突圍進行時 | 綠色能源時代的“理想線纜”
發布時間:2025-09-08 23:34 來源:自治區科技廳高新技術產業創新處
編者按:
在自治區黨委、政府高位推動下,內蒙古以“起跑就領先”的魄力,按下科技“突圍”快進鍵,錨定稀土、儲能、氫能、乳業、空天計量等戰略領域,以“非常之舉”在重點點位上精準落子,讓科技創新成為高質量發展的“關鍵變量” 與“最大增量”。
這里既有“工業維生素”稀土的“精密蛻變”,也有綠電儲能的“綠色革命”,更有空天技術的“高度突破”……每一個點位“突圍”都在尋找高質量發展的“最優解”。為此,我們特開設“突圍進行時”專欄,將目光對準這些滾燙的創新現場,記錄“卡脖子”技術突破的艱辛,見證新質生產力破繭的喜悅,傾聽科研人員勇立潮頭的心聲,共同書寫北疆大地向新質生產力進軍的生動篇章。
在電力傳輸與通信領域,鋁合金線纜正憑借突出優勢逐步取代傳統銅線纜,成為新選擇。它不僅具備輕量化、導電性好、耐腐蝕性強的特點,還能降低生產能耗,實現100%回收;無論是高壓輸電、新能源領域,還是電動汽車應用場景,其適配度都極高,堪稱綠色能源時代的“理想線纜”。
“隨著電力需求持續攀升,傳統鋁合金導線易出現發熱、老化加速等問題,嚴重影響使用壽命與輸電穩定性。”包頭稀土研究院項目負責人胡文鑫介紹道,稀土鋁合金導線材料具有獨特性能,通過添加稀土元素,可以讓其導電性、機械強度及抗蠕變性能得到顯著提升,能有效降低輸電損耗,減少發電環節碳排放、助力實現“雙碳”目標,推動經濟社會向綠色低碳的可持續方向加速轉型。
2025 年,自治區科技廳啟動實施科技“突圍”工程“稀土”點位專項,由包頭稀土研究院牽頭,聯合上海交通大學包頭材料研究院、上海中天鋁線有限公司、內蒙古包鋼鑫能源有限責任公司、中國電力科學研究院有限公司等多家單位共同開展的“電力系統用高豐度稀土鋁合金導線材料及應用技術研發”項目,成為推動稀土鋁合金導線技術突破的關鍵力量。
該項目圍繞電力系統對兼具優異導電性能及力學性能新材料的應用需求,充分利用可形成共格多元彌散相的稀土特定微量元素,致力于設計新型高性能稀土鋁合金導電材料;深入研究具備高導電性、高強韌、高耐損傷特性的微結構形成、演變規律和調控方法,確立高性能稀土鋁合金適配微結構的最佳模式,構建新型高性能稀土鋁合金導電材料的關鍵設計模型;同時,揭示合金成分和變形工藝對組織多尺度均勻性的交互作用規律和機理,成功突破高性能新型鋁合金導線材料強度與電導率相互制約、無法同時提高的技術瓶頸,研發出稀土鋁合金導線產品,并實現掛網示范應用。
鋼芯稀土鋁絞線打包發貨的成品
鋼芯稀土鋁絞線掛網應用照片
“當前,稀土元素已成為應對電力傳輸系統面臨諸多挑戰的重要突破口。”包頭稀土研究院科研人員表示,稀土元素獨特的電子層結構與化學活性,在解決材料性能協調控制難題上發揮著關鍵作用。它能夠通過影響鋁合金的晶體結構、聲子與電子特性、微觀團簇結構以及納米析出相分布,有效協調控制材料的強度、電導率與耐熱性等核心性能,為稀土鋁合金導線的性能優化提供了堅實的理論基礎。
未來,項目團隊將充分依托稀土資源技術優勢,加快高強高導稀土鋁合金材料的研發進程,為新型電力系統提供輕量化、低能耗的輸電解決方案,助力“雙碳”目標與能源安全協同推進。同時,團隊還將通過深入研究和開發高導電稀土鋁及其合金材料,厘清高豐度鑭鈰稀土在鋁合金中的作用機理,進一步優化合金成分和加工工藝,研發更多新型稀土鋁合金導線材料。此外,該項目的推進還將推動電力行業可持續發展,助力實現內蒙古地區特有的“稀土+鋁+能源”本地化融合發展模式,逐步形成從稀土冶煉、合金制備,到導線加工、電網應用的全產業鏈體系,大幅提升區域經濟附加值,為地方經濟高質量發展注入新動能。