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”源自敢于創新的精神和長期技術研發的積累。作為我國最早實現高溫超導線材產業化的高新技術企業，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的研發。

時隔三年，在北京英納超導技術有限公司（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，而研發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

北京英納超導技術有限公司技術顧問 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”項目（簡稱“項目”）（編號2016YFE0201200）在國家重點研發計劃“戰略性國際科技創新合作”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%）。合作形成的知識產權由各方共享，并共同推進超導變壓器的產業化發展。

“6.6MVA的容量在國際上開了先例，我們沒有這么大容量經驗的借鑒，只有新西蘭做過1MVA的試運行。”梁燕介紹說。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”源自敢于創新的精神和長期技術研發的積累。作為我國最早實現高溫超導線材產業化的高新技術企業，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的研發，具有年產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域的核心技術專利（已授權30項），使得英納超導成為國家知識產權優勢企業。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，技術水平居世界領先。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”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奠定了堅實的技術基礎。

多項技術攻堅

在高速鐵路系統中，變壓器是將架空線路的能源導入驅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鍵指標具有十分重要的意義。因此，開發高性能的車載變壓器，對提升軌道交通技術水平，發展高效、安全軌道交通運輸事業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，一次側輸入采用目前標準的軌道交通供電額定電壓25kV，二次側輸出與目前“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%，同時總質量僅約3噸。與常規變壓器相比，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，環境適應性強。這些優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。項目將充分發揮超導材料的特性，建造面向實際應用環境的超導變壓器樣機。

北京市重點實驗室證書

高新企業證書

英納超導承擔的部分重大科研項目

項目的研發工作分為“高性能、低損耗超導導線及批量制造技術”“軌道交通用超導變壓器設計技術”“高強度繞組制造技術和繞組制造”“搭建綜合測試平臺”“低溫工程和冷卻系統研究”“低溫絕緣技術”“超導變壓器運行控制技術”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鍵原材料到設計、制造、組裝和測試等各環節的關鍵科學技術問題，以實現高性能超導變壓器的產業化。現任北京英納超導技術有限公司技術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。“我們現在的技術與國外有些差距，但不存在瓶頸。”在談到項目中的技術難點時韓征和指出，“主要涉及三個方面的技術難點：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；三是電磁的設計，這需要我們自身的學習和國際交流合作。”除此之外，對特殊人才的需求也是一個重要方面，韓征和表示，人才吸納將是研發企業的一項重要工作。

隨著國家和相關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，從當前的發展來看，韓征和預言：“未來三到五年超導將會迎來巨大的發展應用市場。”

生產車間

英納超導參與開發的220kV高溫超導限流器

英納超導為俄羅斯聯合核研究院（JINR）開發的12kA高溫超導電流引線

發展民族產業

“在研發積累初期，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超導導線所需的原材料，“面對研究較早、積淀較深、性能優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。”不斷地走訪，調研，試驗，英納超導與對手的差距在逐漸縮小，“現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品，基本都實現了國產化。“我們就是要發展節能產品，更重要的是發展我們的民族產業。”梁燕堅定地說。“雖然我們起步晚，但是對于偌大的中國沒有什么是做不成的。從輸配電轉到超導，我成了外行，也唯有往里扎，往里學。”

項目計劃2020年完成，梁燕透露，現在新西蘭維多利亞大學已經開始了超導變壓器的設計。“項目完成之后就會進入大批量的產業化階段，到時候我們還會建設新的生產基地。”未來的超導也會在更多領域開花結果。

在廠房里，多臺進口設備蓄勢以待，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生活方式。