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有兩臺變壓器,,如果應(yīng)用超導(dǎo)車載牽引變壓器,一臺變壓器一年可以節(jié)省電費(fèi)150萬元,?!?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?!?/p>
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)磁儲能裝備,、超導(dǎo)飛輪儲能系統(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,?!狈竭M(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,。(張蓋倫)
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