成理超导“F4”｜他们，立志做世界最顶尖的超导技术团队
成理青年，陪伴你的炫彩青春！
◆他们，立志做“世界最顶尖的超导技术团队”
◆他们，运用自主知识产权欲为中国地铁解决节能难题
◆他们，走出实验室创新创业，要把科技成果转化为百亿级产业链
首先，先爆个冷门知识——
“地铁刹车时的脉冲能量峰值能达5兆瓦，相当于中型民航喷气式客机发动机的起飞功率。”
实在太难以想象！
“超导F4”团队成员刘伟博士介绍，地铁在一停一开间浪费的能量是非常大的，
如何有效节能呢？这就是“超导F4”要讲的故事。
瞄准成都地铁百亿节能市场
“成都地铁目前已经规划到了18号线，每个站台上都预留了再生制动系统的空间，目前还空着的”，一位从事地铁设计工作的设计人员透露。
“再生制动系统”正是刘伟的研究方向和成果，他和他的伙伴们正在将这一成果市场化，从研制阶段转入运用阶段，“仅成都地铁的市场容量就上百亿，我们的目标是全国所有拥有地铁的城市。”
刘伟，成都理工大学副教授，西南交通大学博士毕业，是世界首辆载人高温超导磁悬浮列车“世纪号”的研发者、西南交大王家玉、王家素教授的得意门生。
2012年，经推荐进入国家科技部中俄合作“高温超导飞轮储能器”项目担任总体研发，那一年他还不满30岁！
在北京研发的三年间，他先后结识了做低温系统的中科院理化所博士彭国宏、在全球滚动轴承业排名第一的瑞典SKF集团担任大区销售总监的陈剑峰，再加上掌握“超导磁悬浮系统三维优化”核心技术、同出师门的师兄芦逸云，他们就组成了一个“超导F4”团队，去年10月正式组队，立志要将超导飞轮科技转化为现实生产力。
来，让我们认识一下这个年轻的高能团队。↓↓↓
刘伟 34岁
成都理工大学副教授，“超导F4”的年轻主研。
2001年他立志要从事超导研究。2002年，他如愿考入西南交大，并在免试保送研究生时成为王家素教授的弟子。他牢记王教授的一句话，“科学研究要有全球视野，超导技术不仅要服务于我国的经济发展，更要为人类的进步做贡献。”
也正因此，当超导飞轮研制成功，有人建议引进风险投资来推动市场应用时，他毫不犹豫地拒绝了，“王老师说过，高温超导科研我们目前与美国、日本同步，要把领先优势保持下去，技术和产品是第一位的，不能急。”
芦逸云 41岁
成都理工大学副教授，“超导F4”的“秘密武器”。
他研发的“超导磁悬浮系统三维优化”将产生悬浮的力所耗用材料的计算，精准度和控成本的能力大大提高。
“曾经有国外企业出300万买这套软件，我们也心动了一下，最后觉得不能卖。”他说。
彭国宏 38岁
中科院理化所制冷及低温工程博士，从事低温工作近10年。
他的工作是为超导飞轮创造低温环境的。
在超导领域，-273℃才算真正的低温，-196℃要算高温了。所以，他们研发的中俄项目才会被称为“高温磁悬浮超导飞轮”。
陈剑峰，39岁，在前瑞典SKF集团从业10年，任销售大区经理。
去年10月，陈剑峰正式辞职，加入刘伟团队，“超导F4”自此成立。
陈剑峰说，SKF集团是世界滚动轴承业的“第一把交椅”，他在此间的10年，积累了丰富的市场经验和人际资源。令他由“站在圈外观看”到“走进内部创造”的主要原因，在于超导飞轮技术的领先地位和广阔适用。
那么，究竟什么是超导飞轮？
为地铁安装节能“蓄水池”
彭国宏演示了这个试验。泡在液氮中的超导材料温度已降至-196℃，他拿着一个环状金属，慢慢地向材料靠近。
奇了，在靠近材料近一厘米的地方，金属环悬浮不动了，长时间地静止。
“当导体在低温下不产生电阻时，对靠近的物体会产生一股对抗的电流，使其在合适的位置形成悬浮。”刘伟解释。
当这个原理应用于飞轮轴承，过去基于机械技术的滚动轴承，由于电阻的作用，在重载情况下，达到6000-8000转/分钟即发热严重而无法再提高转速。
采用超导材料后，轴承和定子间形成悬浮，因而就没有摩擦阻力，只要给一点力，就可使轴承一直高速转动，达到6万-50万/分钟的高转速，所以取名为“高速飞轮”。
形成了这样的高转速，就使超导飞轮具备了储存地铁“再生制动”所回收的巨大能量的能力。
传统模式—— 一列地铁驶入站台，瞬间产生的巨大电能，通过电阻消耗掉大部分，另一部分散杂电流通过地下四处传递，能量被浪费。且由于地铁通风散热条件不好，长期累积会使隧道内温度升高，并引发电力波动。
超导模式—— 当地铁刹车进站，电能从列车进入飞轮储能器，飞轮转速从5000转/分钟瞬间提至15000转/分钟；当列车启动时，能量从储能器传向列车，飞轮转速从15000转速降为5000转，刹车时产生的能量在此时可释放80%，推动列车启动向前。其电力波动幅度为10%。
“在这个模式里，电能几乎被全部收集，就像洪水被大坝拦截用作发电，很安全也很经济”，刘伟说，他因此给飞轮储能器起了个通俗的名字：地铁电池。
立足成都，面向全国地铁市场
在这个500平方米的区域里，目力所见的设备，除了冷气机，都是该团队自主研发的。如果将研制费用均摊到面积上，每平方米价值上万元。“超导飞轮涉及7种设备，我们自主研发的有6种”，彭国宏说，这些设备的研制用了一年时间。
超导飞轮的样机静静地立在那儿，它是2016年底制作出来的，科技部给予的评价是：主要关键部件实现自主研发，达到国际先进水平。
超导飞轮样机
“这个样机就是用于地铁的”，刘伟说。2012年，在项目开始启动时，他们与北京地铁取得了联系。当时，北京地铁通过对照明、空调等设施进行改造，每年节电约5%，但对地铁列车内部的动力改革，一直没有找到好的办法。目前，“飞轮储能器的地铁运用”项目已向科技部报批，一旦批复就将在北京地铁率先实施。
北京地铁运行30余年，已有15条线、约600公里通车里程，每年耗电约15亿度，若普及使用该项技术，“每年可节电4.5亿度”，刘伟介绍，可为北京地铁节省费用数亿元。
用在成都地铁上前景如何呢？
刘伟这样算账：一个站台需配置两至三台超导飞轮，投入约500万元，可以完成对站内所有地铁线路的储能调配，三年即可通过节能收回成本，地铁设施的电力质量和可靠性收益是初期投资的4倍，即20年可节约2010万元。而此20年间，飞轮的年运维费用仅为初期投资的3%，即约15万元。
不仅如此，超导飞轮在四川制造，可以带动稀土冶炼、机电加工等产业链的发展，其整体经济规模可达上百亿。若扩展至全国拥有10条以上地铁线的城市，其产值可达数千亿。
查询资料，超导飞轮的应用在全球均处于前沿，日本在新干线上研发了两套系统，去年做了测试成功，尚未进入商业运用。用全球的眼光看，“超导F4”的成果具有核心竞争力。
在“F4”的PPT中，超导用途可不仅限于地铁，它就象一个革命性的工具，可以运用于风电、核电等新能源，可以运用于城市充电桩等新设备，可以运用于军事电磁武器等方面，具有广阔的应用空间。
从兴趣出发，做有价值的事
这个超级团队中，刘伟犹如硬件开发者，芦逸云好象软件配套者，彭国宏则象一台服务器，为他们创造运行平台，而陈剑峰便是一位整合行销人。四人特色鲜明，又互为支撑。
这个平均年龄38岁的高知团队中，除了陈剑峰因为从事销售比较外向，其他三人都是典型的技术宅男。
对于技术，他们侃侃而谈，希望能成为“世界上最顶尖的超导技术团队”；走入社会，他们也有感觉困难的时候。
2015年初，由于进行装置试验借用的厂房旁有大型设备运行，震动造成数据失真，刘伟们到处寻找新的厂房。因为对供电要求达到兆瓦级能力，寻找厂房还挺费周折。
后来，他们与新都区委组织部对接上，一连串的好事就来了——不仅被纳入“新都人才计划”高层次创新创业团队，赢得200万团队支持资金，还在新都工业园区找到了适用的厂房，并且得到了“将来投产时可拉电力专线”的承诺。
这让他们增强了对未来的信心，以及对技术的自信。“希望今年市场拓展能力争上千万”，陈剑峰如此规划他和伙伴们的“第一桶金”。
在即将告别的时候，记者问刘伟：“知识分子创业比做研发会复杂得多，也会面临很多变数，支撑你们不断向前的动力是什么？”刘伟回答：“因为喜欢，觉得做这个事很有趣，能够实现自己的想法，也能为社会创造价值。”
“一个人走得更快，一群人走得更远”。
祝愿“超导F4”高起点抢跑，在世界科技之林留下中国人漂亮而洒脱的身影！
编辑 黄颖
转自 | 川报观察