“國和一號”現代產業鏈建設經驗觀察

吳笑妍 王倩倩

“國和一號”（CAP1400）是國家電力投資集團有限公司（以下簡稱“國家電投”）落實國家三代核電自主化發展戰略，在引進消化吸收非能動壓水堆核電技術的基礎上，依托“大型先進壓水堆核電站”國家科技重大專項開發的、具有完全自主知識產權的第三代核電型號，歷時十多年科研攻關，涉及700余家單位、3.1萬余名科技工作者，集我國三代核電技術和產業創新之大成。

國家“十四五”規劃綱要提出：“堅持自主可控、安全高效，推進產業基礎高級化、產業鏈現代化，保持制造業比重基本穩定，增強制造業競爭優勢，推動制造業高質量發展。”

著眼于提升產業鏈供應鏈韌性和安全水平，加快實現核電領域產業基礎高級化和產業鏈現代化，國家電投掌鏈“國和一號”，引領我國核電技術和產業水平實現從二代向三代的跨越，樹立起中國三代核電科技創新標桿，探索形成一條新型舉國體制下的中國核電特色發展之路。

劍指100%國產化，及早全面布局

早在2021年6月，國家電投就全面啟動了“國和一號”產業鏈“固鏈、強鏈、補鏈、塑鏈”工作，以“國和一號”為驅動，引領相關合作企業集智攻關，推動建立我國完整的、先進的、經濟的、自主可控的核電產業鏈。

國家電投上海核工程研究設計院（以下簡稱“上海核工院”）設立“國和系列工程設備100%國產化專項工作組”，累計派出120多個調研小組，依托“國和一號”示范工程和三門、海陽項目的合格供應商，由公司領導親自掛帥，深入制造工廠一線，對國和系列電廠全廠設備進行調研。

按照進口條目與項目的關聯程度、國內加工制造的能力、科研經費的預估等情況，項目團隊識別出存在供貨風險的設備和關鍵零部件。通過全面調研摸排，統一了對“國和”系列工程設備國產化的認識，明確了設備國產化的工作范圍。

上海核工院依據國產化調研的風險評估情況，成立總體協調組、設計替代組、科研攻關組、工程應用組等專業工作團隊，緊密聯系“國和一號”和CAP1000供應商，全面部署和落實國產化相關工作，采用設計替代、補充鑒定、科研攻關和冗余采購等多種手段進行國產化布局。

如果產業鏈體系上某個環節只有一家企業，價格必然會被壟斷，成本也會隨之提高；同時因為缺乏動力，技術也難以進步。只有合理的市場競爭格局，才可能促進整個產業體系的良性有序發展。因此，在重大專項實施過程中，國家電投有序地布局2到5家企業來承擔同一種設備的制造。比如在大鍛件方面，匯聚了中國一重、中國二重、上海重機廠、中國寶武、鞍鋼集團、包鋼、安徽應流等生產企業；蒸汽發生器方面，上海電氣、東方電氣、哈電集團、中國一重都能夠制造；壓力容器方面，幾大電氣集團都具備相應的制造能力；泵給閥門，有兩大企業能生產主泵，有多家企業能夠支撐一般泵給閥門的型號開發……

這種布局，實際上要花費幾倍的心血來溝通和協調。“國和一號”總設計師鄭明光表示，利用國家的舉國機制來提升整體平臺能力，良性的競爭格局也使得產品質量得到保證、價格合理，產業鏈體系穩定有序、集體升級。

2022年2月28日，“國和一號”產業鏈聯盟在上海成立，截至目前累計有68家會員。成立大會上，國家電投副總經理、黨組成員盧洪早表示，在2023年全面實現100%整機設備國產化的能力。

“國和一號”產業鏈聯盟成立一年多以來，聚焦產業鏈“完整性、安全性、先進性”以及“產業基礎高級化、產業鏈現代化”核心任務，設計新組織模式、搭建新創新平臺，發揮新型舉國體制優勢和“雙碳”目標為先進核能提供的超大規模市場機遇，為推動解決“國和一號”產業鏈存量問題及后續可持續高質量自主化發展的需求，做出了諸多努力。

鍛造長板補短板，協同攻關研發

跳出傳統產業鏈上下游企業單純的支配控制關系，國家電投著力探索提供聯結條件或者技術支撐，組織協同攻關和共性技術研發，形成了極具示范意義的創新之路。

任何的先進型號都需要有設備的支撐，對設備的安全性、可靠性、可利用率要求更高，壽命要求更長。原本的設備很難滿足先進型號的要求，所以需要持續的技術迭代，通過技術來牽引產業、裝備、材料的發展。然而，核電設備嚴苛的要求、超常規的尺寸、特殊的用途、極少的用量，讓許多新產品的研發投入與收益不成正比。

被稱為“核電之肺”的蒸汽發生器，是壓水堆核電站主設備之一。傳統蒸汽發生器關鍵材料（690U型管、大型鍛件、核級焊材等）和設計軟件長期依賴進口，且有些并不適配“國和一號”，需要重新設計制造。

作為國內最早擔負核電站設備建造任務的企業，上海電氣核電集團有限公司（以下簡稱“上海電氣”）毅然扛起了“國和一號”裝備制造的重任。他們聯合產業鏈上游的寶武鋼鐵集團，從原材料開始自己研發，協同攻關，成功研發出了適用于“國和一號”的大尺寸鎳基合金支撐板，解決了“國和一號”蒸汽發生器產業鏈上的短板。

反應堆冷卻劑泵，簡稱“主泵”，是核反應系統中唯一的轉動設備，提供反應堆冷卻劑的循環驅動力，型號研發伊始就采用“雙線并行”的模式，一面推進屏蔽電機主泵研發，另一面啟動了濕繞組主泵技術方案。

作為中國三代核電技術研發設計的牽總方，上海核工院與國核示范、沈鼓核電、哈電動裝及上海電氣凱士比核電泵閥有限公司4方組建聯合攻關團隊，全力以赴確保主泵工作及時有效推進：成立主泵研發及工程應用協調推進工作組，召開季度例會、團隊例會、專題協調會，黨員先鋒隊全方位全天候推動主泵各項技術、質量和項目問題尤其是突發問題的解決……

通過產業鏈上下游的協同作戰，2022年，“國和一號”示范工程全部4臺濕繞組主泵與4臺屏蔽電機主泵均完成產品試驗，具備交付條件。兩種主泵技術方案的實現，標志著我國已經完全掌握了這一關鍵核心技術并形成產能，對實現高質量現代產業鏈集群和營造產業鏈良好生態具有重要意義。

與兩款主泵的攻堅歷程相似，非能動余熱排出流量控制閥（PV20）的研發問世周期也大大縮短。通過產業鏈聯盟牽頭組建單位牽引整合上下游資源，提前進行周密部署和反復研判，形成風險控制措施，采取研發與取證并行推進，在國家核安全局的全程取證監督見證下，閥門全部性能試驗和鑒定試驗均一次性通過。據浙江三方核電事業部總經理羅陸生介紹，“產品完成樣機設計、制造及全部63項試驗僅歷時14個月，完成核1級取證僅歷時19個月，明顯優于行業水平。”

此外，“國和一號”產業鏈也帶動了民營企業的科技創新和快速發展。

蒸汽發生器中的U型管不僅尺寸繁多，而且對于密封精度、防腐蝕、防放射性的要求很高。此前，只有法國瓦盧瑞克、日本住友和瑞典Sandvik三家公司能夠生產。

寶銀特種鋼管有限公司（以下簡稱“寶銀公司”）前身是一家叫作“江蘇銀環”的地方民營企業，曾經為國內一些火電站生產過高壓加熱器U型管。2006年，江蘇銀環引入產業鏈上游企業寶鋼集團，合資組建寶銀公司，承擔國家重大專項急需的核電站用U型管生產任務。彼時，還沒有三代核電技術，二代+的U型管進口價格達到了220萬元/噸。

親自遠赴國外求技術，卻被“一杯咖啡一張光碟”打發的經歷讓寶銀公司負責人至今難以忘記，不愿低頭認輸的他決定自主研發。在設計單位上海核工院和總設計師鄭明光的指導下，寶銀公司投入了大量資金，自主研制精密管裝備和全流程生產線，經過幾年的攻關努力，終于生產出了第一根國產核電站用U型管，且價格只有此前進口價的三分之一，僅僅當年就為國家節省了150億元。這也讓原本拒絕合資合作的外國企業態度發生了巨大的逆轉。

通過加入“國和一號”產業鏈，寶銀公司不斷提升研發生產能力，成長速度十分驚人。如今它已成為當地“專精特新”重點企業，也是全球第四個具備核電站核島用U型管生產能力的企業。

“國和一號”每個核電機組有65000到70000件設備，從反應堆到大量主設備如蒸汽發生器主管道，從大設備到鍛件材料，從蒸汽發生器到U型管、管道焊接材料，從燃料包殼到鋯合金，從電纜到探測器、防火材料、雙向不銹鋼材料等等，涉及約70個行業學科。

“一個核電產業鏈體系，需要完整的配套、供應，其實把一個國家材料和設備的整個基礎工業體系全都帶動了起來。”鄭明光說。在他看來，舉國機制、國家平臺，實現了高端產業鏈、供應鏈體系的大集成、大聯合、大配套、大對接。

錨定可持續發展，建立產業生態

目前，我國在役的55臺核電機組的堆芯儀表套管組件均由國外公司供貨，是制約核能自主化發展的“卡脖子”關鍵設備。浙江倫特機電有限公司（以下簡稱“浙江倫特”）是溫州一家設計和制造溫度儀表的民營企業，自2015年起，與上海核工院聯合開展“國和一號”堆芯儀表套管組件的國產化研發工作，歷經5年研制成功，并已完成“國和一號”示范工程的設備供貨。

“加入‘國和一號產業鏈聯盟后，能夠很快打通上下游，有需求時不再是大海撈針，而是可以通過鏈主單位快速對接到符合需求的上下游企業，且經過聯盟篩選過的這些企業供貨能力和產品質量都很靠譜，對我們也是一個很好的支撐，否則研發周期會長很多很多，甚至可能根本無法開始。”浙江倫特機電有限公司總經理吳方亮對《國資報告》記者說。

除了搭建平臺，促進聯盟會員間信息溝通、技術交流、資源共享、業務合作、聯合攻關，“國和一號”產業鏈聯盟還致力于科研、技術、知識產權、投融資、商業模式、市場開發模式的優化創新，促進新技術、新工藝、新產品、新服務和新平臺等科技成果的落地和應用，形成了良好的產業鏈生態。

比如，針對部分核電裝備研發周期長、投入大的特點，創新性引入“研發供貨一體化”模式，研發成功即供貨應用，實現研發、設計、生產協同管理，為研發難度大、市場需求相對不足的設備研發提供保障，解決首臺（套）應用難題。

同時，強化企業創新主體，積極探索和運用多樣化研發投入和產業化發展新模式，開展聯合攻關，并按照“誰投入、誰受益”的原則按參研經費比例確定成果轉化收益比例，打造短期有收益有成果、長期有前景有突破的合作生態。無論是原料生產企業還是裝備制造企業，都可以充分利用聯盟中的高校資源，發揮專家優勢，加強聯盟單位之間的合作，縮短研發的進程，提高成功率，而不是閉門造車。

在采訪中，記者不止一次聽到“產學研檢用一體化”的說法，浙江倫特、上海昱章等多家聯盟單位的負責人也都曾提到，如果沒有“國和一號”的相關需求，企業根本就沒有想到過生產相關產品或是往相關技術方向發展。

吳方亮認為，在這個過程中，浙江倫特最大的收獲就是把配套的能力培養起來了，可以針對一些其他產品的開發不斷勇敢試錯并調整設計思路。浙江倫特還同上海核工院聯合建立了一個研發試驗中心，擁有完整的現代化檢驗設備，檢測中心已獲得CNAS（China National Accreditation Service for Conformity Assessment，即中國合格評定國家認可委員會）認可的實驗室資質，這就意味著，不僅能滿足企業自己的日常檢測，還能夠為其他企業通過檢測的產品出具全球互認的檢測報告。

“我們不再像以往那樣逆向地去模仿別人已有的先進技術和產品，而是真正做到從無到有，正向研發，并能夠加以驗證，這才是一個核心能力，是從0到1的突破。”吳方亮說。

正如上海核工院相關負責人所言：“‘國和一號產業鏈聯盟不僅僅是要培養各聯盟單位取得技術上的突破，更要推動他們提高在市場上的占有率和競爭優勢。”

如今，隨著“雙碳”目標的推進，核電再一次迎來了春天。

“國和一號”產業鏈聯盟十分重視聯盟單位的可持續發展，積極策源新型號，開發滿足更多戰略需求的核電核能型號，一體化小堆、先進緊湊式多功能小堆、多用途同位素研究堆研發全面開花。從山東榮成到浙江三門再到廣東廉江，已創下在運在建12臺非能動核電機組成績的“國和”系列，邁入了實現批量化建設的新階段。在為社會提供更可靠、更多用途、更加智慧的核能系統，搶占產業鏈前沿制高點的同時，也不斷為聯盟單位開拓市場，讓產業鏈研發的新設備、新材料廣泛應用于更多核電場景。

此外，“國和一號”產業鏈聯盟積極響應國家“一帶一路”倡議落實核電“走出去”戰略，推動非能動核電機組批量建設+產業集群升級+產業鏈“走出去”。