先來(lái)看一組數(shù)據(jù)：
“水電、風(fēng)電、核電、太陽(yáng)能發(fā)電，中國(guó)裝機(jī)規(guī)模世界第一。
新能源汽車(chē)生產(chǎn)、消費(fèi)，中國(guó)位居世界第一。
可再生能源利用，中國(guó)同樣世界第一。”
以上是中央電視臺(tái)經(jīng)濟(jì)頻道熱播的紀(jì)錄片《大國(guó)重器（第二季）》當(dāng)中的數(shù)據(jù)。
煤炭、電力、石油、天然氣、新能源、可再生能源正在全面重組中國(guó)的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，一個(gè)清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系正在形成。能源行業(yè)中的一個(gè)個(gè)超級(jí)裝備，成為了在國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中造血通脈的利器。
中國(guó)是世界上最大的能源生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，更是能源技術(shù)裝備的生產(chǎn)國(guó)。今天，我們關(guān)注能源行業(yè)中的“利器”。
全球最薄的新能源車(chē)電池是怎樣煉成的？
在遼寧中國(guó)最大的動(dòng)力電池生產(chǎn)基地中，每天生產(chǎn)的電池可以滿足1500輛電動(dòng)汽車(chē)的需求。每輛電池的電池包，由150至300個(gè)如下的電芯組成。
如果將6微米的銅箔替換原先的8微米銅箔，將使得活性材料鎳鈷錳的能量密度提升5%，從而加大續(xù)航里程。這也是全球新能源汽車(chē)競(jìng)爭(zhēng)的核心領(lǐng)域。
國(guó)際三大電池制造商，松下、LG、三星此前都在8微米銅箔上徘徊不前，最難的就是——涂布，這道工序，銅箔非常容易斷裂。
中國(guó)工程師用了三年時(shí)間，專(zhuān)門(mén)為制造6微米銅箔研制了60米長(zhǎng)的涂布機(jī)，黑色的活性材料被均勻地涂抹在銅箔上，一卷4000米長(zhǎng)的銅箔，在涂布機(jī)上以每分鐘80米的速度運(yùn)行，任何的褶皺、翻折都會(huì)導(dǎo)致整卷銅箔報(bào)廢。
接下來(lái)的就是絕緣膜卷繞，這是確保電池安全性的關(guān)鍵一步。白色的絕緣膜片和銅箔制成的正負(fù)極片完全貼合。全球第一臺(tái)6微米銅箔高速卷繞機(jī)，也是中國(guó)完全自主制造。
卷繞后壓制成型，安裝頂蓋。裝配模組，加裝外殼，全球第一批6微米銅箔動(dòng)力電池正式下線。
在新能源領(lǐng)域，還有更多的利器正在被應(yīng)用，比如在江蘇，中國(guó)最大的海上風(fēng)電場(chǎng)——154臺(tái)風(fēng)機(jī)，總裝機(jī)容量482兆瓦，每年的發(fā)電量可供30萬(wàn)戶(hù)城市家庭試用一年。
不允許絲毫差錯(cuò)的“特高壓利器”換流變壓器
新疆準(zhǔn)東煤田，這個(gè)擁有3900億噸儲(chǔ)量、足夠中國(guó)開(kāi)采使用一百年的全球最大準(zhǔn)裝煤礦，正負(fù)1100千伏特高壓直流輸電工程正在建設(shè)。
從新疆到安徽，跨越三千多公里，將誕生全球第一條正負(fù)1100千伏特高壓線路，堪稱(chēng)人類(lèi)電力歷史上的巔峰之作。這條特高壓在建成后，每年可以滿足5000萬(wàn)中國(guó)家庭的用電需求。
“特高壓工程的心臟”、用于換流、變壓傳送電力的核心裝備——換流變壓器，成為該項(xiàng)目的核心技術(shù)。
要制造世界獨(dú)一無(wú)二的重器，也必須有獨(dú)一無(wú)二的制造工藝。這種高端環(huán)流變壓器只有中國(guó)、德國(guó)、瑞典等少數(shù)國(guó)家能夠制造。而且其中的一個(gè)技術(shù)含量最高的步驟——繞制線圈必須手工制造，并沒(méi)有機(jī)器可以替代。
這些只有5.88毫米的導(dǎo)線需要人工精細(xì)操作，高三米的線圈有291匝，每匝39根導(dǎo)線，每根導(dǎo)線都要通過(guò)人工揻稱(chēng)直角彎，來(lái)進(jìn)行內(nèi)外層換位來(lái)確保傳輸穩(wěn)定。光繞制這么一個(gè)就線圈需要工人們30天的時(shí)間。
更難的還在后面。換流變壓器的器身外層十分脆弱，在吊裝時(shí)不能受到任何的刮擦，否則會(huì)導(dǎo)致絕緣性能的下降甚至報(bào)廢。
上圖是班組正在進(jìn)行的總裝提速的演練。未來(lái)1100千伏的器身價(jià)值超千萬(wàn)，將比上圖的器身大一倍，每一個(gè)裝配動(dòng)作都要精準(zhǔn)熟練，需要全組的默契配合，器身不能磕碰，也要精準(zhǔn)對(duì)位。
接下來(lái)是難度最高、最耗時(shí)的部分了——圓錐形套管與出線絕緣裝置的空中對(duì)接。套管要裝進(jìn)出線裝置3.5米內(nèi)，同樣也不允許絲毫磕碰。
經(jīng)過(guò)三年的時(shí)間和上百次的演練，無(wú)數(shù)次測(cè)算和分析，工人們才得出了最佳對(duì)接角度。這是任何圖紙上都無(wú)法標(biāo)注的訣竅。任何強(qiáng)國(guó)必須16個(gè)小時(shí)才能完成的組裝，在中國(guó)新疆已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)8小時(shí)全部完成。
在總裝環(huán)節(jié)前還需要電壓進(jìn)行測(cè)試。此時(shí)，均壓環(huán)派上了用場(chǎng)，這是平衡電壓的必備測(cè)試裝備。從正負(fù)132千伏到正負(fù)1400千伏的32項(xiàng)檢測(cè)都可完成，全部由中國(guó)自主研發(fā)。
就是這樣一次次地重復(fù)和不斷精進(jìn)的研發(fā)，中國(guó)的特高壓技術(shù)已經(jīng)成為了國(guó)際品牌，領(lǐng)跑全球。
五年來(lái)，中國(guó)投入運(yùn)行的特高壓輸電大通道已經(jīng)有14條，已建工程線路總距離超過(guò)3萬(wàn)公里，形成了西電東送、北電南供的能源輸送格局。中國(guó)特高壓交流輸電標(biāo)準(zhǔn)，已經(jīng)被確定為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。
集最高水平于一身的頁(yè)巖氣壓裂車(chē)隊(duì)
在中國(guó)的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，煤炭占比65%，石油18%，而天然氣僅為6.5%。十三五能源規(guī)劃中，將天然氣消費(fèi)的比重提升到10%，這目標(biāo)將如何實(shí)現(xiàn)呢？
天然氣能源中，頁(yè)巖氣是全球都在極力開(kāi)發(fā)的清潔能源。在中國(guó)，頁(yè)巖氣已探明儲(chǔ)量高達(dá)7643億立方米，位列全球第一。但是，與美國(guó)平原地帶的頁(yè)巖氣開(kāi)采地貌相比，中國(guó)的頁(yè)巖氣礦藏大多集中在溝壑眾多的西南山區(qū)。只有足球場(chǎng)大的作業(yè)空間，大型裝備無(wú)法進(jìn)入。
在這種情況下，頁(yè)巖氣壓裂車(chē)隊(duì)——阿波羅一號(hào)上場(chǎng)了。
這是全球體積最小的壓裂車(chē)，也是全球第一臺(tái)單機(jī)功率最大的壓裂車(chē)。小身材、大馬力，在這個(gè)機(jī)箱里安裝了一臺(tái)用于直升機(jī)的5600馬力的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)、用于游艇的高速減速箱、全球油田開(kāi)采水馬力最大的柱塞泵，堪稱(chēng)所在領(lǐng)域的最高水平。
阿波羅一號(hào)需要與22輛普通壓裂車(chē)協(xié)同工作。
壓裂車(chē)通過(guò)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(yè)巖層，把攜砂液壓入裂縫。大量的頁(yè)巖氣會(huì)從裂縫中釋放，并通過(guò)特定通道采集出來(lái)。
在壓裂車(chē)工作時(shí)，哪怕一微米的縫隙，都有可能導(dǎo)致液體刺漏和管道崩裂。壓裂時(shí)需要清場(chǎng)，現(xiàn)場(chǎng)操作全靠井場(chǎng)旁邊的指揮車(chē)。
指揮發(fā)出，混砂車(chē)開(kāi)始供液，壓裂車(chē)開(kāi)泵，壓力不斷上升，液體排量逐漸加大，攜砂液平穩(wěn)注入底層深處，直到最后點(diǎn)火成功。這個(gè)阿波羅一號(hào)井場(chǎng)，頁(yè)巖氣日產(chǎn)量突破了100萬(wàn)立方米。
中國(guó)能源技術(shù)正全面發(fā)展，特高壓核心技術(shù)換流變壓器、能夠移動(dòng)輕便的頁(yè)巖氣壓裂車(chē)、中國(guó)自主研發(fā)的電池材料涂布機(jī)等，這些裝備成為了能源開(kāi)發(fā)利器，經(jīng)濟(jì)發(fā)展的國(guó)之重器。
除此之外，你還能想到哪些能源利器呢？
《大國(guó)重器（第二季）》 第四集造血通脈視頻鏈接：
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內(nèi)容整理自中央電視臺(tái)經(jīng)濟(jì)頻道熱播的紀(jì)錄片《大國(guó)重器（第二季）》
