必须自主创新，看看中国电网被卡脖子的屈辱史

　　本文选自世界科技创新论坛，资料来源：电网头条、国资小新、凤凰网
　　在国际电力领域，有一个出名的段子，说美国电网系统想要搞研发，还要专门学中文去研究中国国际电网标准。
　　中国国家电网有多强？霸占全球专利排行榜前三名，手上拥有两万多项技术专利；世界五百强企业，国家电网排名第二，营收入3489亿美元，利润102亿美元；400亿美元海外投资，进入全球80多个国家和地区，所有项目全部实现盈利；.......
　　然而这些光辉战绩的背后，却是无数电力人数十年的卧薪尝胆、艰苦奋斗打造出来的。
　　在美国打响封锁科技战的今天，我们有必要回头看看当年中国电网的故事，在那里，我们会找到想要的答案。
　　＂你买我的电力设备，连草皮和水龙头也要一起买！＂
　　时间回到上个世纪50年代，那个时候的中国还是一穷二白的年代。但正因为一穷二白，国家才更应该搞基础建设，首当其冲的就是电网。但修建电网必须要有两样东西，技术和产品。而中国，这两样都没有。
　　怎么办？只有选择进口。在那个年代，中国电网的所有东西，包括设备产品、设计理念、行业标准统统都是进口。
　　更憋屈的是，就算你想引进别人的东西，人家还不会卖给你，尤其是最好的东西，根本不卖，不管你出不出得起钱。
　　举个例子，1959年，世界上第一个500千伏直流工程正式投入运行，而到了1985年，中国才开始建设500千伏输电线路，那个时候世界上已经有7个国家的电网率先迈进了500千伏时代。
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　　1985年开工的500千伏葛上直流输电工程，是我国第一个商业运行的大容量远距离直流输电工程，西起湖北葛洲坝、东至上海奉贤南桥，1989年投运后为大上海输送经济发展必备的电能。然而就是这样一项具有特殊意义的电力工程，背后却是＂折磨＂电力人十数年的屈辱历史。
　　在熟悉南桥换流站的电网人中，有一个口口相传的＂传说＂，就连许多2019年刚入职的新员工都听说过——最开始建南桥站的时候，连草皮都是进口的！
　　为什么？据老员工们说，捆绑销售是当时进口产品的销售策略，有的全进口变电站连水龙头都是捆绑销售的。初建成的南桥站是名副其实的＂八国联军＂，站内除少量35千伏断路器由国内配套外，绝大部分设备分别从7个国家15家公司引进。
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　　因为不掌握超高压直流输电技术，因为无法独立自主生产设备，因为关键技术不在自己手中，所以处处受制于人。
　　南桥站一期工程安装了两组三相自耦变压器，分别来自五个国家。
　　如此多的零配件，而且还来自多个国家，这里面肯定会出问题。
　　施工人员穿接半层阀的电子板
　　比如当时我们就跟日本、法国等国引起了相关技术和设备，就发现这些电网设计有相当大的缺陷。500千伏断路器是某国产品，原来的设计中，该国企业没有考虑到南桥站断路器空气管道的长度，也没考虑中国江南地区的空气湿度和昼夜温差等环境因素，空气管道内的压缩空气很容易产生积水。管道内的水分无法及时排空，就会堵塞管道，影响断路器的正常运行。
　　外国工人参与设计施工
　　另外，除了设计存在缺陷之外，产品质量本身也有问题。很多国人可能觉得，既然我们引进的都是国外的产品，肯定质量有保证，其实并不然。比如F型隔离开关就是某国公司的产品。电网员工在前期检查设备质量时发现开关在分合过程中动作不平稳，还有明显的中途停顿和来回摆动的现象。
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　　现场施工人员向外方提出这一问题，得到的回复是：正常现象。现场交涉无果，那就只能和厂家联系了，反复多次沟通后，厂方才从该国派来技术人员解决这个问题。
　　正因为有了这样的经历，电网的老员工们忍不下这口气，决心走一条自主研发的道路，彻底断了靠外国技术的想法。差不多10年之后，南桥站第一次使用国产500千伏开关。目前， 换流站设备国产化率超过60%。就在国家攻克了500千伏之后，南方电网又提出研究±800千伏直流输电技术，国内外一片质疑声。即使德国、美国、韩国等当时的电网科技强国，也难以问津800千伏这一世界级难题。结果仅用四年时间，南方电网就建成了云广特高压直流工程，创造了32项世界第一。
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　　现在，全国产化的±800千伏直流换流站也已四处开花。而在今天，中国国家电网公司在特高压理论、技术、标准、装备及工程建设、运行等方面取得全面创新突破，掌握了具有自主知识产权的全球领先的特高压输电技术。
　　自主研发、自力更生的科研路，不仅给了中国电力人十足的底气，也给电力行业带来了一个最直观的结果——电气设备价格跳水。
　　比如，就在2010年以前，柔性直流输电技术一直掌握在国际电力企业巨头手中，这些国际企业宁可不参与中国的柔性直流输电工程，也不愿意向中国输入该技术和产品。
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　　但这点困难并没有难到坚韧的中国人，在中国多家电力公司共同攻关下，不到五年，我们就完全掌握了柔性直流输电的关键技术并且成功运用在我国多个项目工程中。
　　国外企业看到中国已经研发成功，立马下调相关产品的价格，以前买几百上千万的产品设备，统统打对折，甚至有些价格降幅超过了60%。可即便如此，这些外国公司的产品还是很能跟中国在价格和技术上竞争。毕竟咱们手上的市场太大了。
　　还有一个例子。南瑞集团是国家电网旗下的子公司，专门负责电力技术的科技攻关工作。就在去年，这家不到两万人的公司却创造出了一个不可思议的数字：年度净利润超过41.62亿！
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　　南瑞公司旗下的1000兆瓦火电机组、1000兆瓦核电机组、700兆瓦水电发电机组、500兆瓦燃气轮机机组、375兆瓦抽水蓄能机组等领域，且已经出口至欧洲、南美、亚太、非洲等十几个国家。据估算，南瑞电控励磁的成功研制并应用，使国外励磁厂商在中国市场价格的降低近50%，为国家至少节约十几亿外汇。南瑞电控励磁系统有力保障了我国40%以上发电机组的稳定运行，为中国大电网的安全提供了有力支撑。
　　正因为我们抢占了技术高地，使得越来越多的国家和地区抢着买咱们的产品，现在的国家电网早就不是一家只服务中国人的电力公司，而是一家服务地球人的电力巨头。
　　近的如菲律宾、新加坡、印度尼西亚，远的如巴西、葡萄牙、意大利、希腊、澳大利亚等国家，国家电网都有参股或控股电力公司。并且，境外投资项目无一亏损，全部实现盈利。对了，巴西奥运会电力没有出问题，也是我们国家电网海外团队的功能。
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　　据说这两年，国家电网有了钱，心态有点＂膨胀＂，提出一个有点天方夜谭的设想，＂全球能源互联网＂——＂在赤道取太阳能，在北极取风能。然后建立洲级电网，最后用特高压把这些洲级电网跨洲连接。＂—— 这步子迈得有点大啊，但据说已经连接中亚，即将连接蒙古俄罗斯了……
　　现在我们回过头来看看，国家电网凭什么能做到全球第二，靠的是什么？是国家补贴吗？是中国市场吗？都不是！靠的是技术！自主创新、独一无二的先进技术！如果我们手上没有属于自己的先进技术，今天我们仍然会被卡脖子！
　　关于卡脖子，中国石化的这位师傅说得很明白了：（一线员工的大实话、心里话）
　　＂老外的一个钻头，说100万，你用不用？没有国产化，你就得用。他是不是制约你？它实际就值5万，但就要卖你100万，一穷二白人家就整你。当你有了以后，你有议价权了，你可以用它也可以不用它，他是不是要降价？国产化的意义，不只是避免多花钱，还避免关键时刻被卡脖子。＂
　　在新中国石油工业起飞的时候，＂钻头不到，石油不冒＂。没有钻头，只能找国外购买。上个世纪70年代，中国石化的科研人员一咬牙，一跺脚，自主研发喷射式聚晶人造金刚石刮刀钻头。1979年的春天，新型胜利钻头一次下井进尺2901米，创造了该类钻头单只进尺世界最高纪录！因此才有了载人航天、深海探测、高速铁路、特高压输变电、国产航母、歼20、驱逐舰、天眼……
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　　根据2018年数据：
　　我国研究与试验发展（R&D）经费支出为19657亿元，比上年增长11.6%；我国研究与试验发展（R&D）经费支出超过欧盟15国平均水平，发明专利申请量和授权量居世界首位。
　　近年数据表明，全国企业科技创新研发投入占全国77%，而中央企业研发投入又超过了全国研发投入总额的四分之一。在国家科技奖励中，中央企业获得科技奖项占获奖总数的1/3以上。
　　每一件大国重器，每一项超级工程，每一次技术突破，都是建立在这些实实在在的资源投入的基础上。
　　创新需要的最重要资源，是人。我国研发人员总量居世界第一。截至2016年底，中央企业拥有科技工作人员156.6万人，两院院士226名；其中中央企业拥有工程院院士189人，占全国的22.8%。如今，在最高精尖的领域，嫦娥、神舟科研团队平均年龄33岁；北斗科研团队平均年龄35岁；国产航母科研团队平均年龄37岁；……
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　　在许多总装车间，90后已经成为当之无愧的主力军。这些在奋战在一线的科技工作者，是我们自信的源泉、硬气的资本、自立的希望！
　　去年，我国时速600公里高速磁浮试验样车在青岛下线，标志着我国在高速磁浮技术领域实现重大突破！600公里时速，和涡轮螺旋桨飞机是一个水平！
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　　我相信，不到十年，我们国人就有机会坐上这趟磁悬浮列车看遍中国的大好山河！
　　最后，笔者想再说一句，如今中美之间的对抗，是经济的对抗，也是技术的对抗，说到底我们还是要先做好自己的事情，管他气势嚣张，管他雷霆手段，我们只要坚定不移地走好独立发展科技之路，实现关键领域的重大突破，这样才能把命运握在自己手上，只有这样我们才有不输于他人的底气！延伸阅读
　　《中国的航空发动机已经到了什么程度？》
　　（作者：怀疑探索者）
　　节选：
　　研发过程是极其艰难的，除了人才和技术的储备薄弱，主要是研发经费的困难。中国在20世纪90年代，年军费只有人民币660亿人民币，这点钱只够勉强维系日常生活，训练都不够用，哪有多少余钱投入高精尖武器的研发？现在不一样了，年军费增长很快，去年是1700亿美金。手里有了钱，就可以拿出来做更多的事情。在航空发动机研发这一块，是我们技术攻关的重点，每年都会投入巨资。这也让航空发动机的研发有了坚实的保障。
　　这还是涡喷和涡扇发动机。涡喷和涡扇发展到今天，已经非常成熟，短期内中国都难以赶上和超越西方。目前来说，截止2020年，中国航空发动机的水平相当于西方20世纪八九十年代水平。而如今的发达国家已经开始研制下一代的爆震发动机，且有重大突破，但中国仍然还在研发涡喷和涡扇为主。
　　下一代的爆震发动机非常厉害，是最有潜力的全新革命性发动机，利用燃料爆轰产生的爆轰波达到压缩作用，每秒点火爆震100次以上，推重比可达20，具有结构简单、尺寸小、适用范围广、成本低等优点。传闻中说＂曙光女神＂上装的就是这种爆震发动机发动机。爆震发动机可用作大型战略飞机、远程战略无人机、高性能战略导弹的动力装置，也可用作航天级轨道转移发动机、行星着陆发动机以及航天器姿态控制、卫星机动的动力装置等，可谓空天通用。我国在2017年底刚刚弄出了简单的原理样机，但投入实用还需要至少25年以上。
　　脉冲爆震发动机的原理样机
　　以美军F-22A隐身战机所采用的F-119涡扇发动机为例，它的6级压气机、2级涡轮全部采用带空心单晶叶片的整体叶盘，3级风扇则全部采用宽弦叶片，所以它的推重比达到10，在迎风面积较小的情况下，最大加力推力超过15吨。所以，美军F-22A隐身战机能以1.7倍音速进行超音速巡航；而中俄的四代机歼-20、T-50只能暂时采用第三代涡扇发动机，要等待第四代发动机研制成功，飞机才能真正完成研制。
　　航空发动机对整个航空工业起到决定性作用，是保证国家安全、彰显强国地位的航空武器装备的＂心脏＂。目前，全世界能造航空发动机的国家就是联合国安理会5个常任理事国，中国虽然位列其中，但整体制造水平相对落后，目前暂时排名末位。不过，我相信这个排名是暂时的，因为中国人有冲劲和毅力。
　　据统计，全新研制一型跨代航空发动机，需要二十几年的时间，比全新研制同一代飞机时间要长一倍，可以说是当今世界上最复杂、多学科集成的工程机械系统，被誉为＂现代工业皇冠顶上的明珠＂。极大的技术难度也带来了巨额的投入资金需求。一台大中型先进发动机研制经费为20亿—30亿美元，更先进的高达50亿美元以上。
　　人们常说航空发动机研制周期长，资金投入大，是因为航空发动机不仅是设计制造出来的，也是试验和试飞出来的。但是只有加强设计，才能减少＂试验—修改设计—再制造—再试验＂的反复摸索过程，设计能力落后是制约我国航空发动机发展的主要因素，因而也拉长了研发周期。另外，缺标准、缺积累，也是一大短板。世界上先进的发动机制造商最核心的机密就是数百套的设计制造准则，他们凭借多年研发制造经验，积累出了一套标准体系。在这方面，我们还有不小差距，需要继续积累相关经验。
　　目前，中国致力于开发国产高性能航空发动机，用于装备国产军用飞机的战略方向已经明晰，这一战略选择包含着重大的航空技术挑战，世界上仅有少数几家大公司真正掌握着这项技术。自2017年起，中国航发在全集团实施＂铸心＂工程，发奋图强要制造出航空动力＂中国心＂。让我们拭目以待吧！我也渴望我们国家早一点拥有先进的爆震发动机！