科技人生:我引领一个时代

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第72章 超导电容

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时间进入到8月份。

天气越来越热,室外温度动辄在四十度以上,全球变暖已成了一个现实。

但对叶云明而言。

不管外面天气多热,他的忙碌程度,只有增加,没有减少。

甚至为了节省时间,他连家都不回,干脆在厂房内搭了个单人床,睡在了工厂内。

赵俊杰、韦子轩他们也是如此,跟着打起了地铺,体验到了一点艰苦的感觉。

但在实现超导材料工业化量产的过程中。

虽然叶云明一天到晚的对工人进行手把手的指导,虽然他每天工作时长都在14小时以上,很多次把嗓子都说哑了。

却还是出现了各种各样的问题和意外。

第一批价值80万元的物料投入进去,以失败告终。

第二批价值80万的物料投入进去,再次失败。

继续做出调整和改进。

第三批价值80万的物料,终于走完了所有的工艺流程,得到了50公斤的成品,但只有5公斤的量具有超导特性,即良品率10%,与投入进去的数吨重物料进行对比,综合良率还不到1%。

虽然这个良品率很低,但已经是非常大的突破,足够令人感到振奋了。

众人再接再厉!

第四个批次的投产实验,走完全部的工艺流程后,得到了150公斤的成品,但只有58公斤成品具有超导特性,良品率大大提高,所有人的信心也都大大增强。

8月15日这天。

第十五个批次的物料,经过十几个小时近两百道的工序流程后,得到了580公斤的成品,其中的551公斤具有超导特性,良品率达到了95%。

到这个时候。

叶云明认为,在良品率方面,已经基本达到要求了,继续往上提升的空间很小,不太可能做到98%以上。

接下来要做的,是想办法提高完美超导材料的产量,要从现在的每天半吨出头,提高到十吨左右。

这就要求每批次投入的物料量要增加。

工厂合成流水线的利用率也要提高,最好是能一天24小时的开动,如果能做到开足马力、满负荷运转的话,理论上,完美超导材料的日产量,是有可能达到30吨、50吨乃至更高一些。

不过目前叶云明的要求不高,能达到每天十吨的产能,就已经很不错了,暂时不需要太多。

16日下午。

存放完美超导材料的冷冻仓库内——如果是在常温条件下存放的话,完美超导材料会很快变质失效,保质期只有三个月左右,故而必须放到零下三十多度的冷库里。

看到仓库一角,已经积攒到了五吨多的超导材料。

穿上了厚厚防寒服的韦子轩,走了过去,拿起最上面的一盒,打开包装,取出了一些银色卡片状、只有纸牌大小,厚度比纸牌还薄的超导材料,面露不解的道:

“老大,我们工厂生产出的这些完美超导材料,为什么专门弄成这种卡片般的样式,为什么不能是一根根、一卷卷,或者一锭锭的样子,这搞的我们有点像个纸牌厂,专门生产纸牌?”

他伸出右手,压了压左手上拿着的银色薄片,居然能发出清脆的沙沙声。

“没错,这个问题我也早就想问了,为什么一定要弄成纸牌状,还特意要求做到0.1毫米薄,厚了就算不合格品,不能进行使用。”旁边的曹博也开口问。

“你们的问题提的不错。”

叶云明点点头,扫了扫他们道:“我打算先考考你们,你们觉得我们工厂生产出的完美超导材料,可以用到什么地方,具有什么样的用途?”

“我知道我知道!”

余成亮马上开口道:“这问题难不倒我,我在网上查过资料,超导材料的用途太多了,它可以制作成磁体,应用于电机、高能粒子加速器、磁悬浮运输、受控热核反应、储能等领域;还能用作超导电缆,输电功率可超过1000万千瓦!还有通信电缆和天线、无摩擦陀螺仪和轴承、精密测量仪表、计算机的逻辑和存储元件、医疗设备、军用电磁武器、大型科学设备等方面,都能发挥出巨大作用,应用前景无限……”

他滔滔不绝、口若悬河的讲了小半个小时。

但韦子轩等人没有露出一副‘学到了’的表情,反而都在用不满和不爽的目光瞪着余成亮,仿佛在抱怨他抢走了他们在叶老大面前的表现机会。

没错。

私下里他们其实跟余成亮一样,就超导材料的应用前景,都做了不少功课,也背得滚瓜烂熟,都一直在等故作神秘的叶老大,问出这方面的问题。

但没想到余成亮抢答的这么快,这个混账老六!

“不错。”

叶云明点头:“小余你总结的很不错,超导材料的应用前景,确实是无限广阔,只要是跟电磁相关的领域,它都能派上很大用场,说它的市场商业潜力在百万亿以上,没有半点夸张。而我利用这些超导材料,打算做的第一款超导产品,就是超导电容,用于代替传统的电容和电池,市场潜力至少超过10万亿,还能掀起一场全新的能源革命。”

超导电容?

众人愣了愣,脑袋里冒出不少问号。

电容这玩意他们知道,其最主要的作用是去藕、旁路、储能、滤波,可用于降低电路中负载电压波动,可以避免元器件之间的耦合干扰,可以隔断直流、过滤有害波动,提供断电保护。

以及可作为贮能元件,在必要瞬时充放电,或者为某些设备提供大功率的瞬时脉冲电流,如电磁弹射器。

虽然电容的功能和用途很多,但终究只是一类元器件,并不能存储太多的电能,而且不像常见的电池那样,可以平缓的释放电流,基本是瞬充瞬放,虽然一瞬间的功率也大,但不能持久,终究是取代不了电池的作用,只能与电池搭配使用。

若用于代替传统电容没问题。

但想要代替电池,掀起新的能源革命,基本是不太可能的。

见他们都是满脸狐疑的神情。

叶云明拿过几张银色薄片,放在手中比划,对他们道:“其实从本质上讲,电容也是一种电池,只是存储的是可活动的电子罢了。而电容所容纳的电量,主要与施加的外部电压、以及电容片的面积和层数有关。外部电压增加,聚集到电容片上的自由电子越多,电容开始充电;外部电压降低,自由电子又会跑回正极,电容开始放电,这原理应该不难理解吧?”

“不难不难。”

众人都摇摇头。

叶云明接着道:“传统电容存储不了多少电量,是因为电子之间,存在非常大的排斥力,一旦挤入薄片的电子过多,就会产生击穿效应,损坏电容。

但超导电容中的电子,多以量子库伯对的形式结合在一起,而且没有电阻,不受原子晶格的阻挡,故而电容量会有几十上百倍的提高,却不会出现击穿效应,甚至承受的电压上限都有所提高,容纳的电能更多。”

点头。

众人连连点头,这也不难理解,毕竟是超导电容,电容量增加个百十倍很合理。

“其实随着材料技术的进步,最先进的传统电容,已经能把能量密度,做到300wh\/Kg的程度了,不比锂电池的能量密度低多少,我们国家福越号航母上的电磁弹射器,用的就是电容储能,其效能与可靠性,都远远超过了飞轮储能,但我要推出的超导电容产品,不仅性能远超传统电容,能量密度方面,更是远远超过如今的锂电池!

另外超导电容具有结构简单、充放电速度快、瞬间功率大、使用寿命长等特点,因为电容不是电池,只要物理结构没被破坏,就能一直使用下去,充放电循环寿命至少是10万次以上,电容量衰减为0,对比容易出现化学衰减的锂电池,我们的超导电容,为什么不能取代其在储能领域的地位?”

当然,即便超导电容的优点如此之多,在实际使用过程中,还是要跟电池组合起来使用,让电池提供外部电压。

如果想让超导电容缓慢放电,只需降低电池内的电压即可——该过程通过让电池放电进行。

如果想让超导电容快速放电,只需断开外部加压电路,让超导电容单独供电即可。

听叶云明讲解完后。

亮了。

众人的眼睛亮了,且越来越亮。

超导电容内部构造简单,易于制造。

能量密度比锂电池高的多。

充放电速度可快可慢,非常灵活。

循环寿命至少在10万次以上,电容量衰减为0。

这款超导电容一经问世,确实是没有传统电池什么事了,只能沦为提供电压的配角。

又以电池产业每年上万亿的产值,哪怕超导电容只能取代一半的份额,那也是了不得的利益了。

叶老大打算先进入这个领域,确实非常明智,眼光独到!

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