杭汽轮十年攻坚,拿下重型燃机关键技术

来源:钱江晚报收藏
2026-08-19 10:31

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前不久,#杭州科研人十年磨一剑破壁关键技术#话题冲上热搜,一句来自海外行业巨头“你们100年也造不出来”的旧日断言,重新回到公众视野。

时间回到三个月前。在杭州临平的杭汽轮燃机试验中心,由杭汽轮自主研发的F级50兆瓦重型燃气轮机HGT51F试验成功。

而就在大洋彼岸,马斯克关于“未来AI算力之争归根到底是能源之争、电力之争”的论断正引发全球讨论。当算力的尽头是电力,当电力的命脉必须握在自己手里,杭州这场点火的分量,早已超越了一台机器本身。

“十年前听到这样的轰鸣,心里是焦虑,因为核心技术是别人的;今天再听,是踏实的底气,因为它完完全全是我们自己的。”杭州资本科技信息部副部长、杭汽轮集团副总工程师隋永枫说道。

从18人的初创小队到近百人的研发军团,从零起步到打破国外数十年技术垄断,这支扎根杭州的科研团队,用整整十年走完了一条别人口中“不可能”的自主突围之路。

400度的温差,和一件“冷气衣”

重型燃气轮机是什么?最直白的理解,它是一种用来发电的核心动力装备,也是能源动力领域公认的技术高地。

杭汽轮此次突破的F级50兆瓦重型燃气轮机,燃烧室里的燃气温度超过1300℃,比黄金的熔点还高出一截。“目前全世界最好的高温合金,能够长期稳定工作的极限温度在900℃左右。而涡轮叶片是直接‘坐’在1300℃以上的高温燃气里,这中间差了400℃。”隋永枫说。

要守住这400℃的温差,靠的是层层递进的精密设计。叶片基体采用高温合金精密铸造工艺,达到世界顶尖材料水准;叶片表面密布数百个冷却气孔,冷气从孔中流出后贴着壁面形成一层气膜,如同给叶片穿上了贴身“冷气衣”;再加上表面喷涂的陶瓷隔热涂层,额外隔绝上百摄氏度高温。

三重防护叠加,最终将传导到金属基体的温度稳稳控制在900℃左右,在超高温燃气中守住了金属部件的安全边界。

另一重极端挑战是,燃烧室气流高速奔涌,要在这样极端的条件下实现稳定燃烧、精准控制,“难度不亚于在强劲气流中稳住一束不熄的火苗,稍有偏差就会熄火失稳。”隋永枫介绍,团队创新采用双肾型燃烧结构,将高速气流分流后在中部形成稳定燃烧区,精准度与稳定性均达到国际先进水平。

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杭汽轮自主燃机

更让业内震动的是,压气机、燃烧室、涡轮三大核心部件的验证试验全部一次通过,这在全球燃气轮机研发领域都极为少见。“试验前没人敢打包票。”隋永枫坦言,这份“一次成功”的底气,来自团队对每一个参数的反复打磨,对每一道工序的极致较真。

这场突破的意义远不止一台设备。国内燃气轮机长期依赖国外,核心技术“卡脖子”的阴影始终存在。自主燃气轮机的诞生,不仅补上了能源装备的短板,更为电网调峰、多能互补提供了自主可控的核心支撑。

更值得关注的是,燃气轮机与航空发动机技术同源,七成以上核心技术可互通复用。民用燃机的技术突破,同样能为航空动力领域提供重要的技术积累与产业支撑。

从18个人到十年长跑

时间倒回十多年前,中国重型燃气轮机行业的处境可以用“被动”二字概括。

“那时的处境是,整机可以花大价钱买回来,但里面的核心技术,对方绝对不转让。”隋永枫说,海外行业巨头高管曾公开表态,中国不可能掌握核心技术,100年也造不出来。

也正是这样的封锁与断言,更坚定了隋永枫团队走自主研发道路的决心。

2014年,一支只有18人的燃气轮机研发团队正式组建。这支小队的班底,来自隋永枫带领的工业汽轮机叶片研发组。在此之前,隋永枫已经在工业汽轮机领域深耕近十年,牵头搭建了国内自主的长扭叶片设计优化体系,打破了国外企业在汽轮机核心部件上的垄断。

从汽轮机到燃气轮机,看似一字之差,技术跨度却极大。彼时国内高校相关专业设置极少,民用领域几乎没有成熟的专业人才储备,团队只能从零开始培养,在实践中一点点攒出属于自己的技术体系。

隋永枫将这十年清晰地划分为四个阶段:前期搭建团队、夯实理论基础;2018到2021年是设计验证期,完成整机全套设计,跑完所有核心部件的单项试验;2021到2024年是制造建设期,完成零部件加工与整机总装,同步建成专属的大型试验台;2025年至今进入整机全工况试验阶段,去年6月完成满负荷运行,今年顺利通过72+24小时不间断试验。

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杭汽轮自主燃机点火见证

十年攻坚路,一步步把图纸变成了能稳定运行的大国重器。但这条路,从来不是一帆风顺。

最大的一次煎熬发生在方案定型阶段。“方案是总指挥棒。指挥棒指错了,你投得越多,偏得越远。几十亿、百来号人、十年的心血——全部归零。”那几个月里,失眠成了隋永枫的常态。

攻坚路上也有外部环境的考验。“团队中有太多动人的故事。”隋永枫说道,为了不耽误试验进度,即使在困难的疫情期间,团队依然坚守在一线。“大家不是把这个当一份工作,是真的当成自己的事业在做。”

在隋永枫看来,这支团队最珍贵的地方,就是所有人拧成一股绳的劲儿—— 技术瓶颈面前不推诿,困难挑战面前不退缩。踏实做事、合力攻坚,是所有人默认的准则。

一个博士的选择,与企业、资本的定力

一家地方国有企业,能啃下通常由国家队承担的国家战略级研发项目,在很多人看来是个奇迹。但在隋永枫眼里,这场突破是时代、企业、资本与团队共同作用的必然结果。

故事的起点,是一个科研人的实业理想。

2006年,隋永枫博士毕业,导师钟万勰院士曾参与过中国首艘核潜艇设计。那时的他有不少选择。导师亲自写了推荐信,上海交大、哈工大都对他敞开了大门,外企的薪资也摆在那里。

“读博期间常听导师讲述早年参与国家重大工程的经历,讲百年前中国工业落后受欺的教训。那时候我就觉得,学有所用,应该用到国家的实体装备上。中国要突破高端装备封锁,需要有人扎根工厂,把论文里的公式变成转起来的设备。”

最终他选择了杭汽轮,成为企业引进的首位博士。

作为国内工业汽轮机领域的龙头企业,杭汽轮数十年深耕动力装备领域,积累了深厚的制造功底与产业经验。更难得的是企业自上而下的长期主义基因,十年间持续投入近二十亿元研发燃机,不追求短期回报,不干预技术路线选择,给了研发团队最大的信任与试错空间。

“没有企业层面的长远布局和坚定支持,我们走不到今天。”隋永枫说,从当年下定决心做自主燃气轮机,到每一个关键节点的资源倾斜,企业管理层始终和研发团队站在一起,扛住了投入大、周期长、风险高的压力,这份穿透周期的战略定力,是项目成功的核心根基。

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杭汽轮自主燃机剖面图

燃气轮机研发进入详细设计、加工制造的关键阶段时,杭州资本正式控股杭汽轮。这笔“耐心资本”的进场,则为项目注入了更强劲的动能——

面对长周期、大投入、短期看不到回报,杭州资本同样从未因短期报表压力缩减研发预算,始终全额保障,更促成了杭汽轮由B股转A股的关键一步。

2024年10月,一场涉及百亿资金规模的重组启动——杭州资本推动旗下A股上市公司海联讯换股吸收合并杭汽轮B,为杭汽轮打开了A股的融资大门。在此之前,杭汽轮自1998年在B股上市后,近三十年无法再融资。杭州资本出具承诺函,特定条件下投入不超过15亿元增持,且36个月内不出售——这份承诺稳住了市场信心。今年3月26日,“汽轮科技”正式登陆深交所。

但杭州资本带来的,还远不止是“钱”。研发过程中团队急需顶尖技术人才,杭州资本同样利用自身平台的全球触角协助寻访引进。作为拥有两大千亿级产业基金、旗下控股杭氧股份、汽轮科技等多家上市公司的国资平台,杭州资本在高端装备产业链上积累了深厚的资源网络,这些资源在项目上持续释放。

此外,在充分保留研发团队自主空间的前提下,杭州资本更帮助把控整机设计、制造、试验全流程的工期节点,确保项目稳步推进。

实业专心攻坚,资本耐心托底,这套“实业+资本”的协同模式,让硬核科技创新拥有了更坚实的成长土壤。

十年攻坚,只是起点。

如今,首台商业化机组已排定交付时间表,海内外市场合作需求接踵而至,全球AI算力基建爆发带来的燃机需求缺口,更为国产燃气轮机提供了广阔的成长空间。

“接下来的研发方向主要有两个:一是功率系列化,从2万千瓦到9万千瓦多档铺开,适配分布式电站、电网调峰、海外算力中心等不同场景;二是多燃料通用,实现氢、氨、甲醇、合成气等多种燃料都能用,往低碳、零碳方向走。”隋永枫说,在把“不可能”变成“做得到”这条道上,他们才刚刚起跑。


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