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系列報(bào)道《科強(qiáng)國在路上》今天關(guān)注面向家重大需求的術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目。01重器再添“中國心”8米直徑盾構(gòu)機(jī)主軸承應(yīng)用從穿山越到過江跨海，構(gòu)機(jī)是國民經(jīng)和建設(shè)的重大備。作為盾構(gòu)“心臟”的主承，其研發(fā)是現(xiàn)盾構(gòu)機(jī)自主控制造的最后公里。2022年底，我國科團(tuán)隊(duì)研制出設(shè)壽命超過10公里、具有國際平的“超大型構(gòu)機(jī)用直徑8米主軸承”。面國家重大需求現(xiàn)在，科研團(tuán)又有了新目標(biāo)春節(jié)期間，在于沈陽的中科金屬研究所，研團(tuán)隊(duì)正在進(jìn)新一輪研發(fā)。們瞄準(zhǔn)的是設(shè)壽命超過15公里的盾構(gòu)機(jī)主承，以滿足未長隧道、大隧盾構(gòu)機(jī)制造的求。中科院金研究所研究?胡小強(qiáng)：15公里，意味著它能要作業(yè)15000小時(shí)以上，時(shí)間長奧山對應(yīng)主軸承的材料它的強(qiáng)度、韌、耐磨性，都更好。中科院屬研究所研究?李殿中：我的軸承設(shè)計(jì)需承擔(dān)更大的載，更可靠。在剛過去的2022年年底，科研團(tuán)隊(duì)成功研制設(shè)計(jì)壽命為10公里、直徑為8米、重達(dá)41噸的超大型盾構(gòu)主軸承，可承的最大軸向力10的5次方千牛，約等于2500頭成年亞洲象的重力，蛫目前我國制造首套直徑最大單重最大的盾機(jī)用主軸承。科院院士?李依：我們是一滾子精度的軸，全是我們自設(shè)計(jì)、自主制，而且是高質(zhì)的從材料一直最終軸承的產(chǎn)。讓盾構(gòu)機(jī)主承的設(shè)計(jì)壽命10公里提升至15公里，是新升級也名家新挑，所帶來的研難度，呈指數(shù)增加?？蒲袌F(tuán)介紹，主軸承盾構(gòu)機(jī)的核心件，類似于手的掌心，四周載著刀盤，帶刀盤旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)道挖掘。為了現(xiàn)超大直徑盾機(jī)主軸承自主控，科研團(tuán)隊(duì)多年前開啟了料制備研發(fā)，目光瞄準(zhǔn)了稀鋼。然而，稀鋼在工業(yè)化生時(shí)遭遇的難題長期懸而未決導(dǎo)致我國稀土的研發(fā)由熱變。正是在這個(gè)近冷藏的領(lǐng)域研究團(tuán)隊(duì)經(jīng)過量的實(shí)驗(yàn)、計(jì)，最終開發(fā)出低氧稀土鋼”鍵技術(shù)。中科金屬研究所研員?李殿中：們發(fā)現(xiàn)稀土中氧量高，導(dǎo)致能波動(dòng)。后來們把稀土中氧量降下來之后把低氧的稀土到低氧的鋼里性能就特別穩(wěn)。我們開發(fā)了氧稀土鋼，把土加到軸承鋼之后，它的拉疲勞壽命提高40多倍。低氧稀土鋼研發(fā)黎，讓盾構(gòu)機(jī)主承研發(fā)駛?cè)肟?道。面向國家大需求，2020年中科院啟動(dòng)“高端軸承啟可控制造”戰(zhàn)性科技先導(dǎo)專，科研團(tuán)隊(duì)聯(lián)40多家科研院所和優(yōu)融吾企業(yè)協(xié)同攻關(guān)。僅3年，就突破了一級大狂鳥滾子密加工技術(shù)。此，從主軸承料制備，到成設(shè)計(jì)精密加工均已完成，直3米級到8米級的盾構(gòu)機(jī)主軸也相繼誕生。徑3米的主軸承，已在沈陽地工程中成功應(yīng)。中科院金屬究所研究員?殿中：我們主承研制成功之，就意味著我國產(chǎn)化已經(jīng)打了最后一公里提供一個(gè)良好范式，就是從料出發(fā)，貫通術(shù)鏈，從而實(shí)我們高端基礎(chǔ)部件的自主可。春節(jié)期間，國制造的首套徑最大、單重大的8米盾構(gòu)機(jī)用主軸承，正中交集團(tuán)的蘇常熟廠房內(nèi)緊密鼓進(jìn)行裝機(jī)試，后續(xù)將裝16米級盾構(gòu)機(jī)上，在過湖隧工程中率先應(yīng)。盾構(gòu)機(jī)用超直徑主軸承的制成功，為我高端基礎(chǔ)零部攻關(guān)提供了良的范式。聚焦端裝備、能源力、船舶制造領(lǐng)域的國家重需求，科研團(tuán)解決了多項(xiàng)國重大裝備的核部件需求，正完成從“會做么”到“要做么”的華麗轉(zhuǎn)。中科院金屬究所研究員?殿中：我們研的水輪機(jī)組的輪，還有大的軸，在白鶴灘電站中應(yīng)用。們研究的15.6米的核電支撐環(huán)，在核??的大裝備中成功用。02致力國家能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)大規(guī)模儲能技研發(fā)提速在中院大連化物所科研團(tuán)隊(duì)正在發(fā)新一代“電銀行”，能夠電力系統(tǒng)中起“削峰填谷”作用，助力我能源綠色低碳展新格局建立春節(jié)期間，在科院大連化物，科研團(tuán)隊(duì)正開展全釩液流池60千瓦電堆研發(fā)。相較于一代已經(jīng)在電投入使用的30千瓦電堆，同體積，其功率提高整整一倍中科院大連化所研究員?李鋒：我們正在液流電池技術(shù)更新?lián)Q代，這能進(jìn)一步降低本，同時(shí)提高統(tǒng)的集成度、少占地面積等所以對整個(gè)未電池產(chǎn)業(yè)化應(yīng)是一個(gè)巨大的動(dòng)作用。李先所說的“電堆“電池”，完名稱是“全釩流電池”，在站中主要儲存再生能源所發(fā)電量。這個(gè)“力銀行”長寬別為134米、119米，在這個(gè)空間內(nèi)安裝700多個(gè)儲罐，儲罐中充滿不價(jià)態(tài)的釩離子液。充電時(shí)，將電能轉(zhuǎn)化成學(xué)能；逆向轉(zhuǎn)，它就能放電緩解電力需求口。采用該項(xiàng)術(shù)的百兆瓦級連液流電池儲調(diào)峰電站，2022年5月實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)，10月底實(shí)現(xiàn)滿負(fù)荷充電，最多可存40萬度電，以我國居民每日均用電2度計(jì)算，該電站可供20萬居民一天的用電滅蒙求。中院大連化物所究員?李先鋒是我們?nèi)蚴?，也是國家能局當(dāng)時(shí)批復(fù)第個(gè)國家級大型化學(xué)儲能電站范項(xiàng)目。這個(gè)站最核心的功之一，就是可接納更大比例可再生能源發(fā)的入網(wǎng)，具有重要的戰(zhàn)略意。專家介紹，前全球能源發(fā)，正處于從高到低碳再到無的關(guān)鍵過渡期實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰碳中和”的目，尤其需要全的發(fā)電方式。我國，以風(fēng)能太陽能為代表新能源儲量豐，然而有風(fēng)則無風(fēng)則止的風(fēng)，以及晝夜交發(fā)電隨起隨停太陽能，其發(fā)具有間歇性和動(dòng)性，大規(guī)模入電網(wǎng)后，要電力系統(tǒng)必須備特定的響應(yīng)力，才能保證再生能源供電至整個(gè)電網(wǎng)的全性。處在從能源發(fā)電到用的中間關(guān)鍵環(huán)，以全釩液流池為代表的儲技術(shù)，成為目世界上最成熟最流行的一個(gè)擇。中科院大化物所研究?李先鋒：我們整個(gè)國家能源構(gòu)的轉(zhuǎn)型，到2030年、2060年將有大比例清潔能源發(fā)，特別是可再發(fā)電并網(wǎng)，對解決這些不連、不穩(wěn)定的電入網(wǎng)，具有至重要的作用，是我們國家非重大的戰(zhàn)略需?！丁笆奈?能源領(lǐng)域科技新規(guī)劃》首次國家能源局與技部共同編制科技創(chuàng)新在國能源格局實(shí)現(xiàn)本性改變中，提到全新的高。圍繞能源清高效利用，中院潔凈能源先專項(xiàng)集合了20多家能源領(lǐng)域究所及大學(xué)優(yōu)研究力量，已破55項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，29套工業(yè)示范裝置開工設(shè)，為構(gòu)建我清潔低碳、安高效的能源體、實(shí)現(xiàn)“雙碳目標(biāo)提供了強(qiáng)力的技術(shù)支撐03邁上新征程 聽聽他們的新愿望中科院大化物所研究?李先鋒：在新一年里，希望們團(tuán)隊(duì)繼續(xù)深儲能技術(shù)領(lǐng)域實(shí)現(xiàn)技術(shù)的更換代和持續(xù)進(jìn)，持續(xù)推動(dòng)百瓦級的項(xiàng)目的業(yè)化示范和應(yīng)推廣，推動(dòng)液電池的大規(guī)模業(yè)化和可持續(xù)展。中科院金研究所研究?李殿中：在新一年里，作為技工作者，我繼續(xù)弘揚(yáng)科學(xué)精神，迎難而，從材料源頭發(fā)，貫通技術(shù)，推動(dòng)我國高基礎(chǔ)零部件自可控制造，助我國科技自立強(qiáng)。 編輯：胡一?