第一情报 ---材料工业

日本超导材料发展状况

供稿人:卞志昕  供稿时间:2005-9-28   关键字:超导  日本  预算  
日本官方在1987年9月建立了Super-GM (Engineering Research Association for Superconductive Generation Equipment and Materials)计划,其长期目标是发展超导电动机及相关的电力应用。日本国际超导产业技术研究中心(ISTEC)成立于1988年,致力于有关超导技术的调查研究和基础研究开发以及国际交流的促进。从事超导装置开发的企业主要有杜邦(日本)公司、日立、东芝、NEC、FUJITSU、三菱重工及三洋电器。
 
1 预算
日本一直积极开展在高温超导电缆、变压器、飞轮储能、发电机、故障限流器等方面的研究开发工作。从1988年至2004年超导研究开发预算均由新能源和工业技术发展组织(NEDO)下的新能源技术发展部所控制,这表示日本政府在超导方面投入了相当大的精力,但其中大部分的预算均用于电力和电子应用的研究开发中。NEDO的支出很好的描绘出日本超导研究的进展过程、资金趋势和未来方向。
 
在过去的10年间,NEDO对超导的总投入达到626亿日元。其中材料与设备的开发约达到314亿日元,几乎占总投入的一半。余下部分主要分布在以下几个主要工程中:
  •          发电机 214亿日元
  •          SMES 87亿
  •          调速轮 39亿
  •          可调电流设备 62亿
 
虽然过去几年的研究已覆盖了大量的超导设备,但在某些应用方面的工作却发生中断。其中在1998年至2003年间花费的312亿日元成功完成了70MW LTS发电机模型单元,并已连续运行1500小时,但由于200MW和600MW的工作而减少费用,研究终止。调速轮工程也由于电缆导线、FCL和HTS磁体的开发而于2004年停止。与之相反,第二阶段(2003~2007年)在线材与设备上兴趣大增,2003年和2004年达到71亿日元的投入水平。该计划聚焦于发展更有效、长期且低成本的YBCO线材和用LTS和HTS材料开发大规模单流量量子(SFQ)设备。同样,超导磁能存储(SMES)工程将是新阶段(2004~2007)的又一重点,其在2004年的投入已达到7亿日元。新的SMES计划致力于论证SMES系统性能,开发HTS SMES技术。
 
2 材料发展
日本超导材料的发展一直在国际上处于先进地位,从最基础的MgB2超导线材,到近几年研究最多的高性能Y(钇)超导材料,经济型的Bi超导线材,和实用型的Nb超导线材。虽然前几年,在主要能源储运消耗后,北美特别是美国加速了Y超导材料的研究和开发。但目前,日本Y材料的开发优于欧洲和美国。负责Y超导线材的主要是日本ISTEC(International Superconductivity Technology Center,国际超导产业技术研究院)、住友电子工业和FUJITSU,其中FUJITSU还将负责Bi和Nb超导线材的开发应用。
 
在未来几年中,NEDO计划支持相关材料与设备的开发工程,及相关联系。超导设备在电力发电机和电器、工业应用、信息处理、通讯、运输、医药和社会安全等多个领域的应用将在2010年左右给社会带来具大影响。
 
 
 
Reference:
http://www.istec.or.jp
“国外的超导研发计划” 新材料产业,2004年7期,78-83

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