一脉相“链”——核电产业链跨越发展
引进一项技术，实施一个专项，带动一个产业。
在“国和一号”型号研发的进程中，一条串联起整个重大专项的产业链也随之走上了艰难但充满希望的“升级打怪”之路。
重大专项对于中国来讲，是体系性的建设，也是装备产业链完整性的建设。“国和一号”涉及约70个行业学科，每一个机组大概有65000～70000件的设备，要实现完整配套，就需要完整的供应来匹配，相应地，也就把国家的整个材料、设备的基础工业体系能力，全部带动了起来。
每一次努力，都是中国制造转型升级迈出的坚实一步。
“国和一号”重大专项充分发挥新型举国体制优势，建立由国家电投牵头，科研院所、高等院校等共同参与的研发创新组织。部署并实施科研课题200项、子专题超过千项，涉及中央财政经费112亿元、总经费超过135亿元，带动社会资金投入近1500亿元。建立了先进核电自主设计、先进核电试验验证、先进核电装备供应链、先进核电仪控、核燃料组件制造、先进核电标准、先进核电安全审评、先进核电人才“八大体系”。
在“八大体系”的支撑下，“国和一号”已经形成完整产业链。2022年，“国和一号”产业联盟成立，2023年，“国和一号”的整机设备国产化率将达到100%。在这一个一个数字背后，我国核电行业已不再惧怕“卡脖子”。
完备的产业链体系，正在实现中国核电行业从“跟跑”到“并跑”，再到“领跑”的转变。
堆芯燃料组件
燃料组件是构成核反应堆堆芯的关键设备，在高温、高压、高中子通量、高速流体冲刷等严苛工况环境下长期服役，直接影响核反应堆安全性和经济性。
“国和一号”燃料组件（SAF®-14）是国内首个采用全新锆合金骨架、具有自主知识产权的新型高性能燃料组件。与二代加核电站相比，“国和一号”燃料组件更长、线功率密度更低、安全裕量更大。目前，该型号组件已完成定型组件的研制，完成了临界热流密度CHF关键试验，完成了先导棒入堆辐照考验，正在推动先导组件入堆试验考核。
研制单位：上海核工院、中核北方核燃料元件有限公司
“国和一号”燃料组件
反应堆压力容器
反应堆压力容器位于反应堆厂房中心，是用于包容堆芯核燃料、控制部件、堆内构件和冷却水的承压容器，是一个高10多米、直径约4米的圆柱形容器，重约400吨。这个设备要承担150多个大气压的压力，核燃料也在其中发生裂变反应，是决定核电站寿命的重要部件。
“国和一号”的压力容器实现了国际领先的一体化顶盖制造技术、自动TIG堆焊技术以及无损检测自动化技术。中国第一重型机械股份有限公司自行设计了大型喷钻设备和旋转喷淬装置，解决了大型锻件上下难均匀和内壁难均匀的问题，使“国和一号”设计寿命可超过60年。
研制单位：上海核工院、中国第一重型机械股份有限公司
“国和一号”反应堆压力容器
蒸汽发生器
蒸汽发生器是压水堆核电站主设备之一，被称为“核电之肺”，利用流经U形传热管的一回路水加热二回路的水，经过汽水分离器和干燥器后，它将干饱和蒸汽送至汽轮机，推动汽轮机做功，带动发电机产生电能。
“国和一号”蒸汽发生器是目前世界上最大的压水堆蒸汽发生器，总高约24米。研制历经10年，上下游单位40余家参与研制，共攻克关键制造及检测技术38项，如超大超深管板深孔加工及检测技术、特大泵壳焊接及变形控制、超大型管束精密装配、换热管防DING（凹痕）智能集成控制等关键技术均一次合格，挑战了全球加工技术极限。
研制单位：上海核工院、上海电气核电设备有限公司、中国东方电气集团有限公司
“国和一号”蒸汽发生器
反应堆冷却剂泵
反应堆冷却剂泵是核反应系统中的转动设备，提供反应堆冷却剂的循环驱动力，作为一回路压力边界的重要组成部分，在整个核电站中承载着重要作用，可以看作核电站正常功率运行时的“心脏”。
“国和一号”采用无轴封型式主泵，即电机和所有转动部件均包含在同一个承压容器内，保障了主回路的封闭性，并分为屏蔽泵、湿绕组泵两条技术路线，均研制成功。“国和一号”主泵具有满足高辐照条件下耐高温、长寿命的6000V级绝缘系统。
湿绕组电机泵的定子直接与反应堆冷却剂接触，无定子屏蔽套的设计使机组效率得以显著提高。转动部件采用Hirth齿式连接，推力轴承可快速拆装。三个径向轴承支承着轴系，定子稳定性较好。
屏蔽电机泵上下法兰采用特殊结构的“C”形密封环焊接密封，确保压力边界零泄漏。设计配合间隙较大便于现场安装。
研制单位：上海核工院、上海电气凯士比核电泵阀有限公司（湿绕组主泵）、沈阳鼓风机集团股份有限公司联合哈尔滨电气动力装备有限公司（屏蔽主泵）
“国和一号”湿绕组主泵
“国和一号”屏蔽主泵
1E级磁浮子液位计
堆芯补水箱液位是非能动堆芯冷却系统的重要测点，用于打开自动卸压系统（ADS）爆破阀。1E级磁浮子液位计是安全级液位测量仪表，同时也是一回路压力边界，能够适应严酷的工作环境及工况，包括高温、高压、高辐照等工况，同时还满足抗震和设计基准事故等工况要求。经中国仪器仪表学会组织的科技成果鉴定，该成果“达到了国内首创，国际先进水平”。
研制单位：上海核工院、重庆川仪自动化股份有限公司
“国和一号”1E级磁浮子液位计
IIS堆芯仪表系统成套设备
堆芯仪表系统是监测反应堆堆芯运行状态的“眼睛”，通过将关键测量仪表自给能探测器和堆芯热电偶形成一体式集成的关键设备——堆芯仪表套管组件，在堆芯内实时监测反应堆中子通量及堆芯出口温度，相关弱电流/电压信号通过高保真高可靠性的安全及矿物绝缘电缆组件进行传输，并用于分析反应堆关键保护参数运行裕量和指导执行安全保护功能，对核电厂安全可靠经济运行起着重要作用。
研制单位：上海核工院、浙江伦特机电有限公司
“国和一号”IIS堆芯仪表系统成套设备
核级特殊电缆和电缆连接器组件
依托国家科技重大专项课题“CAP系列核电厂核级特殊电缆和电缆连接器组件自主化研制”，针对核电厂内最为核心、最为特殊，性能要求、环境指标要求最高，技术难度最大的一批电缆及连接器组件展开自主化研制。研制完成1E级仪表类电气连接器组件、堆外核测设备用核级同轴连接器及组件、堆芯仪表系统用电气连接器及组件、1E级光纤连接器及组件、氢点火器连接器及组件等，为核电站内光电信号传输、核电站安全运行监控等提供重要保障。
研制单位：上海核工院、中航光电科技股份有限公司
“国和一号”核级特殊电缆和电缆连接器组件(https://www.daowen.com)
反应堆控制棒棒控棒位系统
棒控装置负责控制提升、下插或保持控制棒在堆芯的位置，通过调节控制棒棒位，实现反应堆的正常启动、停闭，及紧急停堆，是保证反应堆安全运行的重要设备。棒位装置负责探测和显示控制棒在堆芯的实际位置，为确保实际棒位与要求棒位同步提供监测手段。
棒控棒位系统采用数字化技术，具有集成度高、热耗低、精度高、抗干扰能力强、结构简单、调试维护便捷等优点，达到国际先进水平。
研制单位：上海核工院、上海昱章电气股份有限公司
“国和一号”反应堆控制棒棒控棒位系统
核级锆材
核级锆材是反应堆核燃料的包壳材料。锆包壳管与核燃料共同构成燃料组件，其功能是防止裂变产物逸散和避免核燃料直接接触冷却剂，有效导出热能，是保障核电站运行的第一道安全屏障。
“国和一号”使用的新锆合金，不损害燃料棒燃耗限值的同时，更耐腐蚀，且平衡了强度和蠕变性能。国家电投是目前国内唯一拥有完整的锆产业链的公司。
研制单位：上海核工院、国核铀业发展有限公司
“国和一号”核级锆材
钢制安全壳用AG728高强钢板
核电厂钢制安全壳是三代核电机组的第四道安全屏障，也是核电机组中用钢量最大的设备。
我国自主研制的高强度安全壳用钢AG728具有更高的室温、高温强度和更优的低温韧性及更好的应用性能。与目前国际上最高级别安全壳用钢板相比，强度提高约20%、厚度至少减薄10%、可使用最大厚度提高80%。该材料的应用使“国和一号”钢制安全壳有效减重13.5%左右。
研制单位：上海核工院、鞍钢股份有限公司
“国和一号”钢制安全壳用AG728高强钢板
蒸汽发生器用690合金U形传热管
蒸汽发生器用690合金U形传热管是蒸汽发生器中最重要的部件，是一、二回路的压力边界、换热边界和辐射边界，设计使用寿命60年，工况复杂、材料性能要求严苛。
“国和一号”蒸汽发生器用690合金U形传热管突破和掌握了该产品的关键制造技术，各项性能均达到或超过国外同类产品。传热管管径为17.48mm，壁厚1.01mm，每台蒸汽发生器共12606根，总长近300千米，传热面积约15858m2，国产化后有效提高了核电厂的经济性。
研制单位：上海核工院、宝银特种钢管有限公司、浙江久立特材科技股份有限公司
“国和一号”蒸汽发生器用690合金U形传热管
核电设备用焊接材料
焊接是核岛主设备制造及现场安装中使用的关键工艺，用于把核电设备主材料根据需要连接制造成更大尺寸的部件。如果把主材料比作“衣服的布料”，那么焊接材料就相当于缝衣服的“线”，线的好坏直接关乎衣服的质量。2012年起，形成了8大类共19种焊接材料系列产品，覆盖三代核电设备制造及现场使用的关键低合金钢、不锈钢和镍基合金焊接材料，体现了三代核电堆型对于焊接材料的最新要求，其中双相不锈钢和SA-508 Gr.3 Cl.2材料及配套焊接材料都是三代核电首次采用的材料种类。
研制单位：上海核工院、中国机械总院集团哈尔滨焊接研究所有限公司、四川大西洋焊接材料股份有限公司
“国和一号”核电设备用焊接材料
蒸汽发生器堵板（密封组件）工具
蒸汽发生器堵板是核电站必备的一项重要检修专用工具，在进行蒸汽发生器一次侧水室检修时使用，用于蒸汽发生器下封头的密封.主要由金属支撑板、封堵气囊及配套控制系统组成。
气囊采用一次性成型硫化工艺，避免二次冷粘，具有成型尺寸精度高、耐老化性能高、使用寿命长等优点，其性能优于依托项目进口产品，达到国际领先水平，具有较好的经济及社会效益。
研制单位：上海核工院、陕西特种橡胶制品有限公司
“国和一号”蒸汽发生器堵板（密封组件）工具
“和睿保护”（NuPAC平台）
NuPAC平台是新一代基于现场可编程门阵列（FPGA）技术的反应堆保护系统平台，其在功能上和物理上采用了基于FPGA的硬件分散式构架，替代了采用微处理器和软件的技术方案。具有安全可靠性高、稳定性好、系统架构简单、可验证性佳、安全功能配置灵活分散、响应速度快、生命周期长、可移植性好等优点。
平台通过了中国机械工业联合会组织的科技成果鉴定，达到国际领先水平，入选了《中央企业科技创新成果推荐目录（2020年版）》与上海市高端智能装备首台（套）突破项目支持名单，拥有完全自主知识产权，是全球首个通过中美两国政府核安全监管机构行政许可的核电站反应堆保护系统平台。
研制单位：上海核工院、国核自仪系统工程有限公司
“和睿保护”（NuPAC平台）
国家电投“和弦”（COSINE）软件
我国首套具有完全自主知识产权的核电厂安全分析与工程设计一体化软件包，是实现先进核电技术自主化的重要保障。
COSINE包含热工水力设计与安全分析、堆芯物理设计、燃料设计、屏蔽设计与源项分析、严重事故分析、概率安全分析、堆用蒙特卡罗、群常数研制等8大类，15个软件，覆盖国际同类软件80余项核心设计功能，已具有较高的成熟度及国际品牌影响力，具备了核电厂工程设计与安全分析的核心功能。
COSINE的开发与工程应用，极大地提升了我国核电技术“自主研发、自主设计、自主建设、自主运营”的能力，解决了我国核电发展关键技术的瓶颈问题，为实施核电“走出去”战略提供了重要的技术支撑。
研制单位：上海核工院、国家电投集团科学技术研究院有限公司
国家电投“和弦”（COSINE）软件