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的電力應用。日本國際超導產業(yè)技術研究中心(ISTEC)成立于1988年,致力于有關超導技術的調查研究和基礎研究開發(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)技術發(fā)展組織(NEDO)下的新能源技術發(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
調速輪 39億
可調電流設備 62億
雖然過去幾年的研究已覆蓋了大量的超導設備,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。
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*基礎的MgB2超導線材,到近幾年研究*多的高性能Y(釔)超導材料,經濟型的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,國際超導產業(yè)技術研究院)、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計劃支持相關材料與設備的開發(fā)工程,及相關聯系。超導設備在電力發(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” 新材料產業(yè),2004年7期,78-83