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在经济性方面,就国内而言,目前灰氢、蓝氢、绿氢制取成本分别约为每千克14、18、20元,由于总体制取成本并不低,很难说氢气在所有方面都具有性价比优势。不过,横向上比较,氢在许多领域仍有着足够的吸引力,比如车用氢电池就比车用汽油成本几乎要低出一半,镍氢电池也比锂电池便宜不少。按照国际能源署与国际氢能委员会的研究成果,规模化是降低氢能成本的关键,一旦使用量上来,氢能源系统的制取成本会以每年20%~30%左右的速度下降,到2030年氢能产业链整体成本至少会下降50%,其中当然也包括氢能产品的消费端成本。
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针对这一挑战,3年来,由薛其坤院士与陈卓昱率领的研究团队持续攻关,自主研发了“强氧化原子逐层外延”技术。“我们将这项技术应用于镍基超导材料的开发之中:在原子级平滑的基片之上,精确排列镍、氧等原子,构建出厚度仅几纳米的超薄膜。在极强的氧化环境下,通过界面工程,实现了‘原子铆钉术’,固定住了原本需要极高压环境下才能稳定存在的原子结构。”陈卓昱说,我们试验了1000多片样品,最后成功地获得了常压下的超导电性。通过精密的电磁输运测量,观测到了零电阻与抗磁性,确认了高温超导电性的存在。此次突破也表明,通过界面工程优化材料设计,有望在更高的温度,例如液氮温区实现镍基超导。
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