第72章 超導電容
科技人生：我引領一個時代 作者：三思兩行 投票推薦 加入書簽 留言反饋
時間進入到8月份。
天氣越來越熱，室外溫度動輒在四十度以上，全球變暖已成了一個現實。
但對葉雲明而言。
不管外麵天氣多熱，他的忙碌程度，隻有增加，沒有減少。
甚至為了節省時間，他連家都不迴，幹脆在廠房內搭了個單人床，睡在了工廠內。
趙俊傑、韋子軒他們也是如此，跟著打起了地鋪，體驗到了一點艱苦的感覺。
但在實現超導材料工業化量產的過程中。
雖然葉雲明一天到晚的對工人進行手把手的指導，雖然他每天工作時長都在14小時以上，很多次把嗓子都說啞了。
卻還是出現了各種各樣的問題和意外。
第一批價值80萬元的物料投入進去，以失敗告終。
第二批價值80萬的物料投入進去，再次失敗。
繼續做出調整和改進。
第三批價值80萬的物料，終於走完了所有的工藝流程，得到了50公斤的成品，但隻有5公斤的量具有超導特性，即良品率10%，與投入進去的數噸重物料進行對比，綜合良率還不到1%。
雖然這個良品率很低，但已經是非常大的突破，足夠令人感到振奮了。
眾人再接再厲！
第四個批次的投產實驗，走完全部的工藝流程後，得到了150公斤的成品，但隻有58公斤成品具有超導特性，良品率大大提高，所有人的信心也都大大增強。
8月15日這天。
第十五個批次的物料，經過十幾個小時近兩百道的工序流程後，得到了580公斤的成品，其中的551公斤具有超導特性，良品率達到了95%。
到這個時候。
葉雲明認為，在良品率方麵，已經基本達到要求了，繼續往上提升的空間很小，不太可能做到98%以上。
接下來要做的，是想辦法提高完美超導材料的產量，要從現在的每天半噸出頭，提高到十噸左右。
這就要求每批次投入的物料量要增加。
工廠合成流水線的利用率也要提高，最好是能一天24小時的開動，如果能做到開足馬力、滿負荷運轉的話，理論上，完美超導材料的日產量，是有可能達到30噸、50噸乃至更高一些。
不過目前葉雲明的要求不高，能達到每天十噸的產能，就已經很不錯了，暫時不需要太多。
16日下午。
存放完美超導材料的冷凍倉庫內——如果是在常溫條件下存放的話，完美超導材料會很快變質失效，保質期隻有三個月左右，故而必須放到零下三十多度的冷庫裏。
看到倉庫一角，已經積攢到了五噸多的超導材料。
穿上了厚厚防寒服的韋子軒，走了過去，拿起最上麵的一盒，打開包裝，取出了一些銀色卡片狀、隻有紙牌大小，厚度比紙牌還薄的超導材料，麵露不解的道：
“老大，我們工廠生產出的這些完美超導材料，為什麽專門弄成這種卡片般的樣式，為什麽不能是一根根、一卷卷，或者一錠錠的樣子，這搞的我們有點像個紙牌廠，專門生產紙牌？”
他伸出右手，壓了壓左手上拿著的銀色薄片，居然能發出清脆的沙沙聲。
“沒錯，這個問題我也早就想問了，為什麽一定要弄成紙牌狀，還特意要求做到0.1毫米薄，厚了就算不合格品，不能進行使用。”旁邊的曹博也開口問。
“你們的問題提的不錯。”
葉雲明點點頭，掃了掃他們道：“我打算先考考你們，你們覺得我們工廠生產出的完美超導材料，可以用到什麽地方，具有什麽樣的用途？”
“我知道我知道！”
餘成亮馬上開口道：“這問題難不倒我，我在網上查過資料，超導材料的用途太多了，它可以製作成磁體，應用於電機、高能粒子加速器、磁懸浮運輸、受控熱核反應、儲能等領域；還能用作超導電纜，輸電功率可超過1000萬千瓦！還有通信電纜和天線、無摩擦陀螺儀和軸承、精密測量儀表、計算機的邏輯和存儲元件、醫療設備、軍用電磁武器、大型科學設備等方麵，都能發揮出巨大作用，應用前景無限……”
他滔滔不絕、口若懸河的講了小半個小時。
但韋子軒等人沒有露出一副‘學到了’的表情，反而都在用不滿和不爽的目光瞪著餘成亮，仿佛在抱怨他搶走了他們在葉老大麵前的表現機會。
沒錯。
私下裏他們其實跟餘成亮一樣，就超導材料的應用前景，都做了不少功課，也背得滾瓜爛熟，都一直在等故作神秘的葉老大，問出這方麵的問題。
但沒想到餘成亮搶答的這麽快，這個混賬老六！
“不錯。”
葉雲明點頭：“小餘你總結的很不錯，超導材料的應用前景，確實是無限廣闊，隻要是跟電磁相關的領域，它都能派上很大用場，說它的市場商業潛力在百萬億以上，沒有半點誇張。而我利用這些超導材料，打算做的第一款超導產品，就是超導電容，用於代替傳統的電容和電池，市場潛力至少超過10萬億，還能掀起一場全新的能源革命。”
超導電容？
眾人愣了愣，腦袋裏冒出不少問號。
電容這玩意他們知道，其最主要的作用是去藕、旁路、儲能、濾波，可用於降低電路中負載電壓波動，可以避免元器件之間的耦合幹擾，可以隔斷直流、過濾有害波動，提供斷電保護。
以及可作為貯能元件，在必要瞬時充放電，或者為某些設備提供大功率的瞬時脈衝電流，如電磁彈射器。
雖然電容的功能和用途很多，但終究隻是一類元器件，並不能存儲太多的電能，而且不像常見的電池那樣，可以平緩的釋放電流，基本是瞬充瞬放，雖然一瞬間的功率也大，但不能持久，終究是取代不了電池的作用，隻能與電池搭配使用。
若用於代替傳統電容沒問題。
但想要代替電池，掀起新的能源革命，基本是不太可能的。
見他們都是滿臉狐疑的神情。
葉雲明拿過幾張銀色薄片，放在手中比劃，對他們道：“其實從本質上講，電容也是一種電池，隻是存儲的是可活動的電子罷了。而電容所容納的電量，主要與施加的外部電壓、以及電容片的麵積和層數有關。外部電壓增加，聚集到電容片上的自由電子越多，電容開始充電；外部電壓降低，自由電子又會跑迴正極，電容開始放電，這原理應該不難理解吧？”
“不難不難。”
眾人都搖搖頭。
葉雲明接著道：“傳統電容存儲不了多少電量，是因為電子之間，存在非常大的排斥力，一旦擠入薄片的電子過多，就會產生擊穿效應，損壞電容。
但超導電容中的電子，多以量子庫伯對的形式結合在一起，而且沒有電阻，不受原子晶格的阻擋，故而電容量會有幾十上百倍的提高，卻不會出現擊穿效應，甚至承受的電壓上限都有所提高，容納的電能更多。”
點頭。
眾人連連點頭，這也不難理解，畢竟是超導電容，電容量增加個百十倍很合理。
“其實隨著材料技術的進步，最先進的傳統電容，已經能把能量密度，做到300wh\/kg的程度了，不比鋰電池的能量密度低多少，我們國家福越號航母上的電磁彈射器，用的就是電容儲能，其效能與可靠性，都遠遠超過了飛輪儲能，但我要推出的超導電容產品，不僅性能遠超傳統電容，能量密度方麵，更是遠遠超過如今的鋰電池！
另外超導電容具有結構簡單、充放電速度快、瞬間功率大、使用壽命長等特點，因為電容不是電池，隻要物理結構沒被破壞，就能一直使用下去，充放電循環壽命至少是10萬次以上，電容量衰減為0，對比容易出現化學衰減的鋰電池，我們的超導電容，為什麽不能取代其在儲能領域的地位？”
當然，即便超導電容的優點如此之多，在實際使用過程中，還是要跟電池組合起來使用，讓電池提供外部電壓。
如果想讓超導電容緩慢放電，隻需降低電池內的電壓即可——該過程通過讓電池放電進行。
如果想讓超導電容快速放電，隻需斷開外部加壓電路，讓超導電容單獨供電即可。
聽葉雲明講解完後。
亮了。
眾人的眼睛亮了，且越來越亮。
超導電容內部構造簡單，易於製造。
能量密度比鋰電池高的多。
充放電速度可快可慢，非常靈活。
循環壽命至少在10萬次以上，電容量衰減為0。
這款超導電容一經問世，確實是沒有傳統電池什麽事了，隻能淪為提供電壓的配角。
又以電池產業每年上萬億的產值，哪怕超導電容隻能取代一半的份額，那也是了不得的利益了。
葉老大打算先進入這個領域，確實非常明智，眼光獨到！
天氣越來越熱，室外溫度動輒在四十度以上，全球變暖已成了一個現實。
但對葉雲明而言。
不管外麵天氣多熱，他的忙碌程度，隻有增加，沒有減少。
甚至為了節省時間，他連家都不迴，幹脆在廠房內搭了個單人床，睡在了工廠內。
趙俊傑、韋子軒他們也是如此，跟著打起了地鋪，體驗到了一點艱苦的感覺。
但在實現超導材料工業化量產的過程中。
雖然葉雲明一天到晚的對工人進行手把手的指導，雖然他每天工作時長都在14小時以上，很多次把嗓子都說啞了。
卻還是出現了各種各樣的問題和意外。
第一批價值80萬元的物料投入進去，以失敗告終。
第二批價值80萬的物料投入進去，再次失敗。
繼續做出調整和改進。
第三批價值80萬的物料，終於走完了所有的工藝流程，得到了50公斤的成品，但隻有5公斤的量具有超導特性，即良品率10%，與投入進去的數噸重物料進行對比，綜合良率還不到1%。
雖然這個良品率很低，但已經是非常大的突破，足夠令人感到振奮了。
眾人再接再厲！
第四個批次的投產實驗，走完全部的工藝流程後，得到了150公斤的成品，但隻有58公斤成品具有超導特性，良品率大大提高，所有人的信心也都大大增強。
8月15日這天。
第十五個批次的物料，經過十幾個小時近兩百道的工序流程後，得到了580公斤的成品，其中的551公斤具有超導特性，良品率達到了95%。
到這個時候。
葉雲明認為，在良品率方麵，已經基本達到要求了，繼續往上提升的空間很小，不太可能做到98%以上。
接下來要做的，是想辦法提高完美超導材料的產量，要從現在的每天半噸出頭，提高到十噸左右。
這就要求每批次投入的物料量要增加。
工廠合成流水線的利用率也要提高，最好是能一天24小時的開動，如果能做到開足馬力、滿負荷運轉的話，理論上，完美超導材料的日產量，是有可能達到30噸、50噸乃至更高一些。
不過目前葉雲明的要求不高，能達到每天十噸的產能，就已經很不錯了，暫時不需要太多。
16日下午。
存放完美超導材料的冷凍倉庫內——如果是在常溫條件下存放的話，完美超導材料會很快變質失效，保質期隻有三個月左右，故而必須放到零下三十多度的冷庫裏。
看到倉庫一角，已經積攢到了五噸多的超導材料。
穿上了厚厚防寒服的韋子軒，走了過去，拿起最上麵的一盒，打開包裝，取出了一些銀色卡片狀、隻有紙牌大小，厚度比紙牌還薄的超導材料，麵露不解的道：
“老大，我們工廠生產出的這些完美超導材料，為什麽專門弄成這種卡片般的樣式，為什麽不能是一根根、一卷卷，或者一錠錠的樣子，這搞的我們有點像個紙牌廠，專門生產紙牌？”
他伸出右手，壓了壓左手上拿著的銀色薄片，居然能發出清脆的沙沙聲。
“沒錯，這個問題我也早就想問了，為什麽一定要弄成紙牌狀，還特意要求做到0.1毫米薄，厚了就算不合格品，不能進行使用。”旁邊的曹博也開口問。
“你們的問題提的不錯。”
葉雲明點點頭，掃了掃他們道：“我打算先考考你們，你們覺得我們工廠生產出的完美超導材料，可以用到什麽地方，具有什麽樣的用途？”
“我知道我知道！”
餘成亮馬上開口道：“這問題難不倒我，我在網上查過資料，超導材料的用途太多了，它可以製作成磁體，應用於電機、高能粒子加速器、磁懸浮運輸、受控熱核反應、儲能等領域；還能用作超導電纜，輸電功率可超過1000萬千瓦！還有通信電纜和天線、無摩擦陀螺儀和軸承、精密測量儀表、計算機的邏輯和存儲元件、醫療設備、軍用電磁武器、大型科學設備等方麵，都能發揮出巨大作用，應用前景無限……”
他滔滔不絕、口若懸河的講了小半個小時。
但韋子軒等人沒有露出一副‘學到了’的表情，反而都在用不滿和不爽的目光瞪著餘成亮，仿佛在抱怨他搶走了他們在葉老大麵前的表現機會。
沒錯。
私下裏他們其實跟餘成亮一樣，就超導材料的應用前景，都做了不少功課，也背得滾瓜爛熟，都一直在等故作神秘的葉老大，問出這方麵的問題。
但沒想到餘成亮搶答的這麽快，這個混賬老六！
“不錯。”
葉雲明點頭：“小餘你總結的很不錯，超導材料的應用前景，確實是無限廣闊，隻要是跟電磁相關的領域，它都能派上很大用場，說它的市場商業潛力在百萬億以上，沒有半點誇張。而我利用這些超導材料，打算做的第一款超導產品，就是超導電容，用於代替傳統的電容和電池，市場潛力至少超過10萬億，還能掀起一場全新的能源革命。”
超導電容？
眾人愣了愣，腦袋裏冒出不少問號。
電容這玩意他們知道，其最主要的作用是去藕、旁路、儲能、濾波，可用於降低電路中負載電壓波動，可以避免元器件之間的耦合幹擾，可以隔斷直流、過濾有害波動，提供斷電保護。
以及可作為貯能元件，在必要瞬時充放電，或者為某些設備提供大功率的瞬時脈衝電流，如電磁彈射器。
雖然電容的功能和用途很多，但終究隻是一類元器件，並不能存儲太多的電能，而且不像常見的電池那樣，可以平緩的釋放電流，基本是瞬充瞬放，雖然一瞬間的功率也大，但不能持久，終究是取代不了電池的作用，隻能與電池搭配使用。
若用於代替傳統電容沒問題。
但想要代替電池，掀起新的能源革命，基本是不太可能的。
見他們都是滿臉狐疑的神情。
葉雲明拿過幾張銀色薄片，放在手中比劃，對他們道：“其實從本質上講，電容也是一種電池，隻是存儲的是可活動的電子罷了。而電容所容納的電量，主要與施加的外部電壓、以及電容片的麵積和層數有關。外部電壓增加，聚集到電容片上的自由電子越多，電容開始充電；外部電壓降低，自由電子又會跑迴正極，電容開始放電，這原理應該不難理解吧？”
“不難不難。”
眾人都搖搖頭。
葉雲明接著道：“傳統電容存儲不了多少電量，是因為電子之間，存在非常大的排斥力，一旦擠入薄片的電子過多，就會產生擊穿效應，損壞電容。
但超導電容中的電子，多以量子庫伯對的形式結合在一起，而且沒有電阻，不受原子晶格的阻擋，故而電容量會有幾十上百倍的提高，卻不會出現擊穿效應，甚至承受的電壓上限都有所提高，容納的電能更多。”
點頭。
眾人連連點頭，這也不難理解，畢竟是超導電容，電容量增加個百十倍很合理。
“其實隨著材料技術的進步，最先進的傳統電容，已經能把能量密度，做到300wh\/kg的程度了，不比鋰電池的能量密度低多少，我們國家福越號航母上的電磁彈射器，用的就是電容儲能，其效能與可靠性，都遠遠超過了飛輪儲能，但我要推出的超導電容產品，不僅性能遠超傳統電容，能量密度方麵，更是遠遠超過如今的鋰電池！
另外超導電容具有結構簡單、充放電速度快、瞬間功率大、使用壽命長等特點，因為電容不是電池，隻要物理結構沒被破壞，就能一直使用下去，充放電循環壽命至少是10萬次以上，電容量衰減為0，對比容易出現化學衰減的鋰電池，我們的超導電容，為什麽不能取代其在儲能領域的地位？”
當然，即便超導電容的優點如此之多，在實際使用過程中，還是要跟電池組合起來使用，讓電池提供外部電壓。
如果想讓超導電容緩慢放電，隻需降低電池內的電壓即可——該過程通過讓電池放電進行。
如果想讓超導電容快速放電，隻需斷開外部加壓電路，讓超導電容單獨供電即可。
聽葉雲明講解完後。
亮了。
眾人的眼睛亮了，且越來越亮。
超導電容內部構造簡單，易於製造。
能量密度比鋰電池高的多。
充放電速度可快可慢，非常靈活。
循環壽命至少在10萬次以上，電容量衰減為0。
這款超導電容一經問世，確實是沒有傳統電池什麽事了，隻能淪為提供電壓的配角。
又以電池產業每年上萬億的產值，哪怕超導電容隻能取代一半的份額，那也是了不得的利益了。
葉老大打算先進入這個領域，確實非常明智，眼光獨到！