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

  • 探访平陆运河青年枢纽鱼道

  • 第28届上海国际电影节举办首日活动

独家策划

推荐阅读
据英国《自然》网站9日报道,美国生命生物科学公司当天宣布,首次通过细胞“部分重编程”疗法,尝试让一名青光眼患者眼部受损的衰老细胞“返老还童”。
2026-06-12 09:32
一项发表于《科学》杂志的最新研究,绘制了首张全球菌根真菌“地下网络”分布图。这是继去年《自然》杂志发表菌根真菌多样性全球分析之后,科学家首次实现对其物理密度的全球可视化。
2026-06-12 09:29
斯坦福大学数学家贾里德·杜克尔·利希特曼在社交平台X上将这种现象类比为国际象棋中的“非常规开局”,认为AI有时能跳出人类长期形成的“审美与惯例”。
2026-06-12 09:28
在前不久举行的第三十四届哈尔滨国际经济贸易洽谈会上,哈尔滨工程大学智能海洋航行器技术全国重点实验室的展台前,围满了参观者。
2026-06-12 09:27
如今,智谱的大模型已经成为全球众多顶级云服务商和知名编程平台的“默认选项”之一,深受海外开发者的欢迎。如果说智谱代表了AI通用大模型在信息空间的实力,那么北京科学智能研究院则展示了AI征服物理和微观世界的强大力量。
2026-06-12 09:26
“在洞窟里,把冷光灯打开,面对着千年壁画的那一刻,所有的烦恼都会瞬间远离,觉得能近距离接触如此杰出的艺术品,是很震撼、很幸运又很幸福的事。遵循这一“笨规矩”,于宗仁组织完成了莫高窟与甘肃省内外多处壁画彩塑保护方案与实施工作,例如莫高窟千像塔彩塑保护修复、莫高窟第196窟壁画彩塑保护修复,以及麦积山石窟部分洞窟的塑像壁画保护修缮等。
2026-06-11 10:23
国际科技出版机构施普林格·自然10日发布的自然指数2026科研领导者榜单显示,中国继续保持全球第一,2024年至2025年科研产出增长22.4%,是全球十强中唯一实现两位数增长的国家。机构表现方面,自然指数显示,中国科学院整体排名位列榜首,在除健康科学和社会科学以外的5个学科领域位居第一。
2026-06-11 10:23
量子传感是一种利用量子效应进行高精度测量的新技术。量子传感可通过增加粒子数量来提高传感性能,然而这面临一个重要挑战——量子热化。“这不仅深化了人们对量子热化这一基础科学问题的认识,也为发展新一代高灵敏度量子传感器提供了新的思路。
2026-06-11 10:23
扎根智能制造一线,很多像马遵农一样的年轻人用技术创新护航制造业转型升级。如今,基于模型的系统工程等方法已应用于飞机制造的各个环节,新工艺的研发更高效、更精准、更节约。
2026-06-11 10:23
阶段扩建,计划新增一个综合舱段,让空间站整体构型从“T”字变为“十”字。从初具规模的三舱组合,到不断扩容升级,中国空间站的成长,是中国载人航天稳步发展的缩影。
2026-06-11 10:23
6月9日16时23分,朱雀二号改进型遥六运载火箭在东风商业航天创新试验区发射升空。
2026-06-10 09:57
6月8日,火烈鸟在盐湖湿地嬉戏,成为一道亮丽风景线。
2026-06-10 09:57
日前,长江干线首个“复式航道”在安徽土桥水道和大通水道试运行,预计每日分流200余艘上行浅吃水船舶。
2026-06-10 09:52
近年,智能除锈凝胶与高相容性的新型加固材料的研发与成功应用,分别为脆弱青铜器无损清除锈蚀病害与矿化层加固提供了创新方法。
2026-06-10 09:51
为了让更多患者在关键时刻“用得上、用得起”,一群年轻的航天人坚定踏上了国产ECMO攻关之路。
2026-06-10 09:48
作为长江、黄河、澜沧江发源地,青海多年来持续推进三江源水生生物资源保护修复,持续巩固青海省高原河湖生态屏障。据悉,此次大批量土著鱼苗放流,进一步充实了黄河上游鱼类资源储备,对修复河道生物群落、改善水域生态环境具有积极作用。
2026-06-09 09:57
记者从自然资源部中国地质调查局获悉,“海洋地质六号”船近日完成深海地质调查第16航次科考任务,在深海地质环境调查、海洋探测关键技术装备研发应用等方面取得多项成果。
2026-06-09 09:56
培育新质生产力、建设现代化产业体系,是推动经济高质量发展、夯实中国式现代化产业根基的重要任务。未来产业依托前沿技术与颠覆性创新引领发展方向,赋能传统产业与新兴产业,拓展发展边界、培育全新增长点。
2026-06-09 09:52
人工智能与数智技术的发展,无疑是当下人们最为关切的议题之一。
2026-06-09 09:50
耕地是保障粮食安全的根本。当前,我国耕地质量总体呈现稳中有升良好态势,东北黑土地保护性耕作面积持续扩大,南方酸化耕地治理和北方盐碱地改造利用均取得积极进展。
2026-06-09 09:36
加载更多