“国和一号”:树三代核电自主创新标杆

2月28日,“国和一号”产业链联盟成立大会暨首届会员大会在上海举行。

在“国和一号”示范工程按计划稳步推进的同时,“国和一号”产业链联盟的成立,被视为进一步实现产业链自立自强、自主可控的重要举措。

“国和一号”是我国在引进消化吸收三代非能动压水堆核电技术的基础上,通过大型先进压水堆及高温气冷堆核电站国家科技重大专项开发的、具有自主知识产权的大型先进压水堆核电型号。

2008年,“国和一号”(又名CAP1400)研发工作正式启动。历时12年,国家电力投资集团有限公司作为牵头单位,组织全国600多家单位、31000余名技术人员参与,累计形成知识产权成果超7611项,建成了我国三代核电自主创新体系和产业链供应体系,标志着我国核电技术实现了从“二代”到“三代”的跨越,具备先进核电自主化、批量化、规模化建设能力。

传承“国之光荣”的三代核电

1970年春节前,上海市领导向中央汇报工作时,道出了当时上海面临的严峻形势:多家工厂由于缺电轮流停产。2月初,周恩来总理做出指示:从长远来看,要解决上海和华东地区用电问题,要靠核电。

核电,是利用原子核内部蕴藏的能量产生电能。一颗原子核,直径只有一根头发丝的一亿分之一,却蕴藏着惊人能量。1千克的铀235裂变以后产生的能量,大致相当于2700吨标准煤充分燃烧释放的热量。

1970年2月8日,上海市组织传达了周总理关于建设核电的指示精神并研究了落实措施,我国第一座核电站工程由此得名“728工程”。

从“728工程”开始,我国核电已经走过了50多年的奋进创新之路。

“第一代核电技术主要是以实验研究堆为主。第二代核电技术主要发展阶段是20世纪60年代初到1979年以前,该阶段技术建成的核电称为二代。”国家电力投资集团有限公司核能总工程师、“国和一号”总设计师郑明光说,“美国三里岛核事故发生后,全球对核电安全的认识进一步提升,先进核电国家针对核电设计、运行安全等方面进行了充分认识与分析评估,提出了一系列改进、增强安全性的措施,三代核电技术应运而生。”

十余载打造大国重器

然而首先摆在面前的,就是一个看似难以逾越的障碍——根据外方的合作协议,只有电功率超过135万千瓦,我国才能拥有三代非能动核电的自主知识产权。

“135万千瓦,对非能动安全、主要设备来说是个‘大门槛’。不掌握核心技术,这个‘大门槛’就过不去。”郑明光说。

以郑明光为代表的技术团队,对“国和一号”顶层设计方案进行了全局性的创新,包括增加钢制安全壳的直径和厚度以扩大核岛空间,重新设计研制反应堆冷却剂泵、蒸汽发生器、爆破阀和汽轮发电机,大幅度优化主泵流量、主管道流通截面等,实现型号总体安全经济性能和效率的全面提升。

一组数据能直观反映“国和一号”缘何是名副其实的“国之重器”:单台机组中,超过100吨的设备、模块有30件左右,最大的模块体积有5000多立方米,重达1400多吨;安全壳是个直径40多米,高70多米的“大胶囊”,用5厘米厚左右的钢板制成,每平方米可承受40吨以上的压力;蒸汽发生器里面有1万多根用于热交换的U型管,总长超过300公里……

科研人员为此付出了艰辛努力。

晚上10时许,上海核工院的办公楼里响起了悠扬的萨克斯音乐《回家》,工程设备所机械设备设计工程师陈宇清在电脑前置若罔闻,仍在细心地比对技术文件和图纸。

熟悉的夜晚,熟悉的音乐,熟悉的加班。

2015年,陈宇清承担起“国和一号”控制棒驱动线试验的技术攻关任务。为保证试验的准确性,任何外界,包括附近行驶车辆的干扰都要尽量避免。陈宇清带头从晚上8点钟开始做试验,直到凌晨3点钟结束。

看凌晨4点的上海,成了陈宇清的常态。他连续在试验台架处驻守了一个多月,最终圆满完成任务,为三代核电控制棒驱动机构自主设计奠定了坚实基础。

2016年2月,“国和一号”通过国内联合安全审评。同年4月,“国和一号”通过国际原子能机构通用安全审评,获得国际认可。

类似的奋斗图景,在“国和一号”科技攻关历程中,发生了太多回。无数个“陈宇清”毫无怨言地付出了青春与热血。

为实现核电软件自主化,国家电投中央研究院核电软件中心和上海核工院组建的联合团队历经十余载攻关,发布我国首套完全自主知识产权的核电厂核设计与安全分析软件COSINE工程测试版,得到行业普遍认可。

设备设计出来后却找不到能生产的厂家,也是一道大难题。其中,蒸汽发生器690U型管的研发生产就格外艰难。项目组最早想去国外采购,多次尝试未果,干脆横下心来自己做。一家能生产还不够,要几家都能做才行。

“每一种设备、材料的技术开发,都布局2至5家有竞争力与积极性的单位参与研制,我们从设计技术到制造技术与工艺来回多次迭代,引入竞争机制,用市场化的手段来推动相应的技术竞争,激发创新活力。”郑明光说。

共同成长打造自主创新体系

柴多火旺,力众海移。

一重、二重、沈鼓、哈电、上海电气、东方电气、中船重工、中航工业、宝钢、鞍钢……一大批身经百战的老牌“国家队”选手,和上上电缆、宁波天生等民企加入进来,锚定100%国产化,扛起重任。

通过产学研用协同创新,“国和一号”成功打破多项材料及设备制造技术垄断,主泵、爆破阀、反应堆压力容器、蒸汽发生器、反应堆本体及一体化堆顶组件、大锻件、核级锆材、690U型管等关键设备材料全部实现自主化设计和国产化制造,性能达到国际领先水平。

全球最大功率的蒸汽发生器、全球最大规格的爆破阀……一个个用“全球之最”来形容的高精尖设备,被烙上“中国印”、盖上“中国籍”。

通过设计工作牵引制造企业能力提升,又通过制造过程的经验反馈反哺设计水平提高,在相互作用、共同成长中,“国和一号”建成了先进的三代核电自主创新体系和产业链供应体系。郑明光表示,到2023年,“国和一号”将全面实现100%设备国产化能力,到2025年,建成“技术上最先进最安全、装备上完全自主可控、经济上有显著竞争优势”的三代核电产业链。

来源:科学导报

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氢能源赛道:

一、制氢

阳煤化工:主营业务为化工产品和化工机械设备的生产和销售。
华昌化工:主营业务为化工原料、化工产品、化肥生产;金属材料、建筑材料、日用百货、煤炭销售。
宝丰能源:主营业务为煤制烯烃。
新天绿能:主营业务为天然气销售业务及风力发电业务。

天然气制氢:
富淼科技:主营业务为功能性单体,水溶性高分子,水处理膜及膜应用的研发,生产和销售,同时针对集中区内企业提供能源外供。

工业副产制氢:
美锦能源:主营业务为煤炭、焦化、天然气、氢燃料电池汽车为主的新能源汽车等商品的生产销售。
卫星石化:主营业务为丙烯、丙烯酸及酯等产品的生产和销售。

其他制氢:诚志股份、金能科技、九丰能源、滨化股份、航锦科技、嘉化能源、凯美特气、深冷股份、建龙微纳、和远气体、佛然能源

二、储氢

京城股份:主营业务为气体储运装备制造。
富瑞特装:主营业务为从事液化天然气(LNG)的液化、储存、运输及终端应用全产业链装备制造及提供一站式整体技术解决方案。
中泰股份:主营业务为深冷技术的工艺开发、设备设计、制造和销售。
致远新能:主营业务为车载LNG供气系统的研发、生产和销售。
楚江新材:主营业务为铜基材料、钢基材料、新材料、高端热工装备的研制、生产和销售。
年底的春节牛已经选出来了,按惯例现在去分享给大家,我预计至少240-380%左右:这只春节牛,业绩有望持续增加!就像我12月份带大家做的三羊马,到12月底成功出局,360%收到口袋,所以不要质疑任何一只马上逆袭的春节牛
今天说的这个也类似,公司目前市值正处于“低价低估值”,技术上大周期收敛,目前刚刚突破三角形上轨,散户数量大幅度减少,筹码单峰密集。中央汇金、社保基金、养老金等G家队同时建仓!
并且这只春节牛在低位横盘许久,长达2年以上,多次走出高成长趋势。

三、加氢

1、加氢站设备

德尔股份:主营业务为汽车零部件系统的供应
深冷股份:主营业务为提供天然气液化与液体空分工艺包及处理装置。

2、加氢站

鸿达兴业:主营业务为氢能源产业、化工产业、新材料产业、大环保产业、电子交易平台综合服务。
东华能源:主营业务为生产、销售液化气并提供相关售后服务。
金通灵:主营业务为离心风机系列产品的生产与销售。
厚普股份:主营业务为开发、销售压缩天然气加气站设备及液化天然气加气站成套设备等。
雄韬股份:主营业务为化学电源、新能源储能、动力电池、燃料电池的研发、生产和销售业务。
卫星石化:主营业务为丙烯、丙烯酸及酯等产品的生产和销售。
春晖智控:主营业务为从事流体控制阀和控制系统的研究、开发和制造。
海马汽车:主营业务为汽车制造及服务。
韶钢松山:主营业务为制造、加工、销售钢铁冶金产品、金属制品、焦炭及煤化工产品等。

四、燃料电池系统

燃料电池动力系统占氢能源全车价值大致为40%,其产业链包括电堆(62%)、空气压缩机(16%)、冷却系统(7%)、控制系统(4%)等多个部件。电堆当中催化剂、双极板、质子交换膜等核心部件又占有相当比重。

(一)燃料电池上游: 核心材料

1、催化剂(铂): 膜电极的关键材料,国内基本没有相关主要制造企业,基本靠进口;催化剂占电堆成本的36%,占整个燃料电池成本的22%。

贵研铂业:主营业务为从事贵金属及贵金属材料研究、开发和生产经营。
白银有色:主营业务为铜、铅、锌、金、银等多种有色金属及贵金属的采选、冶炼、加工及贸易
龙蟠科技:主营业务为车用环保精细化学品的研发、生产和销售

2、双极板: 占电堆成本的23%,占燃料电池的14%。

安泰科技:主营业务为先进金属材料的研发、生产与销售,包括能源用先进材料及制品,特种材料制品及装备,超硬材料及工具三个领域。
长盈精密:主营业务为开发、生产、销售电子连接器及智能电子产品精密小件、新能源汽车连接器及模组、消费类电子精密结构件及模组、机器人及工业互联网等。
威孚高科:主营业务为系统、汽车后处理系统、发动机进气系统等产品的开发、制造和销售业务

3、质子交换膜: 占电堆成本的16%,占燃料电池的10%。

百利科技:主营业务为工程咨询设计,专有设备制造,智能产线集成与EPC总承包服务等整体解决方案
吉电股份:主营业务为从事火电、风电、太阳能发电、供热、工业供气的生产和销售
巨化股份:主营业务为基本化工原料,食品包装材料,氟化工原料及后续产品的研发,生产与销售
全柴动力:主营业务为发动机的研发、制造与销售

4、气体扩散层:占电堆成本的12%,占燃料电池的7%。

安泰科技:主营业务为先进金属材料的研发、生产与销售,包括能源用先进材料及制品,特种材料制品及装备,超硬材料及工具三个领域。

(二)燃料电池中游: 电池系统、电堆

1、系统及BOP辅件

1)系统集成

亿华通:主营业务为氢燃料电池发动机系统研发及产业化
腾龙股份:主营业务为汽车热交换系统管路产品的研发、生产和销售
大洋电机:主营业务为微特电机、新能源汽车电驱动系统、汽车起动机及发电机和磁性材料等的生产和销售
宗申动力:主营业务为从事小型热动力机械产品及部分终端产品的研发、制造、销售
汉缆股份:主营业务为电线电缆及电缆附件的研发、生产、销售与安装服务

2)空压机&氢气循环泵

雪人股份:主营业务为制冰、储冰、送冰设备及制冰系统的研发、生产和销售,以及冷水设备、冷冻、冷藏、空调、环保等制冷相关产品的设计、生产及销售。
汉钟精机:主营业务为螺杆式压缩机应用技术的研制开发、生产销售及售后服务
冰轮环境:主营业务为从事低温冷冻设备,中央空调设备,节能制热设备及应用系统集成,工程成套服务,智慧服务
首航高科:主营业务为空冷系统的研发、设计、生产和销售以及太阳能光热发电系统的设计、生产、销售和集成
密封科技:主营业务为密封垫片、隔热防护罩、密封纤维板以及金属涂胶板产品的研发、生产和销售
贝斯特:主营业务为精密零部件和智能装备及工装产品的研发、生产及销售

3)DC-DC

英威腾:主营业务为工业自动化和能源电力两大领域,向用户提供最有价值的产品和解决方案,依托于电力电子、自动控制、信息技术,业务覆盖工业自动化、新能源汽车、网络能源及轨道交通。
动力源:主营业务为电力电子技术及其相关产品的研发、制造、销售和相关服务等

2、电堆及核心部件

1)电堆集成

腾龙股份:主营业务为汽车热交换系统管路产品的研发、生产和销售
潍柴动力:主营业务为研究、生产及销售发动机及其零部件、重型汽车、重型汽车车桥、变速箱及其他汽车零部件等业务
东方电气:主营业务为开发、设计、制造、销售先进的水电、火电、核电、风电、气电、太阳能等发电成套设备,以及向全球能源运营商提供工程承包及服务等相关业务
膜电极:
纳尔股份:主营业务为环保型数码喷印材料、数码喷墨墨水、汽车保护膜等功能膜材料的研发、生产和销售
道氏技术:主营业务为新能源电池材料和无机非金属釉面材料的研发、生产与销售

3、车载氢系统

1)储氢瓶集成:
中材科技:主营业务为风电叶片、玻璃纤维及制品、锂电池隔膜的研发、制造及销售
亚普股份:主营业务为汽车储能系统产品的研发、制造、销售和服务
2)瓶阀类:
江苏神通:主营业务为从事应用于冶金领域的高炉煤气全干法除尘系统、转炉煤气除尘与回收系统、焦炉烟气除尘系统、煤气管网系统的特种阀门、法兰,应用于核电站的核级蝶阀和球阀、核级法兰和锻件、非核级蝶阀和球阀及其配套设备,应用于乏燃料后处理的专用设备及阀门,以及应用于煤化工、超(超)临界火电、LNG超低温阀门、石油石化专用阀门和法兰及锻件的研发、生产和销售。

五、下游整车

中通客车:主营业务为以客车为主兼顾零部件产品的开发、制造和销售
宇通客车:主营业务为客车的生产和销售,提供汽车维修劳务以及市县际定线旅游客运服务
康盛股份:主营业务为从事家电制冷配件业务和新能源汽车业务
东旭光电:主营业务为光电显示材料、高端装备制造、新能源汽车制造
上汽集团:主营业务为向社会公众提供包括整车(乘用车,商用车)与零部件的研发,生产,销售;物流,移动出行,汽车生活服务;汽车相关金融,保险,投资;汽车相关海外经营,国际商贸等在内的产品与服务
福田汽车:主营业务为聚焦城市及干线物流产品和服务综合方案提供商
东风汽车:主营业务为经营汽车、汽车发动机及零部件、铸件的开发、设计、生产、销售;机械加工、汽车修理及技术咨询服务业务
长城汽车:主营业务为整车及主要汽车零部件的研发、生产、销售
金龙汽车:主营业务为客车产品的生产和销售
杭叉集团:主营业务为工业车辆、高空作业车辆、强夯机整机及其关键零部件的研发、生产及销售,同时提供配件销售、车辆修理、租赁、再制造等工业车辆后市场业务

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