主设备国内占比超30% 攻关可控核聚变……上海核电产业“加速快走”!
原创
2024-03-12 15:34 星期二
科创板日报记者 陈美
①上海电气是国内核电设备产业链最完整、设备集成能力最强的核电装备制造集团,已承接多个重点项目;
②从产业链上看,上海核电涵盖从技术研发到运维服务的上中下游各环节,主设备国内占比超30%;
③托卡马克装置是磁约束核聚变中研究最多的方案,上海拥有翌曦科技、能量奇点、上海超导等公司。

《科创板日报》3月12日讯(记者 陈美) 上海核电产业正在“加速快走”。

近日,上海市经信委、市发改委等部门印发《上海核电产业高质量发展行动方案(2024-2027年)》(简称,《行动方案》),计划到2027年,上海核电产业规模达600亿元,基本建成世界级核电产业中心。

《科创板日报》记者注意到,在核电领域,上海的发展较为领先,区域内拥有上海电气、上海阀门厂、上海良工、上海核工院、申能股份,以及上海起重等多家重点公司。

其中,上海电气是国内核电设备产业链最完整、设备集成能力最强的核电装备制造集团,且承接了多个重点项目,是上海核电产业的代表性企业。

上海核电主设备国内占比超30%

在《行动方案》中,上海制定了一些关键技术创新突破的具体规划:

1、实现第三代核电技术自主可控,全面提升核电型号的安全性和经济性;

2、加快先进核电型号研发,尤其是瞄准战略性前沿性技术,加快推进先进小型堆、四代堆等型号研发;

3、攻关核聚变关键技术,推动紧凑式磁约束高温超导托卡马克装置、双锥对撞惯性约束激光核聚变、磁-惯性约束核聚变等技术研发;

4、完善先进核电标准体系,提高我国自主核电标准使用率。

上海中创产业研究院高级研究员李光辉在接受《科创板日报》记者采访时表示,从产业链上看,上海核电领域涵盖从技术研发到运维服务等上中下游的各环节。

“形成了以上海核工院、中核建股份、中能建华东电力设计院、上海电气等核电央企和地方国企为龙头;以阿波罗机械、上阀股份、能量奇点等专精特新民营企业为重要补充;以上海交大、中科院应物所等高校与科研院所为重要支撑的完备产业生态。”

李光辉对记者表示,从装备制造领域上看,上海正以上海电气为龙头,打造核电主设备制造基地。“目前,上海制造的核岛主设备占到国内市场约40%,常规岛主设备占到国内市场约30%。”

对于“第三代核电技术”,上海中创产业研究院高级研究员李光辉谈到,上海电气已完全实现自主可控,其“国和一号”(CAP1400)设备研制完成,从设备到锻件材料,再到管道焊接材料等,均实现100%整机国产化。

自主可控下,未来第三代核电技术小型化是研究方向。目前由中核集团研发的‘玲龙一号’,已实现小型模块化压水反应堆,除小型模块化反应堆外,第四代核能系统以及聚变堆,等均是先进核能技术研发的焦点。”李光辉谈到。

加速攻关高温超导托卡马克装备

由于可控核聚变是理想的终极能源,在未来产业上,上海也提前布局。

根据《行动方案》的表述,磁约束高温超导托卡马克装置是重点研究领域。作为代表企业之一,上海交大高温超导团队的翌曦科技创始人金之俭教授在接受《科创板日报》记者采访时表示,托卡马克装置是磁约束核聚变研究中研究最多的方案。

金之俭教授表示,目前全球范围内的托卡马克装置,基本以“秒”来计算运行。但如果要商业化,必须24小时运行,要实现这一目标,超导磁体是必由之路,只是要考虑低温超导和高温超导材料的选择。

2021年9月,美国CFS公司(以MIT美国麻省理工学院为核心团队)采用高温超导材料制成创纪录的磁体,可实现20特斯拉的磁场强度。 在此背景下,采用“高温超导”技术路线的紧凑型聚变堆方案诞生,并有望在10年左右实现聚变发电。

上海超导作为美国CFS公司的核心供应商,金之俭领导的上海交大高温超导团队正是上海超导公司的技术核心。金之俭教授表示,“相比上海超导,创立的翌曦科技更聚焦在聚变强场磁体上,并进一步拓展高温超导的诸多应用。”

值得一提的是,翌曦科技的合作方——中核集团核工业西南物理研究院科研团队在中国新一代“人造太阳”科学研究中取得突破性进展,HL-2M等离子体电流突破100万安培,创造了我国可控核聚变装置运行新记录。

另一方面,上海另一家可控核聚变企业——能量奇点,近日建成了全球首台高温超导托卡马克装置。同时,研发适用于下一代强磁场托卡马克装置的核心部件——经天磁体。而“经天磁体”也是以高温超导材料为基础,研究的一种大孔径高场强环向场(TF)线圈。

上海中创产业研究院高级研究员李光辉对记者表示,高温超导托卡马克磁约束核聚变,作为当前最有发展前景的技术路线,上海超前完成高温超导产业链的完整布局。

“除上海超导、翌曦科技、能量奇点外,上海电缆研究所也是国内二代高温超导开发与应用方面的领先单位。在其他技术路线探索方面,中科院、上海交大、上科大等在双锥对撞惯性约束激光核聚变、磁—惯性约束核聚变研究领域,也取得了新进展。

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