中國是全球最大的能源生產(chǎn)和消費國，能源領(lǐng)域的轉(zhuǎn)型與變革，將會影響未來數(shù)十年經(jīng)濟(jì)的發(fā)展?！洞髧仄?》的第四集“造血通脈”從我國推動能源生產(chǎn)利用方式變革角度，講述煤炭、電力、石油、天然氣、新能源、可再生能源領(lǐng)域裝備我國能源供給體系的新技術(shù)，講述特高壓、煤液化設(shè)備、鋰電池、充換電、風(fēng)光水及核電等超級裝備。

這一集中出現(xiàn)了眾多優(yōu)秀的電新、設(shè)備的企業(yè)，包括全球出貨量領(lǐng)先的動力電池企業(yè)寧德時代、特高壓設(shè)備領(lǐng)域優(yōu)秀企業(yè)特變電工與安靠智電、國內(nèi)空分設(shè)備領(lǐng)軍企業(yè)杭氧股份、壓裂車制造企業(yè)杰瑞股份等。中國世界上最大的能源消費和生產(chǎn)國，也是能源技術(shù)裝備的重要生產(chǎn)國。我國每年消耗約6萬億度電，其中約60%來自于燃煤發(fā)電，因此高效利用煤炭資源至關(guān)重要。中國能源消費結(jié)構(gòu)中：煤炭占63%、石油占18%、天然氣占6.5%，能源結(jié)構(gòu)存在過分依賴煤炭的問題。根據(jù)十三五規(guī)劃要求，國內(nèi)天然氣占比需達(dá)10%。

特高壓換流變壓器、均壓環(huán)與應(yīng)力錐（特變電工）：

特高壓工程心臟——特高壓換流變壓器，換流-變壓-傳送電力核心裝備?！?00kv以上的高壓換流變壓器只有中國、德國、瑞典少數(shù)國家能夠制造。

重器：直流輸電的心臟——±800kV換流變壓器

基本信息：體長約25米，重量503噸

特長：送電距離2000多公里。

榮譽(yù)：中國的特高壓交流輸電標(biāo)準(zhǔn)，已經(jīng)被確定為國際標(biāo)準(zhǔn)。

升級版重器：±1100千伏換流變壓器

特長：送電距離最遠(yuǎn)達(dá)3300多公里，每年可以滿足5000萬中國家庭的用電需求。

榮譽(yù)：是目前世界上電壓等級最高、輸送容量最大、送電距離最遠(yuǎn)、技術(shù)水平最先進(jìn)的特高壓直流輸電工程。

圖：特高壓換流變壓器

資料來源：《大國重器》，天風(fēng)證券研究所

生產(chǎn)中技術(shù)含量最高的工序——繞制線圈；繞制一個線圈需要30天； 另外一個高難度的環(huán)節(jié)——器身吊裝，需要全組人員默契配合，節(jié)目中特變電工團(tuán)隊已經(jīng)能做到一氣呵成，器身吊裝入位只需要30分鐘；圓錐形套管與出線絕緣裝置空中對接，是總裝最耗時難度也最高的一個環(huán)節(jié)，套管對接絲毫不能有差，工人30分鐘對接完成，螺紋螺母絲毫不差?？傃b過程制造強(qiáng)國也需要至少16小時，特變電工團(tuán)隊已經(jīng)做到只需要8小時全部完成。

圖：繞制線圈

資料來源：《大國重器》，天風(fēng)證券研究所

第二個提到的特高壓設(shè)備是均壓環(huán)：專門為±1100kv換流變壓器而設(shè)計，是平衡電壓的必備測試裝備，可以完成從±132kv到±1400kv的32項檢測，全部是中國自主研發(fā)。中國特高壓交流輸變電標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)確定為國際標(biāo)準(zhǔn)。新疆昌吉-古泉特高壓，全球第一條±1100kv特高壓線路，全長3319公里，途徑甘肅、寧夏、陜西、河南、到安徽古泉，每年可滿足5000萬家庭用電需求。

圖：均壓環(huán)

資料來源：《大國重器》，天風(fēng)證券研究所

五年來中國投入運行的特高壓輸電通道已經(jīng)有14條，建設(shè)工程總距離超過3萬公里，形成西電東送，北電南供的能源輸送格局。

第三個提到的特高壓設(shè)備，應(yīng)力錐：是確保長距離電力傳輸?shù)拇笕萘侩娎|系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，也是國內(nèi)最后的技術(shù)短板。

應(yīng)力錐，由黑色半導(dǎo)體、透明絕緣體組成錐形體，是電纜連接器的關(guān)鍵設(shè)備，發(fā)揮均勻電廠的作用，維系超高壓工程安全。中國是全球最大電纜生產(chǎn)國，年產(chǎn)值超過1萬億，但應(yīng)力錐一直無法國產(chǎn)化，多年來電纜連接器智能依靠進(jìn)口，生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備被住友、耐克森等國際巨頭嚴(yán)密封鎖，國內(nèi)一方面缺少有相關(guān)經(jīng)驗的研發(fā)人員，也缺少用于應(yīng)力錐制造的絕緣材料。應(yīng)力錐制造難點是半導(dǎo)體材料和絕緣橡膠的復(fù)合工藝，考驗一個國家在高壓絕緣材料、高分子材料、工程設(shè)計等在高端制造領(lǐng)域的綜合使用。安靠智電溧陽工廠突破這一工藝，填補(bǔ)中國超高壓電纜連接件關(guān)鍵部件自主生產(chǎn)最后一個空白。

圖：應(yīng)力錐

資料來源：《大國重器》，天風(fēng)證券研究所

電力傳輸超長導(dǎo)管（安靠智電）：

電力傳輸領(lǐng)域，氣體絕緣輸電線路管道用于巨量電能地下傳輸工程，負(fù)荷量是傳統(tǒng)電纜的4-5倍。目前國際最長的管道長度為5米，國內(nèi)企業(yè)開始挑戰(zhàn)18米超長管道制造。節(jié)目中提到的國內(nèi)自主研發(fā)的世界上最先進(jìn)的折圓機(jī)用于超長管道制造，圓度誤差不超過千分之一，采用最先進(jìn)的攪拌摩擦焊接方式，不會產(chǎn)生氣體或裂紋。

重器：地下輸電新干線——氣體絕緣輸電管道

基本信息：(單節(jié)18米)300千克-4000千克

特長：將大容量超高壓特高壓電力轉(zhuǎn)為地下輸送，節(jié)約土地資源，消除極端天氣對輸電安全影響，降低電磁輻射。相比傳統(tǒng)地下輸電技術(shù)，效能提高了近5倍，將改變現(xiàn)在大型城市電力供給模式。

圖：超長管道

資料來源：《大國重器》，天風(fēng)證券研究所

圖：折圓機(jī)

資料來源：《大國重器》，天風(fēng)證券研究所

新能源汽車領(lǐng)域選節(jié)目組取了電池代表企業(yè)寧德時代與來自重慶的換電代表移峰能源。

動力電池（寧德時代）：

監(jiān)控中心可實時監(jiān)控路上行駛的電動車的電池相關(guān)數(shù)據(jù)，行駛過程中30℃是電池溫度的重要分水嶺，達(dá)到30℃之后的溫度波動至關(guān)重要。目前，CATL的電池在行駛過程中溫度波動在3.62℃以內(nèi)，優(yōu)于全球5℃的標(biāo)準(zhǔn)。續(xù)航里程、安全性能領(lǐng)先全球是相關(guān)電池企業(yè)的重要目標(biāo)。CATL最大的電池生產(chǎn)基地，每天生產(chǎn)的電池可滿足1500輛電動車的需求，每個電池包由150-300個電芯組成。

重器：寧德時代6微米銅箔鋰離子動力電池

基本資料：使用壽命15年

特長：比8微米銅箔動力電池能量密度高5%

同于：我國唯一獲得國際車企認(rèn)可的動力電池，具備完全自主知識產(chǎn)權(quán)，擁有近2000項獨立專利。

圖：寧德時代電池生產(chǎn)過程

資料來源：《大國重器》，天風(fēng)證券研究所

節(jié)目組重點介紹了CATL在攻克用6微米銅箔替換8微米銅箔難題的過程。6微米銅箔的應(yīng)用可有效提升三元電芯的能量密度5%。松下、LG、三星此前在使用6微米銅箔領(lǐng)域止步不前就是因為涂布工序不過關(guān)。CATL所使用的專為6微米銅箔電池設(shè)計的60m長的涂布機(jī)也為國產(chǎn)設(shè)備（CATL涂布設(shè)備供應(yīng)商：璞泰來（新嘉拓）），每卷1400m的銅箔在涂布機(jī)上以每分鐘80m的速度運行，任何褶皺、翻折都會導(dǎo)致整卷銅箔報廢。

圖：涂布中的銅箔

資料來源：《大國重器》，天風(fēng)證券研究所

接下來的關(guān)鍵步驟是絕緣膜卷繞。高速卷繞中白色的絕緣膜的上下兩面要與銅箔（與鋁箔）制成的  與正負(fù)極同時完成貼合（CATL卷繞機(jī)供應(yīng)商：先導(dǎo)智能）也是一項重大挑戰(zhàn)。CATL所用6微米銅箔高速卷繞機(jī)也完全國內(nèi)自主制造。

電池檢測國產(chǎn)裝備也同樣全球領(lǐng)先（CATL檢測設(shè)備供應(yīng)商：星云股份等）。寧德時代的電池檢測經(jīng)歷500℃高溫火燒、浸水、噴淋、高空墜落、穿刺等步驟，且都以國際最高標(biāo)準(zhǔn)要求。

寧德時代的第一批6微米銅箔電池將用于某德國汽車企業(yè)，德國的動力電池50%來自中國。出貨量全球前十的動力電池企業(yè)中國占6席，預(yù)計到2020年，中國動力電池的全球市占率將達(dá)50%。

換電（移峰能源）：

新能源汽車的發(fā)展需要來自市場的強(qiáng)大支撐，共享汽車的商業(yè)模式也為新能源汽車行業(yè)的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。重慶的共享汽車市場兩年用戶突破200w，獨特的換電模式也是山城共享汽車市場飛速發(fā)展的重要原因之一。節(jié)目重點介紹了移峰能源的換電站，其換電模式的成功主要得益于3塊芯片，這3塊芯片分別加載了逐組分流、調(diào)頻抗干擾、無線傳輸三種技術(shù)。也正是這些芯片確保了電池在任何時間、地點和環(huán)境下，都能將剩余電量、電壓、電芯的溫度等參數(shù)，實時傳回電池監(jiān)測云平臺。

重器：換電電池

基本信息：搭載3塊芯片，分別加載逐組分流、調(diào)頻抗干擾、無線傳輸三種技術(shù)

特長：用半自動化機(jī)械臂給一輛汽車換完8塊電池，只需要三分鐘。而傳統(tǒng)充電樁充滿一輛車的電池至少需要兩三個小時。芯片可幫助定位，及時發(fā)現(xiàn)有換電需求的共享汽車。

圖：電池芯片

資料來源：《大國重器》，天風(fēng)證券研究所

移峰能源擁有移動換電車，送電上門使得用戶體驗更佳。在深夜，被更換下來的上萬塊耗盡電量的電池，回到它們的“集體宿舍”——能源站，智能倉儲機(jī)器人將它們分別送入充電間，利用夜間的用電波谷來充電。

風(fēng)電：

風(fēng)能是重要的清潔能源。廣東首個風(fēng)場每年可發(fā)電超過4.9億度。中國每小時就有兩座風(fēng)機(jī)安裝到位，累計裝機(jī)量是世界掛名第二的美國的兩倍。我國的7MW海上風(fēng)機(jī)達(dá)60層樓高，主機(jī)艙重400多噸，葉輪直徑達(dá)150多米，可以經(jīng)受17級臺風(fēng)的考驗

重器：7兆瓦海上風(fēng)電機(jī)組

基本細(xì)心：用鋼量3800噸

榮譽(yù)：全球最大的半直驅(qū)海上抗臺風(fēng)風(fēng)電機(jī)組。

核電：

節(jié)目播出的是中國完全自主研發(fā)的三代核電技術(shù)“華龍一號”雙胞胎項目——卡拉奇核電站和福清核電站，卡拉奇與福清雙胞胎工程，意義在于共享技術(shù)?？ɡ骓椖渴恰叭A龍一號”海外首堆，預(yù)計2020年建成，建成后年發(fā)電量超過180億度，可以支撐巴基斯坦1/3的用電缺口?？ɡ骓椖客两ń咏猜?，核島穹頂正在預(yù)制，國內(nèi)華龍一號首堆福清核電站完成吊頂后，卡拉奇這一全球體積最大、最終、最薄的核島穹頂將開始吊裝。

重器：自主三代核電技術(shù)——華龍一號

基本信息：反應(yīng)堆廠房高度73.38米，反應(yīng)堆廠房外徑56.12米

榮譽(yù)：華龍一號是中國完全自主知識產(chǎn)權(quán)的三代核電技術(shù)，也是“走出去”的一張國家名片。

圖：卡拉奇核電項目

資料來源：《大國重器》，天風(fēng)證券研究所

圖：福清核電項目穹頂?shù)跹b

資料來源：《大國重器》，天風(fēng)證券研究所

在能源設(shè)備領(lǐng)域節(jié)目組選取煤液化基地中的核心設(shè)備——空分設(shè)備與天然氣開采中舉足輕重的壓裂車著重介紹。

空分設(shè)備（杭氧股份）：

節(jié)目重點介紹了安裝在中國國電煤液化基地的來自杭氧股份的10萬等級空分裝備（即每小時生產(chǎn)10萬立方米氧氣），高等級空分設(shè)備國產(chǎn)化是工程師們60多年來的夢想，此前高純度制氧設(shè)備相關(guān)技術(shù)一直掌握在海外企業(yè)手中，而杭氧空分設(shè)備最終出氧純度99.87%，高出99.6%的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

重器：工業(yè)氣體心臟——10萬等級大型空分設(shè)備

基本信息：身高56米，重量1320噸

特長：自主研發(fā)創(chuàng)新的國產(chǎn)空分設(shè)備，每小時生產(chǎn)10萬立方米氧氣，出氧純度99.87%

榮譽(yù)：填補(bǔ)了我國在“十萬”等級空分設(shè)備領(lǐng)域的空白，對我國的能源結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略具有重大意義，將極大促進(jìn)我國煤化工、石油、化工等行業(yè)的發(fā)展。

圖：杭氧股份空分設(shè)備

資料來源：《大國重器》，天風(fēng)證券研究所

而來自煤液化基地的數(shù)據(jù)被送回研發(fā)基地后，能幫助杭氧研發(fā)出更高效、更高等級的空分設(shè)備。填料是優(yōu)化的第一個環(huán)節(jié)，鋁箔是重要填料，改善填料直徑是提高空分效率的重要環(huán)節(jié)。空分設(shè)備的實驗平臺也實現(xiàn)了中國自主制造。產(chǎn)研一體能夠幫助杭氧不斷改進(jìn)設(shè)備。千萬噸煉油、百萬噸乙烯、高等級空分設(shè)備10年前均需依賴進(jìn)口，而現(xiàn)在，國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域設(shè)備均已具備全球競爭力。全世界公認(rèn)，中國目前除了是全球最大的能源消費和生產(chǎn)國，也是非常重要的能源技術(shù)裝備生產(chǎn)國。

壓裂車（杰瑞股份）：

全球都在極力開發(fā)頁巖氣。中國頁巖氣已探明儲量高達(dá)7643億立方米，世界第一。然而，相比于美國的平原地帶的頁巖氣開采地貌，中國頁巖氣礦藏大多集中在溝壑眾多的西南山區(qū)，現(xiàn)場只能修整出足球場大的作業(yè)空間。大型裝備無法進(jìn)入。這里的頁巖氣礦藏， 平均井深4600米，幫助中國工程師挑戰(zhàn)高難度開采的就是今天的主角，來自杰瑞股份的壓裂車阿波羅一號。這是全球體型最小的壓裂車。也是全球第一臺單機(jī)功率最大的壓裂車小身材，大馬力的關(guān)鍵，就在這個機(jī)箱里，工程師給它搭載了用于直升機(jī)的5600馬力的渦輪發(fā)動機(jī)。用于游艇的高速減速箱。全球油田開采水馬力最大的柱塞泵。每一個都代表著所在領(lǐng)域的最高水平。這個井場需要阿波羅一號帶動22輛普通壓裂車協(xié)同工作。

圖：阿波羅一號壓裂車

資料來源：《大國重器》，天風(fēng)證券研究所

壓裂車通過高壓管道，以每分鐘16立方米的流量，將攜砂液打入地殼深處。壓裂頁巖層，把攜砂液壓進(jìn)裂縫。大量的頁巖氣會從裂縫中釋放。并通過特定通道采集出來。工人們正在連接的管道，是攜砂液注入地殼深處的唯一通道。可以承受140兆帕的壓力。壓裂車工作時，哪怕一微米的縫隙，都可能導(dǎo)致液體刺漏，管道崩裂。壓裂時，需要清場，現(xiàn)場操作，全靠井場旁邊的遙控車指揮遙控。

再精妙的技術(shù)，也必須得到市場的認(rèn)可。阿波羅二號已實現(xiàn)交付，這是為美國客戶定制的。經(jīng)過反復(fù)比較，他們選擇了中國這種小身材大動力的開采裝備。這也帶包裝中國裝備進(jìn)入新能源領(lǐng)域的高端市場。

本文內(nèi)容均整理自CCTV2《大國重器2：造血通脈》節(jié)目。節(jié)目完整視頻：http://t.cn/REXHdd6

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