高溫超導(dǎo)電氣設(shè)備搭上成果轉(zhuǎn)化東風(fēng)
來源：科技日報 時間：2024-08-14 17:28
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)隊研制出世界上第一個全尺寸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150萬元?！?月13日，方進(jìn)向記者算了筆賬，“一列高鐵的運行周期有20年以上，從經(jīng)濟上來說大有前景?！?/p>
牽引變壓器是整個牽引變電系統(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)換為適合電力機車使用的電壓，為電力機車供電。
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)隊先后承擔(dān)了國家級和企業(yè)項目40多項，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?！倍磐咂鋵嵤且环N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年在做科研項目時，方進(jìn)就接觸了非金屬杜瓦。此后，方進(jìn)團(tuán)隊也做了其他不同類型的超導(dǎo)電機非金屬杜瓦。如何提高機械強度，如何滿足不同應(yīng)用場景需求，如何保證更長時間的真空度，如何減輕重量……因為“一直做”，方進(jìn)逐漸摸清了非金屬杜瓦的“脾氣”。團(tuán)隊攻克了薄壁高強度非金屬杜瓦技術(shù)，克服現(xiàn)有材料真空度保持時間短的不利因素，使其真空度能保持10年，強度比現(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)隊具備了超導(dǎo)電氣系統(tǒng)整機研制能力，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。
能實現(xiàn)轉(zhuǎn)化，也得益于學(xué)校的支持。方進(jìn)團(tuán)隊的項目，是學(xué)校知識產(chǎn)權(quán)與技術(shù)轉(zhuǎn)移中心重點關(guān)注的項目。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，在利益分配的機制設(shè)計上，最大限度提高老師收益比例。同時，在評價考核、職稱評定和人才計劃中，北京交通大學(xué)充分體現(xiàn)鼓勵轉(zhuǎn)化的理念，實施分類評價，讓老師在適合自己的賽道上找到位置。
方進(jìn)團(tuán)隊的超導(dǎo)電氣設(shè)備項目，知識產(chǎn)權(quán)與技術(shù)轉(zhuǎn)移中心“跟蹤”了好幾年，他們鼓勵方進(jìn)進(jìn)行轉(zhuǎn)化。因為，如果成果就停在這里，太可惜了，應(yīng)該“推一把”。
“我們做得早，有近20年的積累。在多個國家級重大科研項目引領(lǐng)下，我們的技術(shù)也從幼稚走向成熟，從實驗室走向產(chǎn)業(yè)化?！狈竭M(jìn)說，科研項目的成功、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賽道。
責(zé)任編輯：江蓬新
