​恒立佳创：核电阀门的技术现状及发展方向

当前，我国为保障能源安全、优化能源结构、推动国民经济可持续发展，制定了立足于火电、大力发展水电、适度开发核电与风力发电等新型能源的政策，核电建设已从试验性、补偿性转向战略性、进取性发展，这为核电事业带来了良好机遇，也让核电站阀门市场展现出广阔前景，吸引了国内外众多阀门生产厂商的关注。

一、国内外核电发展现状

（一）国际现状

核电在全球已成为成熟技术，截至 2002 年底，全世界运行中的核电机组达 441 个，总装机容量 3.5~3.6 亿 kW，约占全球供电量的 16.1%。有 17 个国家的核电占本国总发电量的 1/4 以上，其中法国 77%、韩国 38%、日本 36%、英国 28%、美国 20%。不过，受美国三哩岛核事故和前苏联切尔诺贝利核事故影响，核电建设的安全性引发理论争论，其建设速度和规模受到一定制约，自 1988 年核电占全球发电总量份额达到 16% 后，至 2002 年始终未实现突破。

（二）国内现状

自 1985 年我国自行设计开发建造秦山一期 300MW 压水堆核电站以来，通过自主研发与引进国外技术相结合的方式，先后建成秦山一期、大亚湾、秦山二期等 6 座核电站，总装机容量达 870 万 kW。“九五” 期间，我国开工建设 8 套核电机组，全部建成后核电装机容量将达 900 万 kW，约占全国总发电能力的 2%，并形成浙江秦山、广东大亚湾、江苏田湾三大核电基地。此外，我国还计划筹建秦山一期扩建、秦山二期 3-4 号机组等 4 座核电站。

目前，我国发电装机容量达 3.56 亿 kW，居世界第 2 位，但核电机组装机容量只占 0.7%，核能在一次能源消费中占比 0.4%，远低于世界平均水平，核电在能源结构中仍处于试验性、补偿性地位。从发展速度来看，我国 20 年建成 6 座核电站，而法国在 1979-1980 年间就开工了 7 座百万 kW 级核电站。由于核电站前期建设投资高，我国作为发展中国家，面临技术储备不足、资金不足等问题，为解决资金问题采取多元化融资模式，导致核工业企业负债率较高，出现了多种核电技术并存的局面，如大亚湾采用法国技术、秦山三期引进加拿大重水堆技术等。

二、核电阀门市场前景与分析

（一）市场需求

一座拥有 2 套百万 kW 级核电机组的核电站，需各类阀门 3 万台，其中核岛（NI）用阀 1.3 万台、常规岛（CI）用阀 1.3 万台、电站辅助设施（BOP）用阀 0.35 万台。按每年开工 250 万 kW 核电机组计算，每年核电阀门的市场需求约为 3.75 万台。

（二）购置费用

核电阀门的投资额一般占核岛、常规岛、电站辅助设施部分设备供应费用的 3.8%，占核电站基础价的 2% 左右。一座两套百万 kW 级机组规模的压水堆核电站，基础价约 42 亿美元，阀门投资额约 0.84 亿美元（合人民币 6.97 亿元）。未来 11 年间，若每年开工 250 万 kW 核电机组，按 21 亿美元 / 百万 kW 的基础价计算，每年核电站建设资金为 52.5 亿美元，阀门行业每年可获得 1.05 亿美元（合人民币 8.71 亿元）的市场份额；若实现批量采购，核电站基础价降至 16 亿美元 / 百万 kW，阀门行业每年市场份额约为 0.8 亿美元（合人民币 6.64 亿元），11 年合计 8.8 亿美元（合人民币 73.04 亿元）。

（三）维修费用

每年核电阀门的维修费用约占核电站维修总额的 50%。核电运行成本包括投资成本、运行维修成本和燃料成本，其中投资成本占 57%、运行维修成本占 29%、燃料成本占 14%，而大修费（维修总额）占核电运行成本的 10%。以两套百万 kW 级机组规模的压水堆核电站为例，其基础价 42 亿美元，全服役周期大修费用约 7.34 亿美元，阀门维修费用约 3.67 亿美元，按 20 年服役周期计算，每年阀门维修费用约 0.184 亿美元（合人民币 1.52 亿元）。

三、阀门行业存在的问题

国内核电装备制造业中的阀门行业，设计制造水平与科技发达国家差距较大，阀门的可靠性和配套能力远不及国际水平，尤其在核电站用阀门的设计和生产能力上差距明显。

重要核电站阀门技术尚未突破：我国虽能生产核级闸阀、止回阀等系列阀门，但配套阀门档次不高，技术层次处于下游，主蒸气隔离阀、大口径安全阀（DN200mm）等高技术含量阀门的研制生产未取得重大突破。

总体技术水平落后：智能型驱动机构在国外已广泛应用，国内仍为空白；具备在线诊断能力的核级闸阀对核电站运行和故障排查意义重大，但受国内自动控制水平限制，目前无法生产。

配套装置自动化程度低、可靠性差：我国阀门配套用电动执行机构控制水平低，相当于国外 20 世纪七八十年代水平，通用执行机构控制精度不高、动作不灵敏，难以满足事故状态下阀门及时准确动作的要求。

制造工艺落后、管理薄弱：行业整体加工能力不足，多数企业以机床加工为主，数控加工中心普及率低，劳动生产率低、生产周期长。

面临国际竞争压力：国外核电阀门企业拥有近 50 年研发生产历史，经验丰富、产品种类齐全、技术先进、性能可靠，已成功应用于数百个反应堆，在国内尚未具备设计生产能力的阀门领域优势特别。

四、发展展望

变革开放以来，我国阀门行业快速发展，已基本形成完善的人才培养、科研、产品开发设计和制造体系，除少数特殊产品外，现有产品能满足国民经济各部门需求，具备较大发展潜力和优势。

部分阀门拥有自主技术：我国自行设计制造的核岛用全封闭电动闸阀，采用特制电传动装置和旋转 - 直线运动传动副，无填料，有利于系统安全运行和简化维护保养。

跟踪国外先进技术取得进展：已能设计生产钠冷快中子增殖堆用阀门，可为国外核电站检修生产部分核级阀门，在反应堆余热排出系统用低流阻阀门研制生产上实现突破。

国产化程度不断提高：国家积极推动核电设备国产化，阀门企业可借助政策支持，加大自主研发力度，联合协作厂家，在驱动装置、控制装置等关键领域取得突破，制约整机性能的瓶颈问题。

制造管理水平持续提升：国内阀门企业不再满足于生产中低压、低自动化通用阀门和粗放式管理，通过质量体系认证、核安全认证等提升质量管理水平，引进数控加工中心等设备提高制造能力，建立综合测试中心完善特殊阀门性能检测。

国际合作空间广阔：可加强与国外核电阀门企业的合作，充分利用其先进技术、资金和管理经验，提升自身技术实力和管理水平，完善测试手段和检验方法，较终实现核电阀门领域的国产化目标。

（恒立佳创是恒立集团在上海成立的一站式客户解决方案中心，旨在为客户提供恒立全球12个生产制造基地生产的液压元件、气动元件、导轨丝杆、密封件、电驱电控、精密铸件、无缝钢管、传动控制与系统集成等全系列产品的技术支持与销售服务。）