最近,全球產業界盯上了一臺“老古董”。
它就是斯特林發動機,誕生于1816年,發明者是一位名叫羅伯特·斯特林的蘇格蘭牧師。
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這種發動機的理念非常獨特,具備很多內燃機難以企及的優點:
比如對熱源幾乎不挑,無論是汽油、柴油、天然氣,還是太陽能、核能,甚至秸稈、柴草,只要能產生熱量,都能讓它工作;
比如運行起來非常安靜,振動很小,擁有極致的穩定性;
再比如理論效率高得嚇人,它所依賴的“斯特林循環”,在熱力學里是理論熱效率最高的那一種。
按理說,這樣的技術,早就應該廣泛鋪開大放異彩了。
但現實是,斯特林發動機當年是典型的“叫好不叫座”:
結構笨重,成本高昂,啟動前還得慢悠悠地“暖機”,密封和潤滑的技術難題又遲遲搞不定。
在內燃機一路高歌猛進的年代,它最終敗下陣來,沉寂了上百年。
不過,真正的好技術,是藏不住的。
因為斯特林發動機還有一個特別的本事:即便沒有大氣環境,它也照樣能穩定運行。
這一點,在深海和太空里是無可替代的優勢。
因此,這項技術最先被應用于潛艇和太空探測器。
其中,NASA的斯特林樣機曾創下連續運行14年不停機的紀錄,歷經了最嚴苛環境的驗證。
遺憾的是,在地面上,它仍然沒能普及開來。
但就在前不久,這項誕生于蒸汽機時代、沉寂于內燃機浪潮的技術,竟意外站在了新時代能源變局的風口之上。
過去那些“生不逢時”的缺點,正一步步變成不可或缺的優勢。
這一次,斯特林好像真的等來了自己的“黃金年代”。
01.
時來運轉
當前,我們正被兩個電力問題同時卡住脖子。
第一個,是AI帶來的“電荒”。
AI的盡頭是電力。
每訓練一次模型、跑一輪推理,表面上是代碼和參數在滾動,背后都是穩定、連續、可預測的電源在支撐。
國際能源署(IEA)給出的判斷相當直接:
全球數據中心用電量到2030年可能增至約945TWh,而2024年約為415TWh,翻倍增長的核心驅動就來自AI等因素。
于是在去年,受電力需求影響,燃氣輪機市場爆了。
可很快,一個更殘酷的現實擺上臺面:燃氣輪機也不是想買就有了。
以GE Vernova為例,其披露的燃氣輪機訂單積壓延伸到2029年,交付周期被拉長,產能約束開始進入行業視野。
有錢,也未必就能通過傳統路徑買到“電”了。
在“電越來越緊張”的情況下,斯特林發動機那項“不挑熱源”的技能,就顯得尤為可貴。
第二個和電力有關的問題,是中國的“棄電問題”非常嚴重。
電力的價值,不僅由“發了多少”決定,更由“什么時候發、能不能按需發”決定。
我們建了大量風電、光伏,發電量其實是夠的,問題就出在“時間不對”,也就是電力系統所謂的“時序矛盾”:
中午電力充裕甚至低價,傍晚和夜間卻需要穩定電源托底;某些時段電多到用不掉,另一些時段電又成為全社會的焦慮。
而斯特林發動機,天然適合和“儲能”配合。
如果把儲熱罐比作水庫,那么斯特林發動機就像水輪機,它能把多余的電或太陽的熱先變成熱存起來,等到需要電的時候,再讓斯特林機把熱變回電。
這樣一來,原來被“棄”掉的“垃圾電”,就能變成“優質電”。
所以我們設想一下:
當AI讓“穩定電”變得稀缺,意味著我們需要一個不靠運氣、能持續發電的電源;
當能源安全變成硬約束,意味著我們不能只靠一種燃料、一條供應鏈;
當風光太多、電網受不了,意味著我們需要能把“錯時間的電”搬過去的能力。
而斯特林發動機,剛好站在三者的交匯點上。一句話,現如今,斯特林發動機的技術潛力,正在被越來越多的人看見。誰能用好它?
02.
強強聯合
最近一則消息傳來——
位于無錫的太湖空天動力研究院率先將目光投向了瑞典,與歐洲唯一專注斯特林發動機開發的企業Stirlingversal AB公司攜手,共同推進這項“航天級”技術的產業化落地。
這個太湖空天動力研究院,到底是什么來頭?
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從定位上看,它是商業航天產業的促進機構,也是空天領域成果轉化的投資平臺。
2025年,太湖院在戰略層面完成了兩大關鍵布局:
一是東西戰略融合正式落地。
無錫的梁溪區和西北工業大學共同入股陜西空天動力研究院,通過交叉持股、戰略合資的方式,打造了一個橫跨長三角與西三角的創新共同體。這一舉措,不僅打通了東西部空天產業的資源通道,也為太湖院的可持續發展注入了長期動能。
二是注冊資本金按期實繳到位。
陜西空天動力研究院的注冊資本金按期實繳到位。2026年,雙方股東將繼續完成實繳,進一步夯實蘇陜合作的資本根基。
轉化鏈條打通、資金到位,這兩步可以說是穩準狠地踩在了產業協同的關鍵節點上。
太湖院所在的無錫市梁溪區,本身也不是等閑之輩,尤其是在空天產業這條賽道上,梁溪區正在加速形成“創新鏈、產業鏈、資金鏈、人才鏈”四鏈融合的生態體系:
截至目前,梁溪區已規劃16個空天產業園區,載體面積達150萬平方米,集聚了88家頭部企業。全面投產后,這里將具備年產50發火箭、410顆衛星及10艘太空飛船的制造能力。
說它是空天產業的“重鎮”,一點都不夸張。
再說回這次的合作。
太湖院選擇的瑞典Stirlingversal AB公司,在歐洲市場算得上是“獨一份”。
它擁有薩博(Saab)Kockums公司相關民用技術的獨家授權,在斯特林發動機的設計與生產制造上積累了多年經驗。
為什么這個合作值得關注?
關鍵就在于,斯特林發動機的技術門檻實在太高了,結構設計、金屬材料工藝、密封性......可以說每一個環節都是“攔路虎”,大多數試圖民用化的企業被長期擋在門外。
目前在全球范圍內,還沒有一家企業能實現斯特林發動機低成本、大規模的民用化生產。
而Stirlingversal AB手里有技術、有設計、有軍工級積累,唯獨缺一樣東西,那就是像中國這樣成熟、高效、可規模化的高端制造供應鏈。
這也正是太湖院看中的結合點。
一邊是中國空天產業的新銳力量,一邊是歐洲軍工技術的民用化先鋒,這次合作本質上其實是一次“技術+制造”的深度結合:
一方面,Stirlingversal AB提供核心設計與軍工級技術積累;
另一方面,太湖院依托無錫強大的制造業基礎與供應鏈能力,及研究院體系內的真空釬焊技術等核心制造技術,推動斯特林熱機從“實驗室樣品”成為可以大規模應用的“產品”。
一旦這條路徑跑通,意味著中國將有望誕生全球首家具備低成本、大規模制造斯特林發動機能力的企業,填補這一領域民用市場的空白。
所以這不僅是太湖院的一次產業落子,更是中國高端制造在“航天級技術民用化”這條賽道上,一次極具標志意義的突破。
斯特林發動機這項“沉睡”的技術,正在被無錫推向一個真正屬于它的市場舞臺。
03.
變廢為寶
太湖院和Stirlingversal AB公司這次聯手,具體要些干什么呢?
要回答這個問題,得先回到斯特林發動機的老問題上。
這項技術歷史上被看見過很多次,但都沒真正鋪開。
原因不在理念,而在制造。
材料、密封、壽命、成本、制造一致性......每一樣都是橫在實驗室和工廠之間的硬坎。
歐美多家公司試圖把這個“航天級”技術拽進民用市場,最終都折戟在制造難度高、成本控制難這兩座大山面前。
但今天不一樣了。
中國強大的高端制造供應鏈,正把這些曾經“卡脖子”的工藝逐一攻克,低成本、大規模量產斯特林發動機,也在從設想走向現實。
換句話說,中國,正在成為這項技術全球產業化落地的關鍵推動者。
這一次,太湖院與瑞典企業強強聯合,將目光投向了一個細分卻極具價值的賽道:
垃圾綠電。
所謂“垃圾綠電”,就是那些發了卻用不上的電。
在“雙碳”目標驅動下,我國風光大基地建設如火如荼。
西北地區建了大量風電、光伏,但當地消納能力有限,電網外送通道又跟不上,大量清潔電力只能被白白丟棄。
數據顯示,去年全國被棄用的綠電高達1250億度。
這是什么概念?如果按每度電0.3元估算,相當于近400億元的潛在收入憑空蒸發,而且它直接拉低了新能源項目的投資回報,成為制約行業可持續發展的隱痛。
問題的癥結,歸根結底是“時間對不上”,風光發電高峰與用電高峰錯位,而電網又缺乏足夠的調節能力來填補這個缺口。
去年底,國家發改委和能源局聯合印發《關于促進光熱發電規模化發展的若干意見》,明確提出到2030年光熱裝機達到1500萬千瓦,將光熱定位為新型電力系統中不可或缺的調節性核心資源。
而光熱的價值,七成在于儲熱。
傳統光熱電站采用的是蒸汽輪機,也就是“朗肯循環”,系統復雜、啟停慢、耗水高不說,在西北干旱地區尤其水土不服,啟動一次動輒幾十分鐘甚至數小時,難以適應波動性強的可再生能源調度需求。
這時候,斯特林發動機的用武之地就來了。
相比于傳統汽輪機,它的優勢非常明顯:
第一,啟動快,幾分鐘就可以滿負荷發電,適合頻繁啟停的調峰場景;
第二,不用水,不需要冷卻水系統,對西北干旱地區極其友好;
第三,結構緊湊,可以像“樂高”一樣進行模塊化部署,靈活適配不同規模;
第四,對熱源波動不敏感,熱流不穩定時依然能穩定運行。
因此,用斯特林發動機替代傳統汽輪機,打造新一代“光—熱—儲—電”一體化電站,正在成為下一代光熱技術的核心路徑。
目前,這套系統的度電成本已做到0.6元/度,這個價格比光伏貴,但已顯著低于傳統光熱電站。
更重要的是,隨著規模擴大與技術迭代,預測未來3至5年內,1度電的成本有望降至0.35至0.4元,與煤電基本持平。
一旦這個成本打平,也就意味著斯特林將真正具備市場化競爭力。
“技術是生命的延伸,它有自己的進化節奏。”有些技術誕生得太早,只能蟄伏;有些技術被時代遺忘,卻在暗處積蓄。
但技術從來不是孤立進化的,它的命運取決于時代的需要,也取決于一個國家的工業能力。
因此,斯特林發動機的“復活”,是中國制造能力與全球能源變局的一次深度共振,也是無錫深厚制造底蘊在新時代和新場景中的一次全面呈現。
隨著新一輪能源革命的到來,斯特林發動機這項沉寂了上百年的技術,正在重新站上新能源的牌桌,無錫會怎樣把握好這次難得的機遇?我們拭目以待。
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