一年节省185亿度电！中车研制复合材料“超级铜”—可以将 20KW 电机铜耗降低 12.33%

世界上唯一可以量产的高导电金属复合材料超级铜试验证已初步完成，基于应用验证的仿真计算中替换超级铜材料，可以将 20KW 电机铜耗降低 12.33%。 电力能源是当代社会生产生活中最重要的能源，解决输配电能量损耗是世界电力行业长期攻关的技术难题，据国家统计局统计，我国年消费总额约7.15万亿度，而其中输配电损失高达3351.7亿度。 日前，中国中车（601766）高电导率铜基复合材料“超级铜”近期现身央视新闻《焦点访谈》栏目，该材料由中车研究院与上海交通大学张荻团队联合研发，利用石墨烯极佳的导电性和力学性能与铜材料片堆叠，制成一种新型的复合材料——“超级铜”。

石墨烯是当前业界的研究热点，自其被发现以来就被誉为可以改变未来的材料。研究表明如果石墨烯和铜可以结合，制成一种新型的复合材料，就能让石墨烯和铜的优势互补，电子又多跑的又快，仿佛让电子坐上了高速列车。

团队创新性地从铜结晶过程中就开始调控，让两者达到原子、分子级别的混合。大概操作过程为，将石墨烯和铜放进一个有机体系里，通过调控它们的反应速度，让铜均匀地沉积在石墨烯表面。与此同时，为进一步提高材料性能，团队还自主研发了一种算法，通过高通量筛选，从不同种类的石墨烯中，找到最合适的那一种。 经过实验验证，超级铜的导电率高达116%IACS，其导电性能超过银10%。如果全国10%的电机都用上这种“超级铜”材料，那么一年可以节省出180多亿度电，相当于节省出一个葛洲坝（600068）电站(2022年葛洲坝电站完成发电量174.34亿千瓦时)。

目前该高电导率铜基复合材料“超级铜”已完成中试验证，验证了超级铜的量产可行性，实现了小批量生产。中车研究院将继续推进“超级铜”发展进程，加大基础研发投入，加快批量化产业制造进程。

由于这种超高导电性能，超级铜可广泛应用于：工业驱动领域（电机、变压器）、新能源领域（新能源汽车、风力发电、光伏发电、核电）、高端应用领域（通讯芯片、工控芯片）、电力行业相关领域（电力电缆、电气柜）等。