國家能源局文件點名增材制造：核電裝備迎3D打印時代

AM易道快訊

就在昨天，國家能源局科技司相關(guān)負(fù)責(zé)人就《關(guān)于推進(jìn)能源裝備高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見》答記者問時強(qiáng)調(diào)，要"大國重器一定要掌握在自己手里"。

查閱這份9月15日由國家能源局、工業(yè)和信息化部、國務(wù)院國資委、市場監(jiān)管總局聯(lián)合發(fā)布的文件正文，在核能裝備部分，一個關(guān)鍵表述引起了AM易道的注意：

在這份涵蓋能源全產(chǎn)業(yè)鏈的重要文件中，核能裝備部分明確提出：

"開展自動焊接、增材制造、智能制造等先進(jìn)制造技術(shù)攻關(guān)"

這是國家層面首次在核電裝備相關(guān)文件中將明確提及3D打印。

政策精髓：構(gòu)建多堆型裝備研制體系

文件對核能裝備的表述極其精準(zhǔn)：

"加快突破壓水堆機(jī)組關(guān)鍵裝備，完善和提升試驗驗證和產(chǎn)品檢測能力，持續(xù)提高裝備可靠性和穩(wěn)定性。開展小型堆、四代堆等先進(jìn)核電技術(shù)新裝備、新工藝、新材料研發(fā)與驗證，提升強(qiáng)輻射場、腐蝕性介質(zhì)、高溫等耦合環(huán)境下材料長期服役性能，加強(qiáng)輻照考驗?zāi)芰ㄔO(shè)，開展自動焊接、增材制造、智能制造等先進(jìn)制造技術(shù)攻關(guān)，推動構(gòu)建覆蓋多堆型的裝備研制體系。"

AM易道認(rèn)為，這段話包含了三層深意：

一是鞏固壓水堆主導(dǎo)地位，我國在建26座核電站全部采用壓水堆技術(shù)；

二是布局未來技術(shù)，小型堆和四代堆是核電發(fā)展新方向；

三是明確技術(shù)路徑，增材制造與自動焊接、智能制造并列成為攻關(guān)重點。

文件還提出，到2030年，我國能源關(guān)鍵裝備產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈實現(xiàn)自主可控，高端化、智能化、綠色化發(fā)展取得顯著成效。

極端環(huán)境技術(shù)要求，3D打印通過驗證

文件特別強(qiáng)調(diào)要"提升強(qiáng)輻射場、腐蝕性介質(zhì)、高溫等耦合環(huán)境下材料長期服役性能"。

核反應(yīng)堆內(nèi)部溫度和壓力都很高，還要承受強(qiáng)中子輻照，傳統(tǒng)焊接工藝的接頭往往成為薄弱環(huán)節(jié)。而3D打印一體化成型的優(yōu)勢恰好解決了這個痛點。

美國橡樹嶺國家實驗室公開成果印證了通過3D打印制造的新型鎢合金能在1315.5℃高溫下保持結(jié)構(gòu)完整性。

ORNL的轉(zhuǎn)型挑戰(zhàn)反應(yīng)堆(TCR)計劃要用3D打印、人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)推進(jìn)新一代反應(yīng)堆設(shè)計。

法馬通公司的3D打印燃料組件已在瑞士戈斯根核電廠完成首個輻照檢測周期，需完成5個周期全面驗證。

西屋電氣用3D打印制造頂針堵漏裝置以及燃料組件格柵，無需組裝焊接；

俄羅斯Rosatom將3D打印作為非核心業(yè)務(wù)戰(zhàn)略重點；

德國西門子2017年就將3D打印泵葉輪安裝在斯洛文尼亞核電廠并持續(xù)安全運行。

小型堆：天然的3D打印應(yīng)用場景

文件將小型堆列為重點發(fā)展方向絕非偶然。

根據(jù)IAEA定義，小型模塊化反應(yīng)堆(SMR)功率在300MW(e)以下，全球正在開發(fā)的SMR技術(shù)超過80種。

小型堆設(shè)備尺寸小、結(jié)構(gòu)緊湊，其緊湊式換熱器、一體化壓力容器等關(guān)鍵部件具有復(fù)雜內(nèi)部流道，傳統(tǒng)制造需要多個零件組裝焊接。

3D打印可一次成型，大大簡化流程。

更重要的是，SMR強(qiáng)調(diào)模塊化批量生產(chǎn)，3D打印的數(shù)字化制造特性使設(shè)計迭代和批量生產(chǎn)更加靈活。

我國核能產(chǎn)業(yè)的3D打印突破
我國核電產(chǎn)業(yè)的3D打印應(yīng)用成果豐碩，目前的公開信息主要是上海核工程研究設(shè)計院、中廣核、中國核動力研究設(shè)計院分別與南方增材合作的各種案例。

比如核電主蒸汽管道貫穿件通過3D打印制作周期從兩三年縮短至兩三個月。

再比如SAP制冷機(jī)端蓋已完成工程應(yīng)用，實現(xiàn)了3D打印在核電領(lǐng)域的國內(nèi)首例示范。

以及ACP1000核反應(yīng)堆3D打印了壓力容器筒體試件。

然而這些公開信息都是5-10年前的成果，近幾年的成果可能過于先進(jìn)，未發(fā)現(xiàn)有明確公開的3D打印應(yīng)用披露。

政策支撐：從首臺套到全產(chǎn)業(yè)鏈

再看文件，我們認(rèn)為其在保障措施部分提出了實質(zhì)性支持政策。

特別值得關(guān)注的是首臺套應(yīng)用：

"建立國有企業(yè)采購首臺（套）能源裝備綠色通道機(jī)制，鼓勵國有企業(yè)優(yōu)先采購應(yīng)用國產(chǎn)首臺（套）裝備。用戶單位采購首臺（套）能源裝備，對于已投保質(zhì)量保障類保險的，不再收取質(zhì)量保證金。"

文件還提出：

"優(yōu)化創(chuàng)新產(chǎn)品招投標(biāo)等政策，探索創(chuàng)新聯(lián)合體等科研項目以靈活方式發(fā)包"，"利用超長期特別國債資金支持能源重點領(lǐng)域大規(guī)模設(shè)備更新和技術(shù)改造"。

這些都是實打?qū)嵉恼呒t利。

為什么國家能源局要在這個時間點強(qiáng)調(diào)增材制造？

首先是時間窗口。

根據(jù)中國核能行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，2022年和2023年，我國均核準(zhǔn)10臺核電機(jī)組，較2021年翻倍增長。

根據(jù)國家能源局2025年4月新聞發(fā)布會，截至2025年3月底，我國在運和核準(zhǔn)在建核電裝機(jī)容量超過1.2億千瓦。

隨著核電審批常態(tài)化，未來幾年將是核電建設(shè)的高峰期。

AM易道認(rèn)為，這份指導(dǎo)意見是對增材制造技術(shù)的認(rèn)可，更是為核電裝備產(chǎn)業(yè)指明了創(chuàng)新路徑。

當(dāng)傳統(tǒng)制造遇上3D打印，當(dāng)三代核電走向四代技術(shù)，中國核電裝備產(chǎn)業(yè)正站在歷史性轉(zhuǎn)折點上。

對3D打印行業(yè)而言，核電這個最高標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用場景，既是挑戰(zhàn)，更是實現(xiàn)技術(shù)價值的最好舞臺。

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