使命

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清洁能源的供应是现代经济发展的起点。超导体技术已经走进我们的生活,在众多行业(医药、能源、交通、科学)中实现了突破,并显示出对环境极为友好的特性。如今,全球超导体市场价值约为 70 亿美元,平均年增长率为 7.5%。如此迅猛的增长势头表明,人们对这项技术的需求量很大--超导技术将在未来几十年的技术链中发挥重要作用。

SuperOx

“SuperOx”的业务旨在开发基于高温超导体 (HTS) 的现代能源和交通新解决方案。

超导的实际应用一直与创造高磁场有关--由于没有损耗和高电流密度,超导体别无选择。大多数磁共振层析成像仪和粒子加速器的绕组都是由以铌为基础的所谓低温超导体(LTSP)制成的。热核实验堆(托卡马克)的绕组就是由低温超导体制成的,目前估计造价为 220 亿美元。

高温超导体(HTS)的发现带来了新的市场机遇。这些材料以氧化物为基础,其发现获得了1987年诺贝尔物理学奖。基于HTS的电线制造技术诞生于 2000年代,2010年代这些材料开始大量生产。HTS的优点包括减少对辅助系统(低温冷却)的要求、更高的载流量,包括抗超高磁场,以及能够以 50 赫兹或更高频率传输交流电。HTS 电线是当今最先进的电流传输材料。

市场增长受到HTS线材产量有限和价格昂贵的制约。然而,在过去十年中,HTS线材的产量增长了 10 倍,市场价格从 600 美元/千安培*米下降到 150-250 美元/千安培*米。HTS三十年来积累的科学基础为下一个十年继续保持蓬勃发展势头提供了一切可能。

据国际能源协会(IEA)称,HTS 线材的市场价格达到50美元/千千伏安*米的水平,为HTS设备开辟了新的全球市场空间。专家一致认为,到 2025 年,电网HTS设备将实现大规模生产,到2030年,将实现广泛的市场渗透。“SuperOx”公司在关键 HTS 设备技术的开发方面占据了有利地位,并活跃于新的细分市场,包括电网设备、电力推进系统和各种应用的高磁场磁铁的制造。

限流装置(HTS FCL)是大型电力行业需求最大的领域之一。这是一种没有直接类似产品的新型设备。HTS FCL为电力公司在电网建设领域提供了新的机遇,可有效防止短路电流,实现大段电网互联,提高输电能力。“SuperOx”公司现已成为全球领先企业:2019 年,第一台高压HTS FCL在莫斯科“Mnevniki”变电站投入使用。公司未来几年的计划包括在俄罗斯扩大技术规模并进军全球市场。

HTS电力电缆可以减少电力传输中的损耗,同时占用空间更小,并且不会产生热量和电磁辐射。这些特性决定了HTS电缆在城市和工业中的应用前景。事实上,大型电力系统已经引入了HTS电缆;德国、韩国、美国和日本都在使用此类电缆。俄罗斯的第一条HTS电缆将由“统一能源系统联邦电网公司科技中心”在圣彼得堡制造。“SuperOx”正在开发紧凑型HTS电缆技术,尤其是用于电力推进系统的技术。

HTS 电力推进系统可显著提高现代交通工具的性能。由HTS发动机、发电机、电缆系统、储能和保护系统组成的电力推进系统将使提高燃油效率成倍、降低噪音和能见度并改善动力性能成为可能。航空和造船业是优先实施的领域,在这些行业,动力装置的重量和尺寸具有决定性意义。“SuperOx”与合作伙伴公司合作,参与了该技术关键部件的开发和测试。

HTS 在高磁场电磁铁领域的长期应用前景正在逐渐显现。HTS 磁体在众多领域树立了新的质量标准:

    加速器技术(包括医疗应用)和对撞机、紧凑型受控热核聚变装置--托卡马克、磁捕获器和恒星仪、能量储存装置:感应式和动能式、铝型材制造商用感应式加热器、采矿选矿联合企业用磁选机、高分辨率磁共振断层扫描、速度达到创纪录水平的核磁共振光谱仪、磁悬浮运输。

公司开发HTS在磁体中的应用技术。2010 年代中期,公司完成了用于空间技术的大功率电动火箭发动机HTS 磁体的开发、制造和测试周期。与 "化学 "喷气发动机相比,这种发动机产生推力所需的燃料(按质量计算)要少10倍。由于采用了 SuperOx 公司开发的新型超导体技术,该电动火箭发动机的性能创下了历史新高。

在发展磁技术的提示,公司于2022年在俄罗斯开发并制造出磁场达到创纪录的20特斯拉的超导磁体,并开始为紧凑型核聚变设施--即气体动力多用捕捉器(GDML)制造超导磁体。

这些电力和运输解决方案的创建和发展确保了公司实现生态和节能技术商业化这一发展战略。