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(biāo)是發(fā)展超導(dǎo)電動機(jī)及相關(guān)的電力應(yīng)用。日本國際超導(dǎo)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(dǎo)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(jìn)。從事超導(dǎo)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(yù)算
日本一直積極開展在高溫超導(dǎo)電纜、變壓器、飛輪儲能、發(fā)電機(jī)、故障限流器等方面的研究開發(fā)工作。從1988年至2004年超導(dǎo)研究開發(fā)預(yù)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(dǎo)方面投入了相當(dāng)大的精力,但其中大部分的預(yù)算均用于電力和電子應(yīng)用的研究開發(fā)中。NEDO的支出很好的描繪出日本超導(dǎo)研究的進(jìn)展過程、資金趨勢和未來方向。
在過去的10年間,NEDO對超導(dǎo)的總投入達(dá)到626億日元。其中材料與設(shè)備的開發(fā)約達(dá)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(jī) 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(dǎo)設(shè)備,但在某些應(yīng)用方面的工作卻發(fā)生中斷。其中在1998年至2003年間花費(fèi)的312億日元成功完成了70MW LTS發(fā)電機(jī)模型單元,并已連續(xù)運(yùn)行1500小時,但由于200MW和600MW的工作而減少費(fèi)用,研究終止。調(diào)速輪工程也由于電纜導(dǎo)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(dá)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(dǎo)磁能存儲(SMES)工程將是新階段(2004~2007)的又一重點(diǎn),其在2004年的投入已達(dá)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(dǎo)材料的發(fā)展一直在國際上處于先進(jìn)地位,從*基礎(chǔ)的MgB2超導(dǎo)線材,到近幾年研究*多的高性能Y(釔)超導(dǎo)材料,經(jīng)濟(jì)型的Bi超導(dǎo)線材,和實(shí)用型的Nb超導(dǎo)線材。雖然前幾年,在主要能源儲運(yùn)消耗后,北美特別是美國加速了Y超導(dǎo)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(fù)責(zé)Y超導(dǎo)線材的主要是日本ISTEC(International Superconductivity Technology Center,國際超導(dǎo)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(fù)責(zé)Bi和Nb超導(dǎo)線材的開發(fā)應(yīng)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(dǎo)設(shè)備在電力發(fā)電機(jī)和電器、工業(yè)應(yīng)用、信息處理、通訊、運(yùn)輸、醫(yī)藥和社會安全等多個領(lǐng)域的應(yīng)用將在2010年左右給社會帶來巨大影響。
參考文獻(xiàn):
1、http://www.istec.or.jp
2、“國外的超導(dǎo)研發(fā)計劃” 新材料產(chǎn)業(yè),2004年7期,78-83