国运来了挡都挡不住！中国团队攻克世界级难题，整整领先美国5年！ 麻烦看官老爷们右上角点击一下“关注”，既方便您进行讨论和分享，又能给您带来不一样的参与感，感谢您的支持！ 2025 年 12 月 20 日，贵州六盘水首钢水城钢铁厂内，一台没有蒸汽白烟的发电机组平稳运转，这是全球首台商用超临界二氧化碳发电机组 “超碳一号” 正式投运。这项由中国核动力研究设计院牵头，联合清华、西工大等高校及东方电气等企业攻关的技术，让中国在能源领域实现了从跟跑到领跑的跨越。 说起发电，大家印象里都是传统火电、核电 “烧开水” 的模式，靠水蒸气推动涡轮机发电，不仅效率有限，还特别耗水占地。而 “超碳一号” 另辟蹊径，用二氧化碳当 “能量搬运工”，彻底改变了这一格局。 当二氧化碳被加压加热，温度超过 31.1℃、压力达到 7.38 兆帕（约 73 个大气压）时，就会进入超临界状态。这种状态下的二氧化碳密度接近液体，流动性却像气体，传热能力极强，能高效吸收能量后直接推动涡轮机发电。 相比传统技术，“超碳一号” 的优势肉眼可见：发电效率提升 85% 以上，设备体积缩减一半，还几乎不消耗水资源。对水资源紧缺的贵州来说，这种近零水耗的发电方式无疑是重大利好。 这项被《麻省理工科技评论》评为 “全球十大突破性技术” 的领域，早就是各国竞争的焦点。美国早在十几年前就将其列为国家战略前沿技术，投入数亿美元研发，却一直卡在核心设备换热器的材料与工艺难题上，始终没能走出实验室。 中国团队从 2009 年才起步，看似落后却后来居上。研发路上最棘手的就是换热器，它相当于机组的 “心脏”，需要特殊的真空扩散焊机制造。最初国内没有符合标准的设备，进口设备也无法满足工业化需求，团队决定自主研发。 在 829 个日夜的攻关中，团队优化了 27 次技术方案，迭代 218 版焊接参数，报废的试验样件堆满了半个仓库。2021 年底的一个凌晨，第 49 次工艺试验终于成功，符合标准的换热器芯体研制完成，为后续突破打下基础。 2019 年，中国团队率先实现兆瓦级满功率运转，比美国同类技术落地提前了 5 年。这背后是产学研协同攻关的力量，国内优势企业和高校组成创新共同体，攻克了欧美限制出口的核心技术，形成了完全自主的设计和供货能力。 “超碳一号” 落地首钢水钢，瞄准的是钢铁烧结工序产生的工业余热。以往这些余热利用率低，浪费严重，如今通过超临界二氧化碳技术深度回收，效益立竿见影。 数据显示，在原烧结工艺不变的情况下，这台机组每年能多发电 7000 余万度，为企业增收近 3000 万元。按每度电支撑 1.2 元 GDP 计算，这些额外电量还能带动近 8500 万元的相关产业产值。 更值得骄傲的是，这项技术拥有完全自主知识产权，不存在 “卡脖子” 风险。专家鉴定结果显示，其总体技术水平达到国际领先，标志着我国在中小功率、中高温热源高效利用领域突破了世界级瓶颈。 如果将该技术推广到全国钢铁行业的烧结余热改造，每年可节约标准煤 483 万吨，减少二氧化碳排放 1285 万吨，相当于新增近 300 万亩森林的固碳能力，对 “双碳” 目标意义重大。 除了工业余热回收，这项技术还能解决新能源储能的痛点。当前我国风光发电装机规模已占全国总装机的 42%，但发电量仅占 18%，核心问题是波动性电源消纳难、储能跟不上。 中核集团 2024 年启动的 “熔盐储能 + 超临界二氧化碳发电” 项目，正好对症下药。用富余电力加热低温熔盐，用电高峰时再通过超临界二氧化碳技术将热能转化为电能，不仅能多发 15% 的电，还能稳定电网。 这个入选国家重大装备的项目，预计 2028 年完成示范应用。未来它还能拓展到光热发电、地热发电、生物质发电等多个领域，为我国能源结构转型提供关键支撑。 “超碳一号” 的成功不是偶然，从 2022 年济钢国际与核动力院达成合作，到 2023 年项目开工，再到 2025 年商运，600 多个日夜的协同奋战，见证了中国 “集中力量办大事” 的制度优势。 它的投运不仅为钢铁、水泥等高耗能行业绿色转型提供了技术装备，更孵化了相关高新技术企业，完善了国产化产业链条。这种 “资本 + 技术 + 市场” 的创新模式，正在催生出新的发展动能。 从实验室里的反复试验，到工业现场的稳定运行，中国团队用十几年时间走完了发达国家几十年没走完的路。“超碳一号” 流过的不只是超临界二氧化碳，更是中国科研人的志气与坚守。 在全球能源变革的浪潮中，中国正用自主创新的硬核技术，书写着属于自己的能源传奇。这不仅是一项技术的突破，更是国家实力的彰显，让世界看到了中国科技创新的速度与力量。
