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美欧日有紧迫感,上海公里级超导电缆感谢海外“不卖之恩”,今创五项世界纪录

市场资讯 2021.12.22 09:25

美欧日有紧迫感,上海公里级超导电缆感谢海外“不卖之恩”,今创五项世界纪录

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今天,由奥盛集团国际超导公司自主研发、制造、建设的全球首条公里级高温超导电缆商业化示范段,按期成功送电运行。这条选址徐汇区中心地段、长度达1.2公里示范段,创下五项世界纪录,该项目中每一米电缆、每一个部件、每一台加工设备都浸透着自主创新。

创五项世界纪录

高温超导电缆,是采用高温超导材料作为导电体的电力装置,具有三大技术优势。一为节能。若将超导电缆置于零下196℃的低温中,它就能传输强大电流,且电能损失几乎为零;二是体积小、传输容量大。一根超导电缆可替代九根相同电压等级的传统电缆,为输电系统节约大量占地面积与空间,也大幅降低安装成本;三为绿色环保。超导电缆在输电过程中无电磁辐射,可缓解人们对电力基础设施建设的抵触心理,降低项目实施难度。因此,超导电缆对于我国构建新型电力系统,以及实现“双碳”目标均有深远意义。

据悉,上海超导示范段埋入超大城市腹地,建设了一回35千伏超导电缆线路,替代原有四回共计12根35千伏常规电缆,设计载流量2200安培。工程所需的超导电缆、超导终端、中间接头、制冷及监控系统等部件,全部由奥盛集团旗下国际超导公司自行研发制造。项目建成后,一举创造五项世界纪录——是目前世界上第一个为城市负荷中心供电的超导电缆工程;是输送容量最大的商业化运行超导电缆工程;是输送距离最长的超导电缆工程;是唯一采用全程排管敷设的超导电缆工程;也是唯一拥有双接头的超导电缆工程。

决定一切靠自己

但这条开创了线路长度、载流量和应用场景等多项国际领先指标的超导电缆,其“由零到一”之路并不容易。

本世纪初,上海超导专家团队曾考虑通过“引进、消化吸收再创新”方式,在产业中谋求突破,但联系海外超导领军企业时,对方非但不肯卖核心技术与设备,连材料都开出天价。合作遇阻后,上海决定一切靠自己。奥盛集团旗下上海国际超导有限公司总经理宗曦华透露,超导电缆示范段,从标准、制造到施工、养护等,“全部都在一张白纸上建立起来,整个项目是产学研界、用户以及长三角超导产业联盟等各方组成的庞大团队持续攻关、久久为功的结果。”

超导电缆设计成“三色圆珠笔式”结构,系上海独创。

宗曦华介绍,示范段由三根400米长电缆连接而成,电缆内部是零下196℃的液氮,内外温差超过200℃。要在超大城市中心城区如蜘蛛网般的地下“迷宫”进行实战,经历数万伏高压、数千安培电流考验,务必确保其运行安全、稳定,单是解决线缆套管在绝热、绝缘、密封和强度方面的难题就已可想而知。“曾有海外专家友情提醒,在两根电缆中设置接头、试图延长电缆长度的做法不可取。我们在设计、制造、验证上投入大量时间精力,又制定了详细完整的操作规程,更克服和解决了实际运输、安装过程中诸多意想不到的困难。正因为有这么多困难,而我们又直面和攻克了它们,这才会轮到我们拿下世界第一。”

创新要“时时领先”

科技创新,从来都是与风险、失败相伴,但这并不能成为企业放弃的理由。奥盛集团董事长汤亮告诉记者,科研人员甘心坐冷板凳、一心一意磨剑,企业则做好“钱掉进黄浦江,几年听不见声响”的心理准备,这在奥盛已呈常态。

奥盛是一家有着“一树四翼”的高科技制造产业板块民营企业,以新材料研究“一树”引领,近年来,企业在超导科技、桥梁缆索、高端医疗器械、航空动力精密制造“四翼”上创新成果迭出。仅桥梁缆索领域,由权威杂志英国《桥梁》进行的全球统计排名中,奥盛的自主知识产权缆索占据了全球特大型悬索桥、斜拉桥缆索市场份额的半壁江山。

奥盛的桥梁缆索。

奥盛的高端医疗器械。

值得一提的是,30年前的12月1日,我国自主设计施工的第一座现代化大跨径桥梁南浦大桥正式通车。当年,打破对海外技术依赖、为南浦大桥提供缆索的浦江缆索公司,而今正是在奥盛集团旗下。

30年后,再传捷报。奥盛集团所承接的国家科技部“十四五”重大科技专项,即用碳纤维缆索替代传统钢制桥梁缆索,于今年12月1日完成了200万次疲劳试验。30年的承前启后,记录下中国企业执着于打破对海外技术依赖、在自主创新路上的不懈求索。汤亮说:“事实上,每一项科技创新,我们早已习惯要熬过5至10年的寂寞。我们深知,科技创新的竞争力优势,别人不会白白施舍给你,唯有靠自己打拼出来。企业的高质量发展,也一定要靠这些高科技支撑,且高科技需要不断变局,才能从‘一时先进’转变为‘时时领先’。”

据悉,超导技术作为全球公认的顶尖前沿科技之一,眼下美国、日本、德国等都在加快布局。目前欧洲颇有紧迫感,提出了5公里级项目计划,而上海也已在谋划下一个5公里示范段,且同样选址中心城区,争取赶在欧洲之前实现。奥盛集团透露,在上海市经信委协调下,奥盛正积极联系轨交部门,争取尽早实现超导电缆在轨道交通上的应用。此外,上海超导研究团队在宝钢建设的一条50米长超导输电线,已实现3年多的稳定运营,经受住了大电流波动考验,积累下关键运行数据,在降低碳排放方面更有卓越表现。有了“宝钢经验”后,未来超导电缆有望在更多钢厂电炉场景中实现应用,以技术创新助力“双碳”,推动绿色发展。

上海超导研究团队在宝钢建设的一条50米长超导输电线,现已实现3年多的稳定运营。

责任编辑:梁斌 SF055

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