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日本超導材料發(fā)展狀況

發(fā)布日期：2005/10/12 來源:新材料科技網(wǎng)

日本官方在1987年9月建立了Super-GM (Engineering Research Association for Superconductive Generation Equipment and Materials)計劃，其長期目標是發(fā)展超導電動機及相關(guān)的電力應用。日本國際超導產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究中心（ISTEC）成立于1988年，致力于有關(guān)超導技術(shù)的調(diào)查研究和基礎(chǔ)研究開發(fā)以及國際交流的促進。從事超導裝置開發(fā)的企業(yè)主要有杜邦（日本）公司、日立、東芝、NEC、FUJITSU、三菱重工及三洋電器。

    1、預算

    日本一直積極開展在高溫超導電纜、變壓器、飛輪儲能、發(fā)電機、故障限流器等方面的研究開發(fā)工作。從1988年至2004年超導研究開發(fā)預算均由新能源和工業(yè)技術(shù)發(fā)展組織（NEDO）下的新能源技術(shù)發(fā)展部所控制，這表示日本政府在超導方面投入了相當大的精力，但其中大部分的預算均用于電力和電子應用的研究開發(fā)中。NEDO的支出很好的描繪出日本超導研究的進展過程、資金趨勢和未來方向。

    在過去的10年間，NEDO對超導的總投入達到626億日元。其中材料與設(shè)備的開發(fā)約達到314億日元，幾乎占總投入的一半。余下部分主要分布在以下幾個主要工程中：

    發(fā)電機 214億日元
    SMES 87億
    調(diào)速輪 39億
    可調(diào)電流設(shè)備 62億

    雖然過去幾年的研究已覆蓋了大量的超導設(shè)備，但在某些應用方面的工作卻發(fā)生中斷。其中在1998年至2003年間花費的312億日元成功完成了70MW LTS發(fā)電機模型單元，并已連續(xù)運行1500小時，但由于200MW和600MW的工作而減少費用，研究終止。調(diào)速輪工程也由于電纜導線、FCL和HTS磁體的開發(fā)而于2004年停止。與之相反，第二階段（2003～2007年）在線材與設(shè)備上興趣大增，2003年和2004年達到71億日元的投入水平。該計劃聚焦于發(fā)展更有效、長期且低成本的YBCO線材和用LTS和HTS材料開發(fā)大規(guī)模單流量量子（SFQ）設(shè)備。同樣，超導磁能存儲（SMES）工程將是新階段（2004～2007）的又一重點，其在2004年的投入已達到7億日元。新的SMES計劃致力于論證SMES系統(tǒng)性能，開發(fā)HTS SMES技術(shù)。

    2、材料發(fā)展

    日本超導材料的發(fā)展一直在國際上處于先進地位，從*基礎(chǔ)的MgB2超導線材，到近幾年研究*多的高性能Y（釔）超導材料，經(jīng)濟型的Bi超導線材，和實用型的Nb超導線材。雖然前幾年，在主要能源儲運消耗后，北美特別是美國加速了Y超導材料的研究和開發(fā)。但目前，日本Y材料的開發(fā)優(yōu)于歐洲和美國。負責Y超導線材的主要是日本ISTEC（International Superconductivity Technology Center，國際超導產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院）、住友電子工業(yè)和FUJITSU，其中FUJITSU還將負責Bi和Nb超導線材的開發(fā)應用。

    在未來幾年中，NEDO計劃支持相關(guān)材料與設(shè)備的開發(fā)工程，及相關(guān)聯(lián)系。超導設(shè)備在電力發(fā)電機和電器、工業(yè)應用、信息處理、通訊、運輸、醫(yī)藥和社會安全等多個領(lǐng)域的應用將在2010年左右給社會帶來巨大影響。

    參考文獻：
    1、http://www.istec.or.jp
    2、“國外的超導研發(fā)計劃” 新材料產(chǎn)業(yè)，2004年7期，78-83

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