我國的核能工業(yè)走過了一條不平凡的道路,這是一條披荊斬棘的道路,其中有很多相關(guān)企業(yè)為我國核能產(chǎn)業(yè)擺脫對國外供應(yīng)的依賴，攻堅克難的故事。我們將其披露出來，讓這些故事串成一串，展示出我國現(xiàn)代核能產(chǎn)業(yè)鏈是怎么形成的。

“嗡嗡嗡——滋滋滋——”

剛走近上海電氣核電設(shè)備有限公司(以下簡稱“上核公司”)生產(chǎn)核島主設(shè)備(包括蒸汽發(fā)生器、堆內(nèi)構(gòu)件、濕繞組主泵等)的車間門口，各種轟鳴聲就已傳來。來到某項目蒸汽發(fā)生器近4米高的管板下筒體組件跟前，一位工人正在進行管板一次側(cè)鎳基合金堆焊作業(yè)。為保證堆焊區(qū)域母材熱影響區(qū)性能和防止產(chǎn)生裂紋等危險性缺陷，左右各十幾個燃氣火焰炬正在加熱管板，即便記者站在距離其5米遠的安全通道處，仍能感受到火焰的滾滾熱浪。

在廠房門口，一臺已經(jīng)制造完成的蒸汽發(fā)生器平放在滾輪架上?！斑@些制造完成的主設(shè)備，可以借助我們可靠泊5000噸級自備重件碼頭，直接運抵核電站建設(shè)現(xiàn)場。”上核公司總工程師張茂龍向記者介紹道。

日前，《中國能源報》記者走進由國家電投依托上海核工院牽頭發(fā)起的“國和一號”產(chǎn)業(yè)鏈聯(lián)盟相關(guān)企業(yè)調(diào)研時，了解到很多相關(guān)企業(yè)為我國核能產(chǎn)業(yè)擺脫對國外供應(yīng)的依賴，攻堅克難的故事。通過重大專項實施，從主泵到690U型管，從設(shè)備到零部件，已突破長期以來制約我國核電發(fā)展的瓶頸，主系統(tǒng)主設(shè)備全面實現(xiàn)國產(chǎn)化，三代非能動壓水堆核電國產(chǎn)化率從31%提升到90%，“國和一號”現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)鏈已雛形初現(xiàn)。

民營企業(yè)自主探索遇難題

為擺脫對國外核能設(shè)備、零部件等的供應(yīng)依賴，2006年，國務(wù)院將“大型先進壓水堆核電站”和“高溫氣冷堆核電站”列入國家科技重大專項，并于2008年批準“大型先進壓水堆核電站重大專項總體實施方案”，產(chǎn)業(yè)鏈的故事由此展開。

例如，核電用690U型管合金(以下簡稱“U型管”)，是百萬千瓦級核電機組中蒸汽發(fā)生器需使用的關(guān)鍵特殊材料。被核燃料加熱的熱水，正是通過蒸汽發(fā)生器里無數(shù)根細長的U型管進行能量交換，從而產(chǎn)生高溫高壓蒸汽并實現(xiàn)發(fā)電。其不僅尺寸繁多，而且對于密封精度、防腐蝕、防放射性的要求很高。此前，世界上只有法國、日本和瑞典的3家公司能夠生產(chǎn)此類產(chǎn)品，售價高達300萬元/噸。

江蘇銀環(huán)精密鋼管有限公司董事長、寶銀特種鋼管有限公司莊建新2005年就已看到U型管的發(fā)展方向，他向記者講述了在外“求學(xué)”被拒之門外的故事?！爱斈晡?guī)е粋€翻譯，身上揣著幾千美金，去了法國最早做690U型管的老牌制造廠，想要通過股權(quán)換人家的技術(shù)。結(jié)果到了人家那，只在接待處看了個光碟喝了杯咖啡，連門都沒讓進?！?/p>

2007年，寶銀特種鋼管有限公司(以下簡稱“寶銀公司”)正式成立。在設(shè)計單位上海核工院的指導(dǎo)下，寶銀公司投入大量研發(fā)資金，自主研制精密管裝備和全流程生產(chǎn)線，經(jīng)過幾年的攻關(guān)努力，終于生產(chǎn)出了第一根國產(chǎn)的核電站用U型管。

“起初我們的生產(chǎn)率很低。生產(chǎn)150噸的U型管需要一年半的時間。在這期間不斷出現(xiàn)問題，反復(fù)調(diào)整。隨著技術(shù)的不斷進步，如今我們一年產(chǎn)能可達550噸。”寶銀公司副總經(jīng)理吳青松表示，“搞技術(shù)，要想實現(xiàn)‘0-1’的突破，起步是最難的?！?/p>

“當時國內(nèi)有人根本不相信民營企業(yè)能夠生產(chǎn)出這樣的管子。在這個過程中，受福島核泄漏的影響，公司投入15億元建設(shè)的產(chǎn)線虧損了4個億，也經(jīng)歷過生死存亡的時刻。但就是為了爭這口氣，一定要把技術(shù)拿到自己手里!”莊建新說，“目前國內(nèi)已建和在建的所有核電站均有寶銀公司提供的產(chǎn)品。”

有意思的是，在2010公司首套產(chǎn)品成功下線后，法國瓦盧瑞克公司得知消息也來中國投資690U型管產(chǎn)線，爭奪國內(nèi)市場份額，這家法國公司正是當初將莊建新拒之門外的那個老牌制造廠。2022年，寶銀公司成功收購其在中國的分公司——瓦盧瑞克核電管材(廣州)有限公司。

產(chǎn)學(xué)研一體化提供支撐

“如果不是上海核工院找到我們，我們民企甚至都不知道市場上還有這些需求，研制過程中所需要的配件也很難在市場上找到匹配的供應(yīng)企業(yè)，研制出產(chǎn)品的項目應(yīng)用也會成問題。有了產(chǎn)業(yè)鏈的支持，這是從無到有，從‘0’到‘1’的轉(zhuǎn)變?！闭憬瓊愄貦C電有限公司(以下簡稱“倫特公司”)總經(jīng)理吳方亮坦言。

倫特公司原本是一家做溫度儀表的地方民營企業(yè)，2015年，在上海核工院的帶動下進入核電產(chǎn)業(yè)，與上海核工院聯(lián)合開展“國和一號”堆芯儀表套管組件的國產(chǎn)化研發(fā)工作。其研制的IIS堆芯儀表系統(tǒng)是監(jiān)測反應(yīng)堆堆芯運行狀態(tài)的“眼睛”，可以幫助堆芯避免出現(xiàn)溫度過高或功率過大的情況。

“現(xiàn)國內(nèi)在役的五十幾個核電機組的堆芯儀表套管組件都是由國外公司供貨?！眳欠搅帘硎?，進口不僅貴，話語權(quán)也極其受限。要進口該產(chǎn)品，外方不但設(shè)置了各種門檻，還會以技術(shù)支持費等借口額外收費?！斑@是對國內(nèi)沒有自主供貨能力的一種侮辱，一定要把這個關(guān)鍵設(shè)備做出來!”

在國內(nèi)毫無研制和測試經(jīng)驗的前提下，上海核工院與倫特公司聯(lián)合開展技術(shù)攻關(guān)，從無到有突破各種技術(shù)難題。“從2015年到2021年，從原理樣機到工程樣機再到最后取證模擬件完成整個鑒定試驗，一共花了6年多時間?，F(xiàn)在我們已經(jīng)實現(xiàn)了批量化生產(chǎn)?！?/p>

不僅攻克難題，還有創(chuàng)新突破?！耙驗閺膬x表傳出的電流極小，我們采用了更適合弱信號傳輸?shù)逆z裝電纜，在8個傳感器傳輸出口連接了礦物電纜組件。此前，進口產(chǎn)品的電纜組件都采用了有機電纜。鎧裝電纜的壽命更長，壽期可達到60年，也更耐高溫。從經(jīng)濟性來看，核電站正常服役期限60年間，無需更換就能覆蓋整個服役期了。而堆芯儀表套管組件有20年設(shè)計壽命，在核電站60年服役期內(nèi)也僅需更換2次。”

形成完整核電產(chǎn)業(yè)鏈

據(jù)了解，經(jīng)過逾50年的發(fā)展，特別是通過國家科技重大專項實施，上海和長三角地區(qū)已形成集研發(fā)設(shè)計、設(shè)備制造、工程承包、建造安裝、運行維護等的完整核電產(chǎn)業(yè)鏈，建成我國規(guī)模最大、業(yè)務(wù)最全的核電產(chǎn)業(yè)集群。以“國和一號”示范工程為例，已采購的裝備中，長三角地區(qū)企業(yè)供貨占比達51%。其中，上海核電產(chǎn)業(yè)集聚200余家企事業(yè)單位，從業(yè)人員近2萬人，產(chǎn)業(yè)年總產(chǎn)出超過240億元，核島裝備國內(nèi)市場占有率達到近40%。

“民營企業(yè)具有專注精神。大企業(yè)做小設(shè)備，在經(jīng)濟性上也許并不劃算，但若是由專注精、特、尖的小企業(yè)來做，更具有持續(xù)性。此外，聯(lián)盟的建立，不僅為‘國和一號’提供后備支撐，也為整個核能產(chǎn)業(yè)鏈提供具有過硬技術(shù)的生產(chǎn)企業(yè)。”上海核工院科技創(chuàng)新部副主任夏迪表示。

“在推進‘雙碳’目標背景下，核電發(fā)展的春天又一次來臨。目前我們具有年產(chǎn)6臺(套)百萬千瓦級核島主設(shè)備的制造能力，總體可滿足發(fā)展需要。”張茂龍表示。

吳青松說：“福島核泄漏事故后，核電站核準擱淺，對民營企業(yè)打擊很大。我們的U型管售價比進口產(chǎn)品大大降低，甚至還有國外企業(yè)在招標中惡意壓價。不過，只要有持續(xù)的市場需求，我們通過以量帶利就能繼續(xù)維持。‘國和一號’產(chǎn)業(yè)鏈聯(lián)盟面向產(chǎn)業(yè)化，像一根‘線’把我們這些產(chǎn)業(yè)鏈上的企業(yè)穿項鏈似的集合起來，通過平臺為我們提供項目，保障了可持續(xù)性發(fā)展。”