核电关键材料及我国核电应用现状与发展趋势5篇

第一篇：核电关键材料及我国核电应用现状与发展趋势

核电关键材料及我国核电应用现状与发展趋势

摘要：自第一座核电站建成至今，核电技术在不断地发展、完善，各种核电材料不断出现并被应用。核能作为一种安全、高效、清洁的能源，备受世界各国重视。随着化石燃料的逐渐枯竭，我国作为核大国，核能发展的潜力巨大。本文主要介绍了核电关键材料及其特点以及我国核电应用现状与发展趋势。关键词：核电、材料、现状、趋势。

1、前言

1954年，世界上第一座核电站在苏联建成，经过60多年的发展，核电技术已经发展到了第四代，而核电材料是核电技术的关键，各种新型的材料不断地被应用到核电领域中，推动了核电的发展。随着我国经济水平的不断发展，能源问题越来越突出，而核能作为国际公认的目前唯一达到大规模商业应用的替代能源，在我国的能源战略中占有重要地位，在我国具有非常广阔的应用前景。截至目前，我国大陆投入商业运行的核电机组已经超过20台，此外还有多个核电站和核电机组在建，核电在我国蓬勃发展。

2、核电材料及其特点 2.1裂变反应堆材料 2.1.1裂变核燃料

裂变反应堆中用到的核燃料有铀、钚、钍，而铀是核电站最主要的核燃料。2.1.2包壳材料

包壳材料是指燃料芯体包壳所用的材料，要满足热中子吸收截面低、能够承受辐射损伤效应、具有一定的机械强度等要求。常见的包壳材料有铝及铝合金、镁合金、锆合金和奥氏体不锈钢以及石墨等。此外，SiC也被用于制作包壳材料。SiC包壳与水反应缓慢，与传统锆合金包壳相比，可把产生氢气的风险降低几千倍【1】.由于SiC及SiC基复合材料具有优异的高温性能和耐辐照性能，其在核燃料元件中获得越来越广泛的应用【2】。2.1.3慢化剂材料

慢化剂材料是能够将裂变时的快中子的能量降到热中子能量水平的材料，具有对中子散射截面大、吸收面积小以及质量数接近中子的特点。主要的慢化剂材料有氢、氘、铍、石墨和氧化锆等。2.1.4控制材料

控制材料是通过吸收中子来控制反应堆裂变的材料。常用的控制材料有铪、BC、Ag-In-Cd、硼硅酸玻璃等。2.1.5冷却剂材料

冷却剂材料的作用是将堆芯产生的热量输送到用热处，具有良好的载热性能，能够承受大量中子照射而不分解。目前大多数热中子堆都使用轻水或重水作为冷却剂材料；快中子堆采用液态金属钠，而气冷堆则用CO2或氦作为冷却剂材料【3】。2.1.6反射层材料

反射层材料可以防止堆芯裂变中子泄露到堆芯外部，有效利用中子，具有中子散射截面大、而吸收面积小的特点。常用的反射层材料有铍、石墨等。2.1.7屏蔽材料

屏蔽材料的作用是屏蔽热中子、γ射线等。常见的屏蔽材料有铁、铅、重混凝土、硼钢、B4C-Al复合材料等。

2.1.8反应堆容器材料

反应堆容器材料需满足以下的特殊要求：①应具有优良的冶金质量，即要求材质具有足够高的纯净度、致密度和均匀度；②应具有适当的强度，而不是越高越好；③应具有够高的塑韧性，且塑韧性越高越好；④应具有优良的抗辐照脆化和耐时效老化性能；⑤应具有优良的焊接性、冷热加工性能；⑥与 RPV 冷却剂接触的材料应具有优良的抗腐蚀性能【4】。常见的反应堆容器材料有高强度钢，如A-508.2.2核聚变材料 2.2.1聚变核燃料

聚变核燃料主要是氘和氚。1g 的氘氚核聚变反应所释放的能量相当于约 9000L 的汽油【5】。2.2.2氚增殖材料 氚增殖材料的基本要求：有一定的氚增殖能力，化学稳定性好，与第一壁结构和冷却剂有好的相容性，氚回收容易，残留量低【6】。氚增殖材料主要有Al-Li合金、陶瓷型的Li2O、偏铝酸锂、偏锆酸锂、液态锂铅合金、锂铍氟化物熔盐等。2.2.3中子倍增材料

中子倍增材料主要是含有铍、铅、锆等元素的化合物或合金，如Zr3Pb2、PbO和Pb-Bi合金等。2.2.4第一壁材料

第一壁材料包括第一壁表面覆盖材料、第一壁结构材料、高热流材料和低活化材料。第一壁覆盖材料要求与等离子体相互作用性能好，主要有铍、石墨、碳化硅、碳/碳、碳/碳化硅纤维强化复合材料；第一壁结构材料要求在高温、高中子负荷下有合适的工作寿命，主要有奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、钒、钛、铌和钼等合金；高热流材料主要有铜合金、钼合金、锭合金以及钨、铁和石墨等；低活化材料有不含镍的铬锰奥氏体不锈钢、马氏体钢、钒合金和高纯度的碳纤维增强材料等。

3、我国核电应用现状与发展趋势 3.1现状简述

迄今为止，全世界共有442台核电机组在运行，装机容量达到3.36亿千瓦，核电占全世界发电总量已经连续17年稳定在16%左右，而我国已投产核电装机容量约910万千瓦，约占全国电力总装机的2%，比例很低【7】。改革开放以来，我国经济快速发展，能源供需紧张问题日益凸显，而积极发展核电，是目前解决经济发展与能源短缺这一矛盾的最好方法。核电具有燃料消耗少、发电成本低的优势，还可以大大减少燃料的运输量。例如，一座100万kW的火电站每年耗煤三四百万t，而相同功率的核电站每年仅需铀燃料三四十t【8】。核电的另一个很大的优势是干净、清洁，对于发展迅速、环境压力大的中国来说，是再合适不过的能源选择。

我国的核能发展起步于上个世纪七八十年代，虽然起步晚于发达国家，但发展迅速。我国第一座核电站——秦山核电站于1985年开始设计建造，于1991建成并网发电。1994年，中国广东核电集团成立，与中国核工业集团共同经营和开发核能。2005国务院颁布《核电中长期发展规划（2005—2020）》，提出“积极发展核电”的方针，中国核电走上了快速发展的道路【9】。虽然2011年的日本福岛事故改变了中国核电发展的速度，但是近几年中国核电依然在以较快的速度发展。截止2015年，我国已经拥有了秦山、广东大亚湾、岭澳、田湾、宁德、辽宁红沿河、阳江等7座核电站。截止2015年，我国在建核电机组已有28台之多【10】。截至 2014 年底，我国核电总装机容量占全国电力总装机容量的1.49%；全年累计核发电量为 1305.8 亿千瓦时，占全国电力总发电量的2.39%，同比增加了8.89%【11】.经过近十年的努力，我国已经建立了比较完整的核能科研体系，培养了一批高水平核科学技术研究设计队伍，拥有了较完 整的反应堆研究设施，已具有独立自主进行300、600、1000 MW 级压水堆核电站研究设计的能力【12】。另外，我国也正积极实现第三代核电技术自主化，同时加强第四代反应堆和聚变堆研究。3.2前景展望

核电作为一种高效、清洁的能源，在我国的能源体系中占据着越来越重要的地位。核电在中国具有非常广阔的前景,核电发电的规模在不断地扩大。预计到 2020 年中国电力装机总容量约为9.0亿 ～9.5亿kW，考虑到煤炭资源、运输能力、环境容量等承受力的制约，中国燃煤电厂总装机容量的比例将由目前的70%下降到 61%，而核电在全国发电装机容量中的比重到2020年将达到4%，核电投运规模将达到4000万千瓦，核电年发电量达到2600亿～2 800 亿千瓦时【13】。2015年以来，国家也出台了一系列的举措，支持和推动核电在中国的发展，核电在未来的发展将更加平稳、快速。

目前中国已经具备了自主研发核电机组的能力，在许多核技术方面取得了可喜的成果，未来还有更多的新的技术应用到核电的发展中。第四代核反应堆是下一代反应堆技术，燃料利用率高、安全性好是其重要的特点。2012年12月31日，中国实验快堆通过科技部验收【14】。这标志着我国在第四代核电技术方面已达到世界先进水平。目前，我国首座第四代核电站正在建设，正在规划建设的多座核电站也拟采用第四代核电技术。另外，小型化也是中国核电的一个发展趋势。小型核反应堆具有更强的适应性，应用范围更加广阔，适合我国地域差异大的基本国情。随着我国全面小康社会发展 对能源多样性的要求增加，环境保护、可持续发展 的要求，以及核能技术的进步，在发展大型核电系统的同时，也对小型堆核能系统具有强烈的需求【15】。另一反面，核聚变发电是未来核电技术发展的大方向，中国也正在积极探索可控核聚变技术。一旦可控核聚变技术取得重大突破并能够投入商业化运行，中国的能源问题有望完全解决。

我国核电发展的另一大内容是推动核电技术装备的出口。我国是核大国，在核电技术装备研发方面取得了一系列重要成果，核电技术日趋完善。立足自身建设，积极推进“走出去”战略，将成为中国核电发展的趋势。

相信在不久的将来，将会有更多的核电站出现在中国的大地上，核电在国民经济发展过程中将会发挥更加重要的作用，核电与我们的生活的联系将更加密切。

4、结论

核电材料是核电技术的关键，核电技术的发展离不开核电材料研究的支持，中国也要加大对核电关键材料研究的支持力度，推动核电自主化的发展。现如今，核电在中国能源战略中中占据了重要位置，随着国家政策的支持和新技术的应用，中国核电发展潜力巨大，前景广阔。

参考文献： 【1】周 军，李中奎.轻水反应堆(LWＲ)用包壳材料研究进展.陕西：中国材料进展，2014,33（10）：554-559.【2】刘荣正，刘马林，邵友林，刘兵.碳化硅材料在核燃料元件中的应用.重庆：材料导报，2015,（1）：1-5.【3】史丽生，王百荣.核反应堆冷却剂材料的选取分析.贵州：中国核科学技术进展报告，2011,2：266-271.【4】朱正清.现代大型反应堆压力容器材料的研制与发展.四川：核动力工程.，2011，32（S2）：1-4.【5】房俊文.浅谈核聚变能源 ——未来的清洁能源.四川：中国西部技术，2012,11（3）：55-56.【6】朱继平，罗派峰，徐晨曦.新能源材料技术.北京：化学工业出版社，2014.【7】李雪珍.中国核电发展现状研究.河北：产业与科技论坛,2013,12(16):132-133.【8】本刊编辑部.中国核电发展现状.陕西：西北水电，2012，（S2）：57.【9】杨波.中国核电发展现状及趋势.北京：世界环境，2014,（3）：16—17.【10】薛广彬，陈雪芹.核电站的发展历程和应用前景.宁夏：科技展望，2016，（13）：100.【11】朱学蕊.核电重启的关键之年.北京：中国能源报，2015：1-2.【12】刘吉昀.核能在我国的战略地位及可持续发展初探.北京：中国电力教育，2014，（14）：211-212.【13】周丽芳.中国核电发展浅析.黑龙江：经济研究导报，2011，（7）：199-201.【14】中国四代核电技术研发取得重大突破.江苏：电力系统自动化,2012,36（22）:5.【15】陈文军，姜胜耀.中国发展小型堆核能系统的可行性研究.四川：核动力工程,2013,34(2):153-156.

第二篇：中国核电概况与现状

中国核电现状触目惊心:已经“裸奔”了20余年!核心提示：二代改进技术和第三代技术掩护下，中国核电机组尚未出现超过二级的安全事故。表面的风平浪静下是法律的真空地带。

自上世纪50年代第一座核电厂——俄罗斯的奥布灵斯克核电站运行以来，据美国核能研究所（NEI）最新统计，截至2011年1月，全球29个国家共有442台运行核电机组，还有65座核电站在建。其中，中国在建的反应堆达28座，约占全球在建核反应堆总数的40%。

大亚湾核电站

日本福岛的核泄漏危机，让中国政府对核电站作出重新审视。“我们会吸取日本方面的一些教训，”国家环境保护部副部长张力军称，“但是我国发展核电的决心和发展核电的安排不会改变。”

根据国家“十二五”规划，2011年将开工建设首个内陆核电，并力争2015年投产首台内陆机组。到2015年我国核电装机容量将达到4294万千瓦，2020年达到9000万千瓦。

“新三代”还是“二代改”

早在2月7日，东京电力公司曾完成了对于福岛第一核电站的分析报告。报告称，机组已经服役40年，出现了一系列老化现象。“福岛核电站1号机组设计寿命是40年，今年3月到期。”

不过，东京电力公司并没有选择关闭该核电站，而是为其制定了20年的延期方案。这个决定，被认为是导致核事故的因素之一。地震发生后，应急柴油机组在丧失外电源的时候，没有启动。

“国内没有福岛这种沸水堆型的核电站。”环境保护部核与辐射安全中心副总工程师陈晓秋向南都周刊记者解释说。我国目前在运行的13台核电机组，都是上世纪80年代从国外引进的第二代改进型压水堆，核电技术安全性在近几十年中得到了持续改进。以中国大陆第一座核电站——1985年3月20日开工的秦山核电站为例，其3个机组分别为压水堆和冷水堆。

“福岛核电站采用的是二代核电技术，其最大问题就在于遇紧急情况停堆后，须启用备用电源带动冷却水循环散热。”中电投（中国电力投资集团）总经理陆启洲也强调说，“目前中国正在沿海建设并将向内陆推广的第三代AP1000核电技术，则不存在这个问题。”

第三代AP1000技术，是美国西屋公司的设计。相比第二代，技术最核心的进步就是采用了“非能动”安全系统，一旦遭遇紧急情况，不需要交流电源和应急发电机，仅利用地球引力、物质重力等自然现象就可驱动核电厂的安全系统。

福建福清核电站2号机组

2006年，美国西屋公司在中国第三代核电招标中成为赢家。中国也成为该技术“第一个吃螃蟹”的国家。当时，据《第一财经日报》及其他媒体广泛报道，西屋胜出的主要原因之一是报价较低，同时AP1000采用“减法”方案，简化了系统设计。

该反应堆技术将在浙江三门核电站和山东海阳核电站中首次使用，并作为未来国内核电产业的主流技术。

“福岛核电站事故表明，在紧急情况下，应急柴油机启动这种主动安全模式是靠不住的。”国务院研究室副司长范必在微博中指出。

今年年初，范必曾撰文支持第三代AP1000技术，“二代机型缺乏预防类似前苏联切尔诺贝利和美国三里岛核电站严重事故的安全措施。目前，国际上特别是发达国家新建核电厂大都采用第三代技术。” 不过，虽然理论上讲，第三代技术的安全水平高于二代，但是像AP1000这样的革新型机型，目前首堆工程的钢安全壳还未封顶，安全性及经济性都没有得到工程实践验证。

根据《核电信息周刊》透露，2009年，西屋在美国进行的AP1000机组的主泵空载试验以失败告终，具体表现为叶轮或轴承裂缝或断裂，后来进行了改进，但仍然出现密封失效等问题，随后西屋发言人称要改变反应堆冷却剂泵设计。直到去年5月主泵第三次中间试验取得初步成功。核电专家张禄庆指出，AP1000“还谈不上是成熟的商用技术”。

在西屋AP1000主泵空载试验失败当年，中核总经理康日新因涉嫌干涉核电招标被免除职务，中核内部人士称其涉及2006年浙江三门、广东阳江核电招标泄密案，前者正是采用AP1000技术。

与此同时，中国核电市场也是巨头博弈之地。虽然AP1000是中国规定引进的三代核电技术，但尚未经实践检验，其主要载体、研发平台——国核（国家核电技术公司）并没有核电运营牌照。因此，当中国并未强制运营商统一核电技术时，第二大运营商中广核（中国广东核电集团）的“二代改”CPR1000改进型压水堆技术已在国内落地生根。

中国核电站分布图

CPR1000技术源于从法国阿海珐引进的二代技术M310，即大亚湾的反应堆技术。M310因经济性和安全性上佳成为二代技术的佼佼者。中广核对其作了较小的改动，从而很早获批，并最先运用于2003年的岭澳一期，至今一直安全运行。

中国最大核电运营商——中核（中国核工业集团）也从M310先后发展出两项改进型压水堆技术CNP600和CNP1000，但因迟迟无法获得安全认证，不得已只好回头采用老对手中广核的CPR1000技术。就安全性来说，二代改进型比原来的二代有明显的进步，拥有反应堆压力容器低泄漏设计、堆坑注水技术防止炉芯熔穿等特点，这也是两大核电企业不愿意轻易放弃二代加的主要原因。“我们需要从福岛核事故中总结经验和教训。”目前中广核正在对日本核泄漏事件进行跟踪评估。从核电站选址、技术选址，到防护管理及应急制度体系的完善，日本核事故已为中国核电事业发展“及时地上了一课”。

从沿海到内陆

安全问题是困扰核电发展的最大命脉，一旦发生核电事故，对于一个国家的核电战略将产生毁灭性的打击。历史上，美国就曾因为三里岛事件，在30 年时间内没有建过一座核电站。

“目前在我国，一个核电站从普选厂址到动工建设往往需要5年甚至更长的时间，其中最重要的就是对于安全性的反复论证。”中广核一位参与核电站设计工作的人士在接受《21世纪经济报道》采访时表示，“一个核电站要获得批准必须获得多个国家部门的多次批复，所需各种材料几乎可以堆积成小山。” 与普通火电厂不同，核电厂的选址需要考虑的问题更多，不仅包括地震、洪水、土工、极端气象条件、飞机坠毁、化学爆炸等等外部事件，也包括自然环境、水文环境、人口密度、人口分布等环境人文因素。

“例如，核电厂的设计应该能够防范地震、洪水等外部事件对核电厂安全的潜在威胁；对于使用水作为冷却剂的反应堆而言，需要有足够的冷却水源；同时，核电厂所在地区人口密度不宜过高，并且应具备建设应急撤离道路的条件。”清华大学核能与新能源技术研究院教授曲静原表示，“另外，还要考虑自然生态以及水资源保护等方面的问题。”

中广核方面对记者表示，该集团所属的核电站，在厂址选择及设计阶段已充分考虑了地震和其他自然灾害因素，多选择沿海地质结构稳定区域。

在厂址选择阶段，一般是由具备相关资质的设计院，对某地区可能具有建设条件的区域进行普查，并提出多个可供比选的区域。然后在此基础上，进一步优选出一或两个候选厂址。在初步可行性研究报告获得审批后，项目投资方方可组织编写项目建议书。

根据中国《核电厂环境辐射防护规定》，核电厂周围应设置非居住区和规划限制区，非居住区的半径不小于500米；规划限制区的半径一般不小于5公里。其中，规划限制区内必须限制人口的机械增长，对该区域内的新建和扩建项目加以引导或限制，以保证在事故情况下能够有效地采取防护措施。

虽然中国现有核电站均位于沿海地带，但中国内陆建设核电的热情大有后来居上之意。包括湖北、湖南、江西、安徽、河南、重庆、四川、甘肃、吉林在内的多个内陆省市，都已向国务院提出了建设核电站的计划。在中国共计40多个通过初审的核电项目中，内陆厂址占比约为75%。

目前，湖南益明桃花江、湖北大畈、江西帽子山等三家核电站正在为争得中国内陆首座核电站的名号而作准备。上述三家核电站均已完成前期建设核准，只待建设批文一到，即可全面开工。

截止到2010年年底，我国已投运13台核电机组，容量超过1000万千瓦，还有近30个电站上百台机组在进行前期筹划或是等待核准当中。2020年我国核电装机预计将在8750万千瓦左右，乐观估计下可达1亿千瓦。

金元证券研究所的分析师陈光明指出：“中国未来较大的电力需求、能源环境问题，以及经济性问题等因素，造就了我国核电发展的刚性需求。而运营商在利益驱动下，抢占先机，以及对低成本铀资源的利用，是核电建设的助推器。”

从某种意义上讲，对于中国各省市日趋高涨的核热情，福岛核事故可谓是当头棒喝，特别是对内陆核电站而言。沿海地区在突发情况尚可用海水应急冷却，那么内陆核电站怎么办？

目前中国内陆核电的选址原则仍是建在水源处，湖南、湖北、江西三处即将开工的核电站站址都临湖。相对于水资源充足的海洋，湖泊面积要小很多。从技术上来看，无论湖南、湖北等地的核电站，都采用更为节水的AP1000技术。

为保证不破坏湖泊生态系统，必须再建冷却塔，不能像临海核电站那样直接把冷却水排入海内。国际经验表明，内陆核电站增加一个冷却塔，并没使其安全风险大于临海核电站。全世界在运的核电机组中，大约50%属于滨河、滨湖的内陆核电站，而目前这些内陆核电站的运行业绩良好。

中国核能动力学会经济专业委员会原主任温鸿钧表示：“沿海有沿海的地震问题，内陆有内陆的地震问题，这与内陆和沿海没有关系，主要是注意避开地质断裂带建厂。”

不过，一位不愿透露姓名的教授也指出，内陆的江河湖泊，往往同时也是很多居民的饮用水源，并广泛用于农业灌溉等用途，因此对于排放物安全性更加敏感。

在中国环境保护部修订的《核动力厂环境辐射防护规定》中，就要求内陆核电选址必须避开水源保护区，并规定液态放射性流出物排放的浓度，要比滨海核电厂低一个量级（10倍）以上。

大力发展和闭口不谈

中国各地区积极建设核电站的热情不难理解。近几年来，中国许多省份在冬夏两季均会出现不同程度的电荒，而在节能减排“苛刻”的目标下，碳排放接近零而经济效益极高的核电站无疑是一个完美的选择。核电站主要收益来自于卖电。得益于单位发电量下燃料成本的低廉，核电站发电成本远低于火电。据了解，核电燃料成本约为0.1元/度，而火电燃料成本为0.3元/度。湖北大畈核电站（尚未建成）所在地的通山县县委副书记王艳斌曾透露一个数据，“核电站完成后，通山当地每年的税收可增加10亿元以上”。不过这个奇怪的产业就像一堵墙，墙内的人兴奋不已，墙外的人谈核色变。因建核电站而举家搬迁的事从20年前的秦山核电站到现在，依旧在中国不断上演。

秦山核电站还在前期建设的时候，曾发生过这样一件让人哭笑不得的事。一大批村民怒气冲冲地跑到核电站去质问，为什么他们养的蚕都无缘无故地死了。

核电站的负责人有口难辩，因为核电站尚处于建设期，根本还没有任何的放射性燃料入库。后来调查发现是一家水泥厂的烟尘对桑叶产生污染，蚕吃了被污染的桑叶才死的。就这样，核电站背了不少日子的黑锅。

无独有偶，大亚湾核电站建设初期，也是跨越了无数障碍，时任广东省委第一书记的任仲夷用三个“千”评价大亚湾的曲折历程——千方百计、千辛万苦、千言万语。

1986年4月26日，位于乌克兰的切尔诺贝利核电站发生严重的放射性泄漏事故，上马伊始的大亚湾核电站立即感受到52公里外香港居民的“冲击波”。

借切尔诺贝利事件，香港一些团体发起签名运动，要求抵制大亚湾核电站建设。香港《明报》甚至在社论中危言耸听，说大亚湾核电站将使香港成为一座死港。

为消除切尔诺贝利事件的影响，广东核电合营公司当年9月下旬在香港展开声势浩大的核电宣传和解释工作，这才开始渐渐打消港人的顾虑。

1994年2月1日，大亚湾核电站一号机组正式投入商业运行。当年，大亚湾核电站获美国《国际电力》杂志“1994电站大奖”，这是在全世界范围内5座获奖电站中唯一获奖的核电站。

广东目前核电站分布

不过就在去年5月，有香港媒体又曝出深圳大亚湾核电站发生泄漏事件，曾经一度引发恐慌。有专家后来解释称：大亚湾核电站2号机组出现的问题，是一根燃料棒的包壳出现了裂纹，导致一回路放射性水平有所升高，采取措施后，很快恢复了正常。

但是时隔不到半年，大亚湾核电厂1号反应堆在2010年10月23日又发生一起核泄漏事件，引起轩然大波。

大亚湾核电运营管理有限责任公司称：大亚湾核电站1号机组按计划于2010年10月22日开始第14次停机换料大修。在23日的例行检查中，发现大修时使用的余热排出系统的一段管道附近地面有少量硼结晶，经过仔细查找，于2010年10月26日下午确认该管道上有一处缺陷。

公告称，工作人员吸收不多于2毫希辐射量，相当于照20次X光的剂量。事故属于“1级核电站运行事件”，较去年5月燃料棒事故严重。

按照国际惯例，核电事故分七级，从第五级到第七级才叫事故，第一级到第四级被称为事件，而其中，零级和一级是被允许的。当年切尔诺贝利以及美国三里岛核电事故，分别达到七级和五级。而迄今为止，中国核电机组尚未出现超过二级的安全事故。从环保部网站的国家核安全局文件中，记者了解到，最近三年以来，仅有几起针对半耗材——核电阀门供应商的批评，主要系生产过程的不规范等原因。

对中国核电站的不信任，在很多当地居民的口口相传中，更加耸人听闻。长期考察核电站的华彩咨询总裁白万纲声称，他每到一个地方，当地的饭店服务员和出租车司机都会对他讲述一堆诸如“核电站的某某得了癌症了，某某家的牲畜死了”等话题。

事实上，核电站的辐射比公众日常受到的天然辐射还低，复旦大学环境科学与工程系主任陈建民告诉记者，“一个在核电厂发散出来的辐射，远远低于工厂的大烟囱里排出的辐射量。”

“对于核废料的问题，中国采取不宣传、不声张的方式，各地政府非常害怕把这个事说清楚，怕影响当地招商引资的小气候，因此，没有任何一个政府会对核问题进行探讨。”对此，白万纲表示，“中国民众的恐慌与欧美不同，欧美多是来自一些激进的NGO组织煽动，而中国的特点是，对核的恐怖来自于政府的回避，所以民众会越想越害怕。”

真正的问题

与民众想当然的谈核色变相比，高盛分析师吴佳鑫提到了中国核电发展的三个难以回避的问题。据吴介绍，二代改技术核电站，每台机组需要400名左右专业操作人员，而国内开设核动力专业的四所大学（清华大学、上海交大、西安交大、哈尔滨工程大学）每年只能培养至多400名毕业生。“我们从中广核和中核了解到，为解决人才问题，他们自己对员工进行培训，从而解决专业限制问题。”吴佳鑫认为，只有当第三代AP1000（操作人员仅数十人）成为主流时，人才缺口的问题才能有望解决。其二是核废料处理。目前中国在甘肃和广东各有一座核废料处置场，各可存放核废料8000立方米。“考虑到每百万千瓦核电站将每年产生核废料100立方米，我们预计两座处置场将在2020 年前后达到饱和。” 其三是立法空白。美国早在1945年就制定了原子能法。英国和加拿大等国也在随后颁发。类似的原子能法在瑞士、澳大利亚、日本、德国等国也相继制定。现在世界上有30余个核电国家，但没有原子能立法的国家却很少。吴佳鑫分析：“如果原子能法不能如期颁布，我国核能发展将会面临一系列瓶颈。诸如多头管理导致效率低下且权责不清，核废料处置无法可依，核燃料、核设备进出口无章可循等。”据《中国能源报》报道，由工业和信息化部牵头起草的《原子能法》，受到了国家重视，国务院法制办已经把《原子能法》的立法工作列在了较为优先的位置。

今年全国“两会”期间，全国政协委员、中国核动力研究设计院副院长兼总工程师陈炳德呼吁尽快出台《原子能法》—在“裸奔”了20余年后，中国核电还未穿上法律的外衣

第三篇：核电关键装备用金属材料的开发和应用进展

Settings of My Documents 核电关键装备用金属材料的开发和应用进展

张汉谦，刘孝荣，陆匠心（宝山钢铁股份有限公司，上海 201900）

摘要：简述了核级材料的要求及其特点。结合国家已批准在建发二代加、三代以及四代核电机组的核承压设备种类和特点，说明其用材种类和特点，介绍了宝钢开发的几种核电用承压容器和堆内构件用材。结合我国核电设备企业制造，提出了发展建议。

关键词：核电，核承压设备，金属材料，国产化，进展

1.我国核电发展的现状

核电以污染少、温室气体接近零排放，与水电、风电、太阳能和生物质能并称为高效清洁新能源。我国已投入运行 11台核电机组，装机容量达 910万千瓦，到 2008年底，在建规模 2290万千瓦，规划容量超过 4000万千瓦。随着近两年的水电和火电机组的大量投产，2008年底，核电占电力总装机的比例仅为 1.3％。

除秦山一期 30万千瓦和秦山二期 2×60万千瓦核电机组由我国自行设计建造外，其余运行和在建的核电机组均为引进。除秦山三期为加拿大引进的杜坎重水堆和华能山东石岛湾核电有限公司为清华设计的高温气冷堆外，其余堆型均为压水堆。

根据我国环境和经济可持续发展需要，发展核电是我国优化能源结构的优先选择，核电发展政策由2005年的“积极发展核电”变为现在的“大力发展核电”。为了适应新能源发展战略，国家正在调整核电中长期发展规划，加强沿海核电发展，科学规划内陆地区核电建设。通过不断新增核电机组开工项目，力争到 2020年核电占电力总装机达到 5％以上。

AP-1000以其能动安全性好，可采用模块化建造模式，能大大缩短建设工期。最后，在 2007年我国政府决定以美国的 AP-1000作为中国第三代核电发展技术选择，成为中国核电发展的“技术方向”。明确了我国第三代核电技术的路线图：先从美国西屋公司引进第三代核电技术 AP-1000，建设四台核电机组。中方通过消化吸收后，在第五台核电机组建造时，实现 AP-1000的自我设计目标。组建国家核电技术公司，代表国家接收、消化美国 AP-1000核电技术。最终要达到目的：通过引进，得到包括核心技术在内的成套技术；通过消化，拥有未来核电技术发展的改进权；通过创

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Settings of My Documents 新，在 AP-1000基础上，形成具有中国特色的 CAP-1400核电技术，并拥有出口权。

中国花高代价，就是要种“好树”、开“好花”、多“结果”。我国将会在前四台 AP-1000核电机组中逐步提高国产化率，平均为 50％，从第五套设备开始，可以基本实现国产化。一旦 2013年浙江三门首台机组成功运行和发电，将快速在国内推进该堆形的建设，尤其是内陆核电站。

目前，我国正在沿海地区正在建设 24个核电机组，即秦山二期扩建工程两个机组、方家山核电项目两个机组、广东大亚湾两个机组、辽宁在建的红沿河四个百万千瓦的核电机组、福建宁德和福清的六个机组。其中 2009年开工浙江三门、山东海阳、广东台山、海南昌江和山东荣成等５个核电项目，我国是世界上目前在建核电机组最多国家。

2009年 5月，国务院发布的《装备制造业调整和振兴规划》中明确提出，要实现压力容器、蒸汽发生器、控制驱动机构、核级泵阀、应急柴油机等主要设备的国内制造。这更要求以在建核电工程为依托，通过引进吸收和自主创新相结合，形成具有自主知识产权的新型核电技术体系，为核电大发展打下坚实基础。这些关键设备的设计、制造、材料生产企业密切配合，在依托工程的业主单位支持下，实现其国内制造同时，所用的材料也为国内企业所生产。

除秦山一期 30万千瓦和秦山二期 2×60万千瓦我国自行设计和建造的核电站的国产化率相对较高外，其余核电站均由国外引进，国产化率很低。以岭澳核电站为例，核岛部分的国产化率为 11%，常规岛部分国产化率为 23%，配套设备的国产化率也仅为 50%，整体国产化率为 30%。和其他行业一样，国内已经建成是 11台核电机组，尽管核岛设计属于国外公司，但部分装置和容器在国内大型锅炉厂、重机厂和电气企业等单位加工和制造，积累了核电设备制造经验培养了人才。

我国已初步形成上海电气、哈尔滨电气和东方电气等三大核电设备制造集团，以及数十家泵阀、管道、电气企业。近年来，国内几大电气集团、重型机器厂，先后在辽宁大连、上海临港、广州、秦皇岛等沿海地带建立核电重装备制造基地。基本上能够满足百万千瓦核电设备制造需要。

2.核承压设备及其制造要求

核电站用钢是包括用于核电站的核岛、常规岛、电站辅助设备等设备制造用钢铁材料。核承压设备是指核动力厂及其他核反应堆中执行核安全功能的承压设备及其支承件，包括反应堆压力容器、稳压器、热交换器、管道、泵、阀门、贮罐以及堆内构件等；反应堆系统的钢制安全壳或混凝

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Settings of My Documents 土安全壳的钢衬里；核燃料生产、加工、贮存、后处理设施以及放射性废物处理、处置设施中包容放射性物质的承压设备及其支承件；其他需要严格监督管理的核承压设备。

核承压设备根据核安全要求分为核 1、2、3级。我国核安全法规 HAF0901第八条规定：从事制造核承压设备关键承压材料（包括管材、棒材、板材、铸锻件和焊接材料）的单位，必须遵守 HAF0900和 HAF0901实施细则，并接受国家核安全局的独立监督，其中生产大型铸锻件的单位须取得制造资格许可证，焊接材料及其它材料由使用单位通过质量保证体系加以控制和监制。借鉴国外核电发展经验和我国实际，民用核安全设备实行许可证制度。包括民用核安全设备设计许可证、民用核安全设备制造许可证、民用核安全设备安装许可证、民用核安全电气设备许可证、以及民用核安全设备无损检验许可证。其中民用核安全设备制造许可证按照核级安全要求级别，又分为主设备设计/制造许可证、核2/3级设备设计/制造许可证、核级泵阀设计/制造许可证、核级管道、管配件、支撑等设计/制造许可证。截止到2009年2月底，国家核安全局颁发的国内企业持证单位已有110家，国外企业有8家。持证单位只能从事许可证上上标记的设备类型或典型设备的名称的设计、制造、安装和检测等内容。

3.核级材料的特点

核级材料是指用于民用核设施中的核承压设备制造、维修，并需符合有关核安全法规、导则和技术标准的钢铁和有色金属材料。这些材料可细分为碳素钢、低合金钢、不锈钢、镍基合金、钛及其合金、锆合金等，其类型涉及板、带、管、丝、棒和锻件等。

就核承压设备所用材料而言，依托法国技术的核电机组，通过大亚湾和岭澳等核电站的建设，对核承压设备用材已有所了解。AP-1000是我国首次引进的三代堆型，世界上尚无建成投产业绩，国内对其制造标准和选材并不了解。但 CRP-1000与 AP-1000在多数反应堆容器用材上相类似，但前者主要依据 RCC-M标准，而后者主要依据 ASME和相关核电标准。

核电设备用关键金属材料的国产化一直不尽人意。由于没有核电站整体设计权和核关键设备的知识产权，核电关键设备所用材料的选用和制造、标准体系建设也无话语权，主要依靠国外的技术采购规格书向国外企业采购，致使核电关键设备用金属材料的开发不能支撑核电设备国产化的需要。我国在建堆型的大型化，以及技术来源的多样化，又为关键设备用材料国产化增添了一定的难度。

与常规压力容器相比，核电用材料具有以下主要特点：

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Settings of My Documents（1）核设备用金属材料设计考虑要素多。核能关键设备通常在高温、高压、强腐蚀和强辐照的工况条件下工作，对材料的要求极高，通常要满足核性能、力学性能、化学性能、物理性能、辐照性能、工艺性能、经济性等各种性能的要求，要达到专用的标准法规要求

（2）质保体系要求严格。按法规、标准和采购技术条件规定完成材料的生产。我国 HAF003/01和 ASME等标准对核电材料生产全过程质量控制有明确的要求。对核级材料的设计、生产、试验、探伤运输全过程在严格的质保体系下完成。不符合项等进行有效的管理和监督，对有损于质量的情况提出切实有效的纠正措施，对各流程进行记录和监察，过程要求具有可追溯性。做到凡事有章可循，凡事有据可查，凡事有人负责，凡事有人监督。

（3）化学成分要求更严格。受压元件的 S、P含量一般都要求150ppM以下，反应堆压力容器某些部件要求80ppM，个别部件 S含量要求为50ppM以下。某些特定残余元素严格规定，如对奥氏体不锈钢硼含量不得超过18ppM；与堆内冷却剂接触的所有零件（一般采用不锈钢或合金制造），其钴、铌和钽含量严格限定为Co≤0.20%，Nb+Ta≤0.15%。某些接触辐照的承压容器，要求限制材料的铜、磷含量。

（4）力学性能试验项目多，指标要求严格。取样数量比压力容器多得多。取样位置也有严格的要求。从指标要求上看，夏比V型冲击值要求比容器材料高得多，往往要同时提供2个或3个试验温度下的冲击吸收功、侧向膨胀量和纤维区面积等。

（5）无损检测要求更严格的。超声波探伤的验收要求比常规压力容器高得多；部分容器用钢板UT探伤重叠部分要求达到10%~15%。对于所有受压部件都有严格的表面质量要求，经过VT和PT探伤检验。

（6）核电用材的规格大、单重重、甚至有表面光洁度要求。核电设备用钢板厚度达到300mm，最大锻件重达300吨以上。核级管材、不锈钢材等产品尺寸精度要求高，一些小径、薄壁、特长管材，要求直度和表面光洁度。需通过精密超声波、涡流探伤，制造难度极大。

4.百万千瓦压水堆核岛主要设备及所用金属材料种类 4.1.发展历程

核电技术的划分最早起源于美国能源部。从全球来讲，第一代核电站是指核电由军用转为民用时的技术，上世纪50年代中期建成的核电站属于第一代。目前世界上正在运行的核电站都属于第二代；正在建设的核电站

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Settings of My Documents 大都属于第二代或二代改进。目前世界上第三代核电技术包括法国阿海珐与德国西门子联合研发的EPR压水堆技术以及美国的西屋公司AP1000压水堆技术。根据这一划分，我国目前运行的核电机组全部属于第二代，在建核电机组以二代加为主，有以广东台山核电站为依托的法国EPR三代技术的核电工程，浙江三门核电站1#和2号机组和山东海阳核电站1#和2号机组为依托的美国西屋第三代AP-1000核电工程。

压水堆核电站主要由核岛、常规岛及其它辅助系统构成。核岛主要包括核反应堆、主循环泵、稳压器、蒸汽发生器组成的一回路系统。常规岛包括汽轮机、冷凝器、凝结水泵、给水泵、给水加热器等组成的二回路系统。核电中的容器、泵阀、管道均为核电的关键设备。其用材及其制造尤为重要。

一台百万压水堆核电机组，核岛通常包括1台反应堆压力容器、1台稳压器、3台蒸汽发生器、3台主冷却泵、3台蓄势器（安注箱）、1台硼注射器、堆芯及堆内构件和控制棒驱机构等。所用金属材料主要有碳钢、低合金钢、奥氏体不锈钢、镍基合金、钛管和锆合金等。需要碳钢、低合金钢板和锻件4000～4500吨；奥氏体不锈钢板和锻件3000～3500吨；马氏体不锈钢锻件500吨、铸件200吨；镍基、铁基合金管、棒、带、丝600～800吨；钛直缝焊管150吨；锆合金管、棒、带8吨/年。

大型锻件主要在重型机器厂冶炼和锻造，板、带、管等主要由钢铁冶金企业生产。泵阀的用材自行铸造或购料（坯）后加工。核电设备制造企业和钢铁企业已经全部能生产所涉及的材料类型。目前，我国几大核电集团，已经能够满足核承压容器所需的不同材质和吨位的锻件的生产。

对于钢铁企业来讲，较薄或特厚碳钢、低合金钢板仍难以满足核电设备的制造需求。国内投产的5米轧制已经能够板材的轧制要求，但受板坯单重，热处理钢板宽度或厚度限制，也难以满足核电容器所需碳钢、低合金钢大厚度大单重钢板的生产需要。对于核电关键设备所用的较薄的钢板，用厚板轧机轧制困难，用热卷轧机，宽度经常满足不了需求，个别较薄钢板在热处理上也难以实现。对于核电关键设备所用不锈钢，国内几家不锈钢生产主要企业，要么轧机不配套、要么热处理设备不配套，单重大、厚度厚、宽度大的不锈钢板仍不能实现生产，个别不锈钢，如含硼不锈钢、控氮不锈钢等，还需要进一步研发。

与二代改进型和法国EPR百万千瓦压水堆相比，AP-1000最大差异就是在核岛内增加了一个全钢安全壳。其设计选材为SA738B高强度调质钢板，每个安全壳用量达到4000多吨。其他核级容器的种类相同，但选材上略有不同，所用材料的牌号也不同。前者主要按照 RCC-M标准，后者按

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Settings of My Documents 照 ASME标准。尤其是不锈钢差别较大。由于AP-1000首台核岛主要容器在韩国制造，一定程度上延缓国内对这些容器用材料的了解和开发。

4.2.高温气冷堆核电站核岛主体设备及其用金属材料

高温气冷堆核电站核岛主要设备包括反应堆压力容器、蒸汽发生器压力容器以及热气导管压力容器、堆内构件。中国华能集团公司、中国核工业建设集团公司、清华大学分别出资47.5％、32.5％、20％，成立华能山东石岛湾核电有限公司，负责投资、建设、运营华能山东石岛湾核电站20万千瓦级高温气冷堆核电示范工程。10万千瓦HTR-PM试验示范堆堆和20万千瓦HTR-PM的商业示范堆。但两者的材料种类相同，但要求不同。如堆内构件，前者采用15CrMoR，后者采用12Cr2Mo1R。反应堆压力容器外壳，前者采用SA516Gr70，后者采用SA533B。

5.几个典型核电用钢的开发和生产情况

宝山钢铁股份有限公司（简称宝钢）经过多年的设备改造和建设，形成了碳钢、不锈钢、特殊钢、有色金属的研发和生产基地。产品的种类有板、管、棒、丝、带、锻件等。宝钢具备了核电关键设备所需多数材质和形状开发和生产硬件、软件基础，具有一批研发、生产和销售队伍，已建立起满足ASME、法国和我国核电材料要求的生产质保体系。下面，简单介绍宝钢已生产或正在开发几个核电典型核级材料。

5.1.AP-1000核电站安全壳用 SA738GrB钢板

宝钢于2006年开发出AP-1000核电站安全壳所用的SA738GrB钢板。2007年底开始，按照美国西屋的安全壳用钢采购技术规格书，生产了厚度10~96mm的SA738GrB钢板。目前，已经交货5000多吨，山东核电设备制造有限公司完成了部分钢板的压制，运往浙江三门核电站，具备安装条件。

5.2.核一级容器用 SA533B（16MND5、18MND5）钢板

宝钢已经工业试制出 76mm、112mm、130mm三个典型厚度 SA533B（16MND5、18MND5）钢板，既满足法国 RCC-M标准要求，也满足 ASME SA533TypeB标准要求。可用于稳压器、硼注箱等核岛容器制造。目前，正在与国内的设计单位、设备制造企业开展联合评价。

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Settings of My Documents 5.3.高温气冷堆堆内构件用 12Cr2Mo1R钢板

清华核能院设计的 HTR-PM高温气冷堆的堆内构件采用 750吨 40~135mm厚 12Cr2Mo1R钢板。宝钢按照设计技术要求，在 5米厚板产线上生产该批钢板。

5.4.核电站蒸发器用 Inconel 690合金管材

Inconel 690合金管目前核电建设急需的材料的之一。宝钢正在进行研发和产品试验。合资建设了钢管挤压机组，为 Inconel690合金管材的工业批量生产提供了设备硬件上保证。

6.结束语

正在建设的 24台机组和陆续审批确定新的核电基地，是我国大力发展核电的体现，标志着我国核电发展的春天已经来临，在未来 5～15年迎来一个高速发展期。国家要求逐步提高核电设备国产化比例，为我国核电材料的开发和应用提供了广阔的空间。通过引进消化和吸收创新，实现核电设计自主化，标准、设计、钢铁企业和制造等多方协同，将加快核电用材料的标准化建设。国内核承压设备用锻件生产的硬件已具备。钢铁企业通过坯重、轧钢、热处理和运输等配套技术改造，有望实现核电用碳钢和低合金特厚钢板极限规格的制造。需要加快研发核级不锈钢，镍基合金、钛合金、锆合金等材料，积累工业生产、制造加工和运行经验。个别核电材料用量小，不适应钢铁企业大批量工业生产，可通过建立材料储备制度，一次生产，分期使用。

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第四篇：中国核电设备制造现状与趋势

中国核电设备制造现状与趋势

来源：中国核电信息网 发布日期：2008-04-15

一、概述

自上世纪九十年代以来，我国先后建成了秦山一期、大亚湾、秦山二期、岭澳一期和秦山三期五座压水堆核电站，即将建成的有田湾核电站，已开工在建的有岭澳二期和秦山二期扩建两座核电站。根据国家核电发展规划，到2020年，我国核电装机容量将达到4000万千瓦。核电要可持续发展，核电设备国产化是关键。在大力推进核电设备国产化方面，秦山一期、二期和岭澳一期核电站都作了很大努力，尤其是秦山二期，其设备国产化的经验更值得借鉴。认真总结经验，明确努力方向和攻关目标，制订切实有效的措施，使我国核电设备国产化跃上一个新台阶是完全可能的。

二、核电设备制造现状 1．设备概况

以秦山二期（2×600MW）为例，核岛、常规岛和BOP各系统的设备有48000多套件，其中机械设备约6000套件，电气设备5000多套件，仪器仪表25000余套件。在众多核电设备中，核岛、常规岛的主设备和部分核级设备难度大、要求高，其设计和制造是国产化的关键。在过去20多年里，在自主设计和制造方面取得了明显的进展，以致秦山二期的设备国产化率达到了55%，但部分关键设备仍依赖进口。

2．设备制造现状（秦山二期）

(1)核岛主回路及主设备

需整套进口的设备：主泵、主管道、RCP系统安全阀、调节阀、棒控棒位、堆芯测量和保护系统设备

需进口零部件和材料的设备：反应堆压力容器、蒸汽发生器、稳压器、堆内构件、控制棒驱动机构

(2)核岛辅助系统设备 下列设备需进口，其余国产：

(5)需进口的仪控设备：水中氢分析仪、相分离器、氧表、核级差压/压力变送器、核级电阻温度计、环境r辐射监测系统设备及放射性流出物监测设备。(3)常规岛设备

需进口的有：汽机高、低压带叶片转子，DEH控制系统，汽水分离再热器（外方设计，中方已返包制造），500KV和220KV的GIS和充油电缆，不间断电源装置，避雷器等。(4)BOP设备

需进口的有：海水循环泵、电锅炉、部分海水蝶阀等

三、核电设备国产化趋势

为了适应我国核电发展的需要，大力推进设备国产化已成为一个重大的战略决策，并已在设计院、科研院所和制造业界得到了广泛的认同和积极的响应。

1．国家及主管部门的重视和支持

根据国家积极发展核电的方针，我国已制订了一个宏伟的核电发展规划，组织了引进第三代先进大型核电站的招标活动，在发展现有堆型的核电站方面给予政策支持和资金扶持，拨出大量科研经费开展设备国产化的科研攻关工作。

4．大力开展科研攻关

设计院与企业，设计与制造相结合是核电设备科研攻关的一大特色。科研攻关项目涉及四个方面：一是关键核设备，如主泵（轴封）、蒸汽发生器（设计和部分零部件）核燃料组件（设计），堆芯核测系统，部分核2、3级泵（上充泵、安注安喷泵等）核级阀门（稳压器安全阀、主蒸汽隔离阀等），应急柴油发电机组。二是提高核电站安全性、缓解严重事故的项目，如非能动氢复合器等。三是已国产化但需作改进的项目，如装卸料机、燃料转运装置及热挤压超级管道等。

四是其他核级设备需解决有无的项目，如冷水机组、水过滤器、安全壳排气过滤器以及核级电气和控制设备。

5．中外结合

在刚开工建设的两座核电站的设备采购中，业主鼓励国内厂家与国外企业合作组成联合体参与投标，如四川东方电气集团总包岭澳二期的主设备和部分核承压设备，在设计和部分零部件供货上得到国外公司的技术支持。秦山二期扩建项目设备采购中，环吊是太原重工与德国NOELL合作，反应堆压力容器是一重与韩国斗山合作，蒸汽发生器是上锅与西班牙ENSA合作，燃料转运和起重设备是上起与美国PAR公司合作等，在这些合作模式中，外方以设计和软件为主，中方以制造和硬件为主，双方优势互补，这对推动设备国产化也是一种创新。

3.铀资源利用率与转换比/增殖比正相关

秦山五座反应堆的正常运行期间，每年提供服务的费用约20亿元，这也是不小的数字。

2、核电产业属于高新技术的战略产业，需要很高的水平和能力

核电产业属于高新技术的战略产业，它已成为当今世界衡量一个国家经济、科技、电力、工业水平的重要标志。核电设备是一种特殊的设备，不仅技术含量高，对质量性能的要求也很高。一座核电站有300多个系统，数万套设备，所有设备都需要一流的技术等级和质量，不允许有丝毫的闪失。因此，核电国产化要求我们的机械、电子、仪表等制造业水平同步提升。换句话说，实现核电国产化是对一个国家工业水平和能力的整体考验。凡承担制造核电设备及部件的工厂，对其设施、技术、经济、管理水平以及员工素质都有相当高的要求。这是我们参与核电产业链所面临的挑战。从根本上说，这也是浙江制造业乃至浙江经济目前面临的挑战。这种挑战对我们来说，不仅是面对核电产业，也是面对国际竞争所必须应对的。

3、浙江省将成为“核电大省”，应积极参与核电产业发展

在浙江采购的设备仅占7%。江苏、辽宁有10%，黑龙江有19%，上海达到25%。应该说，我省目前进入核电产业还面临着较大的挑战。

浙江人应该思考的是，作为已经是经济大省、并将成为核电大省的浙江，浙江的经济如何与核电的发展联系起来呢。我国核电产业发展中，浙江应如何迎接这个机遇和挑战呢。

三、浙江省制造业进入核电产业链的可行性及重要意义 4.3 进一步发展的轻水堆概念

1、核电产业具有很长的产业链

核电产业的自主化、国产化和市场化，必将进一步形成核电产业的产业链。核电站建设涉及方方面面，有很长的产业链，包括核电设备制造业、核电站建造的建筑业、建材业、核电站设计、管理等服务业等。

从核电设备制造业看，应该说，中国核电还没有形成完整的产业链。一个核电站有各种系统300余个，需要大大小小的零配件数万台套，而中国目前的配套生产厂家非常分散，急需整合和优化配置。这给各有关企业进入核电产业链带来了机会。

按秦山二期设备采购的经验，核级专用设备占设备数量的25%，设备投资的54%；而非核级的其它设备占数量的75%和投资的46%。可见，对于大量非核级的一般设备，仍有很大的需求量。

2、浙江省制造业具备多项核电辅助设备制造的条件

在浙江发展核电相关产业具有一定的地域优势。从目前浙江省制造业的条件看，更有可能进入的领域主要在各种常规的辅助设备的制造方面。如：泵、阀门、风机、承压容器、电缆、支吊架、电缆桥架、化工材料、开关柜、仪表等。4.4.2 超临界水堆

这些物项正是现阶段浙江省企业在全国同行中具有竞争优势的领域，可以有所作为。

目前国内获得核安全局颁发的核承压设备制造许可证的企业大约有三四十家。其中，除哈尔滨电站集团、上海电气集团、东方电气集团三大集团在核电设备制造行业影响较大外，其余多数为专业化生产程度不同的中小企业。这表明，除了几个大集团外，中小企业加入核电产业链是完全可能的。

实际上，浙江省企业参与核电站辅助设备方面，已经有了“零的突破”。例如：机械行业中杭州锅炉厂、浙江上风公司等已承制了核电的除氧器、冷凝器、低压加热器以及加热、通风和空调设备等；浙江的泵阀、电线电缆产品也用于核电。我省仪器仪表行业中，自动化控制系统、自动化仪表具有国内优势，浙大中控、杭州和利时公司在数字化仪表研发方面已取得可喜进展，有的产品已成功进入核电。

总之，浙江有大量加工、技术能力强、管理先进的企业，具备进入核电市场的良好基础和条件。可以认为，只要我省制造业进一步提升技术能力和水平，更大范围进入核电产业链是完全可能的。

3、浙江省制造业参与核电产业链，这对于浙江省先进制造业的发展具有重要意义

浙江企业参与核电产业链，不仅可以分得“蛋糕”，而且可以在竞争中提升自己的水平和能力，同时也提升了自己的品牌，为扩大相关市场创造了条件。这对我省先进制造业的发展具有重要意义。

通过核电产业产品的生产，提高品牌效应，可以扩大其它电力、重化工等制造业关联市场。进入核电产业链的实质是提高相关产业的技术水平和竞争力，有利于扩大关联市场。中国机械工业联合会核电办主任许连义说，现在各家企业对于核电设备制造都很积极。“不全是利润的原因。核电设备生产由于其高技术性，只有批量生产才有效益”，“他们更多地是把制造核电设备看作是一次机会，能够证明自己设备制造能力的机会。这对于企业形象的打造和长期效益都有好处。”

显然，一个企业能够生产核电产品，这是很好的品牌效应。即使核电产业的蛋糕分得不多，但对于获得关联市场仍大有好处。

四、浙江省参与核电产业链的若干建议

浙江省企业界以及政府有关部门如何应对我国核电产业加快发展所带来的机遇和挑战，是值得我们思考的课题。对此提出以下建议。

1、制定进入核电产业链的战略与思路

浙江省已经进入重化工阶段，新型的重化工的路子该怎么走？浙江省要成为世界的先进制造业基地，先进性如何体现？根据目前浙江制造业的发展形势，培育核电产业链是可以考虑的思路之一。

核电产业是高新技术产业，我省有可能近期进入的辅助设备制造业，如上述换热设备、除氧器、风机、泵阀、电缆、仪器仪表、自动化控制等行业普遍存在提高技术水平、增强竞争力的迫切要求，进入核电产业链将是一个有效的途径

应当积极参与核电市场，核电门槛并非高不可攀，大量设备与一般电厂相同或接近。首先要解放思想、知难而上、要发扬“浙江精神”，埋头苦干，拼命实干，艰苦创业，矢志拼搏，就完全可以做出世界一流的业绩来。同时，要循序渐进，发挥浙江优势，主攻核电辅助设备。可逐步扩展进入的范围，在条件更好时，进一步向核电产业链的较高端发展。

我们浙江省政府和企业应有所对应，有所行动，急起直追，努力形成与浙江经济大省形象相适应的核电产业，为中国核电事业发展做贡献。

2、整合行业资源，大力提高技术含量，提高品牌效应。

对于相关行业，可结合浙江产业集聚的区域特色，整合行业资源，探索相关制造业整体进入核电产业链的竞争战略。加强相关行业共性技术的引进、研发和应用，重视人员的培训，提高全体员工的安全、质量意识，提高行业整体技术水平。在机械行业，应通过整合行业资源，尽快形成若干系列辅助设备的系统供应能力。在仪器仪表行业，应进一步发挥优势，发展数字控制技术，尽快掌握代表该领域发展水平的数字化控制系统，提供系统化的成套产品。

加强我省企业与国内外科研机构、大专院校、以及产业链相关企业的技术合作和资源整合，实行开放式的自主创新与合作创新的路子，加快技术能力的提升。建立新产品开发的动态联盟，提升中小企业技术能力。

要在核电产业链中，创造浙江品牌，建立信誉，提高品牌效应。

3、加强市场调查，把握需求信息，参与核电产业的竞争

我省企业应加强市场调查，把握需求信息；了解有关产品的“核”要求，了解、熟悉核电设备设计、加工制造所需遵循的标准、法规和要求，取得必要的资质证书；学习已经承担核电产品生产企业的经验，参与核电产业的竞争。在实际工作中企业要与负责核电厂项目设计的设计院和业主单位取得联系，把自己产品的性能介绍清楚，确认能满足设计和采购的技术要求。

政府应该帮助企业及时了解国家核电项目立项的信息；支持企业接受业主单位组织的合格供应商审评以及参与议标或招标活动，为企业提供有关的市场信息和技术信息。

可以更多发挥学会的学术团体作用。上海市原子核学会下属有以核电工程设计为主的上海核能专业委员会，以核设备制造为主的上海核能设备专业委员会。两个专业委员会相互支持，配合密切，紧紧围绕为推进上海核电国产化开展形式多样学术活动和为核设备承制厂无偿提供技术咨询服务。上海核学会的经验值得我们借鉴。我省核学会可以更多沟通核电建设单位和我省产业界，为我省进入核电产业链提供信息交流服务。在市场准入和资质申请资料的代理申报等方面应更多发挥学会的作用。

4、采取措施，推动民间资本进入核电产业链

有数据表明，浙江目前拥有的7000亿元可用民间资本，已经基本流向了全国各个领域。仅温州一地，就至少有1000亿元资本流向外省市区。中国人民银行杭州中心支行运用数理统计和调查等方式，第一次得出浙江民间财富准确的结论：在“十五”期间，浙江民间沉淀的资金将达到8300亿人民币。

今年以来，民资如潮涌般涌向电力、路桥、公交、航空等昔日的“投资禁区”，民间资本的活力和潜力日益彰显。我省有关行业要进入核电产业链，为了提升自己的技术能力和技术水平，必定需要大量的资金。那么，有没有可能引导如此巨大能量的浙江民间资本更多投向我省核电产业链的开发中去呢。这也是值得进一步思考的问题。

5、建议政府制定政策，纳入发展规划，对进入核电产业链的企业给予支持政府和企业间互动是促进浙江核电产业发展重要途径。

随着国家核电发展政策和规划的出台，已引起各地政府和企业的足够重视。相比之下，由于历史原因，浙江省企业进入核电领域的业绩不尽人意。作为核电大省，已建成的核电厂和待建的核电厂都是浙江企业家门口的生意，凭借浙江企业的实力和营销水平应该有所作为。世界各国核电产业的发展，都离不开政府各项政策的大力扶持。同样，对我省参与核电产业链，为核电建设提供设备和服务的企业，在政府政策上也应该给予支持。建议有关部门就此进行调查研究，制定支持政策，使我省企业在我国核电产业国产化、市场化进程中，获得更大的竞争力。

第五篇：中国核电设备制造现状与趋势

国核电设备制造现状与趋势

一、概述

自上世纪九十年代以来，我国先后建成了秦山一期、大亚湾、秦山二期、岭澳一期和秦山三期五座压水堆核电站，即将建成的有田湾核电站，已开工在建的有岭澳二期和秦山二期扩建两座核电站。根据国家核电发展规划，到2020年，我国核电装机容量将达到4000万千瓦。核电要可持续发展，核电设备国产化是关键。在大力推进核电设备国产化方面，秦山一期、二期和岭澳一期核电站都

作了很大努力，尤其是秦山二期，其设备国产化的经验更值得借鉴。认真总结经验，明确努力方向和攻关目标，制订切实有效的措施，使我国核电设备国产化跃上一个新台阶是完全可能的。

二、核电设备制造现状

1．设备概况

以秦山二期（2×600MW）为例，核岛、常规岛和BOP各系统的设备有48000多套件，其中机械设备约6000套件，电气设备5000多套件，仪器仪表25000余套件。在众多核电设备中，核岛、常规岛的主设备和部分核级设备难度大、要求高，其设计和制造是国产化的关键。在过去20多年里，在自主设计和制造方面取得了明显的进展，以致秦山二期的设备国产化率达到了55%，但部分关键设备仍依赖进口。

2．设备制造现状（秦山二期）（（(1)核岛主回路及主设备

需整套进口的设备：主泵、主管道、RCP系统安全阀、调节阀、棒控棒位、堆芯测量和保护系统设备 需进口零部件和材料的设备：反应堆压力容器、蒸汽发生器、稳压器、堆内构件、控制棒驱动机构(2)核岛辅助系统设备 下列设备需进口，其余国产：

(5)需进口的仪控设备：水中氢分析仪、相分离器、氧表、核级差压/压力变送器、核级电阻温度计、环

境r辐射监测系统设备及放射性流出物监测设备。(3)常规岛设备

需进口的有：汽机高、低压带叶片转子，DEH控制系统，汽水分离再热器（外方设计，中方已返包制造），500KV和220KV的GIS和充油电缆，不间断电源装置，避雷器等。

(4)BOP设备

需进口的有：海水循环泵、电锅炉、部分海水蝶阀等

三、核电设备国产化趋势

为了适应我国核电发展的需要，大力推进设备国产化已成为一个重大的战略决策，并已在设计院、科研院所和制造业界得到了广泛的认同和积极的响应。

1．国家及主管部门的重视和支持

根据国家积极发展核电的方针，我国已制订了一个宏伟的核电发展规划，组织了引进第三代先进大型核电站的招标活动，在发展现有堆型的核电站方面给予政策支持和资金扶持，拨出大量科研经费开展设备国产化的科研攻关工作。4．大力开展科研攻关

设计院与企业，设计与制造相结合是核电设备科研攻关的一大特色。科研攻关项目涉及四个方面：一是关键核设备，如主泵（轴封）、蒸汽发生器（设计和部分零部件）核燃料组件（设计），堆芯核测系统，部分核2、3级泵（上充泵、安注安喷泵等）核级阀门（稳压器安全阀、主蒸汽隔离阀等），应急柴油发电机组。二是提高核电站安全性、缓解严重事故的项目，如非能动氢复合器等。三是已国产化但需作改进的项目，如装卸料机、燃料转运装置及热挤压超级管道等。四是其他核级设备需解决有无的项目，如冷水机组、水过滤器、安全壳排气过滤器以及核级电气和控制设备。

．中外结合

在刚开工建设的两座核电站的设备采购中，业主鼓励国内厂家与国外企业合作组成联合体参与投标，如四川东方电气集团总包岭澳二期的主设备和部分核承压设备，在设计和部分零部件供货上得到国外公司的技术支持。秦山二期扩建项目设备采购中，环吊是太原重工与德国NOELL合作，反应堆压力容器是一重与韩国斗山合作，蒸汽发生器是上锅与西班牙ENSA合作，燃料转运和起重设备是上起与美国PAR公司合作等，在这些合作模式中，外方以设计和软件为主，中方以制造和硬件为主，双方优势互补，这对推动设备国产化也是一种创新。3.铀资源利用率与转换比/增殖比正相关

秦山五座反应堆的正常运行期间，每年提供服务的费用约20亿元，这也是不小的数字。

2、核电产业属于高新技术的战略产业，需要

很高的水平和能力

核电产业属于高新技术的战略产业，它已成为当今世界衡量一个国家经济、科技、电力、工业水平的重要标志。核电设备是一种特殊的设备，不仅技术含量高，对质量性能的要求也很高。一座核电站有300多个系统，数万套设备，所有设备都需要一流的技术等级和质量，不允许有丝毫的闪失。因此，核电国产化要求我们 的机械、电子、仪表等制造业水平同步提升。换句话说，实现核电国产化是对一个国家工业水平和能力的整体考验。凡承担制造核电设备及部件的工厂，对其设施、技术、经济、管理水平以及员工素质都有相当高的要求。这是我们参与核电产业链所面临的挑战。从根本上说，这也是浙江制造业乃至浙江经济目前面临的挑战。这种挑战对我们来说，不仅是面对核电产业，也是面对国际竞争所必须应对的。

3、浙江省将成为“核电大省”，应积极参与核电产业发展

在浙江采购的设备仅占7%。江苏、辽宁有10%，黑龙江有19%，上海达到25%。应该说，我省目前进入核电产业还面临着较大的挑战。

浙江人应该思考的是，作为已经是经济大省、并将成为核电大省的浙江，浙江的经济如何与核电的发展联系起来呢。我国核电产业发展中，浙江应如何迎接这个机遇和挑战呢。

三、浙江省制造业进入核电产业链的可行性及

重要意义

4.3 进一步发展的轻水堆概念

1、核电产业具有很长的产业链

核电产业的自主化、国产化和市场化，必将进一步形成核电产业的产业链。核电站建设涉及方方面面，有很长的产业链，包括核电设备制造业、核电站建造的建筑业、建材业、核电站设计、管理等服务业等。

从核电设备制造业看，应该说，中国核电还没有形成完整的产业链。一个核电站有各种系统300余个，需要大大小小的零配件数万台套，而中国目前的配套生产厂家非常分散，急需整合和优化配置。这给各有关企业进入核电产业链带来了机会。

按秦山二期设备采购的经验，核级专用设备占设备数量的25%，设备投资的54%；而非核级的其它设备占数量的75%和投资的46%。可见，对于大量非核级的一般设备，仍有很大的需求量。

2、浙江省制造业具备多项核电辅助设备制造的条件

在浙江发展核电相关产业具有一定的地域优势。从目前浙江省制造业的条件看，更有可能进入的领域主要在各种常规的辅助设备的制造方面。如：泵、阀门、风机、承压容器、电缆、支吊架、电缆桥架、化工材料、开关柜、仪表等。4.4.2 超临界水堆

这些物项正是现阶段浙江省企业在全国同行中具有竞争优势的领域，可以有所作为。

目前国内获得核安全局颁发的核承压设备制造许可证的企业大约有三四十家。其中，除哈尔滨电站集团、上海电气集团、东方电气集团三大集团在核电设备制造行业影响较大外，其余多数为专业化生产程度不同的中小企业。这表明，除了几个大集团外，中小企业加入核电产业链是完全可能的。

实际上，浙江省企业参与核电站辅助设备方面，已经有了“零的突破”。例如：机械行业中杭州锅炉厂、浙江上风公司等已承制了核电的除氧器、冷凝器、低压加热器以及加热、通风和空调设备等；浙江的泵阀、电线电缆产品也用于核电。我省仪器仪表行业中，自动化控制系统、自动化仪表具有国内优势，浙大中控、杭州和利时公司在数字化仪表研发方面已取得可喜进展，有的产品已成功进入核电。

总之，浙江有大量加工、技术能力强、管理先进的企业，具备进入核电市场的良好基础和条件。可以认为，只要我省制造业进一步提升技术能力和水平，更大范围进入核电产业链是完全可能的。

3、浙江省制造业参与核电产业链，这对于浙江省先进制造业的发展具有重要意义

浙江企业参与核电产业链，不仅可以分得“蛋糕”，而且可以在竞争中提升自己的水平和能力，同时也提升了自己的品牌，为扩大相关市场创造了条件。这对我省先进制造业的发展具有重要意义。

通过核电产业产品的生产，提高品牌效应，可以扩大其它电力、重化工等制造业关联市场。进入核电产业链的实质是提高相关产业的技术水平和竞争力，有利于扩大关联市场。中国机械工业联合会核电办主任许连义说，现在各家企业对于核电设备制造都很积极。“不全是利润的原因。核电设备生产由于其高技术性，只有批量生产才有效益”，“他们更多地是把制造核电设备看作是一次机会，能够证明自己设备制造能力的机会。这对于企业形象的打造和长期效益都有好处。”

显然，一个企业能够生产核电产品，这是很好的品牌效应。即使核电产业的蛋糕分得不多，但对于获得关联市场仍大有好处。

四、浙江省参与核电产业链的若干建议

浙江省企业界以及政府有关部门如何应对我国核电产业加快发展所带来的机遇和挑战，是值得我们思考的课题。对此提出以下建议。

1、制定进入核电产业链的战略与思路

浙江省已经进入重化工阶段，新型的重化工的路子该怎么走？浙江省要成为世界的先进制造业基地，先进性如何体现？根据目前浙江制造业的发展形势，培育核电产业

链是可以考虑的思路之一。

核电产业是高新技术产业，我省有可能近期进入的辅助设备制造业，如上述换热设备、除氧器、风机、泵阀、电缆、仪器仪表、自动化控制等行业普遍存在提高技术水平、增强竞争力的迫切要求，进入核电产业链将是一个有效的途径

应当积极参与核电市场，核电门槛并非高不可攀，大量设备与一般电厂相同或接近。

首先要解放思想、知难而上、要发扬“浙江精神”，埋头苦干，拼命实干，艰苦创业，矢志拼搏，就完全可以做出世界一流的业绩来。同时，要循序渐进，发挥浙江优势，主攻核电辅助设备。可逐步扩展进入的范围，在条件更好时，进一步向核电产业链的较高端发展。

我们浙江省政府和企业应有所对应，有所行动，急起直追，努力形成与浙江经济大省形象相适应的核电产业，为中国核电事业发展做贡献。

2、整合行业资源，大力提高技术含量，提高 品牌效应。

对于相关行业，可结合浙江产业集聚的区域特色，整合行业资源，探索相关制造业整体进入核电产业链的竞争战略。加强相关行业共性技术的引进、研发和应用，重视人员的培训，提高全体员工的安全、质量意识，提高行业整体技术水平。

在机械行业，应通过整合行业资源，尽快形成若干系列辅助设备的系统供应能力。在仪器仪表行业，应进一步发挥优势，发展数字控制技术，尽快掌握代表该领域发展水平的数字化控制系统，提供系统化的成套产品。

加强我省企业与国内外科研机构、大专院校、以及产业链相关企业的技术合作和资源整合，实行开放式的自主创新与合作创新的路子，加快技术能力的提升。建立新产品开发的动态联盟，提升中小企业技术能力。

要在核电产业链中，创造浙江品牌，建立信誉，提高品牌效应。

3、加强市场调查，把握需求信息，参与核电产

业的竞争

我省企业应加强市场调查，把握需求信息；了解有关产品的“核”要求，了解、熟悉核电设备设计、加工制造所需遵循的标准、法规和要求，取得必要的资质证书；学习已经承担核电产品生产企业的经验，参与核电产业的竞争。在实际工作中企业要与负责核电厂项目设计的设计院和业主单位取得联系，把自己产品的性能介绍清楚，确认能满足设计和采购的技术要求。

政府应该帮助企业及时了解国家核电项目立项的信息；支持企业接受业主单位组织的合格供应商审评以及参与议标或招标活动，为企业提供有关的市场信息和技术信息。

可以更多发挥学会的学术团体作用。上海市原子核学会下属有以核电工程设计为主的上海核能专业委员会，以核设备制造为主的上海核能设备专业委员会。两个专业委员会相互支持，配合密切，紧紧围绕为推进上海核电国产化开展形式多样学术活动和为核设备承制厂无偿提供技术咨询服务。上海核学会的经验值得我们借鉴。我省

核学会可以更多沟通核电建设单位和我省产业界，为我省进入核电产业链提供信息交流服务。在市场准入和资质申请资料的代理申报等方面应更多发挥学会的作用。

4、采取措施，推动民间资本进入核电产业链

有数据表明，浙江目前拥有的7000亿元可用民间资本，已经基本流向了全国各个领域。仅温州一地，就至少有1000亿元资本流向外省市区。中国人民银行杭州中心支行运用数理统计和调查等方式，第一次得出浙江民间财富准确的结论：在“十五”期间，浙江民间沉淀的资金将达到8300亿人民币。

今年以来，民资如潮涌般涌向电力、路桥、公交、航空等昔日的“投资禁区”，民间资本的活力和潜力日益彰显。我省有关行业要进入核电产业链，为了提升自己的技术能力和技术水平，必定需要大量的资金。那么，有没有可能引导如此巨大能量的浙江民间资本更多投向我省核电产业链的开发中去呢。这也是值得进一步思考的问题。

5、建议政府制定政策，纳入发展规划，对进入核电产业链的企业给予支持

政府和企业间互动是促进浙江核电产业发展重要途径。

随着国家核电发展政策和规划的出台，已引起各地政府和企业的足够重视。相比之下，由于历史原因，浙江省企业进入核电领域的业绩不尽人意。作为核电大省，已建成的核电厂和待建的核电厂都是浙江企业家门口的生意，凭借浙江企业的实力和营销水平应该有所作为。

世界各国核电产业的发展，都离不开政府各项政策的大力扶持。同样，对我省参与核电产业链，为核电建设提供设备和服务的企业，在政府政策上也应该给予支持。建议有关部门就此进行调查研究，制定支持政策，使我省企业在我国 核电产业国产化、市场化进程中，获得更大的竞

争力。

我省建立过核电办公室，在推动我省产业界进入核电产业链过程中，省核电办应发挥更大作用。首先，要与中核总进行沟通，为我省企业牵线搭桥。上海核电办多年来一直在进行着有效的工作，我们应该好好向他们学习。

各位代表，浙江省先进制造业加快进入我国核电产业链是浙江科技界、企业界的共同愿望，希望各位给予大力支持与帮助。让我们共同为加快我国核电国产化做出更大的努力。谢谢各位。

徐步进

浙江省核学会（Zhejiang Nuclear Society）

理事长

出生于1942.2，1965年寒假毕业于浙江农业大学生物物理专业，浙江大学教授，博士生导师。99—03年10月任农业与生物技术学院副院长；97-04年5月任核农所所长；现任农业部核农学重点实验室、浙江省核农学重点实验室学术委员会主任；《国际原子能机构—浙江大学植物诱变种质创新与研发合作中心》（IAEA-ZJU Collaborating Centre for Mutant Germplasm Enhancement and Exploration in Plants）工作组组长。主要学术兼职: 中国原子能农学理事长、中国核学会常务理事、浙江省核学会理事长，核农学报主编。