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植入式磁懸浮人工心臟泵、磁懸浮旋翼飛行器、磁懸浮燃氣輪機……近年來，磁懸浮技術正在醫(yī)療健康、航空航天、精密制造等領域大放異彩。在這些磁懸浮設備中，一個必不可少的零部件便是磁懸浮軸承。

“磁懸浮軸承技術作為機械行業(yè)突破性創(chuàng)新技術，體現一個國家在高端裝備領域的創(chuàng)新能力，必將推動能源、交通、工業(yè)等領域向高端化、綠色化、智能化方向升級?！?月20日，在機械工業(yè)技術發(fā)展基金會舉辦的節(jié)能服務進企業(yè)—磁懸浮軸承技術協同創(chuàng)新產業(yè)發(fā)展大會中，中國機械工業(yè)聯合會黨委副書記、中國機械政研會理事長薛一平展望磁懸浮軸承發(fā)展前景時信心滿懷。

本次大會旨在搭建產學研用交流平臺，推動磁懸浮軸承技術產品行業(yè)企業(yè)協同創(chuàng)新，提升其節(jié)能降碳水平和應用穩(wěn)定性，推進產業(yè)高質量發(fā)展。

研發(fā)高性能磁懸浮軸承是節(jié)能減排的迫切需求

在我國，節(jié)能降耗已成為行業(yè)轉型的核心命題。作為工業(yè)“心臟”的流體機械，如壓縮機、風機、泵等，其能耗占全國總能耗比重高達40％以上。

而磁懸浮技術在推動工業(yè)節(jié)能降碳中，潛力喜人。薛一平介紹，當前，我國大量磁懸浮鼓風機、壓縮機等先進節(jié)能裝備在建材、石化、冶金等八大重點行業(yè)推廣應用，累計實現年節(jié)電量超500億千瓦時，相當于減少二氧化碳排放4000萬噸。

軸承是流體機械裝備常用且關鍵的基礎零部件。磁懸浮軸承，是利用磁力克服重力及外界擾動，使物體穩(wěn)定懸浮。

“磁懸浮軸承具備無機械接觸、無摩擦、無磨損、長壽命、免潤滑、高效率低噪音等優(yōu)點?！鼻迦A大學教授于溯源介紹，經過50多年的發(fā)展，國內外不僅對磁懸浮軸承技術進行了系統研究，而且建立了系統的磁懸浮軸承工業(yè)體系，使得磁懸浮軸承成為提高流體機械效率、降低能耗的最有效途徑之一。

當前，我國推動完成了多項磁懸浮軸承技術產品的標準制修訂工作。國內企業(yè)在磁懸浮空壓機、磁懸浮飛輪儲能、磁懸浮制冷機組等設備的研發(fā)應用中多有涉獵。

“隨著磁懸浮軸承的應用越來越廣，研發(fā)適用于更高轉速和更大功率流體機械裝備的高效高性能磁懸浮軸承，已成為節(jié)能減排的迫切需求。”于溯源說。

磁懸浮軸承技術尚需突破多重技術瓶頸與產業(yè)痛點

隨著“雙碳”政策對工業(yè)能效的要求與對高效裝備的迫切需求，磁懸浮軸承的應用場景和規(guī)模將進一步拓寬、擴大。

但在南京航空航天大學磁懸浮應用技術研究所所長周瑾看來，當前磁懸浮軸承還面臨著多重技術瓶頸與產業(yè)痛點，制約其大規(guī)模普及。

“首先，磁懸浮軸承系統涉及電磁學、電工電子、傳感技術等多門學科，對制造商和用戶都提出了較高要求；第二，磁懸浮軸承需要根據實際使用場景進行定制化設計，無法形成系列化標準化產品；第三，磁懸浮軸承的單位承載能力不足、可靠性有待提升、綜合成本偏高?！敝荑瑫r表示，隨著新型高性能磁性能材料的研發(fā)、智能監(jiān)測與診斷技術的開發(fā)、人工智能控制算法的應用、系統集成化標準化設計的不斷發(fā)展，上述問題將逐步得到緩解。

未來，如何推動磁懸浮軸承技術實現跨越式發(fā)展？薛一平建議，首先，構建協同創(chuàng)新體系，通過組建跨領域、跨行業(yè)的創(chuàng)新聯合體，推動基礎研究、技術開發(fā)、工程應用和產業(yè)化的全鏈條協同。

其次，突破關鍵核心技術，在高性能稀土永磁材料、高精度傳感技術、超精密加工等領域著力研發(fā)關鍵技術。

第三，完善產業(yè)生態(tài)體系，重點建設國家級檢測認證平臺，開發(fā)專用測試設備和試驗方法，著力促進在高校設立磁懸浮技術學科，建立校企聯合培養(yǎng)基地，開展工程師認證和技能培訓。

“同時，還要拓展示范應用場景，要加快磁懸浮飛輪儲能系統在城市軌道交通的推廣應用，同時積極拓展醫(yī)療設備、航空航天等高端領域的創(chuàng)新應用，建立示范項目庫和案例推廣平臺，力爭盡快實現關鍵領域示范應用全覆蓋?！毖σ黄秸f。