新材料

我国能源安全的新战略为我国能源转型发展、构建“清洁低碳、安全高效”的国家能源体系提出了新要求。以电网为核心的能源互联网和泛在电力物联网正在加速发展。但是，由于高电压等级电网中（尤其是特/超高压电力设备）通常伴随强电磁场，而强电磁场对传统无线传感器的可靠性造成了严重影响，导致高电压等级电网缺乏可靠的传感器。这一瓶颈制约了电力物联网的发展。针对以上问题，我们研究了抗电磁干扰微纳传感器及无线通信技术。基于新材料和器件的温湿度、电磁场、压力、声学等多参量微型传感芯片和封装技术，实现能够适应高电压等级电网复杂工况的微型传感器；研究了多层超表面微结构，实现抗电磁干扰的功能表面并与传感器集成；研究基于抗电磁干扰的功能表面的无线传感通信技术，解决微型传感器在强电磁干扰环境下的通信问题；研究了基于人工智能的故障诊断算法，解决了传感器的智能化问题。

从空气中直接捕集二氧化碳(Direct Air Capture，简称 DAC 技术)是一项新兴的负碳化技术，已有多个 DAC 技术项目在美国、加拿大、冰岛等国家实现规模化生产与运营。DAC 技术是遏制全球变暖趋势的一大利器，且能够最小化全生命周期减少碳足迹。但受制于目前捕集成本高(220 美金/吨~460 美金/吨)，规模化捕集受到影响。公司灵感源于世界首台直接碳捕集设备 Orca (Climeworks 公司研发，比尔盖茨投资，市值高达 70 亿美金)。黑鲸能源依托上海交大ITEWA 交叉学科团队的先进材料技术，采用聚胺浸渍高性能介孔吸附剂，研发了“基于蒸汽辅助变温变压吸附技术”的设备，可实现低能耗的空气中的二氧化碳捕集。黑鲸能源基于新吸附剂材料的突破和新工艺的研发，将成功突破捕集成本瓶颈，捕集成本能做到 120 美金吨~150 美金/吨。未来可通过扩大规模，例如采用余热回收再利用等工艺，来进一步降低能耗，从而降低 DAC 技术的捕集成本，力争实现每吨二氧化碳捕集成本 100 美金以内。

本期杂志以电力电缆为主题，诚邀业界专家学者、技术人员对就电力电缆的发展及展望、电缆工程生产准备及验收、电线电缆产品标准体系、电缆运维服务的标准化、产业化，电缆及通道运维管理和运检技术、人才培养、电缆领域的新技术、新工艺、新材料、新装备的应用等重点内容展开论述，就予以关注的问题提出建议。

可控交联聚乙烯技术聚焦大型运输包装、现代智慧物流、先进海洋装备、国民应急救援等重要战略性需求，基于煤化工产业绿色低碳转型需要而开发，利用时间分割原理提出了聚合物滚塑成型中的熔体粘度可控理论，解决了聚合物熔融加工和高交联度的技术矛盾，避免了过早交联造成的制品缺陷，和交联程度不够造成的性能不足。开发了多种功能型滚塑级交联聚乙烯材料，兼具热固性聚合物的优异使用性能和热塑性聚合物的优良加工性，经神华（北京）新材料科技有限公司孵化应用，在工程机械配件、危化品储运装备、海洋娱乐装备、应急救援装备四大应用领域、五十余家客户成熟应用，公司经营销售业绩逐年提高，截止2021年底，总销售订单1.08亿元，产品实现了出口创收。

介绍了蒙东地区输变电设备在线监测技术发展的背景、低温下检测技术的研究进度、奶极寒弧垂传感器的研究进度、变电设备传感器技术研究进度、新材料应用技术的研究进度以及输变电状态监测装置可靠性应用技术的研究进度。

作为我国重要的战略性新兴产业之一的新材料，对电网的发展起着重要的基础支撑及先导作用，随着双碳目标的确立，电网安全、绿色、低碳发展对关键材料提出了更高要求。面向国家和公司重大战略需求，围绕高性能电工绝缘材料、新能源并网装备用低损高效磁性材料、节能输电导体材料、电网装备用降噪防火材料等关键基础材料，开展技术研发、标准研制与产业推广，做好能源转型中的输变电材料领域标准顶层设计与关键核心材料开发应用，全力支撑电网的高质量发展。

对湖北电网和地域特点作了介绍，分享了典型案例，并做经验总结：1.应急处置工作要讲政治、顾大局；2.充分与地方政府及行业主管部门汇报沟通；3.充分发挥电力系统集团作战优势；4.充分发挥各相关专业人员的作用；5.充分运用新技术、新工艺、新材料、新设备；6.勇于突破和尝试。

我国电网发展概述，电网建设规模、电网投资水平、特高压和柔性直流工程、国际电网项目合作开展、电网节能减排成效、电网面临的形势与挑战。电网工程新技术、新设备与新材料的研究与应用，包括直流输电技术装备研发和应用、灵活交流输电技术、配用电新技术、新型器件和材料、电网数字化、智能化技术、电网技术装备发展。

本技术属于《国家重点支持的高新技术领域》第四类“新材料”中“金属及金属基复合新材料制备技术”的研究范畴。 我国建有世界最大的输电网络，运行总里程近150万公里，年电阻损耗高达2千亿kWh。我国领先开发硼化、稀土化技术，将铝导体导电率由59%IACS提升到61%IACS，但在低成本保证强度下进一步提高导电率遇到了困难，长期无法突破。主要存在以下技术难题：①没有掌握微合金元素匹配提高导电率的方法，缺少对应的配方；②工业纯铝熔液中2μm以下微杂质和微气孔不能有效去除，影响强度和导电率；③传统轧制和热处理工艺难以兼顾高强度和高导电率，且能源利用率低。针对以上问题，国网河北电科院牵头，通过产学研联合攻关，提出了富铁相析出提高导电率的新方法，发明了原料配方、铝液净化、导线制备工艺等专有技术，实现了低成本下铝导体导电率和强度同步提升。 本项目发明了高强度高导电率低成本铝导体材料制备技术。建立了微量元素存在状态与性能的关系模型，掌握了铁硅、硅锑等微合金化元素最佳配比，发明了用99.7%电工铝锭生产63%IACS高导电率硬铝导体的成分配方，首次提出富铁相析出提高导电率的新方法，突破了原料纯度要求高的技术瓶颈。发明了有效去除微缺陷的铝熔液净化系列技术。提出了Al2O3纳米刺球吸附微气泡和微杂质，惰性气体、离心、真空复合除氢，聚合气孔抑制组合技术，开发了米刺球制备装置、铝液除氢系统、旋压浇注装置，有效去除微缺陷，保留了原有合金成分，系统解决了气孔、杂质降低导线强度和导电率的技术难题。发明了节能型铝丝制备技术。提出了将温度控制和余热利用相结合，低温轧制、分段热处理的导线制备新工艺，通过富铁相沿晶界析出、晶粒径向细化和轴向延长，在保证强度的基础上提高了导电率，攻克了低成本稳定生产63%IACS高导电率硬铝导线的技术难关。 本项目授权发明专利8项，发表核心及以上论文6篇。单丝和导线均通过了国家权威机构检测。经中国电机工程学会成果鉴定，整体技术达到了国际领先水平。本技术还应用于其它铝导体制备，成功开发出铝包钢芯高导电率铝绞线、63%IACS高导电率铝导体，带动系列铝导体研究迈上了更高层级，极大提升了我国输电技术水平。

2024年电力电缆技术发展大会将于2024年11月21-22日在广东省广州市召开，诚邀莅临！