常温超导了,所有电流流过的地方没有电阻了,而其他的好的坏的性能也都还在,对各种电学理论和工程实践带来的影响也就可以推演部分出来了。
1、对热设计的影响
常温超导了,导线上没电阻了,按照P=I2R,导线上产生热功率的参数没了,导线不发热了,与电阻性发热有关的负面问题烟消云散了,对搞热设计研究的,一大块利空,由此衍生的风扇散热,散热片设计生产,热管制冷,半导体致冷,相变冷却的人们,将不得不面临屠龙术在手无龙可杀的窘境。
但电气散热这个专业方向不会消失,因为电子产品的发热分两类,一类是阻性发热,这部分确实省掉了,另一类是磁性发热,以后的电感变压器,线圈的阻性发热虽然没了,可磁芯的热反而更强了,依然有一块用武之地,只是地盘小了一点。
2、对磁学的影响
对磁性相关行业,将是大大的利好。电力、电机驱动的行业,如新能源汽车里的轮毂电机、电源模块里的各种变压器,所有这些,都涉及到能量转换,是由电能变磁能、磁能再变机械能(对电机)或变电能(变压器)的过程,电的损耗没了,磁性原理里的磁饱和和磁性发热将会变为瓶颈。欢呼电机变压器行业一夜变天的可以洗洗睡了,过了这道坎,还有磁性“超导”性能突破的这个沟。磁学打开了一个新的窗口,变压器磁芯的磁“超导“研究将成为下一个研究热点的瓶颈。
强电磁性材料的行业将会迎来大发展。
3、 对储能行业
现有的电池储能其本质是化学储能,电能变化学能储存,化学能变成电能输出,电能部分的损耗没了,理论上电流可以变得无穷大,但化学能与电能之间的转换瓶颈、化学能自身的瓶颈,都依然存在。生化环材将不再是天坑专业,广阔天地,大有可为。对这个行业的总体影响不能算是很大很大。
4、 电线电缆行业
属于电力电源类的电缆,就是那些过去比较粗的电缆,将是大大的颠覆性利好。这类电缆传输的是以能量为主,而且电流脉动频率是低频,导线损耗发热是核心问题,而且是阻性发热,电阻没了,导线发热没了,传输效率大大提高,甚至一根较细的导线,都可以传输大电流了。
但对信号类电缆,没有电阻的限制了,其上传输的电流可以很大,但线上电压差超低。对电子电路的技术和信号质量、信号传输理论会有较大影响。
5、 焊锡焊料
导线不热了,焊料的发热将成为主要矛盾。搞焊接材料研究的人有事干了。
6、 功能安全技术
我们不能光看到好的一方面,还得看到坏的一方面。常温超导实现了,但会不会在超导的过程中,突然不超导了呢?功能安全的从业者将不得不面临的一个问题。一根导线上有大电流了,超导下运行挺好的,但会不会因为老化、或者某种外在条件瞬态激发,超导瞬间消失或变差呢。就好像水库里面不用考虑着火防火的问题吗?比如水库里潜水的人发现了一个密封袋里装着的五斤单质钠…
7、 对搞强电的
利空消息较多。
8、 对元器件行业
对电阻行业,可能会是个利好。有些电路以后可能要故意加电阻了。
对MOSFET、IGBT等开关管,开关损耗增强、导通损耗减弱,对耐压的要求提高,氮化镓类器件有进一步的提升空间和需求。
更多的因为时间紧凑,来没来得及细琢磨。
9、 对电磁兼容行业
电磁干扰的来源是电流突变di/dt和电压突变dU/dt,过去还有些金属导体上的阻性阻尼,能抑制电流的突变,现在这个限制没了,di/dt、du/dt是都可以比原来大不少。导线的趋肤效应依然存在,只是导线的┌型高频等效模型中,横向通路上只剩了个电感,阻性消失了,线间分布电容依然也存在。所以,电磁兼容问题反而变得更严重了。 过去是想着超导省点电少点发热,以后都有可能会故意的让他不超导或者加点电阻限限流也说不一定。就像现代人营养过剩了,不得不回去吃点粗粮和咸菜。
10、对信号完整性技术
与电磁兼容的高频特性机理一样,没有了阻性,信号的快速变化不再受限,而导线的走线电感特性和分布电容特性不会消失,少了阻尼的限制,放飞了自我,SI反而会变得更严重。
审核编辑:汤梓红
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原文标题:常温超导的实现对电子电力电气行业会产生哪些影响?我们又能怎么办?
文章出处:【微信号:mcu168,微信公众号:硬件攻城狮】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。
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