先來看一組數(shù)據(jù)：
“水電、風電、核電、太陽能發(fā)電，中國裝機規(guī)模世界第一。
新能源汽車生產(chǎn)、消費，中國位居世界第一。
可再生能源利用，中國同樣世界第一。”
以上是中央電視臺經(jīng)濟頻道熱播的紀錄片《大國重器（第二季）》當中的數(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的能源消費結構，一個清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系正在形成。能源行業(yè)中的一個個超級裝備，成為了在國家經(jīng)濟發(fā)展過程中造血通脈的利器。
中國是世界上最大的能源生產(chǎn)國和消費國，更是能源技術裝備的生產(chǎn)國。今天，我們關注能源行業(yè)中的“利器”。
全球最薄的新能源車電池是怎樣煉成的？
在遼寧中國最大的動力電池生產(chǎn)基地中，每天生產(chǎn)的電池可以滿足1500輛電動汽車的需求。每輛電池的電池包，由150至300個如下的電芯組成。
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競爭的核心領域。
國際三大電池制造商，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。
中國工程師用了三年時間，專門為制造6微米銅箔研制了60米長的涂布機，黑色的活性材料被均勻地涂抹在銅箔上，一卷4000米長的銅箔，在涂布機上以每分鐘80米的速度運行，任何的褶皺、翻折都會導致整卷銅箔報廢。
接下來的就是絕緣膜卷繞，這是確保電池安全性的關鍵一步。白色的絕緣膜片和銅箔制成的正負極片完全貼合。全球第一臺6微米銅箔高速卷繞機，也是中國完全自主制造。
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微米銅箔動力電池正式下線。
在新能源領域，還有更多的利器正在被應用，比如在江蘇，中國最大的海上風電場——154臺風機，總裝機容量482兆瓦，每年的發(fā)電量可供30萬戶城市家庭試用一年。
不允許絲毫差錯的“特高壓利器”換流變壓器
新疆準東煤田，這個擁有3900億噸儲量、足夠中國開采使用一百年的全球最大準裝煤礦，正負1100千伏特高壓直流輸電工程正在建設。
從新疆到安徽，跨越三千多公里，將誕生全球第一條正負1100千伏特高壓線路，堪稱人類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5000萬中國家庭的用電需求。
“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，成為該項目的核心技術。
要制造世界獨一無二的重器，也必須有獨一無二的制造工藝。這種高端環(huán)流變壓器只有中國、德國、瑞典等少數(shù)國家能夠制造。而且其中的一個技術含量最高的步驟——繞制線圈必須手工制造，并沒有機器可以替代。
這些只有5.88毫米的導線需要人工精細操作，高三米的線圈有291匝，每匝39根導線，每根導線都要通過人工揻稱直角彎，來進行內外層換位來確保傳輸穩(wěn)定。光繞制這么一個就線圈需要工人們30天的時間。
更難的還在后面。換流變壓器的器身外層十分脆弱，在吊裝時不能受到任何的刮擦，否則會導致絕緣性能的下降甚至報廢。
上圖是班組正在進行的總裝提速的演練。未來1100千伏的器身價值超千萬，將比上圖的器身大一倍，每一個裝配動作都要精準熟練，需要全組的默契配合，器身不能磕碰，也要精準對位。
接下來是難度最高、最耗時的部分了——圓錐形套管與出線絕緣裝置的空中對接。套管要裝進出線裝置3.5米內，同樣也不允許絲毫磕碰。
經(jīng)過三年的時間和上百次的演練，無數(shù)次測算和分析，工人們才得出了最佳對接角度。這是任何圖紙上都無法標注的訣竅。任何強國必須16個小時才能完成的組裝，在中國新疆已經(jīng)可以實現(xiàn)8小時全部完成。
在總裝環(huán)節(jié)前還需要電壓進行測試。此時，均壓環(huán)派上了用場，這是平衡電壓的必備測試裝備。從正負132千伏到正負1400千伏的32項檢測都可完成，全部由中國自主研發(fā)。
就是這樣一次次地重復和不斷精進的研發(fā)，中國的特高壓技術已經(jīng)成為了國際品牌，領跑全球。
五年來，中國投入運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3萬公里，形成了西電東送、北電南供的能源輸送格局。中國特高壓交流輸電標準，已經(jīng)被確定為國際標準。
集最高水平于一身的頁巖氣壓裂車隊
在中國的能源消費結構中，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，將天然氣消費的比重提升到10%，這目標將如何實現(xiàn)呢？
天然氣能源中，頁巖氣是全球都在極力開發(fā)的清潔能源。在中國，頁巖氣已探明儲量高達7643億立方米，位列全球第一。但是，與美國平原地帶的頁巖氣開采地貌相比，中國的頁巖氣礦藏大多集中在溝壑眾多的西南山區(qū)。只有足球場大的作業(yè)空間，大型裝備無法進入。
在這種情況下，頁巖氣壓裂車隊——阿波羅一號上場了。
這是全球體積最小的壓裂車，也是全球第一臺單機功率最大的壓裂車。小身材、大馬力，在這個機箱里安裝了一臺用于直升機的5600馬力的渦輪發(fā)動機、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，堪稱所在領域的最高水平。
阿波羅一號需要與22輛普通壓裂車協(xié)同工作。
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，把攜砂液壓入裂縫。大量的頁巖氣會從裂縫中釋放，并通過特定通道采集出來。
在壓裂車工作時，哪怕一微米的縫隙，都有可能導致液體刺漏和管道崩裂。壓裂時需要清場，現(xiàn)場操作全靠井場旁邊的指揮車。
指揮發(fā)出，混砂車開始供液，壓裂車開泵，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，直到最后點火成功。這個阿波羅一號井場，頁巖氣日產(chǎn)量突破了100萬立方米。
中國能源技術正全面發(fā)展，特高壓核心技術換流變壓器、能夠移動輕便的頁巖氣壓裂車、中國自主研發(fā)的電池材料涂布機等，這些裝備成為了能源開發(fā)利器，經(jīng)濟發(fā)展的國之重器。
除此之外，你還能想到哪些能源利器呢？
《大國重器（第二季）》 第四集造血通脈視頻鏈接：
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內容整理自中央電視臺經(jīng)濟頻道熱播的紀錄片《大國重器（第二季）》
