超导现象,简单来说就是导体的直流电阻率在一定的低温状态下突然消失,导体没有了电阻,电流流经导体时不会发生热损耗,可以毫无阻力地在导线中形成强大电流,从而产生超级磁场。

当100多年前,荷兰物理学家发现超导现象时,估计不会想到这项技术在航天航空领域的大量应用,更不会想到远在“千里之外”的中国潍坊高新区,会有这么一批技术人员将高精尖技术拉近生活,让它服务于企业生产和民生。

这个行业由于离日常生活太远,在很多投资者的眼里是陌生的,但超导是磁电应用装备行业必不可少的一部分。

2月24日下午3点,对潍坊新力超导磁电科技股份有限公司来说,这是个值得铭记的时刻。

研制6年的1.5T零挥发核磁共振成像超导磁体在此时励磁成功,意味着新力超导将改变国外几大巨头对中国高端医用超导磁体的市场垄断局面,为国内医学影像厂家打入国际高端影像市场提供了保障。

6年的时间,足以让一个襁褓中的婴儿成长为可以奔跑的孩童,新力超导在这条“无阻力”的道路上奋进着。

步入潍坊新力超导磁电科技有限公司,五六个达3吨以上的重量型部件摆放在厂区两侧,颇有“一夫当关,万夫莫开”的气势。

“这是失败品。”新力超导总经理李培勇说得有些轻描淡写。但这些成本在几百万元、生产周期长达6个月的“大家伙”成为失败品,说不心疼是不可能的。

“不过正是当时的失败,成就了现在成功的我们。”李培勇说。磁力应用装备行业是技术密集型行业,创新能力是衡量磁力应用装备企业的重要指标。公司在该领域已经具有自主创新和核心技术优势。

“超导,在科幻影片《阿凡达》中被称为‘得不到的元素’。每件产品,我们大概都需要进行数千次三维建模,数千次绘图,才可能得到正确可行的数据,均匀控制所需的磁场大小。”技术部技术人员王妮说。

“想实现超强磁场,要靠产品骨架上的线圈,其实就是跟发丝差不多的铌钛丝,如果将它拆开延展出来的话,差不多2000公里长,能从这儿拖到广州去。”王妮打趣道。机体组装好后进行低温处理——加液氦,电流通过浸泡在液氦中的超导线圈,使其从零升到设定磁场强度,然后再匀场到百万分之十。看似简单的步骤,他们却用了6年的时间。

据技术人员介绍,要想有超强磁场,难就难在导体只有在低温环境下才有超导特性。最开始科学家是发现汞在-268.98℃时变成超导体,之后又经过几十年的努力,到了1987年,科学家们发现在温度为77K时钇钡铜氧具有超导特性。这个温度对应我们常用的摄氏度,接近-200℃,所以试想在工业应用时,要保持-269℃的低温,为此付出的成本将多么高昂。

新力首次采用国内外闭式循环制冷技术,利用特殊的制冷机将氦气冷凝为电氦,使氦气达到“零挥发”,三年内无需补充液氦。但这也要求技术人员和生产人员付出更多。

“要达到零挥发并不容易,一旦失超的话,价值几十万的液氦瞬间气化,根本没有挽回的方法,这都是有可能发生的事,所以产品励磁,就意味着我们至少通宵三四天耗在现场,时时观察数据变化。”技术工人程东芹说。

新力超导技术部的技术人员大多都是80后,平均年龄在34岁,所以进行技术讨论的氛围格外活泼。很难想象,正是这批青春洋溢的技术人员,技术水平已达到国际领先,拥有5项国际专利和30余项国内专利,其中发明专利6项,实用新型专利30余项。

公司董事长王兆连告诉记者,依靠强大的技术研发能力,公司在磁力装备生产领域内已经树立了良好的品牌形象,成为国内磁力应用装备行业的领军企业。

在国内经济新常态的压力下,下游行业矿山、煤炭、钢铁、非金属矿等都发生大面积亏损。特别是铁矿石行业,价格从前些年的120美元/吨左右下降到了现在的40美元/吨左右,降幅达60%之多,很多铁矿石企业限产、停产,投资意愿急剧下降。

新力超导并没有被困境难住,而是通过引进国内外高端人才,“借脑生财”,将他们的技术转化成适应市场的高端产品,不断加大新产品研发投入,实现转方式调结构,为企业创造利润。

产品科技含量高,技术难度也大,必须有强有力的人才团队做支撑,新力超导磁电引进了13名国内权威专家,指导公司产品研发和产业化推广工作。正是借助于高级智力资源,新力超导磁电打破了国外技术垄断,在行业内实现了由追随者到“领头羊”的华丽转身。

2015年7月30日,新力超导与广东省某大型高岭土矿公司成功签订了一台5T/500型超导磁选机购买合同。

李培勇告诉记者,实地考察时,他发现该公司高岭土矿山体量很大,但之前采用的是电磁浆料磁选机。“5台机器并联选矿,一天耗电就660千瓦,这成本也太高了。”李培勇觉得这样既不节能也不环保。

目前,高岭土市场情况不如往年,普通电磁浆料磁选机能耗太高,而品质又很难再提升档次,经新力超导博士专家团队及公司技术骨干与该公司领导团队沟通,经多组试验对比遴选出“1次电选+1次超导分选”的选矿方案,这样既将磁选流程的能耗降低了近50%,高岭土品质又得到提升,这种方案在降低企业选矿成本的同时,大幅度提升了产品档次和企业的市场竞争力。

“我们的超导磁选机,每小时耗电在13千瓦左右,但就这一点来说,一年就能给公司省下500万的电费。”说起公司的产品,李培勇满是自豪。

新力公司研发的低温超导除铁器磁场强度高、除铁能力强、重量轻、能耗低,运行节能环保,其技术达到国际领先水平,属于国内外首创。而零挥发5.5T低温超导磁选机所采用的技术都是国内外首创,技术达到国际领先水平,且是国内唯一一家研究制造超导磁选机的企业。

除了为传统的非金属矿服务,新力超导也正在向其他行业转型。

医疗行业中核磁共振成像超导磁体就是他们的初步尝试。核磁共振这种设备相信大家都不陌生,在医院都会看到。目前,国内医院每年的需求量在1000台,但是,约80%左右的核磁共振成像医疗设备都依赖于国外进口,国内产量仅一两百台。

今年自主研制的1.5T核磁共振成像超导磁体研制成功后,已经小批量投产。新力超导计划对接三甲级综合医院进行临床试验,与国际的核磁共振成像技术“PK”,打破垄断,进军国际医疗市场。

“我们的产品技术已经达到国际领先水平,且售价比国外同类产品低。只要医疗成像更清楚、直观,医院肯定愿意买我们的单。”李培勇言语间充满自信。