自从人类进入工业文明时代以来，如何高效“烧开水”就成了各大工业强国竞相研究的课题。

就拿我国至关重要的火力发电来说，想要提高发电效率必须确保锅炉进水温度足够低，这样才能在“烧开水”的过程中利用更多的热量。

相比气体冷却塔等耗水量较大的冷却设备，空冷塔更适合内陆干旱、半干旱地区大型发电厂使用。

那么，空冷塔究竟是什么呢？

空冷塔就是我们常见的“电厂大烟囱”，这个总是冒着白汽的大家伙就是一个底部架空的通风设备。

在“烟囱效应”和排风扇的共同作用下，底部低温空气将会带走散热器上的热量，最终实现降低锅炉进水温度的目标。

让美国专家感到意外的是，这项西方垄断多年的技术竟然被中国弯道超车。

这到底是怎么回事呢？

一、“电厂大烟囱”的秘密

别看空冷塔外部看起来和烟囱没有太大区别，但是它内部的核心组件却非常考验一个国家的制造业水平。

无论是间接空冷塔（比如海勒式、哈蒙式），还是直接空冷塔，都少不了四大核心组件。

第一，塔体外壳。

这个被很多网友称为“大烟囱”的组件，一般用钢筋混凝土建造。

工程师既要确保塔体结构稳定，又要让更多的自然风顺利通过塔底与地面的空隙进入冷却系统。

特别是那些没有安装风扇的“自然式空冷塔”，如果塔体没有采用合适的双曲线结构设计，很容易出现“空气短路”现象（空气直接通过塔体空隙）。

虽然机械式空冷塔不需要过于高深的塔体结构设计方案，但是那些照猫画虎的设计方案也很容易出现设备布局不合理等问题。

我国早在19世纪末就开始建设火电站，而“大烟囱”却直到1962年才在哈尔滨工业大学试验成功，由此可见塔体外壳的技术门槛并不低。

第二，冷却元件。

家里有台式电脑的朋友应该都见过CPU上安装的铜管散热器，特别是那些风冷式CPU散热器，它其实就是缩小版的空冷塔冷却元件。

当汽轮发电机排出的蒸汽进入冷却元件的管道以后，这些铜管上面的散热鳍片就会像暖气片一样，快速将热量传导至周围的空气中。

冷却元件非常考验材料加工技术，比如加工耐高温、高压铜管的技术曾经长期被德国西门子、美国通用电气等世界制造业名企垄断。

众所周知，发电厂最怕的就是突然停机，所以冷却元件的材料稳定性、耐用度技术标准非常苛刻。

第三，通风设备。

空冷塔使用的通风设备原理和家用排风扇没有本质区别，它们的作用都是增加局部空间的空气流通。

在某些常年风力较小、发电机组功率较大的发电厂，大功率通风设备可以有效提高空冷塔工作效率。

虽然目前依然有大量廉价空冷塔使用技术成熟的异步电机作为通风设备，但是性能强悍的稀土永磁电机正在逐步成为空冷塔升级换代的标志。

稀土永磁电机最大的优势是“体积效率”远超异步电机，相同大小的稀土永磁电机输出功率的上限远超异步电机。

第四，凝结水系统。

虽然空冷塔的主要任务是降低锅炉进水温度，但是高效的凝结水系统还可以提高空冷塔的节水性能。

特别是对于那些干旱地区的发电厂来说，空冷塔收集的凝结水不仅可以重新接入锅炉，而且还能够在净化后作为厂区生产生活用水使用。

除了以上四大组件以外，为了满足现代“工业4.0”的智能化、自动化管理需求，空冷塔还需要安装大量传感器和运行监控设备。

二、弯道超车的关键

早在1939年号称“德国煤炭之都”的鲁尔区，就开始为蒸汽轮机配套直接空冷系统。

正是凭借这种先发优势，德国制造业长期保持着世界空冷塔领先地位。

比如，目前全球机组容量最大的直接空冷电厂南非马廷巴电厂，采用的正是德国GER公司提供的核心技术。

不过让人感到意外的是，如今空冷塔的行业老大竟然不是西方国家的企业。

根据来自恒州博智的行业研报，2024年全球发电厂共采购3.89亿美元空冷设备，其中50%以上的订单由中国企业承接。

中国企业之所以能够在空冷塔领域实现弯道超车，主要凭借三大优势。

第一，庞大的市场需求。

空冷塔是电力、化工和冶金等大型工业必不可少的降温设备，那些去工业化严重的欧美国家根本无法为空冷塔企业提供订单支持，西门子、通用等掌握空冷塔高端技术的企业只能开拓海外市场。

号称“基建狂魔”的我国，在过去20年中我国发电装机容量暴增563%，由此产生的空冷塔订单需求大幅刺激国内自主研发的市场。

再加上我国长期存在“保护性关税”政策，那些税后售价数千万美元的进口空冷塔，根本抢不走自研品牌的订单。

第二，物美价廉的优势。

和普通的家用设备不同，空冷塔并不能在生产车间里直接组装成型，如果我们采用西门子的空冷塔技术方案，免不了花高价请德国工程师现场指导施工。

那些过惯了“高福利养懒人”生活的德国员工，人力成本之高远超我国普通工薪族的想象。

凭借举国体制的优势，我国空冷塔自研企业不仅可以借助哈工大等著名高校的科研力量，而且还能够充分开发国内的廉价劳动力资源。

在这种双重人口红利的保障下，自研空冷塔的物美价廉优势得到彻底激发。

对于那些工程进度要求较快，资金保障又不够充足的项目来说，国产空冷塔简直是最完美的选择。

第三，“一带一路”的优势。

我们千万不要把“一带一路”发展倡议看作国际人道主义援助，事实上很多接受我国援助贷款的国家，都需要在基建项目上回馈中方。

就拿泰国来说，中石油在当地建设的天然气处理厂项目，就安装了我国自主研发的空冷塔。

截至目前，已经有150多个国家签署“一带一路”合作备忘录。

这些得到我国真金白银帮助的国家，即使想采购技术更加先进的欧美空冷塔，也只能按照与中方的贷款协议支持中国制造。

当然这绝非“强买强卖”的行为，而是我国保障自身权益的合理操作。

三、空冷塔逆袭的启示

虽然空冷塔并非中国发明，但是凭借订单优势我们已经牢牢掌握全球空冷塔市场的话语权。

我国在芯片、制药等行业还存在很多“卡脖子”问题，想要借助空冷塔逆袭的成功经验解决这些让人头疼的难题，必须注意以下事项。

首先，适当限制关键领域的进口规模为自研产品留足市场空间。

在我国对美国商品加征125%反制关税以后，美国企业生产的芯片、药品已经很难进入我国市场，这对相关自研品牌将会产生重大利好刺激。

比如，某些国产手机的平均售价就出现明显上涨。

全球不只美国一个芯片大国，欧盟、日本的半导体产业也很发达。

如果我们可以对所有进口芯片加征“保护性关税”，那些自研芯片的企业就可以获得更高的市场定价权。

有了丰厚的销售利润作保障，才会有更多企业愿意投资自主研发项目。

假设当年我们为了扩大空冷塔进口规模采取“零关税”政策，恐怕那些自研企业早就被击垮了。

其次，利用举国体制提升关键领域的自主研发能力。

如今，清华、北大等国内重点高校都在开展“卡脖子”领域技术攻关项目，并且华为等“科技之光”打造的研发体系也很庞大。

如果有关部门可以让吃财政饭的科研单位和自研品牌联合研发，显然可以大幅提高攻坚克难的效率。

并且有关部门还可以在劳动监察、专利保护等方面，切实维护自研品牌的权益。

比如对于那些窃取企业自研专利的“商业间谍”，国家安全部门显然应该加大打击力度。

最后，推动自研产品借助“一带一路”出海发展。

截至目前，反映全国工业景气度的PPI（工业品出厂价格）已经连续30个月保持负增长，显然光靠内需订单很难满足自研品牌的发展需求。

在自由竞争的环境下，技术不成熟的自研产品很难胜过西方品牌，所以我们需要一些“友情订单”的支持。

既然那些“一带一路”共建国希望得到我国真金白银的支持，那么他们必须在选购高技术含量商品时优先考虑中国品牌。

结语

作为全球响当当的电力第一大国，我国企业垄断空冷塔市场可谓是顺理成章。

我国面临的“卡脖子”技术难题还有不少，我们应该充分总结空冷塔逆袭的成功经验，利用国内、国际两大市场推进自研领域快速发展。

那么，你怎么看国产空冷塔的崛起呢？

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参考资料：

《2025年全球发电站空冷系统市场规模调研、主要厂商深度剖析及未来趋势》

QYResearch信息咨询

《呼和浩特最高建筑更新：228米，为世界最高间接空冷塔》

2024-06-23 澎湃新闻

《中国创新引领世界：成本削减95%，空冷塔技术突破，西方震动！》

2024-06-08 创新边缘