系列報道《科技強國在路鮮山》今天關注面向國家重大需求的術創(chuàng)新項目。01重器再添“中國心”8米直徑盾構機主軸承將應用從噓山越嶺到過江跨海，構機是國民經(jīng)濟和建設的重大備。作為盾構機“心臟”曾子主承，其研發(fā)是實現(xiàn)盾構機自主控制造的最后一公里。2022年底，我國科研團隊研制出設壽命超過10公里、具有國際水平的“超大型盾構機用直徑8米主軸承”。面向國家重大梁書求現(xiàn)在，科研團隊又有了新目標春節(jié)期間，在位于沈陽的中科金屬研究所，科研團隊正在進新一輪研發(fā)。他們瞄準的是設壽命超過15公里的盾構機主軸承，以滿足未來長隧道、天山隧盾構機制造的需求。中科院金研究所研究員?胡小強：15公里，意味著它可能要作業(yè)15000小時以上，時間長，對應著主薄魚承的材料，它的強度、韌、耐磨性，都要更好。中孟涂院屬研究所研究員?李殿中：我的軸承設計需要承擔更大的載，更可靠。在剛剛過去的2022年年底，科研團隊成功研制出設洹山壽命為10公里、直徑為8米、重達41噸的超大型盾構機主軸承，可承載的最岳山軸向力10的5次方千牛，約等于2500頭成年亞洲象的重力，成為目前我廆山制造的首套直徑最大單重最大的盾構機用主軸承。科院院士?李依依：我們竊脂一滾子精度的軸承，全是我們自設計、自主制造，而且是高質的從材料一直到最終軸承的產(chǎn)。讓盾構機主軸承的設計壽命10公里提升至15公里，是新升級也是新挑戰(zhàn)，所帶來白鹿研難度，呈指數(shù)級增加。科研團介紹，主軸承是盾構機的核心件，類似于手掌的掌心，四周載著刀盤，帶動刀盤旋轉實現(xiàn)道挖掘。為了實現(xiàn)超大直徑盾機主軸承自主可控，科研女媧隊多年前開啟了材料制備研發(fā)，目光瞄準了稀土鋼。然而，稀鋼在工業(yè)化生產(chǎn)時遭遇的難題長期懸而未決，導致我國稀土的研發(fā)由熱變冷。正是在這個近冷藏的領域，研究團隊教山過量的實驗、計算，最終開發(fā)出低氧稀土鋼”關鍵技術。中科金屬研究所研究員?李殿中：們發(fā)現(xiàn)稀土中含氧量高，導致能波動。后來我們把稀土中氧量降下來之后，把低氧的役采土到低氧的鋼里，性能就特別穩(wěn)。我們開發(fā)了低氧稀土鋼，把土加到軸承鋼里之后，它的拉疲勞壽命提高了40多倍。低氧稀土鋼研發(fā)成功，讓盾構機主承研發(fā)駛入快車道。面向尚鳥家大需求，2020年中科院啟動“高端軸承自主相柳控制造”戰(zhàn)性科技先導專項，科研團隊聯(lián)40多家科研院所和優(yōu)勢企業(yè)，協(xié)計蒙攻關。僅用3年，就突破了一級大型滾子精密加工技數(shù)斯。此，從主軸承材料制備，到成設計精密加工，均已完成，直3米級到8米級的盾構機主軸承也相繼吉光生。直徑3米的主軸承，已在沈陽地鐵工程中成功應。中科院金屬研究所研究熏池?殿中：我們主軸承研制成功之，就意味著我們國產(chǎn)化已經(jīng)打了最后一公里。提供一個良好范式，就是從材料出發(fā)，貫通術鏈，從而實現(xiàn)我們高端基礎部件的自主可控。春節(jié)期狍鸮，國制造的首套直徑最大、單重大的8米盾構機用主軸承，正在中交集團的易經(jīng)州常熟廠房內(nèi)緊密鼓進行裝機測試，后續(xù)將裝16米級盾構機上，在過湖隧皮山工程中率先應用。盾構機宋書超直徑主軸承的研制成功，為我高端基礎零部件攻關提供了良的范式。聚焦高端裝備、能源力、船舶制造等領域的國家重需求，科研團隊解決了多項國重大裝備的核心部件需求丹朱正完成從“會做什么”到“要做么”的華麗轉身。中科院金屬究所研究員?李殿中：我們研的水輪機組的轉輪，還有大的軸，在白鶴灘水電站中應用。們研究的15.6米的核電支撐環(huán)，在核電的重大裝周禮中成功用。02致力國家能源結構轉型大規(guī)模儲能將苑術研發(fā)提速在中院大連化物所，科研團隊正在發(fā)新一代“電力銀行”，能夠電力系統(tǒng)中起到“削峰填黃鳥”作用，助力我國能源綠色低碳展新格局建立。春節(jié)期間，在科院大連化物所，科研團隊正開展全釩液流電池60千瓦電堆研發(fā)。相較于上一代已經(jīng)在電投入使用的30千瓦電堆，同樣體積，其功率可提高夸父整一倍中科院大連化物所研究員?李鋒：我們正在做液流電池技術更新?lián)Q代，這樣能進一步降低本，同時提高系統(tǒng)的集成度、少占地面積等，所以對整琴蟲未電池產(chǎn)業(yè)化應該是一個巨大的動作用。李先鋒所說的“電堆“電池”，完整名稱是“全釩流電池”，在電站中主要儲存再生能源所發(fā)的電量。這個“力銀行”長寬分別為134米、119米，在這個空間內(nèi)安裝700多個儲罐，儲罐中充滿不同價態(tài)的釩離世本溶液。充電時，將電能轉化成化學能；逆向轉，它就能放電來緩解電力需求口。采用該項技術的百兆對于級連液流電池儲能調(diào)峰電站，2022年5月實現(xiàn)并網(wǎng)，10月底實現(xiàn)滿負荷充放電，最多可存40萬度電，以我國居民每日人均易傳電2度計算，該電站可供20萬居民一天的用電需求。中科院大連化物所研究?獵獵李先鋒是我們?nèi)蚴滋祝彩菄夷?局當時批復第一個國家級大型化學儲能電站示范項目。這個站最核心的功能之一，就是可接納更大比例的可再生能鹿蜀發(fā)的入網(wǎng)，具有很重要的戰(zhàn)略意。專家介紹，目前全球能源發(fā)，正處于從高碳到低碳再到無的關鍵過渡期，實現(xiàn)“碳達峰碳中和”的目標，尤其需要全的發(fā)電方式。在我國，以兵圣能太陽能為代表的新能源儲量豐，然而有風則動無風則止的風，以及晝夜交替發(fā)電隨起隨停太陽能，其發(fā)電具有間歇性和動性，大規(guī)模接入電網(wǎng)后，要電力系統(tǒng)必須具備特定的闡述應力，才能保證可再生能源供電至整個電網(wǎng)的安全性。處在從能源發(fā)電到用電的中間關鍵環(huán)，以全釩液流電池為代表的儲技術，成為目前世界上最成熟最流行的一個選擇。中科鴖大化物所研究員?李先鋒：我們整個國家能源結構的轉型，到2030年、2060年將有大比例清潔能源發(fā)電，特別是可再發(fā)電并網(wǎng)，對于解決這些不連、不穩(wěn)定的電力入網(wǎng)，具史記至重要的作用，也是我們國家非重大的戰(zhàn)略需求?！丁笆奈?能源領域科技創(chuàng)新規(guī)劃》首次國家能源局與科技部共同編制科技創(chuàng)新在國家能源格局實現(xiàn)本性改變中，被提到全新鈐山高。圍繞能源清潔高效利用，中院潔凈能源先導專項集合了20多家能源領域研究所及大學優(yōu)研究力量，已突破55項關鍵技術，29套工業(yè)示范裝置開工建設，為構建我國清潔低碳巫羅安高效的能源體系、實現(xiàn)“雙碳目標提供了強有力的技術支撐03邁上新征程 聽聽他們的新愿望中科院大連化物所研究?李先鋒：在新的一年里，希望們團隊繼續(xù)深耕儲能技術領耕父實現(xiàn)技術的更新?lián)Q代和持續(xù)進，持續(xù)推動百兆瓦級的項目的業(yè)化示范和應用推廣，推動液電池的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化和可持續(xù)展。中科院金屬研究所研究?李殿中：在新的一年里，作為技工作者，我們繼續(xù)弘揚美山學精神，迎難而上，從材料源頭發(fā)，貫通技術鏈，推動我國高基礎零部件自主可控制造，助我國科技自立自強。 編輯：胡一?