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沈阳市沈北新区、佳木斯市抚远市、中山市神湾镇、迪庆维西傈僳族自治县、陇南市康县、咸阳市旬邑县、齐齐哈尔市富拉尔基区
昆明市官渡区、广西崇左市宁明县、厦门市翔安区、南昌市东湖区、运城市稷山县
丽水市景宁畲族自治县、海南共和县、酒泉市肃北蒙古族自治县、阜阳市颍州区、遵义市正安县
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连云港市赣榆区、河源市连平县、伊春市大箐山县、成都市简阳市、德宏傣族景颇族自治州瑞丽市、晋城市陵川县、开封市顺河回族区、沈阳市沈河区、平顶山市宝丰县
南昌市安义县、绵阳市三台县、珠海市香洲区、海南兴海县、上海市青浦区、济宁市任城区、定安县岭口镇 丽江市永胜县、郴州市桂东县、平顶山市石龙区、沈阳市苏家屯区、甘孜九龙县、广西河池市巴马瑶族自治县、临汾市洪洞县、咸宁市咸安区
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邵阳市城步苗族自治县、荆州市松滋市、宣城市郎溪县、阜新市细河区、昭通市大关县、内蒙古乌海市乌达区、佳木斯市汤原县、佳木斯市桦南县、贵阳市开阳县
果洛班玛县、黔东南从江县、北京市房山区、东莞市大岭山镇、驻马店市泌阳县、商丘市夏邑县
广西柳州市柳江区、陇南市西和县、衡阳市耒阳市、晋中市祁县、抚顺市望花区、西安市灞桥区、杭州市滨江区、广西梧州市蒙山县
河源市东源县、曲靖市会泽县、连云港市灌云县、抚顺市望花区、湘潭市岳塘区、凉山会东县、重庆市开州区
阜新市彰武县、娄底市娄星区、雅安市石棉县、临高县调楼镇、宜春市铜鼓县、嘉兴市海宁市、毕节市织金县、昆明市东川区、清远市英德市、衡阳市雁峰区
南充市营山县、常德市桃源县、东莞市企石镇、广西南宁市隆安县、赣州市南康区、宁波市奉化区、五指山市毛道、北京市房山区、株洲市渌口区、白沙黎族自治县七坊镇
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广西百色市田阳区、辽阳市辽阳县、平顶山市宝丰县、哈尔滨市木兰县、常德市桃源县
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:房家梁】
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