)域都能大顯身手。
此前,北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院教授方進(jìn)團(tuán)隊(duì)研制出世界上第一個(gè)全尺寸6.6兆瓦的超導(dǎo)車載牽引變壓器,成果通過中車集團(tuán)和科技部專家驗(yàn)收。這種變壓器的變電效率高達(dá)99.5%,重量和體積僅有傳統(tǒng)變壓器的一半!耙涣懈哞F有兩臺(tái)變壓器,如果應(yīng)用超導(dǎo)車載牽引變壓器,一臺(tái)變壓器一年可以節(jié)省電費(fèi)150萬元!8月13日,方進(jìn)向記者算了筆賬,“一列高鐵的運(yùn)行周期有20年以上,從經(jīng)濟(jì)上來說大有前景。”
牽引變壓器是整個(gè)牽引變電系統(tǒng)的“心臟”,它可以將電力系統(tǒng)高壓輸電線送來的電壓,轉(zhuǎn)換為適合電力機(jī)車使用的電壓,為電力機(jī)車供電。
超導(dǎo)車載牽引變壓器的研制成功,并非一蹴而就。方進(jìn)團(tuán)隊(duì)先后承擔(dān)了國家級(jí)和企業(yè)項(xiàng)目40多項(xiàng),在一步步的科研攻關(guān)中,才摸清技術(shù)、材料、工藝的關(guān)竅。
重大科研項(xiàng)目牽引 奠定產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)
超導(dǎo)應(yīng)用范圍廣泛,但要將超導(dǎo)用于電氣領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,仍有不少制約因素。其中比較棘手的,就是杜瓦材料。
方進(jìn)舉起手邊的熱水壺,指著它的瓶體介紹:“這就是杜瓦!倍磐咂鋵(shí)是一種絕熱容器,帶有真空夾層。非金屬杜瓦,也是我國高溫超導(dǎo)電氣領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)化的“卡脖子”因素之一。
凡是使用交流電的設(shè)備必須用非金屬杜瓦,否則會(huì)形成渦流,能耗很大。非金屬杜瓦用高性能復(fù)合材料,具有高致密性、高強(qiáng)度、絕緣輕質(zhì)等優(yōu)良特性,可滿足電力、航空、航天等行業(yè)特殊部件的應(yīng)用要求。
2008年在做科研項(xiàng)目時(shí),方進(jìn)就接觸了非金屬杜瓦。此后,方進(jìn)團(tuán)隊(duì)也做了其他不同類型的超導(dǎo)電機(jī)非金屬杜瓦。如何提高機(jī)械強(qiáng)度,如何滿足不同應(yīng)用場景需求,如何保證更長時(shí)間的真空度,如何減輕重量……因?yàn)椤耙恢弊觥保竭M(jìn)逐漸摸清了非金屬杜瓦的“脾氣”。團(tuán)隊(duì)攻克了薄壁高強(qiáng)度非金屬杜瓦技術(shù),克服現(xiàn)有材料真空度保持時(shí)間短的不利因素,使其真空度能保持10年,強(qiáng)度比現(xiàn)有材料提高80%,厚度還可減小到0.2毫米。
為解決產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)問題,方進(jìn)團(tuán)隊(duì)又引進(jìn)新西蘭非金屬杜瓦材料制造的全套工藝和部分工藝設(shè)備,自主開發(fā)超導(dǎo)磁體檢測及制造的關(guān)鍵工藝設(shè)備,并組成自動(dòng)化生產(chǎn)線。
這樣一來,團(tuán)隊(duì)具備了超導(dǎo)電氣系統(tǒng)整機(jī)研制能力,繼而攻克非金屬杜瓦技術(shù),掃清了超導(dǎo)應(yīng)用障礙,引進(jìn)海外技術(shù)也解決了非金屬杜瓦的生產(chǎn)和制冷問題。
此前,經(jīng)過多年的技術(shù)研發(fā),團(tuán)隊(duì)已經(jīng)完成超導(dǎo)電纜、超導(dǎo)磁儲(chǔ)能裝備、超導(dǎo)飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)、超導(dǎo)磁懸浮推進(jìn)裝備的樣機(jī)研制,具備了產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)。
一切已經(jīng)“萬事俱備”。
學(xué)校地方政府支持 技術(shù)開展產(chǎn)業(yè)化推廣
“東風(fēng)”,就是科技成果轉(zhuǎn)化。
2023年5月25日,經(jīng)北京交通大學(xué)批準(zhǔn),由北京交通大學(xué)及方進(jìn)創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)以知識(shí)產(chǎn)權(quán)出資3億元,在天津市武清開發(fā)區(qū)設(shè)立了天津北交智通超導(dǎo)電氣科技有限公司。
2023年8月份,天津市科技局及天津市政府基金投資,將方進(jìn)團(tuán)隊(duì)高溫超導(dǎo)電氣設(shè)備技術(shù)、高端功能性復(fù)合材料杜瓦(非金屬杜瓦)技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化推廣。
能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化,也得益于學(xué)校的支持。方進(jìn)團(tuán)隊(duì)的項(xiàng)目,是學(xué)校知識(shí)產(chǎn)權(quán)與技術(shù)轉(zhuǎn)移中心重點(diǎn)關(guān)注的項(xiàng)目。該中心副主任王欣告訴記者,近年來,學(xué)校響應(yīng)國家需要,積極支持教師進(jìn)行科技成果轉(zhuǎn)化,相關(guān)職能部門也充分配合,提高科技成果轉(zhuǎn)化效率。
北京交通大學(xué)成立了知識(shí)產(chǎn)權(quán)與科技成果轉(zhuǎn)化工作領(lǐng)導(dǎo)小組,校長任組長,分管科技、資產(chǎn)的校領(lǐng)導(dǎo)任副組長;設(shè)立了專門的知識(shí)產(chǎn)權(quán)與技術(shù)轉(zhuǎn)移中心,開展專業(yè)化服務(wù)。
一方面,北京交通大學(xué)打通科技成果轉(zhuǎn)化全鏈條;另一方面,在利益分配的機(jī)制設(shè)計(jì)上,最大限度提高老師收益比例。同時(shí),在評價(jià)考核、職稱評定和人才計(jì)劃中,北京交通大學(xué)充分體現(xiàn)鼓勵(lì)轉(zhuǎn)化的理念,實(shí)施分類評價(jià),讓老師在適合自己的賽道上找到位置。
方進(jìn)團(tuán)隊(duì)的超導(dǎo)電氣設(shè)備項(xiàng)目,知識(shí)產(chǎn)權(quán)與技術(shù)轉(zhuǎn)移中心“跟蹤”了好幾年,他們鼓勵(lì)方進(jìn)進(jìn)行轉(zhuǎn)化。因?yàn)椋绻晒屯T谶@里,太可惜了,應(yīng)該“推一把”。
“我們做得早,有近20年的積累。在多個(gè)國家級(jí)重大科研項(xiàng)目引領(lǐng)下,我們的技術(shù)也從幼稚走向成熟,從實(shí)驗(yàn)室走向產(chǎn)業(yè)化。”方進(jìn)說,科研項(xiàng)目的成功、評委專家的認(rèn)可,也給了他追求產(chǎn)業(yè)化的底氣。
“知道我們要把高溫超導(dǎo)電氣設(shè)備技術(shù)和非金屬杜瓦技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化推廣后,很多人都很高興,他們都覺得很需要。”方進(jìn)發(fā)現(xiàn),成果轉(zhuǎn)化,是面向國家重大需求的另一個(gè)賽道。