抽水蓄能背后的“硬核心脏”：3D打印技术如何改写转轮制造格局？

在“双碳”目标引领能源结构深度转型的今天，每当我们谈论风电、光伏等清洁能源的大规模并网，总有一个“隐形守护者”在背后默默支撑——抽水蓄能电站。它既是电网的“稳定器”，能够平抑新能源发电的间歇性波动；也是“能源仓储管家”，能在用电低谷储水、高峰发电，堪称新型电力系统的“压舱石”。 而这座“能源堡垒”的核心动力源，正是水轮机；水轮机的“心脏”，则是看似不起眼却技术含量拉满的转轮铸件。

一颗“心脏”的自我修养：转轮为何是抽蓄电站的核心？

抽水蓄能电站的转轮，绝非简单的金属部件——它是集叶片、上冠、下环于一体的复杂螺旋回转结构，像一组精密设计的“能量转换器”，直接决定了电站的运行效率、稳定性与安全性。不同电站的水头（水位差）、流量工况千差万别，转轮的设计也必须“量身定制”。更具挑战的是，它的结构堪称“制造业难题”：流道封闭狭长、叶片包角大，部分叶片最小壁厚仅8mm（相当于一枚硬币的厚度），相邻叶片间距窄，翘曲度控制难度极高。 过去，转轮制造多采用“分铸组焊”工艺：上冠、下环、叶片分别铸造后再焊接组装。这种方式不仅制造周期长（光焊接返修就可能占去大量时间），更关键的是，焊缝多集中在叶片R角等应力集中部位，长期运行中开裂风险高，给电站安全埋下隐患。随着抽蓄电站向“高水头、大容量、高转速”升级，传统工艺逐渐跟不上需求——转轮的材料性能、尺寸精度要求已逼近现有技术天花板。

工艺革新：半整铸技术如何破解“制造困局”？

当传统工艺遭遇瓶颈，一种更先进的制造方案应运而生——半整铸工艺，而将这一工艺与3D砂型打印技术深度融合的，正是中国铸造行业的排头兵企业、中国铸造协会名誉会长单位——共享集团旗下的共享铸钢有限公司。什么是半整铸工艺？简单说，它打破了“分件铸造+焊接”的传统模式，通过一体化铸造思路，将转轮的上冠、下环与叶片部分整合铸造，再配合精准加工完成成品。更关键的是，共享铸钢还为这一工艺配上了“黑科技”——3D砂型打印设备与材料：

· 无需传统木模/金属模，利用3D打印砂芯造型直接跳过叶片起模难题，成型周期大幅缩短；

· 砂型尺寸精度控制在±0.5mm以内，过流面加工留量减少，加工周期再砍一刀；

· 叶片焊缝从两道减至一道，组焊效率提升50%以上，且焊缝避开应力集中的R角，开裂风险直降；

· 加工量减少还能保留铸件表面细晶区，转轮耐磨性显著提高，长期运行更可靠。

共享铸钢的半整铸工艺还具备极强的“适应性”——无论是以上冠+下环为核心的基础结构，还是分内环、中环、外环的复杂设计，都能精准匹配不同水头、容量的抽蓄电站需求，真正实现“一项目一方案”。

工艺的突破，最终要靠实打实的项目业绩来证明。截至2025年，共享铸钢已凭借半整铸工艺+3D砂型打印技术，为国内外20余项重大抽蓄工程交付超70台套、净重超2500吨的转轮铸钢件，每一个项目都堪称“行业标杆”：

· 浙江长龙山抽蓄电站：拿下“世界第一”——最大发电水头756m，共享铸钢承制4台半整铸转轮，单机叶盘重42吨，为这座“抽水蓄能巨无霸”提供核心动力；

· 浙江天台抽蓄电站：刷新“国内纪录”——单机功率425MW（国内抽蓄电站之首），额定水头724m（世界最高），4台转轮均由共享铸钢打造，单台叶盘重42.8吨；

· 印度Nathpa Jhakri抽蓄电站：走出国门的“中国智造”——为印度未来水电项目树立标杆，2台转轮精准匹配当地工况……

从新疆哈密（新疆首座抽蓄电站）到广东肇庆（粤港澳大湾区首个变速抽蓄电站），从山西浑源（国家“十四五”重点工程）到甘肃张掖（河西清洁能源外送支撑），共享铸钢的订单覆盖全国，持续为能源转型注入“中国芯”。 这些业绩的背后，是共享铸钢对技术的极致追求：由共享集团自主研发的3D打印设备、专属铸造材料、全流程质量管控体系，让“高质量、短周期、成批量”不再是选择题，而是标配。客户的每一次肯定，都是对“中国铸造”实力的最佳背书。

以“芯”赋能，共赴绿色未来

当抽水蓄能成为能源转型的“关键一环”，当转轮制造迎来工艺革命的“黄金时代”，共享铸钢始终站在前沿——以半整铸工艺为笔，以3D打印技术为墨，在全球能源版图上书写“中国智造”的故事。 未来，随着抽蓄电站对转轮性能的要求不断升级，共享铸钢还将持续创新，用更先进的技术、更可靠的产品，为抽水蓄能事业保驾护航，助力我国能源结构绿色低碳转型，向着“双碳”目标稳步前行。 这颗抽水蓄能的“硬核心脏”，正跳动出属于中国制造业的强劲节奏！