点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:筑牢核电“粮食安全”,锻造核燃料自主可控产业链
首页> 能源频道> 能源要闻 > 正文

筑牢核电“粮食安全”,锻造核燃料自主可控产业链

来源:光明网2026-04-23 15:30

  【开局之年看科创】

  如果把核电站比作一座能源工厂,核燃料组件就是工厂里不停做功的“心脏”。它藏在反应堆深处,是能量的源泉,也是安全的第一道屏障。很长一段时间里,这颗关键的“芯”,曾是我国核电走向世界、迈向强国的一道隐忧。

筑牢核电“粮食安全”,锻造核燃料自主可控产业链

中国核动力研究设计院厂区

  近日,记者一行走进西部新锆洁净的生产线,一根根银亮精密的N36锆合金管材依次成型,它们将被送往中核建中组装为CF系列燃料组件,最终成为“华龙一号”“玲龙一号”反应堆最核心的“能量心脏”。

  产业出题,为“华龙一号”补上关键一环

  核燃料,被称为核电站的“粮食”。在中核集团首席科学家、CF燃料总设计师焦拥军看来,它的分量远比“粮食”更重。“我们国家有大量核电机组在运行、在建,核燃料能不能自主可控,直接关系核电安全、能源安全。”

  中国核动力研究设计院是CF系列核电燃料研发的技术责任单位和牵头单位。团队最深刻的记忆,来自华龙一号走向海外时的一道现实难题:要出口,却没有具备自主知识产权的核燃料。

  这是典型的“产业出题、科技答题”。没有退路,只能向前。近十年时间,一支500余人的团队,就此踏上攻坚路。他们要攻克的,是燃料组件设计、关键材料制备、核心工艺验证等一系列无人走过的技术关卡。

筑牢核电“粮食安全”,锻造核燃料自主可控产业链

核燃料元件生产线

  突围的第一步,是材料。燃料组件的安全性和可靠性,很大程度上取决于锆合金包壳。锆合金是核燃料组件的“铠甲”,对于核电站安全稳定运行起着重要作用,是评价燃料组件研发水平的重要指标之一。长期以来,国内核电站燃料组件用锆合金材料基本依赖进口,锆合金材料已成为制约我国核燃料产业发展的主要瓶颈,是核燃料产业的主要短板。

  焦拥军介绍,自启动N36工程化制备技术科研以来,中核集团历时8年,历经6大阶段的技术攻关,成功掌握了具有自主知识产权的完整N36锆合金工程化制备技术,2012年首次入堆。

筑牢核电“粮食安全”,锻造核燃料自主可控产业链

N36锆合金管材

  “N36不是仿制品,是我们完全自主知识产权的‘争气材’。”西部新锆总经理周军告诉记者,研发团队攻克的难关之一,就是多元素均匀化熔炼。合金材料里,锆的熔点超1800℃,铌更是高达近2500℃,而锡却只有仅232℃,要把熔点悬殊的元素熔得均匀如一,难度堪比“在烈火中揉面”。最终,团队突破铸锭真空熔炼、管坯均匀挤压、高精度管材轧制等一系列关键技术,管材壁厚偏差控制到发丝级,多项成果填补国内空白、达到国际先进水平。

  2018年11月24日,N36锆合金首批管材成功交付,用时仅为国际同行同类型产品生产时间的三分之一,以“新锆速度”实现从实验室到生产线的跨越。

筑牢核电“粮食安全”,锻造核燃料自主可控产业链

中核建中核燃料组件库

  随之而来的,是CF系列燃料组件的突破。CF系列,取“China Fuel”之意,是我国自主研发、拥有完全知识产权的三代核电燃料。核动力院联合产业链上下游,在国外专利布局的夹缝里,蹚出了属于中国的技术路线。

  截至目前,CF系列燃料组件累计创造产值超70亿元,并已出口巴基斯坦,以实际应用验证了自主化成果的可靠性与先进性。

  链长引领,一条产业链攥成一股劲

  核燃料自主可控,从来不是一家单位、一项技术的孤军奋战,而是设计、材料、制造、应用全链条的协同作战。

  以N36锆合金产业化为根基,西部新锆应运而生。中国核动力院、中国原子能公司、中国核电等单位紧密配合,一条完整自主的核燃料产业链就此形成。

筑牢核电“粮食安全”,锻造核燃料自主可控产业链

CF系列燃料组件

  “没有产业链的紧密协同,就没有N36的今天。”回忆起创业初期,焦拥军格外感慨,“最早没有专业生产线,锆合金酸洗就在条件简陋的车间里进行,夏天高温熏蒸,同志们顶着刺鼻的酸蒸气作业,毫无怨言。遇到技术卡点,中核建中核燃料元件厂、核动力院的专家连夜碰头,从宜宾直奔成都开会解决问题。”

  机制创新,让这份协同更具活力、更有韧性。西部新锆以股份制改革激活内生动力,员工持股让创新热情充分涌流。中核集团建立包容试错的创新环境,给科研人员放手攻关的空间。全链条执行最严格的核质保体系,每一根管材、每一组组件都全程可追溯、可监督。

  “我们用核工业的严谨,守住每一道安全关。”周军说。如今,我国核燃料产能稳步提升,千吨级产能规模与扩建计划同步推进,完全有能力保障国内核电建设与海外项目出口需求,一条自主可控、安全高效的核燃料产业链已然成型。

  新局开启,中国核燃料的下一个十年

  “十五五”开局,新征程启幕,核燃料产业也迎来新的使命。

  “绝对安全这四个字,重若千钧。我们所有技术创新,都围绕安全与可靠展开。”焦拥军表示,面向华龙一号2.0等新一代核电技术,我国同步推进CF先进燃料组件迭代升级,保持技术与堆型同频共振。

筑牢核电“粮食安全”,锻造核燃料自主可控产业链

N36锆合金管材轧制流程

  更值得关注的是,核燃料领域的技术突破正在向外溢出。N36锆合金的挤压、精密轧制等核心工艺,已成功应用于航空航天钛合金管材、大飞机型材等高端制造领域,以核级标准带动其他特种材料整体升级,为自主可控的现代产业体系添砖加瓦。

  当前,全球核燃料技术竞争日趋激烈,高燃耗、耐事故、智能化成为三大核心方向。令人振奋的是,我国已与国际先进水平站在同一起跑线,甚至在部分指标上实现了“领跑”。“我们的产品综合性能与国际一流相当,部分指标更具优势,下一步,我们要加快推广应用,在更大规模的运行中验证技术成熟度、推动产品迭代升级,让‘中国燃料’获得更多认可。”焦拥军说道。

  不过,挑战同样清晰:一是满足“绝对安全”的超高性能要求;二是加快产品应用推广,扩大市场规模;三是补齐关键试验设施短板。面向“十五五”,这些都将是重点突破方向。

  “CF系列燃料的成功,是500余人十余年深耕、全产业链协同拼搏的结果。”焦拥军说,从受制于人到自主可控,从单点突破到全链崛起,中国核燃料用十年时间,交出了一份自主创新的硬核答卷。

  站在新起点,这支团队将继续以产业需求为导向,强化科技创新、完善产业链条,让自主核燃料更成熟、更可靠、更具竞争力,为我国核电高质量发展、建设能源强国筑牢最坚实的“芯”支撑。(光明网记者宋雅娟 肖春芳)

[ 责编:蔡琳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 东博会迎来公众开放日

  • 2026世界制造业大会在合肥开幕

独家策划

推荐阅读
2026科普中国智库论坛暨第三十二届全国科普理论研讨会
2026-09-21 17:29
棘皮动物辐射对称,具钙化骨骼和管足;半索动物两侧对称,身体柔软并保留鳃裂。由此推论,步带动物两个门类的共同祖先并非此前推测的无触手蠕虫状动物,实际上部分类群已经具有较为发达的滤食附肢。
2026-09-21 09:23
弘扬科学家精神,既要有庄重的纪念,也需要在生活中讲好具体的、鲜活的人和故事。
2026-09-21 09:18
20日,在由中国科普研究所主办的2026科普中国智库论坛暨第三十二届科普理论研讨会上,数项新成果——《国家科普能力发展报告(2024—2025)》、《中国公民科学素质报告(2025—2026)》、《科普服务高质量发展智库报告》、《鼎新致远:科普服务高质量发展的实践探索》、“科普人才培养丛书”及《中国科幻发展年鉴2026》发布。
2026-09-21 09:16
北京大学第三医院运动医学科副主任医师刘振龙对此给出了一个基本判断:“AI+医生”人机协作模式的探索,将进一步推动AI技术与专业医疗服务的融合创新。今年5月,复旦大学附属中山医院“胸部一扫多查智能体”落地应用,处理病例已超250万例。
2026-09-21 09:15
记者20日从科技部获悉,2025年度全国科普统计数据显示,我国科普经费投入稳健增长,公共财政投入发挥引领作用,2025年全国科普工作经费筹集额达243.98亿元,比2024年增长9.8%。
2026-09-21 09:08
工业和信息化部近期印发《信息通信行业发展“十五五”规划》,提出到2030年,全面建成覆盖完善、性能领先的新一代通信网,为到2035年基本实现信息通信行业现代化奠定坚实基础。新一代通信网是以6G为代表的下一代通信基础设施,是通信、感知、计算、智能深度融合的全新网络形态。
2026-09-20 09:30
2026海洋合作发展论坛日前在山东青岛举办。论坛上发布的《中国海洋发展指数报告2026》显示,2025年中国海洋发展指数为132.3,比上年增长2.5%,海洋经济高质量发展稳步推进,海洋强国建设取得新成效。
2026-09-20 02:25
工业和信息化部、国家发展改革委等十部门18日发布《医药工业发展“十五五”规划》。规划提出,到2030年,生物医药研发应用稳居世界前列,创新驱动效能充分释放,重点领域关键核心技术实现系统性突破。
2026-09-20 02:35
赛场空域,细如发丝的光纤从指尖牵向无人机,操控手屏息凝神,稳稳控住摇杆,指尖稍一晃动,任务成败便在毫厘之间。湖畔的测试区域,学生们手握遥控器,操控自研履带车沿着岸边缓缓“散步”,在低速行进中认真打磨每一处细节。
2026-09-20 02:25
望宇登月服研制工作已攻克数十项关键技术。
2026-09-20 09:26
学术专著《医学传播学通论》由上海科技教育出版社正式出版。
2026-09-18 20:52
近期,我国北方多地进入秋季花粉高峰期。秋季致敏花粉主要来自蒿属、葎草属、豚草属、藜科、苋科等草本植物。这些植物的花并不显眼,却能产生数量庞大的花粉。
2026-09-18 10:20
一个月球上新形成的陨石坑,让研究人员有机会了解这颗离我们最近的天体的复杂地质构造。该陨石坑由发生在2024年的一次小行星撞击形成,直径约为222米,是迄今人们亲眼观测到形成过程的最大陨石坑。
2026-09-18 10:24
近日,依托中国天眼(FAST)探测数据,中国科学院国家天文台研究员韩金林领衔的FAST银道面脉冲星巡天团队发现一个轨道周期极短、目前已知总质量最轻的双中子星系统。
2026-09-18 10:23
9月17日,海南首台“华龙一号”核电机组——华能昌江核电二期项目3号机组正式投产商运。
2026-09-18 10:18
近日,农业农村部印发《全国种植业发展“十五五”规划》,明确到2030年,我国粮食综合生产能力稳步提升,守牢谷物基本自给、口粮绝对安全底线。
2026-09-18 10:17
揭秘极限制造背后的“宁德品质”
2026-09-17 11:48
在中国工程院院士张献龙带领下,华中农业大学教授王茂军课题组发现“三维基因组结构是传统DNA序列变异之外可供作物改良利用的新型靶标”,并在此基础上破译了棉花遗传的“空间折叠密码”,为拓展现有栽培棉的遗传多样性提供了新方向。
2026-09-17 09:41
近日,陈松林团队成功构建全球首个海洋硬骨鱼类综合功能与进化基因组数据库MFDB,首次系统整合了来自85种海洋硬骨鱼的89个染色体水平基因组数据。
2026-09-17 09:42
加载更多