从核电之“肾”到核电之“肺”，让玻璃纤维丝“链”动全产业升级

从肾到肺，让玻璃纤维丝链动核电产业升级

为了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国和一号现代产业链，国和一号产业链联盟各成员单位协同创新，共同努力，填补了一项又一项空白，啃下了一块又一块硬骨头，在关键核心技术卡脖子的地方下功夫，推动我国核电实现跨越式发展。在这一过程中，涌现出一大批生动鲜活的动人故事。

国家电投上海核工程研究设计院股份有限公司(以下简称上海核工院)与中国建材集团南京玻璃纤维研究设计院有限公司(以下简称南京玻纤院)近年来积极推进科技创新联合攻关，密切交流协作、全面深化战略合作，谱写了开放共享、互利共赢的核电材料研制崭新篇章。

▲国和一号示范工程效果图

再续前缘，联合攻关啃下水过滤芯硬骨头

南京玻纤院主要从事玻璃纤维及制品的研发、设计、制造和测试评价，与核电结缘，最早可以追溯到上世纪90年代。当时，在上海核工院总包设计的中国第一个出口核电站巴基斯坦恰希玛核电站项目中，南京玻纤院就承担了水过滤器滤芯的研制工作。这为双方日后形成紧密的合作关系奠定了基础。

核电站里的水过滤器系统，就相当于人体的肾脏，主要起净化过滤功能。过滤器系统使用的玻璃纤维材料，是将玻璃拉丝制作成比头发还细十几分之一的纤维丝，经过堆积、折叠等工艺后制作成为过滤材料，可以在水流经时将颗粒物拦截。受当时技术所限，第二代核电站使用的玻璃纤维过滤材料无法很好的控制二氧化硅的析出，形成的硅酸盐物质会侵蚀过滤材料，导致滤芯使用寿命较短，平均每六个月就需要更换一次。

时间来到2008年，国家电投全面启动大型先进压水堆核电站国和一号的研发，建立了以上海核工院为技术责任单位，国内科研院所、装备制造企业、高等院校等700余家单位及3万余名科研人员参与的产学研用相结合的协同创新体系，向着100%国产化能力目标全力进军。

这也为南京玻纤院时隔十几年重启核电材料领域的研发，创造了机会。

2017年的时候，我们了解到第三代核电站水过滤器滤芯使用寿命问题仍没有得到解决，对进口材料仍然十分依赖，南京玻纤院战略总监吴耀春主动联系了上海核工院寻求合作可能，并成立了防护材料攻关团队开展预研究，结合最新的技术经验积累开发样品进行检测，铆足了劲儿要啃下这块硬骨头。

新研发的材料到底靠不靠谱，能否满足核电站内部高温、大流量和其他特殊工况环境要求，光有实验室里围绕着瓶瓶罐罐完成的静态实验结果还不够，必须在接近实际应用场景的环境下进行验证才行。在上海核工院引领下，双方共同启动了应用台架的设计与优化工作，以测试材料的实际服役性能，获取连续可靠的运行数据支撑。

2019年1月，上海核工院与南京玻纤院共同承担了国家科技重大专项中高性能水过滤器滤芯研制课题。在此基础上，2020年，两家企业签订战略合作框架协议，共同推动核电防护材料领域全方位合作，联合开展材料技术攻关、国产化研制、测试评价和推广应用等工作。

克服重重困难，国产化研制工作取得了显著成绩。经过了特殊化学处理、适用于国和一号核电型号的过滤材料寿命延长了3到4倍，更换周期在18至20个月，产品性能大大超越了国外水平。国家重大专项课题高分通过验收，水滤芯顺利通过鉴定并转入产业化阶段，为核电站安全运行提供了材料保障，打通了关键材料国产化全流程。

不仅产品性能已经超越了国外水平，而且我们共同设计、优化、搭建的验证台架，一直到现在还能正常运行，能够帮助不同型号的核电站进行质量分析判断，提起多年联合攻关下所取得的成果，吴耀春无比自豪。

从肾到肺，全面提升研发合作纵向深度

2022年2月28日，国和一号产业链联盟正式成立，上海核工院作为联盟技术牵头单位，构建了一套新型举国体制下行之有效的组织协调模式机制，明晰资源在哪、需求在哪、困难在哪、谁来攻克难题，指导与引导不同企业共同参与，持续推动产业链上下游企业深度融合。

国和一号产业链联盟的成立，为联盟单位的合作提供了更开放、高效的平台。2022年8月17日举行的第四届长三角一体化发展高层论坛上，南京玻纤院正式加入了产业链联盟。

加入联盟给我最大的感触就是，我们不是一年开一次会领一些材料回去就结束了，而是通过建立定期、高效的沟通交流机制，如同滚雪球一般，给联盟单位不断创造各种大合作和小合作的机会。 吴耀春表示，借助联盟提供的平台，能够让企业负责人面对面、有针对性地沟通，从而更容易促成一部分顶层合作，明确规划和方向，这样一来也更有利于后续具体项目合作的开展和延伸。

南京玻纤院与上海核工院的合作攻关过程中，还在党组织联建共建的基础上，将合作范围从水过滤器滤芯的研制，拓展至空气过滤器材料。按吴耀春的话来说，就是大家聊着聊着，就从核电站的肾聊到了核电站的肺，双方一拍即合，合作效率和效果都大大提升。

之后，上海核工院还委托南京玻纤院完成了质轻高强防火板国产化和防火隔热一体化风管研制项目，双方积极推进的ATF包壳管等关键材料研发也已取得了重要的研究成果。目前，南京玻纤院已至少与上海核工院的6个部所，围绕过滤材料、保温绝热材料和复合材料三大方向分别开展了双向委托和联合攻关。上海核工院凭借丰富的核电研发、设计、工程建设管理经验，从头到尾牵引着各个项目环节，因此才能完成高效的研发，取得良好的效果。双方联合攻关、紧密协作和扎实投入，使我们的合作成果经得起各种考验。在各个项目开展过程中，大家都不当甩手掌柜，而是通过密切交流、节点督导、严格验收等，扎实完成各项进展。

牵引赋能，合力拓展产品体系应用广度

截至2023年底，国和一号产业链已实现整机100%国产化替代能力，截止今年6月，产业链联盟单位已达114家。产业链组织和资源配置能力持续提升，产业链合作模式和管理机制也在持续优化，进一步实现了产业链供应链体系的高效集成和对接。立足长远考虑，产业链联盟不仅仅是要培养各联盟单位取得技术上的突破，更要推动其在市场占有率和竞争优势的提高。

吴耀春指出，将科研成果转化为标准是南京玻纤院一直以来的良好实践，建立了标准后，不但有利于成果的进一步推广，也能为整个行业提供遵循导向。在和上海核工院的合作过程中，我们还协同联盟中的部分业主单位，基于数据制定标准，弥补核电相关领域的空白。这样能够避免行业内的重复投资、重复研发和重复建设。

在为社会提供更可靠、更多用途、更加智慧的核能体系，抢占产业链前沿制高点的同时，国和一号产业链联盟也不断为联盟单位开拓市场，通过辐射带动效应让产业链研发的新设备、新材料广泛应用于核电领域以外的场景之中。

研发工作在很大程度上是围绕某一个技术痛点开展的，其核心技术甚至能够应用到很多看似毫不相关的领域。吴耀春举例说，借助产业链联盟的平台优势，南京玻纤院研制的几种复合材料已经应用在了风电等新能源领域。因为核心技术相通，他的同事也正在研究，将新研发的包壳管预制体材料应用于医疗领域的人工椎间盘上。

据悉，国和一号研发成功的部分核工业产品，包括焊材、电缆接插件、数字化仪控系统等，已应用于航空航天等重要领域。通过精准解决装备制造上的共性问题，带动更多领域关键技术的全面提升，从而更好地链动核电产业加速升级。

资讯来源：中国电力报