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中国重型燃气轮机的惊天逆袭:抓住欧美2次机遇,打破80多年封锁

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自从人类进入工业化时代以来,几乎每个国家都在提高动力来源方面下足了功夫。

英国发明的蒸汽机,德国发明的柴油发动机,以及法国发明的燃气轮机,都对全球生产力发展作出了重大贡献。

虽然西方一直宣传“科学无国界”,但是他们对我国的科技封锁却达到了令人难以置信的程度。

比如我国进口的欧洲燃气轮机,就必须接受国外供货商的售后监督。



据说我国已经打破了国外封锁80多年的重型燃气轮机技术,而且这还和两次机遇有关,究竟是怎么回事呢?

一、至关重要的“工业明珠”

你可不要觉得已经开启新能源汽车时代的我国,就不需要燃气轮机这种内燃机技术了,这种关系我国核心生产力的动力设备绝对不是可有可无的鸡肋。

公开资料显示,世界上第一台真正意义上的燃气轮机来自法国,虽然它的工作效率连今天的拖拉机发动机都比不上,但是这台燃气轮机已经具备了压气室、燃烧室、燃气涡轮三大核心部件。



虽然燃气轮机的确没有普通汽柴油发动机常见,但是它拥有的三大优势却让所有国家都将它视作“工业明珠”。

第一,动力输出不拖泥带水。

家里有车的朋友应该都清楚,无论是汽油发动机,还是柴油发动机,都必须先通过燃烧成品油推动活塞作直线运动。

然后再由活塞带动曲柄连杆、曲轴等零部件做旋转运动,只有这样你的爱车才能跑起来。

这种“由直变转”的工作方式,离不开各种精密的零部件支持,这不仅会影响整套发动机的工作稳定度,还会降低动力输出的效率。



你完全可以把燃气轮机想象成一个“内燃机型电动机”,因为它可以直接对外输出旋转动力。

家用汽车可能的确用不上动力强劲的燃气轮机,但是在船舶、坦克、飞机等领域,燃气轮机的地位就谁也无法撼动了。

公开资料显示,美军早在20世纪60年代就研发出了燃气轮机坦克,这些坦克在伊拉克、阿富汗等地都拿出了不错的实战表现。

第二,超强的抗低温性能。

开大货车的朋友最不想去的地方就是冬季严寒的地区,只要他们稍有松懈忘记了做防冻措施,皮实耐用的柴油发动机就会瞬间瘫痪。



虽然汽油发动机的防冻性能的确比柴油发动机好,但是冬季打火难也是绝大多数燃油车主都会遇到的问题。

和柴油发动机一样,燃气轮机也属于“无火花塞型内燃气”。

拥有超强空气压缩能力的燃气轮机,可以把吸入的空气加热到成百上千度的高温。

就拿我国去年刚发布的F级燃气轮机来说,它就可以把空气压缩到超过1300度的高温。

进入燃气轮机燃烧室的燃料本身已经属于喷雾状态,再加上高温空气的作用,它们完全可以在严寒环境里充分燃烧。



在一些俄罗斯西伯利亚地区服役的坦克中,燃气轮机就表现出了超强的抗低温性能。

第三,出众的节油能力。

和那些只能“吃细粮”的普通内燃机不同,燃气轮机几乎可以使用一切可以燃烧的液体物质。

无论是常温状态下无法自由流动的“稠油”,还是食品行业回收的过期油脂,都能为燃气轮机提供动力。

对于2023年石油进口量高达5.64亿吨的我国来说,没有什么比节油能力更重要的内燃机指标。



如果我们可以把所有大型船舶、工厂的普通内燃机更换为燃气轮机的话,至少可以将中国的燃油消耗量降低10%。

二、至关重要的两次机会

燃气轮机在材料和生产工艺方面都存在非常高的技术门槛,虽然我国早在20世纪50年代就凭借苏联援助,研发出了满足军用需求的小功率燃气轮机。

但是在重型燃气轮机方面,我国一直等了80多年才凭借两大历史机遇,才实现了300兆瓦级F级重型燃气轮机的突破。



第一个机会是“引进来”。

众所周知,在我国打造高铁强国的过程中,我们引进了德国、法国、日本等多个高铁发达国家的产品,“和谐号”就是“引进式创新”的代表作。

在突破重型燃气轮机自主研发的难关时,我们借用了高铁研发的成功经验。

公开资料显示,整个第十个五年计划期间,我国引进了美日德三大燃气轮机强国共54台F级燃气轮机。



就拿美国通用的燃气轮机来说,它就是一款温度指标高达1200摄氏度的F级燃气轮机。

原本通用并不想和我国分享燃气轮机的核心技术,但是不甘心失去中国巨大蛋糕的老美,还是答应了和哈尔滨动力集团合作生产燃气轮机的方案。

在“十五”期间,我国多家企业都和外企建立了合作生产关系,比如研发300兆瓦级F级重型燃气轮机的企业联合体,就都参与过“十五”项目。



第二个机会是“走出去”。

外企和我国的联合生产项目,并不涉及燃气轮机最关键的生产步骤,比如燃气涡轮的特殊合金扇叶就是原装进口的高端零部件。

我国当然不可能用闭门造车的方式攻克这些技术难关,只有收购外企才是最理想的解决方案。

在我国“走出去”的过程中,最重要的里程碑就是收购意大利安萨尔多能源公司。



公开资料显示,安萨尔多是全球重要的发电和燃气轮机巨头,该公司在全球拥有300多座采用燃气轮机作为动力来源的发电厂。

甚至连通用、西门子这样的燃气轮机巨头,也需要安萨尔多提供的技术支持。

2014年负债累累的安萨尔多得到了东方电气抛来的橄榄枝,我国企业豪掷4亿欧元拿下了这家意大利燃气轮机巨头40%的股份。

凭借安萨尔多在全球燃气轮机的超强实力,我国不仅获得了开拓海外市场的机会,还拥有了同世界先进燃气轮机企业建立合作研发中心的发展良机。



牢牢把握两大历史机遇的中国制造,已经连续闯过了50兆瓦级F级重型燃气轮机、300兆瓦级F级重型燃气轮机两道难关。

不过这并不意味着,我们可以放松警惕。

三、国产燃气轮机的挑战

已经冲破西方80多年燃气轮机技术封锁的我国,现在还必须解决三个非常棘手的难题。

第一,高端燃气轮机卡脖子。

前面我们已经提过,我国早在20世纪50年代就实现了燃气轮机零的突破,在燃气轮机领域“有没有”和“好不好”是完全不同的两个概念。



虽然我国的300兆瓦级F级重型燃气轮机已经可以满足大多数行业需求,但是它的技术含量依然无法和欧美高端燃气轮机相比。

就拿目前国际上最先进的J级重型燃气轮机来说,它的工作温度整整比F级高出200摄氏度,这意味着J级燃气轮机拥有更出色的动力效率。

根据业内人士的说法,目前我国燃气轮机技术还和国外存在两到三代的差距。

想要赶上西门子、通用等国际燃气轮机巨头的脚步,我们还需要持之以恒的努力。



第二,出口市场话语权较弱。

按理说物美价廉的中国制造应该不愁卖才对,可是我们的燃气轮机却并没有像新能源汽车那样走遍全球。

想要收回高端制造业的巨额研发投入,就必须让更多国家的企业认可我们的燃气轮机技术。

客观来说,起步较晚的中国燃气轮机的确很难和历史悠久的西方品牌竞争,但这并不意味着我们毫无办法。

在印度、越南等制造业刚崛起的新兴市场,中国燃气轮机不仅能表现出更强的性价比优势,而且还可以充分满足这些国家不太高的技术要求。



第三,小型化燃气轮机发展缓慢。

目前我国推出的两款F级燃气轮机,都属于适用于发电厂的重型设备,在舰船、飞机等移动装备领域,我国依然只能从俄方进口燃气轮机。

至于那种可以在机动车辆上安装的超小型燃气轮机,我国的短板就更突出了。

专注发展新能源技术并没有错,毕竟谁都知道我国“缺油多煤”的资源现状。

然而,对于那些需要稳定续航能力的行业来说,燃气轮机依然是无可替代的最优解。



如果我们可以把用在新能源领域的补贴,分一些给研究小型燃气轮机的企业,或许可以获得更好的发展成绩。

结语

承认中西方之间的发展差距并没有什么错,因为只有正视现实我们才能奋发图强。

300兆瓦级F级重型燃气轮机绝不应该是中国制造的重点,我们在继续研发高等级重型燃气轮机的同时,必须重视燃气轮机小型化的研究工作。

等到我国全面掌握燃气轮机技术那天,中国制造就能实现“清场式遥遥领先”。

那么,你觉得燃气轮机能不能替代普通内燃机呢?欢迎在评论区留言讨论,喜欢我们的文章,麻烦大家点个关注哦!

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