E帶動中國制造

在這些采購包任務研發(fā)進展中,低溫超導線材被視為結晶中的翹楚。ITER裝置采用環(huán)向場導體低溫超導股線,為高溫等離子體提供約束磁場,所用Nb3Sn股線約含5000-12000根芯絲,芯絲平均直徑僅7微米,約為頭發(fā)絲直徑的十分之一。

負責低溫超導材料研發(fā)的是西部超導材料科技股份有限公司(簡稱“西部超導”)。2003年成立不久,西部超導即承擔了國家級超導材料研發(fā)任務。

據《城市經濟導報》報道,在中國正式加入ITER計劃后,西部超導生產的NbTi、Nb3Sn相關導體短樣先后成功通過了Sultan實驗室的認證測試。此后得到了法國ALSTOM公司的合作支持,完善批量化生產質量控制體系,同時,開發(fā)了導體結構設計、大尺寸包套焊接擠壓、單根萬米級股線集束拉拔加工等一系列關鍵技術,獲得了自主知識產權的ITER用NbTi/Cu超導線材制備技術并實現批量化生產。

2012年3月,西部超導正式啟動向ITER計劃批量供貨。但更為重要的是,研制工作對中國NbTi超導合金的研發(fā)起到推動作用,該材料可用于航空等領域。

同樣是涉核設施,IITER裝置的研發(fā)也給核電裝備制造商帶來機遇。在廣州南沙東方重機的車間里,三臺大型設備專門服務于ITER項目。除了大型設備的投入,團隊還依托本項目研制了一些專用的設施和工具。

包層屏蔽模塊是ITER核聚變反應堆中最關鍵的部件之一,用于屏蔽聚變反應中的中子流。表面上看,包層屏蔽模塊并不奇特,但在模塊內部,布滿了270多個孔,貫通形成流,就像一塊鋼材做成的凍豆腐。“這些孔大小、方位各異,且定位精度要求非嚴苛,只能一次成功。我們?yōu)榇藢ｉT研制了各自由度無級可調打孔的工具,模塊加工前的原材料重10噸左右,加工完成品只剩2噸多。”東方重機加工工藝部部長劉遠彬向eo記者介紹。

除了孔,屏蔽模塊還要求電磁切斷窄縫加工。韓國的采購包也遇到類似加工要求,目前尚未攻克。東方重機ITER包層屏蔽模塊攻關組為此開發(fā)了專用的窄縫設備。

“大型設備選型、開發(fā)小型專有設施、加工方法、理念……可以說,我們通過ITER項目積累了很多經驗。”劉遠彬表示,“投入是有回報的,通過投入,我們以后就知道從哪里入手。這些經驗,對非ITER計劃設備的研制也有借鑒作用,比如核電小型堆。”

ITER計劃多國合作的方式,對東方重機海外知名度的提升發(fā)揮了相當作用。當外國專家、相關企業(yè)代表參觀東方重機ITER相關產品和車間時,發(fā)現東方重機已經取得歐洲核設備制造相關認證資質。

“因為ITER包層屏蔽模塊制造標準是按照歐洲標準。為了配合項目,我們的焊工資質、無損監(jiān)測資質按EN標準取得了相關資質證書。”劉遠彬介紹。

這為核電設備“走出去”創(chuàng)造了技術條件。

2017年,東方重機成為法國電力公司(EDF)在中國的首家核電產品合格供應商,其自主研制出口歐洲的中國首臺核電低壓加熱器成功發(fā)運。2018年年初,東方重機獲得英國欣克利角C核電項目設備采購訂單。

目前,ITER計劃中方采購包任務實施涉及40家重要的一級和二級供應商,分布在17個省份,其中負責加工制造的供應商26家,運輸質量管理等配套服務類的供應商14家,如果從供應鏈角度分析,參加ITER計劃的中方相關單位超過百家。

根據中國ITER執(zhí)行中心開展的ITER宏觀經濟效應調研分析結果,ITER計劃執(zhí)行為中國聚變工程的技術提升與產業(yè)化提供了一個重要的契機。“在這個工程中,中國開始了圍繞ITER采購包任務的產業(yè)化進程,逐步構建了比較穩(wěn)定和有序的研究院所與企業(yè)之間上下合作關系,從而為相關產業(yè)研發(fā)能力和制造水平的提升創(chuàng)造了條件。”中心主任羅德隆介紹。