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中山市小榄镇、达州市渠县、宁德市屏南县、襄阳市谷城县、黔南福泉市、万宁市后安镇、泉州市鲤城区、珠海市斗门区、张家界市慈利县
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张掖市山丹县、铜仁市玉屏侗族自治县、成都市武侯区、朔州市右玉县、菏泽市巨野县、大同市天镇县
中山市中山港街道、甘孜稻城县、张掖市甘州区、台州市椒江区、晋中市祁县、合肥市长丰县、定安县岭口镇、中山市西区街道 重庆市开州区、武汉市新洲区、甘孜甘孜县、曲靖市马龙区、黄冈市麻城市、内蒙古乌海市海勃湾区、绍兴市嵊州市、东莞市大朗镇、新乡市凤泉区、南充市阆中市
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陇南市成县、广西来宾市武宣县、延边安图县、长治市上党区、广西河池市宜州区、西安市莲湖区、中山市古镇镇、迪庆香格里拉市、黄山市歙县、丽水市青田县
无锡市锡山区、渭南市潼关县、宁夏中卫市沙坡头区、邵阳市隆回县、昆明市安宁市、亳州市蒙城县
天水市麦积区、咸阳市秦都区、漳州市平和县、广西桂林市象山区、芜湖市镜湖区、株洲市渌口区、菏泽市巨野县、上饶市余干县、普洱市宁洱哈尼族彝族自治县、潍坊市临朐县
清远市清新区、长沙市宁乡市、哈尔滨市延寿县、株洲市渌口区、保山市昌宁县、上饶市弋阳县、嘉兴市桐乡市、昭通市昭阳区、广西河池市宜州区、曲靖市富源县
咸宁市咸安区、广西玉林市福绵区、上海市奉贤区、常德市安乡县、深圳市南山区、贵阳市白云区、广西百色市靖西市、南阳市社旗县
北京市西城区、青岛市平度市、济南市莱芜区、达州市通川区、东方市板桥镇、汕头市南澳县、连云港市连云区
武汉市江岸区、长春市朝阳区、湘西州保靖县、贵阳市白云区、泉州市安溪县、临汾市乡宁县、十堰市丹江口市、白山市靖宇县、江门市台山市
六安市霍山县、榆林市吴堡县、宝鸡市陈仓区、北京市平谷区、阜阳市太和县
超导会如何影响人类生活?(趣科普)
想象一下,未来超导可能如何影响人类生活?
晨光中,城市道路行驶的汽车,正通过地下的超导无线充电设备实时补能。
搭载超导推进系统的电动飞机掠过江面,向远处飞去。
超导磁悬浮列车以时速1000公里平稳行驶,北京至上海只需一个多小时。
列车驶出隧道,从车窗向外看去,塔克拉玛干沙漠的超级农田尽收眼底,悬浮在上空的聚变光球,源源不断地为作物提供能量,昔日荒漠变成绿色粮仓……
从可控核聚变的无限能源,到电动飞机的绿色革命,超导以其神奇的物理特性,改变科技和生活。
可控核聚变
可控核聚变可以从根本上解决人类的能源问题,被许多国家列为未来能源的重要战略方向。基于超导磁体的磁约束聚变技术最具工程化潜力,其核心特征是通过超导磁体产生的环形强磁场在真空腔内约束高温等离子体,形成类似“磁笼”的约束环境。
磁约束聚变装置内部存在着极端的温度环境:超导磁体需要低于零下200摄氏度的低温环境来维持超导特性,而被束缚的氘氚等离子体却高达上亿摄氏度,这相当于将太阳装进冰箱,是当前最具挑战性的前沿工程技术之一。近年来,高温超导材料和磁体技术快速发展,可在较高的温区产生远高于低温超导材料的磁场,成为目前推动聚变装置发生变革性突破、实现商用发电的关键。
超导磁悬浮列车
中国的高速磁悬浮列车(时速600公里)进入测试阶段,已接近大气环境下的速度极限。超导磁悬浮技术让列车悬浮在轨道上,消除了传统列车的机械摩擦阻力,配合低真空管道,大幅降低空气阻力,从而形成“低真空管道磁浮交通系统”,理论运行速度可突破1000公里/小时,比现有的民航飞机还快。乘坐这样的陆上飞车,国内各大型城市间的一小时经济圈将不再是想象。
电动大飞机
交通电气化的进程从未停止。与水陆交通工具不同,飞机对重量极其敏感,电力推进系统的功率密度和轻量化技术是制约其发展的瓶颈。高温超导材料的电流密度比传统铜导体高50倍以上,可显著提升电机、线缆、储能等机载电气设备的功率密度,成为当前突破电动飞机轻量化技术瓶颈的最优技术路线。
法国、美国、俄罗斯等已经开始利用高温超导技术循序渐进地对飞机进行电气化改造。中国也开始了面向电动飞机的超导技术研究布局,在2019年《电动飞机发展白皮书》中规划了载客250人、航程3500千米的超绿色混合电推进方案,中国航空研究院联合高等院校正在开展超导动力系统研究。
当前全球共性技术难题在于缺乏高效超导电机与发电机,导致电动飞机研发进程受阻。航空动力系统超导电气化转型为我国提供了战略机遇,通过攻克兆瓦级高密度超导电机、机载轻量化输配电技术等,结合电动汽车领域积累的动力电池、驱动电机和电控系统等技术优势,有望在航空领域实现“换道超车”。
历经百年时间,超导技术从液氦罐线圈演变为突破能量损耗限制的关键钥匙。超导,正以其“无阻”特性,迈向无限未来。
(人民日报 作者:王亚伟 作者为上海交通大学电气工程学院副教授,《超导(英文)》期刊副主编) 【编辑:梁异】
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