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超导电缆行业现状分析及市场前景预测 - 无图版
天灏 --- 2006-11-27 17:02:12
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（1）OPIT法
将超导粉末填充到正常金属管内，拉拔成丝或轧成薄带。然后在800～900℃下热处理10～100小时，并在惰性气体内冷却。例如，Ag 套管填充Bi 系氧化物粉末（Oxide Powder in Tube-OPIT 法或简称PIT法）制成的Ag 套管Bi系超导线/带材。其工艺示意图如下： 用PIT 方法制作的高温超导线材称为第一代高温超导导线。
（2）Coated-Conductor方法
这是为发展稀土族高温超导线材为目的的高温超导线材工艺。这个工艺的原理是在金属带状基底上镀以超导浆液，然后将镀后的复合线绕成线圈，再缓慢加热至930℃，保温16～40小时，并在氧气中冷却,以便进行含氧量的控制。最近以Ni或Ni合金为基底，选用适当的隔离层，用薄膜技术制备Y系123相厚膜的工作有很大进展。其中利用IBAD 法、RABiTS法制备的Y系123相厚膜技术最为显著。
a、IBAD技术 利用IBAD（Ion-Beam-Assisted Deposition）技术，首先在Ni基底上制备双轴织构的YSZ隔离层，然后用PLA（Pulsed Laser Ablation）法，在隔离层上制取双轴织构的高临界电流密度Y123超导厚膜。其工艺示意图如下：
b、RABiTS技术 首先利用RABiTS（Rolling Assisted Biaxially Textured Substrates）技术获得高质量的双轴织构的Ni基底，然后用激光融蚀法在Ni基底上沉积Pd和CeO2膜，再在CeO2膜上外延YSZ和高临界电流密度Y123超导厚膜。其工艺示意图如下：
Coated Conductor 被称为第二代高温超导导线。Y123 Coated Conductor具有Buffer Layer结构，其临界电流主要受夹在多晶耐热合金带和全轴取向超导层（YBCO）之间的中间层特性的影响。 3、高温超导电缆在输电方面的优越性 高温超导电缆与常规电缆相比，具有损耗低、体积小、传输容量大的优点。在相同截面下，超导电缆的输电容量比常规电缆高3～5倍，功率损耗仅为常规的30％～40％。计算表明，输送容量越大，高温超导电缆的性价比越高。在重量、尺寸相同的情况下，与常规电缆相比，高温超导电缆可以明显地节约占地面积和空间，节省宝贵的土地资源。用高温超导电缆改装现有地下电缆系统，不但能将传输容量提高3～5倍，而且能将总费用降低20%。利用高温超导电缆还可以改变传统输电方式，采用低电压大电流传输电能。因此，高温超导电缆不仅可以大大降低电力系统的损耗，而且能够提高电力系统的总效率，具有可观的经济效益。如美国Detroit Edison公司(底特律爱迪生公司)的Frisbie变电站将用250磅(约113kg)的超导电缆更换9t铜线电缆并可提高输电能力3倍。按照美国能源部的估计，超导技术每年可减少输电损失60亿美元。此外，使用超导技术，还可优化输电电压。由于HTS电缆载流能力大，这就有可能将380KV电压级用110KV级取代。欧洲联网电压380KV可通过输电能力强的超高电缆直接输送到配电电压，这就可取消220KV、110KV和63KV电压等级。
我国制造业具有很强的国际竞争力，但是它在推动经济高速增长的同时，也带来了严峻的资源和环境问题。目前，一方面，国内电力资源紧张，另一方面，电力系统内部的损耗量也非常可靠。整个电力系统大体由发电、输送、供电等分系统构成，其中远距离输电的电力损耗大得惊人。据测算，我国输电损耗率约为8%，每年在线路上白白损失掉的电量高达1168亿度，足足相当于大亚湾核电站14年的发电总量或三峡水电站一年零五个月的发电量！ 目前，已经有很多专业机构和专家建议：“我国可以采用当今最新高温超导技术，构建起一个零损耗输电系统，从源头上提高电力系统的效率。目前，选用液氮或液氢能够确保超级电缆实现零损耗输电。我认为，超导输电系统更适合于幅员辽阔、输电线路漫长的国家。就这点而言，相对于美国，中国更具优势，因为这里的输电系统正在完善之中，完全可以借助尖端技术实现跨越式发展。 二、目前世界上超导电缆行业的研发、生产、发展现状分析 1、 我国超导电缆研发、生产及发展现状 在过去十余年当中，我国的基础研究和应用技术研究开发能力大为增强。目前，我国在超导一些主要研究领域均有涉足，如新超导材料探索，超导机理和相关物理问题研究，现有超导材料实用化和产业化方面，并在部分研究领域达到领先。
在国家“863”超导材料与技术专项计划（简称超导专项）和国家重点基础研究计划的支持下，我国在超导材料及超导应用等方面获得了100多项专利，为超导技术在中国的发展奠定了很好的基础。在“十五”计划期间，超导专项以市场需求为导向，依照“面向应用、突出重点”的实施原则，以高温超导电缆、高温超导限流器、移动通信用高温超导滤波器子系统3个具有重大应用前景的产品为突破口，在超导材料技术、超导强电应用技术、超导弱电应用3个方面开展工作。预计专项完成后，我国将初步形成具有一定规模的超导技术产业，满足我国电力、信息、交通、医疗、科学仪器及国防等方面的需求，并带动相关产业发展。 电线电缆行业统计资料表明，我国10千伏及以上交联聚乙烯绝缘电力电缆的年需求量约为10万公里，假如其总量的5%被高温超导电缆所取代，则高温超导电缆在我国每年的需求总量将会达到5000公里。10m、10.5kV/1.5kA三相交流高温超导电缆系统主要由超导电缆芯、低温容器、高电压绝缘、电缆终端、电缆低温系统及电缆的试验和监测系统组成。系统的所有部件和相关技术均为自主研究开发。未来的发展方向应该是，如何将高温超导电缆与其他相关系统整合，建立全超导示范性变电站，积极促进高温超导电力技术的产业化。 u 北京云电英纳超导电缆公司和中科院电工所分别完成了4米单相35kV/2KA和10米三相10.5kV/1.5kA高温超导电缆试验系统。2004年7月10日，由北京云电英纳超导电缆有限公司牵头研制的我国第一根高温超导电缆（33.5m）在云南电力公司正式并网运行，我国成为世界上第三个将高温超导电缆投入运营的国家； u 日前，韩国科技部、LG电缆公司建议与英纳公司合作，中韩共建一条百米级高温超导电缆； u 日前，由中国科学院电工研究所与甘肃长通电缆科技股份有限公司、中国科学院理化技术研究所联合研究开发的国家十五 “863”重大项目—75米、10.5千伏/1.5千安三相交流高温超导电缆顺利完成系统集成，通过了系统检测和调试，即将投入并网试验运行。 75米高温超导电缆的研制成功，解决了高温超导电缆通向产业化的一系列关键技术，例如超导电缆的低温连接关键技术已经取得突破，75米高温超导电缆的弯曲半径可达1.2米等等。可以说，今后长距离高温超导电缆的研究开发已经不存在技术上的障碍，基本上完成了实用化关键技术的攻关。此外，由于75米高温超导电缆完全自主研究开发，国内大型电缆科技企业积极参与并投资开发，大大降低了超导电缆的造价，其单位造价仅为国内同类超导电缆的十分之一，也远远低于国际平均成本。 中国科学院甘子钊院士、赵忠贤院士和中国工程院周孝信院士专家一致认为，这一完全自主研究开发的成果在国内处于领先地位，使中国跻身于高温超导电缆研究开发的国际先进行列。专家还指出，与美国、日本、丹麦等国研制的高温超导电缆相比，中国在电缆设计、绕制工艺、终端、电绝缘和低温系统方面，具有自己的特色，如成本低、工艺合理、交流损耗小、接头电阻小等。 2、其他国家的情况比较及最新进展 研究开发单位 主要技术参数 状 况 丹麦NKT公司 三相30米 36kV/2kA试验运行 美国South wire 三相30米 12.5kV/1.25kA试验运行 Pirelli美国公司 三相130米 24kV/2.4kA安装完毕 Pirelli美国公司 三相600米 115kV/2kA研制阶段 日本东京电力 三相100米 66kV/1kA试验运行 韩 国 三相200米 154kV/400A预研阶段 u 日本藤仓公司利用IBAD 法对中间层进行改进，研制出长30m，临界电流密度为810,000A/cm2 的Y123相超导线材。这标志着高温超导线材实用化的研究又向前迈进了一步； u 2005年1月27日颁发的“增田奖”研究成果是：铋系高温超导线材通过采用“加压烧成法”，使铋系超导材料的密度从原来的85％提高到100％，同时，也使长导线的合格率从原来的20％增加到90％，使超过1000m的无缺陷长导线的量产成为可能； u 美国超导体电缆公司将推出一种采用纳米技术可增加30%载流量的第二代高温超导体电缆。超导体电缆的外层涂以“纳米颗粒”材料。这种"纳米颗粒"使得超导体中的磁通量不再变化，在零电阻的条件下产生直流电流。其分子式为钇钡2铜3氧7（Yba2Cu3O7）的“纳米颗粒”涂层镶嵌在二氧化铈的被覆过渡层中，以提供一种化学结构涂层，并用银涂层来改进机械特性及降低电缆的自身发热。采用这种纳米技术，最终可使第二代超导体电缆在现有的运行环境和磁场条件下载流量增加100%； u 美国采用Bi－223／Ag带状导线已研制成功长30m、115kV、2kA的三相交流超导电缆，正在研制350m长的示范运行电缆； u 日本研制成功了长50m、66KV、2kA电缆； u 近日又有报道，俄罗斯在西伯利亚敷设了一条相当长的低温超导电缆，尽管投资相当高，但由于传输功率大，损耗小，整个电缆系统经济效益仍然可观； u 日本著名电缆企业古河电工与日本新能源产业技术综合开发机构（NEDO）合作成功开发出超过铜质电缆输电能力100倍的高温超导电缆，成本与铜质电缆相差无几。该电缆已经完成约1500安培的送电试验，将于2015年投放市场。该电缆的材料采用钇系金属，在镍板上涂上钇系材料薄膜做成线材，然后20层一组绕成电缆，试验证明成功流过1459安培电流。过去的高温超导材料中多使用银，成本过高。新材料每米成本只有5日元，与铜线相当；且可以大幅度降低输电成本，减少二氧化碳排放。 三、超导电缆行业的市场前景预测 超导技术将是21世纪具有经济战略意义的高新技术，今后几年将是在未来的超导技术国际竞争中取得优势的关键时期。超导技术与电力技术的结合将给电力行业的发、输、配电带来革命性的改变，电力行业是超导产业最重要的应用场所与市场，其应用主要包括：高温超导电缆、超导限流器、超导储能装置和超导电机，它的应用将产生巨大的经济效益和社会效益。超导材料与技术的发展趋势是不断探求更高温度超导体，实现高温超导材料产业化技术在能源、电力、移动通讯、国防领域的应用。从目前国际上高温超导产业化应用的趋势来看，在继续改善BSCCO带材（也称为第一代带材）的同时，各国都在努力研究开发一种在柔性金属基带上涂以YBCO厚膜的涂层导体（第二代高温超导带材）并已取得了阶段性成果。铋系高温超导线材目前已实现商品化，主要产业化核心技术被美国、日本、中国、德国等少数国家所掌握。 经本人调研，国际部分研究机构和知名专家提出的此行业前景预测分析如下： 根据第五届国际超导工业峰会、国际超导界以及电力界的预测，高温超导应用技术将在今后5-10年左右的时间内达到实用化的水平，2020年高温超导电缆将取代80%的城市传统地下电缆。预测到2010年，全球的销售额可以达到15亿美元，全球超导产业的产值将达到260亿美元，而到2020年，全球的销售额将达到120亿美元，全球超导产业的产值将达到2400亿美元以上。
junbao125 --- 2011-01-04 15:08:43
2
分析的很好
但是实施起来很难
wukr1011 --- 2011-06-03 14:32:35
3
我们是上海孚华实业有限公司，代理阿克苏若贝尔导电炭黑EC-300J EC-600JD，以下是产品的指标，有需要的朋友请联系我！
我的联系方式 吴寒 021-33519320 手机13636614714
商品描述：
<STYLE type=text/css></STYLE> Ketjenblack EC300J
可以自由流动的黑色颗粒
分子量－－12
CAS No.－－1333-86-4
EINECS/ELINCS No.－－215-609-9
TSCA 情况－－目录中已列出
特 性：
孔 体 积（DBP）－－310-345 ml/100g
粒径小于125微米－－7% w/w max
粗粒含量－－30 mg/kg max
湿 度－－0.5% w/w max
挥 发－－物 1.0% w/w max
碘吸收值－－740-840 mg/g
灰 份－－0.05% w/w max
pH 值－－8-10
堆 密 度－－125-145 kg/m3
包 装：
标准包装：聚乙烯袋真空包装，每包净重10公斤；400公斤/托盘。也有大袋包装：每袋净重180公斤；360公斤/托盘。以上包装符合国际规范。
储 存：
建议将其存放在干燥处，避免阳光直射。在阳光下暴晒30分钟以上，包装将会破损。
关于Ketjenblack EC300J安全储存、使用和操作方面更详细的信息，请参考安全数据表（MSDS）。
关于MSDS详见www.--akzonobel-polymerchenmicals.com.
使用年限：
如果储存得当，Ketjenblack EC300J至少保质半年。
应 用：
Ketjenblack EC300J是一种非常纯净的碳黑，特别适用于抗静电和导电等方面的应用。由于其独特的形态，和极高的比表面积--约800m2/g(BET)，同传统的导电碳黑相比，Ketjenblack EC300J仅仅需要传统导电碳黑三分之一的量，就可以达到相同的导电率。由于Ketjenblak EC300J添加量少，对那些填料敏感的高聚物，进行加工就容易多了；从而使机械性能和流变性能方面的损失最小化。
如果Ketjenblack EC300J在高聚物中分散完全，就可以明显地增加最终产物的导电率。完全可以用于各种高聚物：热固性塑料、热塑性塑料、还有弹性体。由于其独特的形态和结构，用相对少的Ketjenblack EC300J，就可以制成优异的导电材料。由于其粗颗粒含量低，所以挤出时可以获得很光滑的表面。要达到特定的导电率，Ketjenblak EC300J添加量会因为高聚物的不同，而变化显著。更加详细的资料，请参阅Ketjenblack EC技术报告。Ketjenblack EC300J的灰份含量很低，特别适用于电缆屏蔽半导体方面的应用。Ketjenblack EC300J也可以用来制造导电薄膜和雷管。同样，在十分低的填充水平下，获得最佳导电性能，减少了在机械性能和流变性能方面的损失。
其他的应用：
电池、 IC零件、管材、地板、地毯衬背、汽车零件、手机、聚乙烯、聚丙烯、双向为伸聚丙烯、丁苯橡胶三元乙丙橡胶不饱和聚酯树脂、环氧树脂等等。
Ketjenblack EC600JD应用于要求更加苛刻的地方，其一半于Ketjenblack EC300J的用量，就可以达到与之相同的导电率。 商品描述：
<DIV align=center> Ketjenblack EC-600JD
化学描述：导电碳黑
可以自由流动的黑色颗粒
分子量 12
CAS No. 1333-86-4
EINECS/ELINCS No. 215-609-9
TSCA 情况 目录中已列出
特 性：
孔 体 积（DBP） 480-510 ml/100 g
粒径小于125微米 7% w/w max
粗粒含量 30 mg/kg max
湿 度 0.5% w/w max
挥 发物 1.0% w/w max
碘吸收值 1000-1150 mg/g
灰 份 0.1% w/w max
pH 值 8-10
堆 密 度 100-120 kg/m3
包 装：
标准包装：聚乙烯袋真空包装，每包净重8公斤；320公斤/托盘。也有大袋包装：每袋净重140公斤；280公斤/托盘。以上包装符合国际规范。
储 存：
建议将其存放在干燥处，避免阳光直射。在阳光下暴晒30分钟以上，包装将会破损。
关于Ketjenblack EC600JD安全储存、使用和操作方面更详细的信息，请参考安全数据表（MSDS）。
关于MSDS详见www.--akzonobel-polymerchenmicals.com.
使用年限：
如果储存得当，Ketjenblack EC600JD至少保质半年。
应 用：
Ketjenblack EC600JD是一种非常纯净的碳黑，特别适用于抗静电和导电等方面的应用。由于其独特的形态，和极高的比表面积--约1400 m2/g (BET)，同传统的导电碳黑相比，Ketjenblack EC600JD仅仅需要传统导电碳黑三分之一的量，就可以达到相同的导电率。由于Ketjenblack EC600JD添加量少，对那些填料敏感的高聚物，进行加工就容易多了；从而使机械性能和流变性能方面的损失最小化。
如果Ketjenblack EC600JD在高聚物中分散完全，就可以明显地增加最终产物的导电率。完全可以用于各种高聚物：热固性塑料、热塑性塑料、还有弹性体。由于其独特的形态和结构，用相对少的Ketjenblack EC600JD，就可以制成优异的导电材料。由于其粗颗粒含量低，所以挤出时可以获得很光滑的表面。要达到特定的导电率，Ketjenblack EC600JD添加量会因为高聚物的不同，而变化显著。更加详细的资料，请参阅Ketjenblack EC技术报告。Ketjenblack EC600JD的灰份含量很低，特别适用于电缆屏蔽半导体方面的应用。Ketjenblack EC600JD也可以用来制造导电薄膜和雷管。同样，在十分低的填充水平下，获得最佳导电性能，减少了在机械性能和流变性能方面的损失。
其他的应用：
电池、 IC零件、管材、地板、地毯衬背、汽车零件、手机，等等。