产业链是如何形成的——第三代核电“国和一号”的自主创新之路

  “这是‘国和一号’首堆的最新国产化率。数字还在继续提升，100%国产化能力是最终目标！”11月8日，国家电力投资集团公司（以下简称“国家电投”）核能总工程师、“国和一号”总设计师郑明光，指着公司大屏上的数字告诉科技日报记者。

  “国和一号”是我国在引进消化吸收国际三代先进核电技术基础上，自主研发的大型先进核电型号。作为国家重大科学技术专项，“国和一号”在立项时就肩负特殊使命——解决我国大型先进核电机组批量化建设的能力与安全问题。

  对“国和一号”牵头单位国家电投而言，提升国产化率是一道必答题。以100%国产化目标为牵引，国家电投勇担“链长”使命，通过持续不断补链、强链、固链，锻造出一条完整、安全、经济的三代核电产业链。

  “国和一号”示范工程两台机组共有8万余台设备，部分核级设备要求严苛，研制难度极大，此前国内并不具备生产能力。

  研发初期，为了可以尽快实现商业化运行，研发团队在对我国核电装备产业全面梳理的基础上，首先选择攻克其中“最贵”“最难”的部分，剩余小部分标准设备则进行国际采购。“这一小部分设备属于市场行情报价合理、竞争充分、不存在少数几家企业垄断的物项，也不可能影响‘国和一号’的落地和出口。”郑明光解释说。

  然而，这一小部分设备却像巨石，压在核电人的心头，也成为中国核电产业链的短板。

  为了彻底补上短板，避免“因1%卡死100%”，在攻克大多数设备国产化难题后，国家电投带领产业链上下游单位开展联合攻关，向着“国和一号”100%国产化目标冲刺。

  作为牵头设计单位，国家电投上海核工程研究设计院有限公司（以下简称“上海核工院”）累计派出120多个小组摸底调研，在此基础上，制定产业链图、技术路线图，划定清晰的国产化工作范围；成立总体协调组、设计替代组、科研攻关组、工程应用组等专业工作团队，针对不一样的材料与设备，展开多方协同攻关。

  位于浙江温州的浙江伦特机电有限公司（以下简称“浙江伦特”），“国和一号”参研人员已数不清来过多少回。该公司生产的堆芯仪表套管组件，是监测核电站堆芯运作时的状态的“眼睛”，技术方面的要求十分严苛，是国产化攻关的重点。

  为了突破这一关键产品，上海核工院及浙江伦特联合产业链上游的材料企业，以及下游的集成制造和测试企业等，组成攻关联合体，从原材料到应用全链条发力。

  “要实现100%国产化不留‘死角’，‘单打独斗’是行不通的，上下游必须联合。”上海核工院总经理助理田林和记者说，通过产业链的紧密协作、相互支持，核级大锻件、690U型管、非能动余热排出阀等一系列关键材料设备成功实现国产化。除了“国和一号”，这一些产品还大范围的应用于国内其他核电型号及相关领域，有力推动了我国三代核电自主创新发展。

  根据与外方协议，“国和一号”作为三代非能动压水堆核电，要想具备自主知识产权，电功率必须超过135万千瓦。这一数字远超上一代及国外同类机型，给我国原有核电产业链带来很大挑战。

  主泵首当其冲，它是保证反应堆堆芯热量导出与安全的关键设备，被称为核电站的“心脏”。

  大功率机组需要匹配大功率主泵。“国和一号”主泵设计流量相较我国此前引进的AP1000机型提升21%。同时，非能动核电机组采用的无轴密封屏蔽泵或湿绕组主泵，安全性要求更高，制造难度也更大。

  “例如，屏蔽泵研制涉及到屏蔽套、耐高温线圈在允许电压下不导电的材料、止推轴承等一系列环节，不是单独哪一个领域的问题。”郑明光说，“这就需要整个产业链技术全面增强。解题的答案只有一个，就是调动一切可以调动的企业主体，充分激发其创新活力。”

  “国和一号”基于AP1000技术自主创新，主泵一开始也采用屏蔽泵技术路线。面对研发中遇到的瓶颈，上海核工院一方面继续组织企业组织屏蔽泵技术攻关，另一方面，并不拘泥于单一主体和单一路线，而是大胆引入上海电气旗下的中德合资公司凯士比，研发出全新的湿绕组主泵，成功破解了“国和一号”主泵技术难题。这也是湿绕组主泵在全世界内首次用于压水堆核电机组。

  与此同时，屏蔽泵技术也取得突破。至此，“国和一号”在主泵方案上成功实现了“两条腿”走路，标志着我国在主泵工程技术领域达到世界先进水平。

  如今，我国核电产业链的“朋友圈”里，不仅有国有企业，还包括中外合资企业和慢慢的变多的非公有制企业。在充分协同、良性竞争的氛围中，产业链企业技术实力慢慢地加强。仅2022年，就有12家企业先后成长为专精特新“小巨人”企业。

  核电装备不同于一般产品，从研发取证到落地应用，周期长、投入大。企业资金投进去，能否实现产业化应用并获得回报，是产业链企业特别是非公有制企业的一大顾虑。

  “大家好才能走得远。要保证产业链安全稳固，就要让参与企业从中获益，有动力不断开拓创新。”上海核工院科研创新部副主任夏迪和记者说，为了打消企业顾虑，尤其是让众多非公有制企业“不吃亏”，确保产业链稳得住、走得远，上海核工院一直在优化产业链运作模式。

  例如，为了让研发成果能够尽快通过试验落地应用，上海核工院一方面统筹链上具备能力的企业，为条件不足的非公有制企业产品提供试验服务；另一方面，主动变革工作流程，在部分设备中将研发、试验、取证、制造四线同时推进，有效缩短产品落地周期。同时，还在产业链中引入“研发供货一体化”模式，研发成功即供货应用，为研发难度大、市场需求相对小的设备提供保障。

  在一系列措施加持下，链上企业吃下“定心丸”，有了源源不断的创新动力，产业链也更具活力。

  为了最大限度保证产业链安全稳定，推动良性竞争，国家电投聚焦关键技术产品，布局多家企业、多条路线共同研发。以蒸汽发生器为例，上海电气、东方电气、哈尔滨电气以及中国一重等都具备相应生产能力，产业链韧性和稳定能力明显地增强。2022年2月，“国和一号”产业链联盟正式成立，产业链合作模式以联盟形式正式固定下来。

  今年9月，习在浙江考察时指出，强化企业科学技术创新主体地位，推动创新链产业链资金链人才链深层次地融合，加快科技成果落地转化。

  “截至目前，‘国和一号’产业链联盟签约企业已从最初的17家增长至99家。”回首锻“链”之路，郑明光信心满怀地说，“在产业链的带动下，一个创新要素集聚、各方通力合作的‘同心圆’必将越绘越大，为我国装备制造业实现高水平发展赋予新的动能！”