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2012年新兴产业技术路线图研究-超导材料

发布时间:2016-07-01 发布来源:金沙娱乐网址

  超导技术是未来国家电力能源领域高技术更新换代和新兴产业发展的重要基础,在智能电网、国防、医疗及大型科学装备等特种领域具有不可替代性,具有国家战略意义。超导技术将促进相关产业的经济结构调整、转型发展,是新技术、新业态的典型代表,必将给我们的城市带来变革性的影响,同时创造出巨大的经济效益和社会效益。
  
  随着超导成材研究、超导理论研究的深入开展,以及超导材料生产技术进步和成本下降,超导电力应用,包括超导电缆、超导变压器、超导限流器、超导磁悬浮车、超导电磁推进器、超导电机驱动飞机和高温超导磁成像仪将逐步成熟,超导行业将逐步实现商业化,超导产业链将逐步形成,超导技术最终将从根本上改变人类的用电方式,给电力、能源、交通以及其他与电磁有关的科技业带来革命性的发展。
  
  上海市在高温超导材料产业化研发方面具有领先优势,高温超导是上海未来较长一段时间重点关注和持续推进的产业领域,以上海为核心的长江三角洲城市群已经成为我国第二代高温超导带材和电力应用的最活跃地区。与第一代超导材料和超导弱电应用相比,上海市在第二代超导带材和超导强电应用研究领域进步很快,研究水平在全国处于先进行列。在超导材料制备方面,上海交大和上海大学取得了多项技术成果,分别在物理法和化学法方面领先全国发展,并着力推动产学研用合作,分别成立了上海超导科技有限公司和上海上创超导科技有限公司,集中力量进行千米级长带的关键生产技术攻关和关键装备的国产化,并积极与下游应用单位合作开展超导变压器、超导电机、超导故障限流器等超导应用器件的开发。在应用方面,上海电缆所主要进行超导电缆方面的研究工作,研制出了30米长CD绝缘电缆。结合上海市当前实际和国际上的发展态势,上海市政府已经把超导产业定位为重点发展的战略性新兴产业,是智能电网技术的重要组成部分之一。
  
  超导材料是超导行业的核心和技术制高点。超导行业发展将对超导材料产生大量需求,超导市场潜在规模2000亿,超导材料占比30-40%,约800亿元左右。目前国内第二代高温超导材料主要依赖进口,价格较高,占应用成本的50%左右。因此,超导材料的国产化是国内超导行业发展的焦点,急需国内第二代高温超导带材跟上实用化水平。在未来中国制造走向中国创造的产业转型中,研发出具有国际领先水平的超导材料,将成为中国超导高科技领域快速发展的核心竞争力。
  
  今后几年是在超导技术产业的国际竞争中取得优势的关键时期。我国第二代高温超导带材受制于以下发展瓶颈:发达国家对制造技术和装备方面实行保护;制造装备系统的先进性和稳定性;带材产品的稳定性、均匀性及其性价比;超导带材的复合增强、焊接与绕制技术;低成本金属基带的精密加工技术;超导带材应用的辅助技术(制冷技术、绝缘技术等)。
  
  超导材料及其制造装备是超导产业基础和核心,下游产品开发及示范工程是促进超导产业发展的必由之路。为全面提升上海市在第二代高温超导带材领域的全国竞争力和研究水平,上海市可首先在第二代高温超导带材产业化制备和性价比上实现重大突破,促使本地区相关企业的超导技术和产品的快速开发;再通过与长三角地区的城市错位发展,共同培育超导产业链;由此引导长三角地区、行业众多的上、下游产业链企业,通过上海地区的超导技术优势和基础,进行转型发展。届时,可望不仅上海市的部分行业格局将会有所变化,也将大大促进长三角地区相关传统企业的产品更新换代,使上海市通过新技术、新模式,形成新业态、新经济。
  
  特别值得指出, 当前上海应该突出装备制造业的自主创新,这也符合《国家中长期科学和技术发展规划纲要》要求。近年来,一些对我国未来国民经济、国防建设发展具有基础性、战略性的重大装备的研究开发一直是国家高科技计划的优先发展主题或被定位为重大专项。上海应该组织力量设计和建立拥有自主知识产权的薄膜动态沉积系统,特别是研制出可进行千米动态沉积的动态磁控溅射和化学溶液法的薄膜沉积系统,将会改变我国大型先进薄膜制备设备依赖国外进口的局面;作为中国制造业的起源和创新基地,上海市有能力开展独立的系统研发和超导薄膜专门设备的技术攻关,确立高温超导带材的薄膜沉积系统的标准化或高效化,抢占我国在大型薄膜动态沉积装备研制和系统合成方面的制高点。
  
  此外,上海必须通过工程化、产业化制备技术的开发推动材料制备及应用技术的发展,真正掌握包括材料制备、设备研制、超导应用等各个方面的关键核心技术,以免将来受制于人。要充分利用现有和潜在的优势,促进产学研结合,促进科技与经济结合,促进创新驱动与产业发展结合、促进超导产业链的合理布局和技术升级。
  
  为使上海市成为我国乃至世界超导材料及其电力应用器件的研发基地及产品供应中心,在发展策略上我们建议:
  
  (1)上海市应充分利用现有人才和经济金融优势,在高校科研机构中国建立多个不同方面的市级超导研发平台和技术中心;通过政府教育、科技和经信委等部门的协调,使大学和科研机构的平台,集中资源建设国际先进性设备,同时增强开发性和社会服务功能。
  
  (2)在技术上,首先在第二代高温超导带材产业化制备和性价比上实现重大突破,使本地区占领超导技术发展的制高点。
  
  (3)通过示范工程引导国内更多产业参与;通过市、区级政府在人才和工业园区方面的优惠政策,打造凝聚超导企业和研发中心集群,形成组团效应。
  
  (4)通过与长三角地区的城市错位发展,共同培育超导产业链。引导长三角地区、行业众多的上、下游产业企业参与,利用上海的技术优势,进行技术输出,发展总部经济。

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