“国和一号”现代产业链建设经验观察

吴笑妍 王倩倩

“国和一号”（CAP1400）是国家电力投资集团有限公司（以下简称“国家电投”）落实国家三代核电自主化发展战略，在引进消化吸收非能动压水堆核电技术的基础上，依托“大型先进压水堆核电站”国家科技重大专项开发的、具有完全自主知识产权的第三代核电型号，历时十多年科研攻关，涉及700余家单位、3.1万余名科技工作者，集我国三代核电技术和产业创新之大成。

国家“十四五”规划纲要提出：“坚持自主可控、安全高效，推进产业基础高级化、产业链现代化，保持制造业比重基本稳定，增强制造业竞争优势，推动制造业高质量发展。”

着眼于提升产业链供应链韧性和安全水平，加快实现核电领域产业基础高级化和产业链现代化，国家电投掌链“国和一号”，引领我国核电技术和产业水平实现从二代向三代的跨越，树立起中国三代核电科技创新标杆，探索形成一条新型举国体制下的中国核电特色发展之路。

剑指100%国产化，及早全面布局

早在2021年6月，国家电投就全面启动了“国和一号”产业链“固链、强链、补链、塑链”工作，以“国和一号”为驱动，引领相关合作企业集智攻关，推动建立我国完整的、先进的、经济的、自主可控的核电产业链。

国家电投上海核工程研究設计院（以下简称“上海核工院”）设立“国和系列工程设备100%国产化专项工作组”，累计派出120多个调研小组，依托“国和一号”示范工程和三门、海阳项目的合格供应商，由公司领导亲自挂帅，深入制造工厂一线，对国和系列电厂全厂设备进行调研。

按照进口条目与项目的关联程度、国内加工制造的能力、科研经费的预估等情况，项目团队识别出存在供货风险的设备和关键零部件。通过全面调研摸排，统一了对“国和”系列工程设备国产化的认识，明确了设备国产化的工作范围。

上海核工院依据国产化调研的风险评估情况，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，紧密联系“国和一号”和CAP1000供应商，全面部署和落实国产化相关工作，采用设计替代、补充鉴定、科研攻关和冗余采购等多种手段进行国产化布局。

如果产业链体系上某个环节只有一家企业，价格必然会被垄断，成本也会随之提高；同时因为缺乏动力，技术也难以进步。只有合理的市场竞争格局，才可能促进整个产业体系的良性有序发展。因此，在重大专项实施过程中，国家电投有序地布局2到5家企业来承担同一种设备的制造。比如在大锻件方面，汇聚了中国一重、中国二重、上海重机厂、中国宝武、鞍钢集团、包钢、安徽应流等生产企业；蒸汽发生器方面，上海电气、东方电气、哈电集团、中国一重都能够制造；压力容器方面，几大电气集团都具备相应的制造能力；泵给阀门，有两大企业能生产主泵，有多家企业能够支撑一般泵给阀门的型号开发……

这种布局，实际上要花费几倍的心血来沟通和协调。“国和一号”总设计师郑明光表示，利用国家的举国机制来提升整体平台能力，良性的竞争格局也使得产品质量得到保证、价格合理，产业链体系稳定有序、集体升级。

2022年2月28日，“国和一号”产业链联盟在上海成立，截至目前累计有68家会员。成立大会上，国家电投副总经理、党组成员卢洪早表示，在2023年全面实现100%整机设备国产化的能力。

“国和一号”产业链联盟成立一年多以来，聚焦产业链“完整性、安全性、先进性”以及“产业基础高级化、产业链现代化”核心任务，设计新组织模式、搭建新创新平台，发挥新型举国体制优势和“双碳”目标为先进核能提供的超大规模市场机遇，为推动解决“国和一号”产业链存量问题及后续可持续高质量自主化发展的需求，做出了诸多努力。

锻造长板补短板，协同攻关研发

跳出传统产业链上下游企业单纯的支配控制关系，国家电投着力探索提供联结条件或者技术支撑，组织协同攻关和共性技术研发，形成了极具示范意义的创新之路。

任何的先进型号都需要有设备的支撑，对设备的安全性、可靠性、可利用率要求更高，寿命要求更长。原本的设备很难满足先进型号的要求，所以需要持续的技术迭代，通过技术来牵引产业、装备、材料的发展。然而，核电设备严苛的要求、超常规的尺寸、特殊的用途、极少的用量，让许多新产品的研发投入与收益不成正比。

被称为“核电之肺”的蒸汽发生器，是压水堆核电站主设备之一。传统蒸汽发生器关键材料（690U型管、大型锻件、核级焊材等）和设计软件长期依赖进口，且有些并不适配“国和一号”，需要重新设计制造。

作为国内最早担负核电站设备建造任务的企业，上海电气核电集团有限公司（以下简称“上海电气”）毅然扛起了“国和一号”装备制造的重任。他们联合产业链上游的宝武钢铁集团，从原材料开始自己研发，协同攻关，成功研发出了适用于“国和一号”的大尺寸镍基合金支撑板，解决了“国和一号”蒸汽发生器产业链上的短板。

反应堆冷却剂泵，简称“主泵”，是核反应系统中唯一的转动设备，提供反应堆冷却剂的循环驱动力，型号研发伊始就采用“双线并行”的模式，一面推进屏蔽电机主泵研发，另一面启动了湿绕组主泵技术方案。

作为中国三代核电技术研发设计的牵总方，上海核工院与国核示范、沈鼓核电、哈电动装及上海电气凯士比核电泵阀有限公司4方组建联合攻关团队，全力以赴确保主泵工作及时有效推进：成立主泵研发及工程应用协调推进工作组，召开季度例会、团队例会、专题协调会，党员先锋队全方位全天候推动主泵各项技术、质量和项目问题尤其是突发问题的解决……

通过产业链上下游的协同作战，2022年，“国和一号”示范工程全部4台湿绕组主泵与4台屏蔽电机主泵均完成产品试验，具备交付条件。两种主泵技术方案的实现，标志着我国已经完全掌握了这一关键核心技术并形成产能，对实现高质量现代产业链集群和营造产业链良好生态具有重要意义。

与两款主泵的攻坚历程相似，非能动余热排出流量控制阀（PV20）的研发问世周期也大大缩短。通过产业链联盟牵头组建单位牵引整合上下游资源，提前进行周密部署和反复研判，形成风险控制措施，采取研发与取证并行推进，在国家核安全局的全程取证监督见证下，阀门全部性能试验和鉴定试验均一次性通过。据浙江三方核电事业部总经理罗陆生介绍，“产品完成样机设计、制造及全部63项试验仅历时14个月，完成核1级取证仅历时19个月，明显优于行业水平。”

此外，“国和一号”产业链也带动了民营企业的科技创新和快速发展。

蒸汽发生器中的U型管不仅尺寸繁多，而且对于密封精度、防腐蚀、防放射性的要求很高。此前，只有法国瓦卢瑞克、日本住友和瑞典Sandvik三家公司能够生产。

宝银特种钢管有限公司（以下简称“宝银公司”）前身是一家叫作“江苏银环”的地方民营企业，曾经为国内一些火电站生产过高压加热器U型管。2006年，江苏银环引入产业链上游企业宝钢集团，合资组建宝银公司，承担国家重大专项急需的核电站用U型管生产任务。彼时，还没有三代核电技术，二代+的U型管进口价格达到了220万元/吨。

亲自远赴国外求技术，却被“一杯咖啡一张光碟”打发的经历让宝银公司负责人至今难以忘记，不愿低头认输的他决定自主研发。在设计单位上海核工院和总设计师郑明光的指导下，宝银公司投入了大量资金，自主研制精密管装备和全流程生产线，经过几年的攻关努力，终于生产出了第一根国产核电站用U型管，且价格只有此前进口价的三分之一，仅仅当年就为国家节省了150亿元。这也让原本拒绝合资合作的外国企业态度发生了巨大的逆转。

通过加入“国和一号”产业链，宝银公司不断提升研发生产能力，成长速度十分惊人。如今它已成为当地“专精特新”重点企业，也是全球第四个具备核电站核岛用U型管生产能力的企业。

“国和一号”每个核电机组有65000到70000件设备，从反应堆到大量主设备如蒸汽发生器主管道，从大设备到锻件材料，从蒸汽发生器到U型管、管道焊接材料，从燃料包壳到锆合金，从电缆到探测器、防火材料、双向不锈钢材料等等，涉及约70个行业学科。

“一个核电产业链体系，需要完整的配套、供应，其实把一个国家材料和设备的整个基础工业体系全都带动了起来。”郑明光说。在他看来，举国机制、国家平台，实现了高端产业链、供应链体系的大集成、大联合、大配套、大对接。

锚定可持续发展，建立产业生态

目前，我国在役的55台核电机组的堆芯仪表套管组件均由国外公司供货，是制约核能自主化发展的“卡脖子”关键设备。浙江伦特机电有限公司（以下简称“浙江伦特”）是温州一家设计和制造温度仪表的民营企业，自2015年起，与上海核工院联合开展“国和一号”堆芯仪表套管组件的国产化研发工作，历经5年研制成功，并已完成“国和一号”示范工程的设备供货。

“加入‘国和一号产业链联盟后，能够很快打通上下游，有需求时不再是大海捞针，而是可以通过链主单位快速对接到符合需求的上下游企业，且经过联盟筛选过的这些企业供货能力和产品质量都很靠谱，对我们也是一个很好的支撑，否则研发周期会长很多很多，甚至可能根本无法开始。”浙江伦特机电有限公司总经理吴方亮对《国资报告》记者说。

除了搭建平台，促进联盟会员间信息沟通、技术交流、资源共享、业务合作、联合攻关，“国和一号”产业链联盟还致力于科研、技术、知识产权、投融资、商业模式、市场开发模式的优化创新，促进新技术、新工艺、新产品、新服务和新平台等科技成果的落地和应用，形成了良好的产业链生态。

比如，针对部分核电装备研发周期长、投入大的特点，创新性引入“研发供货一体化”模式，研发成功即供货应用，实现研发、设计、生产协同管理，为研发难度大、市场需求相对不足的设备研发提供保障，解决首台（套）应用难题。

同时，强化企业创新主体，积极探索和运用多样化研发投入和产业化发展新模式，开展联合攻关，并按照“谁投入、谁受益”的原则按参研经费比例确定成果转化收益比例，打造短期有收益有成果、长期有前景有突破的合作生态。无论是原料生产企业还是装备制造企业，都可以充分利用联盟中的高校资源，发挥专家优势，加强联盟单位之间的合作，缩短研发的进程，提高成功率，而不是闭门造车。

在采访中，记者不止一次听到“产学研检用一体化”的说法，浙江伦特、上海昱章等多家联盟单位的负责人也都曾提到，如果没有“国和一号”的相关需求，企业根本就没有想到过生产相关产品或是往相关技术方向发展。

吴方亮认为，在这个过程中，浙江伦特最大的收获就是把配套的能力培养起来了，可以针对一些其他产品的开发不断勇敢试错并调整设计思路。浙江伦特还同上海核工院联合建立了一个研发试验中心，拥有完整的现代化检验设备，检测中心已获得CNAS（China National Accreditation Service for Conformity Assessment，即中国合格评定国家认可委员会）认可的实验室资质，这就意味着，不仅能满足企业自己的日常检测，还能够为其他企业通过检测的产品出具全球互认的检测报告。

“我们不再像以往那样逆向地去模仿别人已有的先进技术和产品，而是真正做到从无到有，正向研发，并能够加以验证，这才是一个核心能力，是从0到1的突破。”吴方亮说。

正如上海核工院相关负责人所言：“‘国和一號产业链联盟不仅仅是要培养各联盟单位取得技术上的突破，更要推动他们提高在市场上的占有率和竞争优势。”

如今，随着“双碳”目标的推进，核电再一次迎来了春天。

“国和一号”产业链联盟十分重视联盟单位的可持续发展，积极策源新型号，开发满足更多战略需求的核电核能型号，一体化小堆、先进紧凑式多功能小堆、多用途同位素研究堆研发全面开花。从山东荣成到浙江三门再到广东廉江，已创下在运在建12台非能动核电机组成绩的“国和”系列，迈入了实现批量化建设的新阶段。在为社会提供更可靠、更多用途、更加智慧的核能系统，抢占产业链前沿制高点的同时，也不断为联盟单位开拓市场，让产业链研发的新设备、新材料广泛应用于更多核电场景。

此外，“国和一号”产业链联盟积极响应国家“一带一路”倡议落实核电“走出去”战略，推动非能动核电机组批量建设+产业集群升级+产业链“走出去”。