春节期间，这些技术创新项目不停步。系列报道《科技强国在路上》，今天关注面向国家重大需求的技术创新项目。从穿山越岭到过江跨海，盾构机是国民经济和建设的重大装备。作为盾构机“心脏”的主轴承，其研发是实现盾构机自主可控制造的最后一公里。2022年底，我国科研团队研制出设计寿命超过10公里、具有国际水平的“超大型盾构机用直径8米主轴承”。面向国家重大需求，现在，科研团队又有了新目标。
春节期间，在位于沈阳的中科院金属研究所，科研团队正在进行新一轮研发。他们瞄准的是设计寿命超过15公里的盾构机主轴承，以满足未来长隧道、大隧道盾构机制造的需求。科研团队介绍，主轴承是盾构机的核心部件，类似于手掌的掌心，四周承载着刀盘，带动刀盘旋转实现隧道挖掘。为了实现超大直径盾构机主轴承自主可控，科研团队十多年前开启了材料制备研发，将目光瞄准了稀土钢。
然而，稀土钢在工业化生产时遭遇的难题，长期悬而未决，导致我国稀土钢的研发由热变冷。正是在这个几近冷藏的领域，研究团队经过大量的实验、计算，最终开发出“低氧稀土钢”关键技术。低氧稀土钢研发成功，让盾构机主轴承研发驶入快车道。面向国家重大需求，2020年中科院启动“高端轴承自主可控制造”战略性科技先导专项，科研团队联合40多家科研院所和优势企业，协同攻关。仅用3年，就突破了一级大型滚子精密加工技术。
至此，从主轴承材料制备，到成套设计精密加工，均已完成，直径3米级到8米级的盾构机主轴承也相继诞生。直径3米的主轴承，已在沈阳地铁工程中成功应用。春节期间，我国制造的首套直径最大、单重最大的8米盾构机用主轴承，正在中交集团的苏州常熟厂房内紧锣密鼓进行装机测试，后续将装到16米级盾构机上，在过湖隧道工程中率先应用。盾构机用超大直径主轴承的研制成功，为我国高端基础零部件攻关提供了良好的范式。
聚焦高端装备、能源电力、船舶制造等领域的国家重大需求，科研团队解决了多项国家重大装备的核心部件需求，正在完成从“会做什么”到“要做什么”的华丽转身。在中科院大连化物所，科研团队正在研发新一代“电力银行”，能够在电力系统中起到“削峰填谷”的作用，助力我国能源绿色低碳发展新格局建立。春节期间，在中科院大连化物所，科研团队正在开展全钒液流电池60千瓦电堆研发。
相较于上一代已经在电站投入使用的30千瓦电堆，同样体积，其功率可提高整整一倍。中科院大连化物所研究员李先锋：“我们正在做液流电池技术的更新换代，这样能进一步降低成本，同时提高系统的集成度、减少占地面积等，所以对整个未来电池产业化应该是一个巨大的推动作用。”专家介绍，目前全球能源发展，正处于从高碳到低碳再到无碳的关键过渡期，实现“碳达峰、碳中和”的目标，尤其需要全新的发电方式。
在我国，以风能、太阳能为代表的新能源储量丰富，然而有风则动无风则止的风能，以及昼夜交替发电随起随停的太阳能，其发电具有间歇性和波动性，大规模接入电网后，要求电力系统必须具备特定的响应能力，才能保证可再生能源供电甚至整个电网的安全性。处在从新能源发电到用电的中间关键环节，以全钒液流电池为代表的储能技术，成为目前世界上最成熟、最流行的一个选择。
《“十四五”能源领域科技创新规划》首次由国家能源局与科技部共同编制，科技创新在国家能源格局实现根本性改变中，被提到全新的高度。围绕能源清洁高效利用，中科院洁净能源先导专项集合了20多家能源领域研究所及大学优势研究力量，已突破55项关键技术，29套工业示范装置开工建设，为构建我国清洁低碳、安全高效的能源体系、实现“双碳”目标提供了强有力的技术支撑。
中科院大连化物所研究员李先锋：“在新的一年里，希望我们团队继续深耕储能技术领域，实现技术的更新换代和持续进步，持续推动百兆瓦级的项目的商业化示范和应用推广，推动液流电池的大规模产业化和可持续发展。”中科院金属研究所研究员李殿中：“在新的一年里，作为科技工作者，我们继续弘扬科学家精神，迎难而上，从材料源头出发，贯通技术链，推动我国高端基础零部件自主可控制造，助力我国科技自立自强。”