6.6MVA開國際先例英納超導塑民族品牌

／本刊記者 賈常艷／

6.6MVA開國際先例英納超導塑民族品牌

／本刊記者 賈常艷／

英納超導的“勇士之氣”源自敢于創(chuàng)新的精神和長期技術(shù)研發(fā)的積累。作為我國最早實現(xiàn)高溫超導線材產(chǎn)業(yè)化的高新技術(shù)企業(yè)，英納超導自2000年成立以來，就一直致力于高溫超導材料及其應用技術(shù)的研發(fā)。

時隔三年，在北京英納超導技術(shù)有限公司（簡稱“英納超導”）再次見到了天津百利特精電氣股份有限公司（簡稱“百利電氣”）原總工程師梁燕，清瘦了許多，但風采依然。

2016年剛過完年，梁燕便來到了北京的新工作地點——英納超導。英納超導是上市公司百利電氣的控股子公司，2016年納入上市公司管理，百利電氣對其定位是研發(fā)，而研發(fā)又離不開市場的探尋，于是，梁燕受命而來。

天津百利特精電氣股份有限公司原總工程師 梁燕

北京英納超導技術(shù)有限公司技術(shù)顧問 韓征和

6.6MVA的先例

“應用于高速列車大容量超導變壓器的研發(fā)”項目（簡稱“項目”）（編號2016YFE0201200）在國家重點研發(fā)計劃“戰(zhàn)略性國際科技創(chuàng)新合作”重點專項支持下，通過國家科技部評審，正式立項。英納超導作為重要的參與方，將承擔所有超導線材和超導繞組線圈的研制兩項核心任務。2017年10月30日，項目啟動會在北京交通大學召開。英納超導與北京交通大學、株洲聯(lián)誠集團有限責任公司、中車集團株洲時代新材料科技股份有限公司、北京航空航天大學組成中方研發(fā)團隊，并與新西蘭惠靈頓維多利亞大學合作共同完成。項目目標是完成一臺額定容量6.6兆伏安的高溫超導牽引主變壓器原型樣機。項目預算總投入6060萬元，其中國家資助2380萬元，英納超導提供1619.2萬元（約占44%），聯(lián)誠集團提供1140.8萬元（約占31%），時代新材提供920萬元（約占25%）。合作形成的知識產(chǎn)權(quán)由各方共享，并共同推進超導變壓器的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

“6.6MVA的容量在國際上開了先例，我們沒有這么大容量經(jīng)驗的借鑒，只有新西蘭做過1MVA的試運行?！绷貉嘟榻B說。魯迅先生曾稱贊：“第一個吃螃蟹的人是很令人佩服的，不是勇士誰敢去吃它呢？”英納超導的“勇士之氣”源自敢于創(chuàng)新的精神和長期技術(shù)研發(fā)的積累。作為我國最早實現(xiàn)高溫超導線材產(chǎn)業(yè)化的高新技術(shù)企業(yè)，英納超導自2000年成立以來，就一直致力于高溫超導材料及其應用技術(shù)的研發(fā)，具有年產(chǎn)Bi系高溫超導線材300公里的能力，目前研制的高溫超導線材在液氮溫度、無外加磁場下的臨界電流可達170A，居世界第二位。一支以留學歸國人員為核心的技術(shù)和管理人才隊伍，已申請47項高溫超導線材制備及高溫超導應用領(lǐng)域的核心技術(shù)專利（已授權(quán)30項），使得英納超導成為國家知識產(chǎn)權(quán)優(yōu)勢企業(yè)。英納超導曾獲得國家科技進步二等獎、北京市科技進步一等獎等榮譽，是高溫超導材料及應用技術(shù)北京市重點實驗室的依托單位。成立以來，英納超導共承擔了10多項“863”等國家項目，并為國際熱核聚變實驗堆（ITER）項目成批供應了高溫超導線材。此外，公司還參與了220kV和500kV高溫超導限流器的研發(fā)工作，這兩種限流器相繼打破了國際限流器耐壓等級記錄，技術(shù)水平居世界領(lǐng)先。2002～2004年，公司與華中科技大學、中車株洲電機有限公司等合作完成了“電動機車組高溫超導主變壓器的研發(fā)”國家“863”項目（編號2002AA30637），其研制的300kV安車載高溫超導變壓器樣機為此次項目立項及研發(fā)奠定了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。

多項技術(shù)攻堅

在高速鐵路系統(tǒng)中，變壓器是將架空線路的能源導入驅(qū)動電機等車載用電器的核心部件，其效率和可靠性對車輛的總能效、運行速度和行駛安全性等關(guān)鍵指標具有十分重要的意義。因此，開發(fā)高性能的車載變壓器，對提升軌道交通技術(shù)水平，發(fā)展高效、安全軌道交通運輸事業(yè)有著重要的推進作用。項目計劃完成的高溫超導牽引主變壓器原型樣機額定容量為6.6MVA，一次側(cè)輸入采用目前標準的軌道交通供電額定電壓25kV，二次側(cè)輸出與目前“復興號”中國標準動車組兼容，單路額定電流可達870A，共4路。樣機全部采用高溫超導材料制作，總效率預計高達99%，同時總質(zhì)量僅約3噸。與常規(guī)變壓器相比，超導牽引變壓器效率將提高4%，重量降低50%以上，體積減小55%以上，更重要的是無火災隱患，環(huán)境適應性強。這些優(yōu)異性能與高溫超導材料的高電磁密度和極低損耗密切相關(guān)。項目將充分發(fā)揮超導材料的特性，建造面向?qū)嶋H應用環(huán)境的超導變壓器樣機。

北京市重點實驗室證書

高新企業(yè)證書

英納超導承擔的部分重大科研項目

項目的研發(fā)工作分為“高性能、低損耗超導導線及批量制造技術(shù)”“軌道交通用超導變壓器設(shè)計技術(shù)”“高強度繞組制造技術(shù)和繞組制造”“搭建綜合測試平臺”“低溫工程和冷卻系統(tǒng)研究”“低溫絕緣技術(shù)”“超導變壓器運行控制技術(shù)”和“超導變壓器樣機組裝及測試”等八項任務，分別解決超導變壓器從關(guān)鍵原材料到設(shè)計、制造、組裝和測試等各環(huán)節(jié)的關(guān)鍵科學技術(shù)問題，以實現(xiàn)高性能超導變壓器的產(chǎn)業(yè)化?，F(xiàn)任北京英納超導技術(shù)有限公司技術(shù)顧問的清華大學應用超導研究中心原主任、長江學者韓征和介紹說。“我們現(xiàn)在的技術(shù)與國外有些差距，但不存在瓶頸?！痹谡劦巾椖恐械募夹g(shù)難點時韓征和指出，“主要涉及三個方面的技術(shù)難點：一是導線的材料問題，這是目前最大的問題；二是杜瓦的問題，這主要通過與新西蘭維多利亞大學的合作來解決；三是電磁的設(shè)計，這需要我們自身的學習和國際交流合作?！背酥猓瑢μ厥馊瞬诺男枨笠彩且粋€重要方面，韓征和表示，人才吸納將是研發(fā)企業(yè)的一項重要工作。

隨著國家和相關(guān)部門對超導越來越重視，超導的社會認可度將會越來越高，市場會逐漸打開，應用會逐漸擴展，從當前的發(fā)展來看，韓征和預言：“未來三到五年超導將會迎來巨大的發(fā)展應用市場。”

生產(chǎn)車間

英納超導參與開發(fā)的220kV高溫超導限流器

英納超導為俄羅斯聯(lián)合核研究院（JINR）開發(fā)的12kA高溫超導電流引線

發(fā)展民族產(chǎn)業(yè)

“在研發(fā)積累初期，我們也遇到過受制于人的困難。”梁燕說。原來，在一項國際合作項目中，由于當時的導線原材料供應方提供了不合格的產(chǎn)品，導致英納超導差點耽擱了國際項目。從那時候起，英納超導就開始自己研發(fā)超導導線所需的原材料，“面對研究較早、積淀較深、性能優(yōu)于我們的競爭對手日本住友對市場的擠占，我們需要付出更多的努力?！辈粩嗟刈咴L，調(diào)研，試驗，英納超導與對手的差距在逐漸縮小，“現(xiàn)在我們的任務指標與之在一個量級上，目前基本沒有差距。”如今項目中涉及的產(chǎn)品，基本都實現(xiàn)了國產(chǎn)化?！拔覀兙褪且l(fā)展節(jié)能產(chǎn)品，更重要的是發(fā)展我們的民族產(chǎn)業(yè)。”梁燕堅定地說?！半m然我們起步晚，但是對于偌大的中國沒有什么是做不成的。從輸配電轉(zhuǎn)到超導，我成了外行，也唯有往里扎，往里學?！?/p>

項目計劃2020年完成，梁燕透露，現(xiàn)在新西蘭維多利亞大學已經(jīng)開始了超導變壓器的設(shè)計?！绊椖客瓿芍缶蜁M入大批量的產(chǎn)業(yè)化階段，到時候我們還會建設(shè)新的生產(chǎn)基地。”未來的超導也會在更多領(lǐng)域開花結(jié)果。

在廠房里，多臺進口設(shè)備蓄勢以待，工作了十多年的車間主任親切地打著招呼，這些“配置”與年輕有朝氣又有著豐富經(jīng)驗的英納超導很和諧。勤于學，潛于心，英納超導用自己的方式改變著人類的生產(chǎn)生活方式。