以人迹罕至的西部荒漠为起点，以人口稠密的东部用电大省为终点，一根根特高压输电线路，穿行逾千公里，不仅架设起一条条绿色能源“高速公路”，也锻造出一条从技术到施工全面领跑世界的中国特高压产业链。

在这条产业链中，衡长株潭特高压输变电装备产业集群是耀眼的明珠之一，产业集群在实践摸索中不断研发创新，协力推动我国特高压线路建设向电压更高、容量更高、海拔更高、能效更高的世界高峰迈进，成为中国制造又一张名片。

将清洁能源送到家乡

一条蜿蜒1634千米的长龙，从宁夏回族自治区中卫市出发，途经甘肃省、陕西省、重庆市、湖北省，最终抵达湖南省衡阳市。长龙的一端连接着建设在沙漠、戈壁、荒漠中总装机容量高达17640MW的新能源基地，另一端连接着拥有6604万人口的华中经济大省。

这是我国正在建设的宁夏-湖南±800千伏特高压直流输电工程（简称“宁电入湘”工程）。

如果按计划在今年10月顺利投入运营，仅此一条输电路线，将每年输送至少360亿千瓦时的电量。

在这条“电力高速公路”的终点，由特变电工电装集团衡变公司（简称“衡变公司”）承制的高端换流变压器，完成试验一次通过，保障了工程的顺利推进。

至此，衡变公司承制的衡阳换流站14台高端换流变压器全部实现一次制造成功、一次试验合格。

高端换流变压器，作为±800千伏及以上特高压直流输电工程的心脏，为超大容量、超长距离电力输送提供稳定动力。

“高端换流变压器的精密程度如心脏一般精细。”衡变公司设计部直流处副处长王群伟介绍，高端换流变压器的绝缘纸厚度公差须控制在±0.5毫米，多层绝缘结构的装配累积误差必须小于1毫米，哪怕存在芝麻大小的杂质和气泡，都会导致试验失败。

“在这样的标准要求下，14台高端换流变压器一次试验合格，代表着领先行业的技术水准和制造过程管控对产品全生命周期、质量一致性的‘缺陷零容忍’。”王群伟表示。

对“缺陷零容忍”的态度，是特高压输变电产业链企业一致的信条。在衡变公司上游，金杯电工同样以一次检验合格出厂的标准，保质、保量、按期向衡变公司交付了14台换流变压器绕组线，确保了“宁电入湘”工程衡阳站的建设进度。

“变压器绕组线是变压器的关键部件，变压器的高性能要求对我们而言同样是一大挑战。”金杯电工董秘黄跃宇告诉记者，“在确保各项绝缘性能、导电性能和机械性能符合要求的前提下，导体和绝缘层不能有任何形式的污染，更不允许有任何微小的损伤，这要求从原材料到绕组线的每个制造环节都要有严格的工艺要求和管控措施。”

“然而这一切都是值得的，在产业链上下游共同的努力下，‘宁电入湘’工程建成后，将清洁能源直接送到我们的家乡，金杯电工未来发展也将直接受益于这一工程。”黄跃宇说。

做原创性研发

过去20年间，衡阳、长沙、株洲、湘潭四市的特高压输变电装备产业集群不断攻坚克难，与我国的特高压建设一同，经历了从跟跑到领跑的全过程。在我国目前已投运的31条特高压线路中，27条采用这一集群企业出品的装备，目前集群年总产值超2200亿元。

湖南省工信厅相关人士告诉记者，2024年集群实现总产值占全国比重超25%，其中特高压变压器、电抗器市场占有率已连续10年全球第一。2024年，衡长株潭特高压输变电装备产业集群正式获批国家级先进制造业产业集群，成为国内唯一入选的特高压输变电装备产业集群。

目前衡长株潭特高压输变电装备产业集群内集聚了715家规模企业，已形成覆盖关键原材料、特高压输变电装备、配电装备、电力工程服务等环节的全产业体系。

其中，位居中游的核心设备制造，是整个“衡长株潭特高压输变电装备产业集群”的核心支点，装备企业们普遍以研发为导向，通过不断的技术创新，推动关键设备的制造技术成熟进化，如火车头一般牵引着整个产业链不断向前。

“目前，世界上有且只有中国成功建设了交、直流特高压电网并投入商业运行。”长高电新副总工程师邓文华告诉记者，“以前，我们做高压/超高压开关，尚可以跟随国外技术水平，然而到了特高压领域，全世界都没有先例，我们只能摸着石头过河。”

开关是电路中的必需部件，大众熟悉的家庭场景中，应对220V电压的开关尺寸往往只有拇指大小。然而在特高压环境中，开关的尺寸会上万倍地放大。在长高电新厂区，记者看到，两个二十多米由特制绝缘体支撑的钢铁巨塔拔地而起，巨塔的顶端各有一个直径约四米的大铝球相对而立，随着开关主触头以毫米级的精准度将两个铝球链接在一起，巨大的能量流过电网，上千公里外的整座城市都会被瞬间点亮。

“特高压环境会带来许多普通环境下想象不到的困难。”邓文华告诉记者。以发挥均匀电场作用的两个铝球为例，球体的弧度需要专门研发。均匀扩散的电场就像是在水中慢慢荡漾开去的波纹，逐步有序地向远处散开，然而如果铝球尺寸及弧度计算错误，局部过高的电场会瞬间化为“巨浪”，将开关外部的绝缘介质击穿，引发短路故障。

电场只是特高压环境开关开发技术难点之一，特高压环境下的绝缘体设计、超大容量负荷的发热控制，大结构尺寸下运动平稳性控制……一系列难题均需要克服解决。“这些困难是世界性的，仅有中国少数几个厂家能够攻克，我们的技术参数也引领了相关领域的发展。”邓文华说。

±1100kV换流变压器、1100kV并联电抗器、海上风电专用塔筒变压器、特高压柔性直流换流阀……衡长株潭特高压输变电装备产业集群在特高压领域累计创造了数十项世界第一和上百项全国第一。

这背后，是集群企业整体保持高研发强度。集群里，有9家国家单项冠军企业和61家专精特新“小巨人”企业。在35个国家级创新平台和161个省级平台的支持下，衡长株潭特高压输变电装备产业集群正在从中低端制造向“高端化”制造转型。

向更“高”处攀登

无论研发还是制造，中国的特高压输变电装备都已经处于国际领先地位。下一步，衡长株潭特高压输变电装备产业集群的目标是什么？

“创建世界级特高压输变电装备产业集群！”湖南省工信厅去年编制的《衡长株潭输变电装备先进制造业集群培育提升三年行动方案（2024—2026）》明确提出这一目标，预期到2026年集群总营收2700亿元，到2030年集群总营收突破4000亿元。

龙头企业们已经忙碌起来，进一步加大研发力度。在黄跃宇看来，研发方向一方面是进一步提升装备的安全可靠性，另一方面是进一步提高装备的运行效能，助推中国特高压向更“高”处攀登。在这个过程中，进一步加码智能制造能力、加大原创技术开发能力是重要抓手。

邓文华至今都记得十几年前第一次参与特高压产品设计时，用纸和笔开展工作的经历。“当时为了计算开关的平衡性，光公式计算就做了好几页，将计算结果转化为图纸又是好多本，花了大半年才把产品给做出来。而如今，产品尺寸越来越大、电压等级越来越高，在三维设计软件和有限元仿真分析软件的拟合下，研发效率有了十几倍的提升。”

在“宁电入湘”工程14台高端换流变压器的制造中，衡变公司的图纸全部实现三维设计，通过数字仿真验证技术模拟了上千种方案，优化线圈结构，摸索出导线焊接最合适的工艺参数，把±800千伏换流变焊点从450个压缩到42个，但焊点操作的可靠性却提升了10倍。在王群伟看来，这不仅是技术的胜利，更是中国高端装备从“能用”到“极致”的缩影。

在金杯电工，千方百计地降低损耗、提升运行效能是当下的研发重点之一，公司瞄准了材料升级。变压器的损耗主要来自线圈和铁芯，目前公司自主研发的“超薄漆膜”技术已经在非特高压变压器上应用。“绕组线绝缘层的潜力还有很多可以挖掘，我们期待与上游原材料供应商建立深度协同机制，通过联合技术攻关等方式突破绝缘材料技术瓶颈。”

而在政策赋能端，湖南省工信厅相关人士介绍，在2025年省工信厅规划了“四项”重点工作，提高发展质量与加速出海是两大重点方向之一。

以高标准促进高质量发展：围绕新工艺和新产品开发，湖南省工信厅将鼓励、指导和帮助集群企业，特别是中小企业提升标准质量水平，共计划参与制修订200个国家和地方标准。以龙头企业引领出海：借助和发挥龙头企业海外市场引领作用，合作在“一带一路”共建国家建立100个营销机构或办事处，进而促进集群400家企业产品远销海外。

“输变电装备产业集群是实现‘双碳’目标和保障能源安全的关键支撑，也是我国建设制造强国的优势产业。”衡变公司董事长种衍民表示。展望未来几年，列入计划的特高压有“十六交十二直”，“十五五”期间我国特高压工程投资将保持高强度。

在新的挑战与机遇面前，种衍民建议，通过完善顶层设计、优化产业布局、发挥龙头企业引领作用以及加强市场监管等措施，提升产业链、供应链稳定性和竞争力，推动集群高端化、智能化、绿色化发展，以打造世界一流的产业集群，为我国制造业高质量发展提供重要支撑，助力中国经济在全球产业链中迈向更高水平。

记者观察：二十年坚持不懈 达跬步千里之效

“衡长株潭特高压输变电装备产业集群”为什么能成功？对原创性、引领性创新的不懈追求，是这个“集群”中所有企业共同的“精神基因”。

为什么要做原创性研发？“因为在特高压领域，海外也没有形成成熟的技术和设备，我们就是拿着钱也没地方买，没地方学。”

为什么要做引领性研发？“因为从交流特高压到直流特高压，电流从5000A到8000A，从常规直流到柔性直流，从低海拔到高海拔，中国的实际应用场景确确实实需要这些前沿的技术储备。”

说到底，目前世界上有且只有中国成功建设了交、直流特高压电网并投入商业运行，而“衡长株潭特高压输变电装备产业集群”整体领跑世界的技术水平，也是和中国的特高压工程应用与实践同步发展的。

然而，从创新到应用的转化，并非只是财报上看到的“集群企业平均研发投入强度约5%”。这一过程根植于我国超大规模的市场空间，受益于我国过去20年里建立的工程师红利，更是源于研发人员们日日夜夜直面问题、拆解问题、解决问题积累而成的破茧成蝶。

在这样的日夜耕耘中，衡长株潭特高压输变电装备产业集群以及整个中国特高压产业创造了了不起的成就，为我国新型能源体系建设作出巨大贡献。

经济发展“含绿量”显著提升：过去10年，我国煤炭占能源消费比重下降12.6个百分点，非化石能源消费量翻了一番多，总量规模稳居世界第一。“能源的饭碗必须端在自己手里”，“西电东送”工程的输电能力已超过3亿千瓦，支撑我国东中部地区约1/5的用电需求。以技术革命锻造现代化能源产业链。

新的挑战、新的课题已经摆在面前。截至3月底，我国风电光伏发电装机达到14.82亿千瓦，历史性超过火电装机。未来，在能源结构加快转型下，特高压产业需进一步高端化、智能化、绿色化发展。

打破“内卷式”竞争，加强合作协同，是衡长株潭特高压输变电装备产业集群企业发展的共同选择。记者留意到，各主体聚焦自身核心优势，在集群内企业之间，上下游企业之间，企业与高校之间的合作交流密集展开。

从世界一流的技术创新，到世界一流的产业集群，在凝聚科技创新共识的基础上，“衡长株潭特高压输变电装备产业集群”将继续为我国制造业的高质量发展提供支撑。