【技術開發單位】中國電子科技集團公司第二十一研究所
【技術簡介】斯特林發動機技術作為世界上熱轉換效率最高的熱機，通過外部燃燒的高溫氣體加熱內部循環的工質，使工質受熱膨脹推動活塞做功而輸出功率，并通過斯特林循環工作的復雜熱—機—電—冷耦合系統而具備電、熱、冷三聯產特性，既可作為斯特林發電機和斯特林制冷機，也可作為原動機以及熱泵或壓力發生器使用，是目前世界發達國家競相投巨資重點開發的新興主導戰略產業。而我國在斯特林發動機和制冷機等領域還處于實驗和示范階段，無法進行規模化量產。特別是我國對低溫和超低溫冰箱的需求主要依賴進口，一直受到國際斯特林制冷技術強國的技術與產品封鎖。本項目一體化解決了自由活塞式斯特林發電機和斯特林制冷機核心技術及其一系列產品生產工藝問題，培育起了由近百家協作企業組成的斯特林核心零部與材料供應鏈體系，成功開發了40W、60W、80W和800W、1000W、1200W以及3000W等系列斯特林發電機和制冷機產品，擁有獨立知識產權，具備低成本與規模化量產能力，填補我國空白，達到國際領先水平，一舉打破國際壟斷和對中國的技術與產品封鎖，開創了我國能源與制冷等產業發展的新路徑與新空間。
【主要技術指標】
（1）斯特林發電機產品主要性能指標是：結構優化，完整氣密式/全密封設計；太陽能熱發電效率達29%，綜合發電效率最高可達95%的能量轉換效率；可適用多種熱源發電，180℃電機啟動溫度；超靜音（65db 噪音）、低震動、低廢熱釋放；大功率負荷時，可以簡單并聯使用，即可分布式發電，也可以集中發電，并網簡單。
（2）斯特林制冷機主要技術指標有：機身全密封設計；超靜音（60db 噪音）、低震動、低廢熱釋放；制冷2分鐘達到-50℃，10分鐘達到-100℃，20分鐘內達到-120℃，真空條件下最低溫度可達-233℃；使用氦氣為冷卻劑，更加環保、經濟。
【技術特點】本項目開發斯特林發動機產品與傳統內燃機相比主要有十分獨特的產業價值：
（1）燃料來源廣。斯特林發動機對燃料適應性很強，可用燃料除了煤、石油、天然氣、化石燃料外，還包括太陽能、原子能、化學能，以及木材、秸稈等農林廢棄物燃燒所放出來的能量。斯特林發動機還可以用來回收各種分散或低品位的熱能。
（2）熱效率高。理想斯特林循環由2個等溫過程和2個等容過程組成，其理論循環效率等于相同狀態下的卡諾效率。實驗表明，斯特林發動機的實際有效效率能達到32%～40%，最高可達47%。
（3）排氣污染小。由于斯特林發動機的燃燒過程是連續的，空氣燃燒比的變化對效率和功率的影響都很小，所以斯特林發動機可以在足夠的空氣下運轉，燃料的燃燒值比較高，和內燃機相比，大大降低了廢氣中CO、HC等有害氣體的含量。
（4）噪音低。斯特林發動機沒有氣閥機構且工質在汽缸內的壓力變化類似于正弦，并且沒有燃燒產生的爆震和排氣波，因而斯特林發動機運轉比較平穩，噪音比較小。如STM公司生產的50kW的斯特林發動機，其裸機工作時在1m處的噪音低于75dB。
（5）運轉特性好。由于斯特林發動機中最大壓力與最小壓力之比一般小于2，因此，其扭矩比較均勻、運轉比較平穩。此外，斯特林發動機的超負荷能力強，在超負荷50%的情況下仍然能正常運轉，相對于內燃機5%～15%的超負荷能力而言具有更好的運轉特性。
（6）結構簡單，維修方便。斯特林發動機的結構簡單，比內燃機少40%的零部件。例如，自由活塞式斯特林發動機只有三大部件：密封的氣缸和2個活塞，沒有容易出故障的氣閥機構、高壓噴油系統和需要良好潤滑的活塞環，便于保養維修。
【適用范圍】高溫太陽能應用，太陽能光熱發電。中溫太陽能應用，工業蒸汽（替代或部分替代傳統工業蒸汽鍋爐）、城鎮集中供暖工程、社區供暖、太陽能空調集熱制冷、稠油熱采、煙草、中藥材、食品干燥等。
【專利狀態】掌握斯特林發動機及制冷機核心技術，擁有自主知識產權，已獲得多項專利并掌握超過百種專有技術與保密工藝等，部分產品已通過歐盟CE、歐盟ROHS和日本PSE等國際認證。
【技術狀態】小批量生產階段
【合作方式】
投資需求。本項目屬于國家重大新興戰略產業，計劃采取股權投資、風險投資和債權融資等多種途徑尋求社會資本投資，合作進行規模化量產、拓展市場，擴大經營。
推廣應用。本項目實行整體規劃，分期實施，滾動開發。前期項目啟動資金需要5000萬元，主要是作為斯特林電機產業啟動杠桿資本，完善斯特林電機核心及重大關鍵技術，實現批量化生產，進行產業化推廣形成新的商業模式，進一步整合和撬動更大社會資本，打造產業開發平臺，跨地域、跨行業協同開發。可直接創造產值40-50億元以上，并帶動社會產業鏈開發創造數百億元產值。
【預期效益】目前，我國向國際市場采購同類型斯特林產品的報價都在折合人民幣16～20萬元之間，而且由于發達國家對中國實施斯特林產品封鎖或限售政策，往往需要借助第三方機構曲線采購，實際到手價格甚至更高。而項目定型產品僅為國際市場同類型產品價格的四分之一，產品毛利率高達40%，極具市場競爭優勢。如項目批量化生產可進一步降低生產成本，投資效益進一步提升。項目投資收益率保持在35～50%以上。項目投資預計3～5年時間即可收回全部投資。
項目可直接創造良好的創新收益，并可以帶動形成百億元甚至數千億元的相關產業鏈縱深及其相關配套產業集群開發規模，培育我國獨特的新能源和制冷及相關應用產業可持續發展優勢。
項目擁有世界領先的斯特林發動機核心技術，是當前國際新能源產業鏈和價值鏈中的一個關鍵性和中樞性的環節，具有巨大的潛在節能環保價值，將為國家與地區新興戰略產業布局提供優越的戰略先機與核心技術支持，有效促進和帶動新能源與環保節能產業的發展，創造良好的生態環境效應。
本項目技術創新研發與產業化開發，還可以直接帶動地方先進制造業、新材料和磁性材料、模具、機械加工等產業健康發展，并直接創造突出的社會勞動力就業等良好社會效益。
【聯系方式】黃志遠 021-64367300-349/18930259292