“国和一号”打造高端制造产业链，今年实现整机设备100%国产化能力
“国和一号”是国家电投落实我国三代核电自主化发展战略，在引进消化吸收第三代非能动压水堆核电技术的基础上，依托工程项目平台实践和“大型先进压水堆核电站”重大专项开发的、具有完全自主知识产权的第三代核电型号，是我国三代核电自主化标志性成果。
“国和一号”是全面、系统、完整落实非能动设计理念的核电型号，实现了系统、设备大幅简化的同时，安全性大幅度增强，安全水平相比二代核电机组提高了100倍，机组设计寿命60年以上，单台机组年发电量大约120亿千瓦时，可满足超过2200万居民的用电需求，每年可减少温室气体排放超过900万吨。
2008年2月，国务院常务会议审查通过了《大型先进压水堆核电站重大专项总体实施方案》，“国和一号”研发工作正式启动。怎样才能拥有三代非能动核电的自主知识产权？如何？怎样保证三代核电在高安全性基础上拥有更强的竞争力实现批量化建设？这些都必须通过自主化国产化来解决。带着这些挑战，中国核电人正式踏上了三代核电自主化国产化的创新之路。
国家电力投资集团有限公司作为牵头单位，在重大专项实施过程中，通过政府主导、项目驱动，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600余家单位及31000余名科研人员参与的产学研用相结合的协同创新体系，覆盖了三代非能动核电研发设计、设备制造、工程建设与管理、生产运营等各个环节。
根据外方的合作协议，只有电功率超过135万千瓦，我国才能拥有三代非能动核电的自主知识产权。为此，以国家电力投资集团有限公司首席科学家、核能总工程师、“国和一号”总设计师郑明光为代表的三代核电自主化技术攻关团队，在原定技术方案基础上对“国和一号”顶层设计方案进行了全局性再创新，包括增加钢制安全壳的直径和厚度以扩大核岛空间，重新设计研制反应堆冷却剂泵、蒸汽发生器、爆破阀和汽轮发电机，大幅度优化主泵流量、主管道流通截面等，实现型号总体安全性、经济性和效率的全面提升。
135万千瓦，对非能动安全、主要设备来说是个“大门槛”。这不是简单的等比例放大，要真正懂设计、懂技术，具备自主研制、自主试验的能力，不掌握核心技术，这个‘大门槛’就过不去。
要想提升核电型号功率，从材料研发到零部件生产再到设备安装调试，几乎都要重新论证、分析、评估与研制。
反应堆冷却剂泵，简称“主泵”，承担着为核岛运转提供动力的重任，可以看作核电站正常功率运行时的“心脏”。全新的制造工艺和运行流程，对制造业来说是一项巨大挑战。为消除全厂断电时冷却剂泄漏概率，决定采用无轴封新型主泵，型号研发伊始就采用“双线并行”的模式，一面推进屏蔽电机主泵研发，另一面启动湿绕组主泵技术方案。十年磨一剑，湿绕组主泵和屏蔽电机主泵相继研发成功，有效支撑了核电先进型号的落地。
蒸汽发生器用690合金U形传热管，作为压水堆核电站核岛中关键核心材料，被誉为核设施的心脏主动脉，属于超长、薄壁、高精密管，对纯净度、同质度和均匀性、尺寸精度、尺寸均匀性和稳定性、基本性能及长期服役性能都提出极高要求，工艺流程长，制造难度大。“国和一号”蒸汽发生器用690合金U形传热管传热管管径为17.48mm，壁厚1.01mm，共12606根，总长近300公里，传热面积约15858m2，成功国产化后的造价由原来的270万/吨降低为70-80万/吨，有效提高了核电厂的经济性。
从核电“大动脉”到“心脏”，从“大脑”核设计与安全分析软件，到“中枢系统”核电仪控，再到一次仪表等遍布核岛各处的“血管”“神经”……从设计方案到产品研发，三代核电自主化技术攻关团队步履不停，在关键核心技术上下功夫，填补了一项又一项空白，啃下了一块又一块“硬骨头”，成功打破了多项材料及设备制造技术垄断，主泵、爆破阀、压力容器、蒸汽发生器、堆内构件等关键设备和材料全部实现自主化设计和国产化制造，填补了我国核电产业的多项技术和工艺空白，推动了核电行业和技术整体升级换代。
2014年9月，“国和一号”PSAR（初步安全分析报告）通过国家核安全局安全审评，2016年4月，“国和一号”顺利通过IAEA（国际原子能机构）通用反应堆安全评审，获得国内外权威机构认可；同时通过了中国专利保护协会专家评审，具有完全自主知识产权和出口权。
“国和一号”研制成功，离不开行之有效的国家重大科技项目组织管理方式。上海核工院联合国内相关大学、科研院所、企业等一大批产学研用单位，共同构建了三代核电自主化技术攻关团队，全面布局科研攻关任务和工程项目实施，每一种设备、材料的技术开发，都布局2至5家有竞争力与积极性的单位参与研制，从设计技术到制造技术与工艺来回多次迭代，有效发挥了新型举国体制的优势。反应堆压力容器由上海核工院和中国一重共同研发；主泵研发“双线并行”，参研单位分工明确；主管道制造难度大，机械行业骨干企业组建联合体，集智攻关；U形管管材、核级锆材、核级焊材、大锻件制造等材料工艺难题，采用产学研协同推进的办法，终于成功解决……
在此过程中，国内形成了较为完备的先进核电设备整机配套能力与供应体系，具备年产8至12台/套先进核电机组的装备能力，“国和一号”产业链也初具规模。
2022年，为深入贯彻落实党中央、国务院决策部署，强化产业链技术牵引企业在科技创新中的主体支撑和融通带动作用，提升“国和一号”核电产业链完整性、安全性和先进性，实现产业基础高级化、产业链现代化，国家电投勇当现代产业链链长，依托型号总体技术单位上海核工院发起创建 “国和一号”产业链联盟。
联盟以“创新驱动、自立自强、产业引领、合作强链、模式拓展、共建共赢”为自身定位，将全面提升“国和一号”非能动核电产业链完整性、安全性和先进性，到2025年，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”的三代核电产业链，支撑“国和一号”和非能动系列型号健康可持续发展，打造新时代大国重器，助力中国新型电力系统建设和“3060”碳达峰碳中和目标实现。
截止2023年2月28日联盟成立一周年，已有累计59家会员，包括央企30家、民营企业16家、地方国企8家、高校3家、事业单位2家，其中有上市企业8家。按照“联盟共建协议+专项配套协议”的签约模式，累计签署联盟配套协议68份，统筹推进战略合作及业务合作，兼顾存量市场和增量市场，推动联盟建设走深走实。
成立一年来，“国和一号”产业链联盟运作机制、创新合作模式持续优化，产业链组织和资源配置能力不断提升，致力于打造产业发展共同体。以此为支撑，“国和一号”现代产业链建设取得重要成效：完成非能动余热排出阀、1E级磁浮子液位计等11项国和系列整机设备国产化攻关；基础零部件、基础元器件、基础软件、基础材料等国产化攻关按计划推进；持续优化提升大型非能动核电厂安全性和经济性，一体化供热堆、多功能同位素生产堆等新型号、新技术、新产品研发全面推进；三门、海阳、廉江6台CAP1000机组核准建设，在运在建非能动核电机组达到12台，实现批量化建设；产业链融通发展，国产化应用带动技术和产品持续升级成效显著，新增12家企业入选“专精特新”“小巨人”、地方“链主”等，央地协同推进非能动核电产业链大基地、集群化发展。“国和一号”产业链技术、产品、产业迭代升级发展大循环格局正在加速构建，2023年将实现整机100%国产化能力。
