圖片由 Tokamak Energy 提供

總部位于英國的托卡馬克能源公司成立了新的業(yè)務(wù)部門 TE Magnetics，專注于高溫超導(dǎo) (HTS) 磁體技術(shù)的工業(yè)部署。HTS 磁體可為各種應(yīng)用提供強(qiáng)大而高效的磁場，還可以通過限制燃料的極熱等離子體來實(shí)現(xiàn)聚變能裝置的高效運(yùn)行。

TE Magnetics 擁有十多年的先進(jìn) HTS 磁體研究經(jīng)驗，擁有 200 多項專利，將在猶他州鹽湖城應(yīng)用超導(dǎo)會議 (ASC) 上推出其超高磁場、堅固且經(jīng)濟(jì)高效的技術(shù)。

緊湊型 HTS 磁體產(chǎn)生的磁場比傳統(tǒng)低溫超導(dǎo)體 (LTS) 強(qiáng)得多，工作溫度也更高。因此，HTS 磁體更節(jié)能、更易于管理，無需復(fù)雜的液氦基礎(chǔ)設(shè)施。通過實(shí)現(xiàn)更節(jié)能、更強(qiáng)大的“失超安全”技術(shù)，HTS 磁體有助于降低能耗和脫碳。

磁體由 HTS 帶材平行纏繞而成，多層導(dǎo)體通常寬度為 12 毫米，厚度小于 0.1 毫米，主要由堅固的導(dǎo)電金屬制成，但內(nèi)部涂層非常薄，由稀土鋇銅氧化物 (REBCO) 超導(dǎo)材料制成。REBCO 磁體使用的稀土材料比永磁體少 99%。

TE Magnetics 提供全套 HTS 解決方案，從建模和原型設(shè)計到完全集成的磁體系統(tǒng)開發(fā)和交付，包括大規(guī)模制造。

除了磁約束聚變應(yīng)用外，HTS 還可以提高風(fēng)力渦輪機(jī)等可再生能源設(shè)備的效率和功率密度，并可以通過儲能提供電網(wǎng)穩(wěn)定和負(fù)載平衡。潛在的推進(jìn)應(yīng)用包括磁流體動力驅(qū)動 (MHD) 和磁懸浮，而超高場 (UHF) HTS 磁體技術(shù)將在物理研究和材料分析等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)高性能。

Tokamak Energy 首席執(zhí)行官 Warrick Matthews 表示：“TE Magnetics 將把我們革命性的聚變磁體技術(shù)商業(yè)化，并將其帶入新市場。成立這個新業(yè)務(wù)部門讓我們能夠?qū)Ｗ⒂谖覀兊暮诵氖姑刺峁┣鍧崱踩覂r格合理的聚變能源，同時支持我們在互補(bǔ)市場快速增長的戰(zhàn)略。”

TE Magnetics 總監(jiān) Liam Brennan 博士表示，TE Magnetics“致力于開拓新的應(yīng)用性能領(lǐng)域，這些應(yīng)用將改變我們今天生活的世界”。他補(bǔ)充道：“我們正在利用我們的知識、技能和人才，在未來十年內(nèi)顛覆現(xiàn)有的磁鐵技術(shù)市場，并創(chuàng)造新的市場，包括可再生能源、科學(xué)以及陸地、水、空中和太空推進(jìn)。”

TE Magnetics 在其網(wǎng)站上表示，通過與主要制造合作伙伴的合作，該公司的目標(biāo)是成為 HTS 技術(shù)的領(lǐng)先供應(yīng)商，其應(yīng)用領(lǐng)域包括科學(xué)、核聚變、可再生能源以及陸地、水、空中和太空推進(jìn)。由于冷卻要求更簡單，HTS 磁體可以部署在以前無法使用 LTS 磁體的應(yīng)用領(lǐng)域，并有可能大幅提高性能。

“憑借卓越的設(shè)施和專業(yè)知識以及十多年的經(jīng)驗，我們已投資超過 5000 萬美元來創(chuàng)造 HTS 磁體技術(shù)，該技術(shù)具有超高磁場、堅固耐用、失超安全、可調(diào)、可擴(kuò)展且經(jīng)濟(jì)高效的特點(diǎn)，可用于聚變和令人興奮的新應(yīng)用。”