近日，由江西聯創光電公司研制的世界首臺兆瓦級高溫超導感應加熱裝置在黑龍江正式投入使用。從 20℃加熱到 403℃，僅需 10 分 17 秒。而使用傳統的電阻爐，至少需要 9 個小時。

【資料圖】

優異的加熱效率來源于新的加熱技術，在原理上高溫超導感應加熱裝置的核心是超導體，其在低溫下的電阻為零，因此加熱時的能量損失非常少。

高溫超導加熱裝置不僅可以用于非鐵磁性有色金屬（鋁、銅等）型材的擠壓和鍛壓，還能應用于熔煉、高端合金熱處理等領域。相比于普通的電阻爐，這套自主知識產權的裝置能將能效轉化率提升一倍，同時可以減少至少 50% 的碳排放。

（來源：見水?。?

近年來，超導材料的制備技術正在不斷成熟，科研人員也在不斷探索超導材料的新應用，第二代高溫超導材料在各行業的應用正從實驗室走向實際應用。超導材料憑借其獨特的物理特性在醫療儀器、交通運輸、前沿重大科學裝置、可控核聚變、電力系統等諸多領域都具有不可替代的作用。

超導現象自 1911 年被發現以來，超導材料的發展經歷了幾個階段：分別是低溫超導材料、一代高溫超導材料、二代高溫超導材料、以及后期發現的鐵基等超導材料。近年來，美國、韓國、日本、德國等發達國家先后在超導材料的制備技術上取得了突破，且有多個示范工程展示。

隨著二代高溫超導帶材市場化進程的加快，一代高溫超導帶材的造價成本將有較大的下降。綜合載流密度高、工作溫度高等優勢，其在工業應用場合將扮演不可替代的角色。經過長時間的探索，國內外多家超導公司已具備生產公里級二代高溫帶材的能力，這也意味著二代高溫超導材料已經進入到了產業化的前沿。

高溫超導技術，是進一步推動高端制造行業發展的關鍵技術，其中包括懸浮交通、船舶、大型飛機等。由于該技術獨特的運行溫度（-196℃）和液氮價格相對低廉的優勢，目前已成為工業界的研究熱點。

2013 年 1 月，為了專注于高溫超導技術的研發，江西聯創光電科技股份有限公司協同上海超導科技股份有限公司、北京交通大學等單位成立聯創超導技術團隊。

當時，全球僅有兩臺工業級超導感應加熱裝置，德國和韓國各有一臺，分別為 720 千瓦和 300 千瓦。然而，兆瓦級的超導加熱技術一直是空白，因其關鍵技術掌握在發達國家手中，使得中國的高性能鋁材主要來源于進口。

早在 2012 年，中國高溫超導研究奠基人之一、中科院院士趙忠賢，率先向兆瓦級高溫超導加熱裝置發起挑戰。如今，這一想法已經成為現實，他告訴媒體這臺設備采用一條全新的技術路線，利用金屬在磁場中運動，最終產生渦流來進行加熱。從效果看，有助于制造行業的節能減排。同時，這是一個非常好的起點，將高新科技與傳統產業相結合，有助于未來傳統產業的發展。

2019 年 3 月 8 日，在聯創超導的試驗車間里，一根重量 500 多公斤的鋁棒在電機的帶動下高速旋轉，18 分鐘后鋁棒的溫度達到預設的 450℃。兆瓦級超導感應加熱裝置的樣機試驗成果，為如今的產業化埋下伏筆。

相比于幾百千瓦級的水平，“兆瓦級”好比汽車發動機的排量從零點幾提升到了 ，應用空間將變得更加廣闊。

在 2023 年 4 月 20 日的投產現場上，中鋁高端制造副總裁、董事長王學書告訴媒體，兆瓦級高溫超導感應加熱裝置的正式投產，將顛覆傳統的金屬熱加工行業，助力我國更快實現“雙碳”目標。

據了解，目前聯創超導的訂單已突破 60 臺。毋庸置疑，超導直流感應加熱技術已顯現出商業前景，未來在電力系統短路抑制、節能減排，國防軍工、大眾交通、新型醫療等領域將展現出越來越強的市場潛能。

參考資料：

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