中國核電行業(yè)花了30年時間走引進(jìn)吸收再創(chuàng)新之路，如今終于擁有兩種自主研發(fā)的三代核電技術(shù)，這一成績來之不易，但并不值得驕傲

從上世紀(jì)80年代中期開始，中國先后引進(jìn)了法國、加拿大、俄羅斯和美國的核電技術(shù)，中國核電一度被國際同行稱為“萬國牌”。

目前，國際核電業(yè)已為三代核電技術(shù)所主導(dǎo)，而國內(nèi)核電業(yè)經(jīng)過30年努力，目前已形成兩種自主研發(fā)的三代技術(shù)型號：“華龍一號”與CAP1400。前者脫胎于法國技術(shù)，后者脫胎于美國技術(shù)。

中國核電站的快速增長，也帶動了核電設(shè)備制造能力提升。二代+核電技術(shù)的核心供應(yīng)鏈已經(jīng)成熟，三代核電技術(shù)的設(shè)備制造難關(guān)，大部分也已被攻克。

但是，由于核電站審批速度跟不上設(shè)備制造擴(kuò)張速度，核電設(shè)備的產(chǎn)能過剩已引發(fā)企業(yè)間的價格戰(zhàn)。另外，相比不確定的出口市場，全球最大的核電市場仍在中國。下一個五年，國內(nèi)年均6個－8個核電項目的預(yù)期，更值得中國設(shè)備商期待。

懷胎30年的“華龍一號”

在中國核電起步的上世紀(jì)80年代中后期，中核集團(tuán)自主設(shè)計建設(shè)了30萬千瓦容量的秦山一期核電站。但該技術(shù)路線后來被主動放棄，中國工程院院士葉奇臻曾告訴《財經(jīng)》記者，秦山一期的反應(yīng)堆與國際主流技術(shù)沒有接軌。

1994年5月正式投產(chǎn)的大亞灣核電站通過引進(jìn)法國M310技術(shù)，成為國內(nèi)首座百萬千瓦級商用核電站，并且直接催生了中廣核的誕生。大亞灣的建設(shè)，對中國大型商用核電站的發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。到2006年中國引進(jìn)三代核電技術(shù)之前，國內(nèi)核電企業(yè)主導(dǎo)的核電站開發(fā)，技術(shù)路線基本皆脫胎于M310。

中核集團(tuán)的秦山二期與中廣核集團(tuán)的嶺澳二期，是法國技術(shù)路線國產(chǎn)化的兩個標(biāo)志性項目。秦山二期設(shè)計借鑒了大亞灣的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)路設(shè)計，后來被學(xué)界視作“中國核電自主化建設(shè)的里程碑”。2004年，嶺澳二期項目被國務(wù)院列為“核電自主化依托項目”，這一項目的標(biāo)志意義在于，中廣核集團(tuán)借此推出了自己的首個核電技術(shù)品牌CRP1000。

不過，上述兩個項目本質(zhì)均是對法國M310技術(shù)的引進(jìn)改進(jìn)，中方消化了法國技術(shù)，具備自主設(shè)計能力，在國內(nèi)可以進(jìn)行批量化建設(shè)。但是，根據(jù)中方與法方的技術(shù)引進(jìn)合同，中方不具備獨立出口能力。

此后，在M310技術(shù)基礎(chǔ)上，中核與中廣核分別進(jìn)行設(shè)計改進(jìn)，在“十一五”期間上馬的一批核電站中大量應(yīng)用了自主設(shè)計的改進(jìn)型二代＋技術(shù)。

福島事故之后，國務(wù)院要求新建核電機(jī)組必須符合三代安全標(biāo)準(zhǔn)，中核與中廣核隨后推出各自的三代核電技術(shù)型號ACP1000與ACPR1000+。

為了避免技術(shù)路線分散，2013年4月，在國家能源局主導(dǎo)下，中核與中廣核兩集團(tuán)開始了各自三代技術(shù)的融合談判。2014年8月，融合方案獲得通過，融合后的三代技術(shù)，即為“華龍一號”。

“華龍一號”統(tǒng)一了關(guān)鍵的堆芯技術(shù)，采用中核集團(tuán)的177組件堆芯設(shè)計，有別于M310的157組件堆芯設(shè)計。

在“華龍一號”的落地項目上，中核與中廣核采用的技術(shù)方案不完全一樣，安全系統(tǒng)的布置存在差異。

2015年5月8日，中核集團(tuán)旗下首個采用“華龍一號”技術(shù)的項目——福清5號核電機(jī)組開工，宣告著這一技術(shù)型號正式落地。

從1987年引進(jìn)法國M310技術(shù)到開工“華龍一號”，中國花了近30年時間。這期間，中國核電發(fā)展的速度并不穩(wěn)定，研發(fā)力量分散到兩家央企。直到2014年，能源局以批準(zhǔn)項目為條件強(qiáng)勢推動兩方融合，才促成“華龍一號”降生。

銜玉而生的CAP1400

2003年，時任總理溫家寶批示：“發(fā)展核電，要采用世界先進(jìn)技術(shù)，統(tǒng)一技術(shù)路線，不敢再走錯一步，不能照顧各種關(guān)系。”

經(jīng)過三年的招標(biāo)談判，最終美國西屋公司的AP1000技術(shù)戰(zhàn)勝法國阿海琺公司的EPR技術(shù)中標(biāo)，被確定為中國三代核電技術(shù)的引進(jìn)對象。隨后新的核電央企——國家核電技術(shù)公司成立，全面負(fù)責(zé)AP1000技術(shù)的引進(jìn)和消化吸收。

原來隸屬于中核集團(tuán)的上海核工程設(shè)計研究院，被劃給新成立的國家核電技術(shù)公司，任務(wù)是在AP1000基礎(chǔ)上研發(fā)CAP1400技術(shù)。據(jù)國家核電專家委員會主任陳肇博回憶，在引進(jìn)技術(shù)的談判過程中，中美兩方達(dá)成協(xié)議，如中方自己開發(fā)的非能動大型壓水堆功率超過135萬千瓦，則中方擁有知識產(chǎn)權(quán)，可以對第三國出口。但對美國和日本出口，須與西屋公司合作。

功率達(dá)到135萬千瓦，成為上海核工院自主開發(fā)的關(guān)鍵指標(biāo)。不過，談判中并未明確135萬千瓦是毛功率還是凈功率，這給后續(xù)工作帶來了曲折。

上海核工院院長鄭明光向《財經(jīng)》記者介紹，2009年，西屋提出，中方設(shè)計的CAP1400，雖然毛功率達(dá)到135萬千瓦以上，但是凈功率只有128萬千瓦，因此不能承認(rèn)中方具有自主知識產(chǎn)權(quán)。西屋認(rèn)為，135萬千瓦的條件指凈功率，而中方認(rèn)為是毛功率。

最后，上海核工院重新設(shè)計，堆芯功率從3730MW提升到4040MW，安全殼、蒸汽發(fā)生器、主泵、主管道等關(guān)鍵設(shè)備也重新設(shè)計，突破了135萬千瓦凈功率的限制，預(yù)期達(dá)到140萬千瓦。在核心的堆芯設(shè)計上，AP1000為157組件堆芯，而CAP1400為193組件堆芯技術(shù)。

2014年1月，CAP1400通過了能源局初步設(shè)計審查。同年9月，CAP1400初步安全分析報告獲得核安全局審評通過，這一安全審評啟動于2013年3月，歷時17個月，直接參與審評的專家學(xué)者有260多人，經(jīng)30多次的對話、討論，共計提出并解答問題5000余個，前后形成了1000多個工作單,被視作國內(nèi)范圍最廣和程度最深的一次核安全審評。鄭明光對《財經(jīng)》記者說，目前CAP1400的施工設(shè)計已經(jīng)完成80％，現(xiàn)場也早已具備開工條件。

不過相比于已經(jīng)落地的華龍一號，CAP1400目前仍然在苦候項目核準(zhǔn)。環(huán)保部核安全局有關(guān)人士向《財經(jīng)》記者介紹，目前核安全局針對CAP1400項目的安全審評工作已經(jīng)基本結(jié)束，評價報告基本準(zhǔn)備完畢，只剩召開最后的專家委員會會議。但在國務(wù)院核準(zhǔn)之前，核安全局無法發(fā)放建造許可證。

業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，CAP1400重大專項在2015年內(nèi)開工是大概率事件。

設(shè)備國產(chǎn)化爬坡

在中國核電發(fā)展初期，限于國內(nèi)設(shè)備商的制造能力，設(shè)備國產(chǎn)化率并不高。大亞灣核電站的設(shè)備，幾乎全部進(jìn)口。

國內(nèi)設(shè)備商能力的突破始于最近十年。“十一五”期間，大批“二代+”技術(shù)機(jī)組批量上馬，使得國內(nèi)設(shè)備商的制造能力得到了很大提升。在與核島相關(guān)的大部分關(guān)鍵設(shè)備上，已逐步實現(xiàn)了國內(nèi)供貨。

遼寧紅沿河核電項目，是高層有組織地推進(jìn)設(shè)備國產(chǎn)化的開端。中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會原總工隋永濱在接受媒體采訪時稱，2006年4月，國家發(fā)改委在廣州召開了紅沿河核電項目設(shè)備國產(chǎn)化工作會議，決定以紅沿河項目為依托工程，以大型鑄鍛件和核級泵閥為突破口，通過聯(lián)合攻關(guān)，使依托工程項目的設(shè)備國產(chǎn)化率達(dá)到75％。

此后，陸續(xù)開工的寧德、福清、陽江、防城港等一批二代+技術(shù)的核電站，秉承了設(shè)備國產(chǎn)化的路線，國產(chǎn)化率不斷提高。正在施工中的陽江5號、6號機(jī)組，國產(chǎn)化率已經(jīng)達(dá)到了85％。

這一輪設(shè)備國產(chǎn)化進(jìn)程中，包括蒸汽發(fā)生器、反應(yīng)堆壓力容器、冷卻主泵、堆內(nèi)構(gòu)件、控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)、主管道、汽輪機(jī)等核島與常規(guī)島的核心設(shè)備，均實現(xiàn)了國產(chǎn)化制造，二代+核電的核心供應(yīng)鏈已經(jīng)相當(dāng)成熟。

核島設(shè)備的國產(chǎn)化，直接驅(qū)動了核電站建造成本的大幅下降。隋永濱舉例稱，上世紀(jì)90年代初期，我國進(jìn)口核電壓力容器的成本大約是2.3億元至2.4億元，而目前國產(chǎn)壓力容器價格已經(jīng)降到1.2億元左右。

隨著AP1000技術(shù)的引進(jìn)，中國設(shè)備商又開始了新一輪追趕爬坡。在三代技術(shù)引進(jìn)過程中，除了核電站相關(guān)的設(shè)計技術(shù)引進(jìn)之外，西屋公司還聯(lián)合了EMD、斗山重工、SPX、安薩爾多等國外企業(yè)，進(jìn)行了設(shè)備設(shè)計與制造技術(shù)的轉(zhuǎn)讓。

作為新技術(shù)的首批示范項目，西屋公司提出的嚴(yán)苛標(biāo)準(zhǔn)，一度讓國內(nèi)設(shè)備商非常不適應(yīng)。隋永濱舉例稱，在對鍛件封頭進(jìn)行氣孔、雜質(zhì)探傷時，過去只是垂直于曲面進(jìn)行探傷，而美方要求不僅要垂直探傷，還增加了45度夾角的探傷。“我們有一批鍛件，只進(jìn)行垂直探傷，是合格的，但是進(jìn)行45度探傷之后就不合格，就需要重做。”

三代技術(shù)的嚴(yán)苛標(biāo)準(zhǔn)，讓國內(nèi)設(shè)備商不得不投入重金進(jìn)行技術(shù)研發(fā)。核電的大型鑄鍛件技術(shù)，是核電設(shè)備的關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)，也是此前我國未能完全掌握的技術(shù)之一。中國一重（601106.SH）是這一領(lǐng)域研發(fā)的龍頭企業(yè)，據(jù)了解，為了提升熱加工工藝，中國一重投入40多億元，改造了一整套鋼水熔煉設(shè)備、鍛造設(shè)備、熱處理設(shè)備、機(jī)加工設(shè)備和探傷檢驗設(shè)備。

在產(chǎn)品試制初期，中國一重曾出現(xiàn)良品率較低的現(xiàn)象。隋永濱認(rèn)為，工藝提升有一個過程，不應(yīng)因為設(shè)備企業(yè)在初期投入高、良品率低而苛責(zé)設(shè)備企業(yè)。

據(jù)國家能源局有關(guān)人士介紹，目前中國一重的鍛件良品率已超過90％。2014年8月20日，中國一重承制的首個AP1000反應(yīng)堆壓力容器筒體交付三門2號機(jī)組。

目前，三門AP1000項目的蒸汽發(fā)生器、控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)、堆內(nèi)構(gòu)件、鋼制安全殼等其他首批國產(chǎn)化主設(shè)備已經(jīng)大部分交付。依托該項目的四臺機(jī)組國產(chǎn)化率逐步提高，從三門1號到海陽2號，國產(chǎn)化率從31％提高到了72％，綜合國產(chǎn)化率達(dá)到55％。

目前關(guān)鍵設(shè)備中，唯一還留有懸念的是反應(yīng)堆冷卻主泵。該設(shè)備由于技術(shù)轉(zhuǎn)讓方EMD公司的研發(fā)出現(xiàn)波折，至今還未交付使用，技術(shù)受讓方沈陽鼓風(fēng)機(jī)公司與哈爾濱電氣集團(tuán)仍然在同步跟進(jìn)最新進(jìn)展。

屏蔽主泵的供貨延遲了將近三年，嚴(yán)重影響了AP1000項目的工期。為避免在CAP1400重大專項中出現(xiàn)同樣問題，CAP1400已經(jīng)提早開始了主泵研制，并且布局兩條線進(jìn)行研發(fā)，以確保主泵影響工期的情況不會在CAP1400項目中重演。一條線是屏蔽泵的技術(shù)受讓方沈鼓、哈電同步開展CAP1400的主泵研制；另一條線是上海電氣（601727.SH）與德國KSB聯(lián)合開始了濕繞組主泵的研制。據(jù)《財經(jīng)》記者了解。目前濕繞組主泵的工程樣機(jī)已經(jīng)試制出來，即將在9月進(jìn)行第三次工程可行性試驗。

CAP1400的27項長周期設(shè)備，也已開始訂貨制造，借助AP1000供貨過程中逐步積累起來的能力，CAP1400的國產(chǎn)化率預(yù)計將達(dá)到85％。

相較而言，“華龍一號”的設(shè)備制造要順利得多。中核集團(tuán)一位專家在接受《財經(jīng)》記者采訪時表示，“華龍一號”的設(shè)計基于已有的成熟設(shè)備技術(shù)，沒有工藝不可實現(xiàn)的設(shè)備，不需要針對新設(shè)備進(jìn)行附加試驗。

核安全部門一位專家謹(jǐn)慎認(rèn)可了這一觀點：“華龍一號設(shè)備研發(fā)的困難不會像AP1000主泵、爆破閥那么大。但是作為新技術(shù)，核心設(shè)備設(shè)計都有變化，研發(fā)過程也需要特別關(guān)注。”

中核集團(tuán)的公開數(shù)據(jù)顯示，采用華龍一號的福清5號、6號機(jī)組設(shè)備費用合計約168億元，國產(chǎn)化比例將達(dá)到86.5％。

走出去不大易

福島核電事故的影響，正逐步散去。

對核電項目而言，長制造周期設(shè)備的訂貨，一般在核電項目開工之前就已經(jīng)開始。福島事故之前，市場預(yù)計中國每年將開建10臺－12臺百萬千瓦核電機(jī)組。福島事故后，中國核電緊急剎車，即便目前已經(jīng)重啟，但審批放行的新開工項目數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于預(yù)期，2014年，沒有一臺機(jī)組開工。業(yè)內(nèi)共識是，中國已經(jīng)具備了年產(chǎn)10臺－12臺（套）核電設(shè)備的能力，但訂單大量積壓，無法轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品。

隋永濱多次提醒，核電設(shè)備產(chǎn)能過剩帶來了無序競爭。在今年5月的一次公開論壇上，隋永濱表示，“競相壓價幾乎出現(xiàn)在每個項目和每個設(shè)備的招標(biāo)當(dāng)中。與此同時，外國公司也不斷降價來打入中國市場。這破壞了正常的市場秩序，致使一些裝備制造企業(yè)在微利甚至虧損的狀態(tài)下承接任務(wù)。這對于穩(wěn)定和提高產(chǎn)品質(zhì)量，對于核電和裝備制造業(yè)的健康發(fā)展，十分不利。”

不過黎明或許即將到來。2015年至今，國家已經(jīng)核準(zhǔn)了兩個核電項目，開工了3臺機(jī)組。綜合各方信息看，業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為今年還將有2個－3個核電項目獲得核準(zhǔn)。這一速度，已經(jīng)與福島核事故前的審批速度相當(dāng)。隨著AP1000依托項目的推進(jìn)，“十三五”期間，后續(xù)AP1000技術(shù)機(jī)組的批量開工也可期待。

李克強(qiáng)總理也多次在海外出訪時推銷中國核電，這使得國內(nèi)的過剩產(chǎn)能看到了一絲希望。然而多位受訪專家認(rèn)為，中國三大核電公司在英國、南非、阿根廷、土耳其等國出口自主技術(shù)的努力，均不太可能短期內(nèi)收到成效。

另一方面，盡管國內(nèi)核電建設(shè)速度舉世矚目，但中國企業(yè)尚無競標(biāo)國際核電站的經(jīng)驗，這也讓中方企業(yè)與外方合作伙伴合作尋求出海成為現(xiàn)實選擇。

“在知識產(chǎn)權(quán)上，目前是明確的，凈功率超過135萬千瓦的CAP1400是中方的知識產(chǎn)權(quán)。我們的型號技術(shù)不落后，但是對整個核電技術(shù)的理解，西屋公司和美國相關(guān)研究所的技術(shù)積累目前還是更深厚。另外，西屋在海外市場耕耘多年，國際市場上品牌也更受認(rèn)可。所以我們會持續(xù)保持合作，推動核電技術(shù)發(fā)展。”鄭明光對《財經(jīng)》記者表示。

中廣核華龍一號總設(shè)計師咸春宇在接受《財經(jīng)》記者采訪時表示，華龍一號從設(shè)計之初就以走出去為目標(biāo)，“法方有專利的技術(shù)我們都回避掉了，未來出口不會受到法方限制，不存在知識產(chǎn)權(quán)隱患”。

但亦有業(yè)內(nèi)人士在受訪時認(rèn)為，目前中國的兩種三代核電技術(shù)都還未實現(xiàn)出口，知識產(chǎn)權(quán)的風(fēng)險還未暴露，因此在推進(jìn)海外項目的過程中，與外方合作共同開拓市場，將有助于避免對方設(shè)置障礙。

事實上，與技術(shù)引進(jìn)方合作出口的案例并不陌生。作為核電技術(shù)的后發(fā)國家，韓國在引進(jìn)西屋技術(shù)的基礎(chǔ)上自主開發(fā)出APR1400技術(shù)，并在2009年阿聯(lián)酋核電招標(biāo)過程中擊敗了阿海琺、通用電氣-日立公司，拿下總額超過200億美元的核電訂單，這一結(jié)果一度引起轟動，也讓國內(nèi)核電界艷羨不已。而在這一招標(biāo)過程中，西屋公司作為韓方聯(lián)隊的一員，是該項目的分包商，負(fù)責(zé)包括主泵、控制系統(tǒng)等關(guān)鍵設(shè)備的供應(yīng)。

不過，相比核電站的出口，在國內(nèi)市場中歷練起來的本土核電設(shè)備商，已經(jīng)率先實現(xiàn)了出口突破。今年3月23日，上海電氣發(fā)布公告，阿海琺通過來料加工的方式，向上海電氣全資子公司上海電氣核電設(shè)備有限公司分包了6臺蒸汽發(fā)生器的制造，用于南非庫貝赫（Koeberg）核電站蒸汽發(fā)生器的更換項目——這是國內(nèi)的核電主設(shè)備首次在國際競爭性市場中實現(xiàn)出口。

盡管如此，未來很長一段時間內(nèi)，全球最大的核電市場仍在中國。對核電開發(fā)商如此，對核電設(shè)備企業(yè)也是如此。2012年修訂的《中國核能發(fā)展中長期規(guī)劃》提出到2020年核電裝機(jī)達(dá)到4000萬千瓦，這依然是目前全球最龐大的核能發(fā)展計劃。

相比核電出口的不確定性，下一個五年，國內(nèi)年均6個－8個核電項目的預(yù)期，更值得中國核電設(shè)備商期待。

作者為《財經(jīng)》產(chǎn)業(yè)記者，原載2015年9月7日《財經(jīng)》雜志。更多交流，請聯(lián)系作者郵件：shulinhan@caijing.com.cn