Компания "НАНОЭЛЕКТРО" приступила к выпуску суперпроводов

ООО «НПП «НАНОЭЛЕКТРО» — проектная компания РОСНАНО и ОАО «ВНИИНМ им. А.А. Бочвара» (входит в состав ТК «ТВЭЛ») — запустила производство наноструктурных проводников — принципиально новых композиционных электротехнических изделий, совмещающих в себе высокую проводимость и прочность. Общий объем инвестиций в проект составит чуть более миллиарда рублей, включая софинансирование РОСНАНО в размере 450 млн рублей и ОАО «ТВЭЛ» в размере 570 млн рублей.

В рамках реализации первого этапа проекта к 2014 году новое предприятие будет выпускать до 50 тонн суперпроводов в год. В дальнейшем планируется переход к крупносерийному промышленному производству, что позволит проектной компании занять до 15% мирового рынка высокопрочных проводов.

К классу суперпроводов относят провода, прочность которых сравнима с прочностью стали, а электропроводность составляет от 40 до 80% от величины электропроводности чистой меди. Целевым сегментом рынка для проекта являются провода для специальных применений с повышенными требованиями к сочетанию этих двух параметров. Высокая прочность проводов, выпускаемых проектной компаний, обусловлена наличием в их структуре ниобиевых проволок толщиной 6-10 нанометров, а проводимость — высоким содержанием меди. Продукция проекта может быть использована в мощных импульсных магнитах для научного и промышленного применения, в контактных проводах для высокоскоростного железнодорожного транспорта. Наноструктурные проводники также требуются для создания электронных и электротехнических устройств, работающих в предельно тяжелых условиях аэрокосмической отрасли и атомной энергетике.

Согласно прогнозам аналитиков, российский рынок суперпроводов к 2015 году может превысить $33 млн (58,3 тонн в натуральном выражении), что составит почти 5% мирового рынка. Основными драйверами роста являются повышение требований к надежности ответственных технических систем, развитие новых направлений медицины, энергетики, электроники и машиностроения, а так же активное развитие работ по исследованию магнитных полей высокой индукции.

Технологии проектной компании позволяют получать провода крупного сечения длиной до нескольких километров при прочности в два раза большей существующих аналогов из традиционных электротехнических сплавов без снижения электропроводности, что в частности, позволяет использовать их для нужд железнодорожного транспорта - отрасли, предъявляющей особые требования к прочности, долговечности и безопасности. Аналогичные наноструктурные проводники малого диаметра (от 0,5 до 0,03 мм) могут быть получены длиной несколько десятков километров. В настоящее время на рынке отсутствуют прямые аналоги, а разработки потенциальных конкурентов значительно уступают продукции проекта. В связи с этим ожидается, что в среднесрочной перспективе проектная компания сможет удержать лидирующие позиции на мировом рынке в наиболее высокотехнологичных сегментах суперпроводов.

«В последнее время повышенный интерес привлекает новый класс материалов, размер частиц которых не превышает 100 нанометров, — отметила управляющий директор РОСНАНО Ольга Шпичко. — Интерес объяснимый, ведь данные материалы обладают комплексом свойств, существенным образом отличающихся от свойств обычных крупнозернистых материалов, что в ряде случаев открывает совершенно новые перспективы в конструировании и создании различных устройств и продуктов. В частности, сегодня существует высокая потребность в материалах, одновременно обладающих высокой прочностью и проводимостью. Именно такие материалы разрабатывает «НПП «НАНОЭЛЕКТРО» и свойства ее продукции напрямую связаны с переходом в наноструктурное состояние и недостижимы иным способом».

«Наша технология позволяет изготавливать длинномерные провода на основе меди и ниобия как малого так и большого сечения, что не имеет аналогов не только в России, но и за рубежом, — отметил старший вице-президент ОАО «ТВЭЛ» Владимир Рождественский. — Уникальность разработок компании подкреплена патентами и ноу-хау в области производства высокопрочных, высокоэлектропроводных материалов. Хотелось бы так же отметить, что проект по производству нового класса электротехнических проводов является очередным результатом сотрудничества «ТВЭЛ» и РОСНАНО в сфере высокотехнологичного производства. Планируется, что к 2014 году, когда производство должно выйти на проектную мощность, годовой объем выручки от реализации должен составить около 885 млн рублей».

Техническая справка

К классу суперпроводов относят провода, прочность на разрыв которых превышает 500 МПа, а электропроводность составляет от 40 до 80% от величины электропроводности чистой меди.

Разработанная специалистами ООО «НПП «НАНОЭЛЕКТРО» технология последовательной сборки биметаллических составных заготовок с их последующим деформированием позволяет внедрять в медную матрицу обычного провода ленточные ниобиевые волокна толщиной 6-10 нанометров. В получаемом композиционном проводе сечением 2х3 мм присутствует до 400 миллионов таких волокон, и именно они обеспечивают ему высокую механическую прочность.

Толщина Nb-волокон <15 нм, расстояние между Nb-волокнами <60 нм

Малое же расстояние между волокнами, сопоставимое со средней длиной пробега электронов в медной матрице, позволяет достигать электропроводности на уровне 40­80% от величины электропроводности чистой меди.

В рамках настоящего проекта планируется организация промышленного производства следующих основных типов продукции, для которых на рынке прогнозируется наибольший платежеспособный спрос:

• обмоточные  провода  прямоугольного сечения для высокопольных импульсных магнитов и магнитоимпульсной штамповки;
• композиционные     контактные     провода    для высокоскоростного железнодорожного транспорта;
• провода   и   кабели   повышенной   надежности  для   авиационной и космической техники;
• особо прочные микропровода для электроники, мини электродвигателей, специальных особо гибких кабелей.