在核電這一清潔高效能源領域,核級鋯材作為包裹核燃料的“安全鎧甲”,其重要性不言而喻。然而,長期以來,我國核級鋯材依賴進口,成為制約核電規(guī)模化、自主化發(fā)展的“瓶頸”。
2007年,一家以“核級鋯材國產(chǎn)化、自主化”為使命的技術創(chuàng)新型企業(yè)——國核寶鈦鋯業(yè)股份公司(以下簡稱“國核鋯業(yè)”)誕生于渭水之濱。十多年來,國核鋯業(yè)始終錨定“核電強國”目標,以科技創(chuàng)新為核心驅動力,構建起“創(chuàng)新鏈突破技術壁壘、產(chǎn)業(yè)鏈夯實產(chǎn)業(yè)根基、資金鏈激活創(chuàng)新動能、人才鏈筑牢發(fā)展支撐”的全鏈條生態(tài)體系,成功破解核級鋯材“卡脖子”難題,在核電關鍵材料領域實現(xiàn)從“跟跑”到“領跑”,成為保障國家核電安全和推動行業(yè)發(fā)展的核心力量。
從“跟跑”到“領跑”的技術革命
清晨,陽光灑進國核鋯業(yè)管材廠軋制車間,一根根銀灰色的鋯合金管材泛著冷冽的光澤。這些直徑數(shù)厘米的管材看似普通,卻是核電站反應堆中用來直接裝載核燃料的關鍵結構材料,與核反應堆堆芯的安全穩(wěn)定運行密切相關。
與此同時,在千里之外的山東海陽核電站,國核鋯業(yè)自主生產(chǎn)的國產(chǎn)化核級鋯材正默默守護著核反應堆的安全。當陽光掠過黃海之濱的反應堆穹頂,這些源自寶雞“中國鈦谷”的管材,正以自主科技實力書寫著中國高端裝備制造業(yè)突破“卡脖子”困境的創(chuàng)新故事。
誰能想到,就在十余年前,我國核電站所用鋯材幾乎全部依賴進口,而且沒有自主知識品牌的高性能鋯合金,這成為我國核電發(fā)展的一大障礙,也是影響我國能源安全的關鍵環(huán)節(jié)之一。
國核鋯業(yè)從落地寶雞起,就肩負著掌握關鍵技術,填補國內空白,實現(xiàn)核級鋯材國產(chǎn)化、自主化的歷史重任。十多年來,從翻譯外國技術文獻,到突破“鋯合金均勻化熔煉”等技術難題,從建立完整可靠的質量保證體系,到主導制修訂國際標準,國核鋯業(yè)走出了一條自主創(chuàng)新之路,取得了一項項科技創(chuàng)新成果。
“公司目前已申請專利180余項,授權專利86項,其中發(fā)明51項,多項技術成果填補了國內鋯合金加工技術的空白。”國核鋯業(yè)創(chuàng)新中心負責人高博介紹說,在技術研發(fā)方面,國核鋯業(yè)推行“揭榜掛帥”“尖刀班”等科研組織模式,激發(fā)了全體員工的智慧潛能和創(chuàng)造活力。通過這些創(chuàng)新舉措,公司取得了一大批“含金量”很高的科研成果。公司在核電用鋯合金材料自主化開發(fā)、鋯鉿分離關鍵技術、高質量軋制等方面均取得重要研制成果。在重點產(chǎn)品、重點工序及檢測技術等方面產(chǎn)生各類成果60項,成果轉化率達100%,重點科研項目Zr-Sn-Nb合金等科研項目完成了產(chǎn)業(yè)化應用。公司承制的SZA系列鋯合金輻照考驗良好,陸續(xù)完成相關方鑒定,具備工程化保供能力;研制的鉿材檢測及鋯合金氣體檢測標準樣品,填補了國內空白,成為行業(yè)標桿。
鋯合金的研發(fā),基本上要通過多次不斷的試驗與研發(fā)才可以走向市場,一般是以母合金為基礎,設計出多種優(yōu)勢鋯合金成分,通過克、公斤、噸和工業(yè)級四步篩選,最后進行交貨應用。“業(yè)內權威專家表示,研發(fā)出一種新的鋯合金至少需要30年時間,而我們只用了15年時間就推出了SZA新鋯合金。”高博驕傲地告訴記者,該專利是我國自主研發(fā)、自主設計的鋯合金專利技術,目前正在進行入堆測試,具有行業(yè)顛覆性。
2021年2月9日這個日子值得銘記:由國核鋯業(yè)主導制修訂的國際標準ISO10270:2022《金屬和合金腐蝕-核反應堆用鋯合金水溶液腐蝕試驗》由國際標準化組織(ISO)正式發(fā)布。該標準是我國核電用鋯材檢測領域首個正式發(fā)布的ISO國際標準,實現(xiàn)了歷史性突破,對推動我國和國際核級鋯材材料和評價水平整體發(fā)展及核材料檢驗技術進步具有重大意義。
《ISO10270》作為鋯合金出廠性能評價中最重要、最關鍵的標準,其制修訂工作于2018年開始準備,2019年正式向ISO提出并立項,并直接從CD(委員會草案)階段開始。在立項后近2年時間里,企業(yè)多次與國際標準專家溝通、交流,完成了近40條草案修改意見,順利通過關鍵階段各輪投票環(huán)節(jié),高質量完成既定程序,最終實現(xiàn)標準發(fā)布,為世界標準增添了中國力量。
一流的企業(yè)做標準。國核鋯業(yè)在不斷開發(fā)新產(chǎn)品、新工藝的同時,積極爭取國標、行標的制定工作,力爭成為相關領域國家標準的制定者、行業(yè)標準的引領者。截至目前,已累計主導制修訂國家/行業(yè)標準20項、參與國家/行業(yè)標準制修訂30余項,涉及諸多領域,實現(xiàn)了從技術追趕到產(chǎn)業(yè)引領的跨越。
正是靠著持續(xù)不斷的技術創(chuàng)新,國核鋯業(yè)先后獲評國家級知識產(chǎn)權示范企業(yè)、國家級綠色工廠、陜西省制造業(yè)單項冠軍企業(yè)、陜西省重點產(chǎn)業(yè)鏈鏈主企業(yè)等,成為陜西高端裝備制造業(yè)向“新質生產(chǎn)力”躍遷的標桿。
從“實驗室”到“產(chǎn)業(yè)高地”的跨越
“自主設計、自主制造、自主建設、自主運營”,圍繞這一核電建設的戰(zhàn)略目標,國核鋯業(yè)積極落實國家能源局“建立我國鋯合金產(chǎn)業(yè)體系,形成代表國家能力的核用鋯合金研發(fā)、生產(chǎn)、檢驗、檢測平臺”的總體要求,不僅在技術創(chuàng)新上取得了豐碩成果,還搭建形成鋯鉿分離的核級海綿鋯制造,合金提純熔煉和殘料處理加工,坯料的冷熱高質量控制制備,管、棒、板、帶、絲材成品精密制造等國內唯一完整的核級鋯鉿全產(chǎn)業(yè)鏈和一整套完整、科學、對接世界一流標準的生產(chǎn)技術體系與質量保證體系。
在生產(chǎn)能力方面,國核鋯業(yè)擁有強勁的實力。其中,核級海綿鋯產(chǎn)能為1500噸/年,鋯合金錠為2000噸/年,板帶材為80噸/年,成品管材為270噸/年,具備為國內各類型核電機組批量化供貨的穩(wěn)定能力,同時批復設計產(chǎn)能能夠滿足我國核電中長期規(guī)劃的需求。
同時,國核鋯業(yè)積極與上下游企業(yè)開展協(xié)同創(chuàng)新,形成了產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同發(fā)展的良好局面。公司充分發(fā)揮國家能源研發(fā)中心的“國家隊”作用和核級鋯材全產(chǎn)業(yè)平臺作用,與清華大學、西安交大等高校以及相關核領域研究院所等建立了緊密的合作關系,實現(xiàn)了跨領域、跨企業(yè)的專業(yè)化協(xié)作。通過這種融通創(chuàng)新、協(xié)同發(fā)展模式,公司進一步加快了科技研發(fā)成果的孵化,加快了創(chuàng)新成果的轉化落地。
在核級鋯材研發(fā)領域,國核鋯業(yè)以極致追求攻克一道道技術難關。公司以市場為導向,協(xié)同公司既有的研發(fā)平臺,著力推動深化產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新,推進生物醫(yī)療、航空航天等新興領域的技術創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化,進一步拓展業(yè)務范圍。目前,“醫(yī)療鋯”入選2024年省重點新產(chǎn)品開發(fā)項目,“鋯鈮關節(jié)增材制造”獲批,“鋯傳感器”被推薦為“四鏈”融合項目。
2023年,國核鋯業(yè)的材料團隊在一次行業(yè)交流中偶然接觸到北京三院的骨科專家。彼時,醫(yī)生們正為傳統(tǒng)鈦合金種植牙體的“剝落風險”發(fā)愁——鈦合金表面需鍍陶瓷增強耐磨性,但鍍層剝落可能引發(fā)醫(yī)療事故。而該企業(yè)研發(fā)的鋯合金材料,因表面能天然形成致密氧化鋯陶瓷層,恰好解決了這一痛點。
“醫(yī)院的人學醫(yī),我們搞材料,本是兩條平行線。”高博回憶,這次偶然的交流,讓他們意識到:鋯合金具有較好的生物相容性、耐腐蝕性能及較高的強度,是制作牙科種植體的新型材料。于是企業(yè)提供鋯合金材料,下游醫(yī)療器械廠家進行生物實驗,目前反饋“綜合性能國內領先,接近進口一代產(chǎn)品水平”。
數(shù)據(jù)顯示,國核鋯業(yè)2022—2024年研發(fā)支出年均增速145%,研發(fā)經(jīng)費投入強度逐年提高,資金鏈的每一筆投入都在催生創(chuàng)新動能,讓實驗室里的“奇思妙想”加速轉化為生產(chǎn)線的“硬核產(chǎn)品”。
從“要素協(xié)同”到“創(chuàng)新生態(tài)”的進階
近日,在國核鋯業(yè)無損檢測車間,“材料醫(yī)生”盧輝正手持超聲探頭為核級鋯材做“體檢”。這位手握四項高級資質的檢測專家,20年來主導完成12項國家重點工程檢測課題,牽頭制定4項國家標準,其團隊交付的海陽核電等三代堆型鋯材實現(xiàn)用戶復驗100%合格。從普通技師到國家電投“首席技師”,盧輝的成長軌跡,正是國核鋯業(yè)以“感情留人、待遇留人、事業(yè)留人”構建人才生態(tài)的生動縮影。
科技創(chuàng)新,人才是關鍵。國核鋯業(yè)深知,要在核材料領域搶占高地,必須打造一支高素質的人才隊伍。為此,企業(yè)圍繞人才引進、培養(yǎng)持續(xù)發(fā)力,構建起獨具特色的人才生態(tài)。在技能人才隊伍建設方面,國核鋯業(yè)以提升高技能產(chǎn)業(yè)工人綜合素質與創(chuàng)新能力為目標,重點實施了技能人員全面能力提升工程。企業(yè)打破技能人才成長的“天花板”,構建“新8級”職業(yè)技能等級序列,讓人才成長之路清晰可見;建立多維度“量化積分”評價體系,把技能發(fā)揮與公司發(fā)展緊密相連,踐行“以奮斗者為本”理念。企業(yè)還完善崗位使用機制,讓高技能人才在技術攻關、帶徒傳技等舞臺上發(fā)光發(fā)熱。
“技術崗位也能拿到高管級薪酬。”國核鋯業(yè)人力資源部負責人何江說,公司強化對科技人才的薪酬傾斜,以價值創(chuàng)造和貢獻比拼為抓手,通過對核心骨干實施IPI管理,實現(xiàn)增量績效的剛性考核兌現(xiàn);對承擔技術攻關任務的高技能人才實行專項獎勵、即時激勵,最大限度激發(fā)產(chǎn)業(yè)工人人才隊伍價值貢獻活力。同時,積極推薦人才參與各類評選,樹立榜樣力量,讓“人人可成才、行行出狀元”的信念深入人心。
對于專業(yè)技術人才,國核鋯業(yè)從三個維度為他們構建了成長“地圖”:橫向定領域,將核級鋯合金生產(chǎn)加工技術拆解為“生產(chǎn)加工、分析檢測、機電運維、金屬材料研發(fā)”等4個二級領域,再細分到16個三級領域,新入職人員可根據(jù)研究方向精準“入列”;縱向開通道,設計專業(yè)技術通道,明確多個發(fā)展層級,天花板級別薪資比公司董事長還要高;立體搭平臺,依托國家級研發(fā)中心、重點實驗室等平臺,設立“揭榜掛帥”項目池,給人才提供廣闊的發(fā)展空間。
作為一個西部地級城市的企業(yè),國核鋯業(yè)在人才吸引上存在先天劣勢。為此,公司制定了極具競爭力的引才政策,薪酬水平可與西安等大城市相媲美,還提供住房補貼、交通補貼等一系列補貼政策。此外,公司聯(lián)合共青團寶雞市委發(fā)起“青年城市旅行”等引才留才活動,組織新員工走進寶雞青銅器博物院、西鳳酒廠、關山草原等城市標志性地點,形成“文化體驗+社交圈構建”模式,增強人才對城市的認同感與歸屬感,積極助力寶雞市青年發(fā)展型城市建設。2025年,公司成功校招入職碩士研究生12人、博士研究生2人,均為985、211高校畢業(yè)生。
“情感有溫度、待遇有厚度、發(fā)展有高度”的人才生態(tài),構建起支撐核級鋯材自主化的“最強大腦”。這支涵蓋研發(fā)、工藝、制造、檢測的專業(yè)化人才隊伍,正以“人才鏈”的強勁動能,推動創(chuàng)新鏈與產(chǎn)業(yè)鏈在核電材料領域深度融合。
從突破技術壁壘到定義行業(yè)標桿,從深耕核電領域到激活多元場景,國核鋯業(yè)以產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈、人才鏈、資金鏈的深度融合,為國家能源安全筑就韌性屏障,為“雙碳”目標落地注入澎湃動能。在新征程上,國核鋯業(yè)將全力創(chuàng)建世界一流專業(yè)領軍企業(yè),不斷提高公司產(chǎn)品、技術、管理的“含綠量、含新量、含金量、含智量”,努力實現(xiàn)高水平科技自立自強,著力打造核級鋯材研發(fā)制造領域的創(chuàng)新型產(chǎn)業(yè)基地,為中國核能產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供有力支撐,為核電強國夢的實現(xiàn)構建堅實基礎。






