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從技術(shù)轉(zhuǎn)移到自主創(chuàng)新——中法核電技術(shù)合作史
2025年12月,法國(guó)總統(tǒng)馬克龍第四次訪問(wèn)中國(guó)。中法發(fā)表了《中法兩國(guó)關(guān)于持續(xù)推進(jìn)和平利用核能領(lǐng)域合作的聯(lián)合聲明》。中法核能合作是中法科技關(guān)系里十分重要的組成部分。核電技術(shù)又是其中的關(guān)鍵。法國(guó)如何成為核電大國(guó)?中法之間的核電技術(shù)合作又是怎樣開(kāi)始的?中法在核電技術(shù)發(fā)展中又有怎樣的異同?
美國(guó)核電技術(shù)向法國(guó)的轉(zhuǎn)移
在法國(guó),約70%的電是由核電站提供的。因此,法國(guó)成為核能發(fā)電占比最高的國(guó)家。其中,核電站主要采用了壓水堆技術(shù)。但是,這項(xiàng)技術(shù)并非法國(guó)自主開(kāi)發(fā)的,而是來(lái)源于美國(guó)。
由于資源相對(duì)匱乏,能源自給自足對(duì)于二戰(zhàn)后的法國(guó)而言是關(guān)鍵性問(wèn)題。1946年,法國(guó)電力集團(tuán)(Electricité de France, EDF)成立。它代表國(guó)家對(duì)相關(guān)領(lǐng)域?qū)嵤┕芸?。法?guó)電力集團(tuán)認(rèn)為開(kāi)發(fā)不同的發(fā)電技術(shù)路徑是必要的。1952年,法國(guó)開(kāi)始實(shí)施“核能五年計(jì)劃”,為此提供原料而建造的天然鈾石墨氣冷堆可以產(chǎn)生2.5萬(wàn)千瓦的功率。法國(guó)電力集團(tuán)便與法國(guó)原子能委員會(huì)合作,建設(shè)了一個(gè)小型的能源收集裝置。在1956年法國(guó)獲得了第一個(gè)由核能產(chǎn)生的千瓦時(shí)。天然鈾石墨氣冷堆由此成為法國(guó)探索核能發(fā)電技術(shù)的自主路線。1958年,戴高樂(lè)再次上臺(tái)。第五共和國(guó)成立后,在不威脅法國(guó)核武器開(kāi)發(fā)計(jì)劃的前提下,他同意了法國(guó)以“交鑰匙工程”的方式從美國(guó)引進(jìn)壓水堆核電站以進(jìn)行與比利時(shí)的核電合作計(jì)劃。對(duì)于核電技術(shù),戴高樂(lè)秉持著多條技術(shù)路線并舉的態(tài)度。同年12月,法國(guó)—美國(guó)核能建設(shè)公司(Franco-Américaine de Constructions Atomiques, Framatome,下稱(chēng)“法馬通”)成立,并在1959年確定采用美國(guó)西屋公司的24.5萬(wàn)千瓦壓水堆方案。核電站建立在法國(guó)與比利時(shí)邊境的舒茲。1967年,舒茲核電站成功并網(wǎng)發(fā)電。經(jīng)過(guò)改進(jìn)之后,反應(yīng)堆功率提高至30.5萬(wàn)千瓦,成為當(dāng)時(shí)世界上功率最大的壓水堆。參與到項(xiàng)目中的法國(guó)工業(yè)界獲得了關(guān)于該技術(shù)路線的寶貴經(jīng)驗(yàn)。
而代表法國(guó)自主路線的天然鈾石墨氣冷堆此時(shí)已部署了5座核電站。從EDF1到EDF5,每一個(gè)反應(yīng)堆都會(huì)增加1-2項(xiàng)新技術(shù),以實(shí)現(xiàn)技術(shù)路線的逐步改進(jìn),并獲得了較高的性能提升,其功率突破了50萬(wàn)千瓦。不過(guò),該技術(shù)路線在沖擊100萬(wàn)千瓦的過(guò)程中出現(xiàn)了難以克服的困難,安全性也受到挑戰(zhàn),導(dǎo)致核電價(jià)格與常規(guī)電站相比沒(méi)有優(yōu)勢(shì)。再三權(quán)衡后,法國(guó)電力集團(tuán)在1969年宣布放棄天然鈾石墨氣冷堆,轉(zhuǎn)向美國(guó)的壓水堆技術(shù)。這一決定遭到了抨擊,被認(rèn)為是“美國(guó)化”的表現(xiàn)。但在法國(guó)電力集團(tuán)看來(lái),“營(yíng)利性”重于技術(shù)的“民族性”。同年,還是在法比核電合作的框架下,蒂昂日核電站的建造計(jì)劃被確定下來(lái)。它采用美國(guó)西屋公司的第一款商用三環(huán)路壓水堆。法馬通與法國(guó)工業(yè)界被要求盡可能多地介入壓水堆的開(kāi)發(fā)與建造,并掌握這項(xiàng)技術(shù)。1975年,蒂昂日核電站正式并網(wǎng)發(fā)電。它成為歐洲第一個(gè)突破90萬(wàn)千瓦的壓水堆核電站,被稱(chēng)為法國(guó)掌握壓水堆技術(shù)的“學(xué)徒階段”。
伴隨著1973年第四次中東戰(zhàn)爭(zhēng),西方世界遭遇了嚴(yán)重的“石油危機(jī)”。依托重油的法國(guó)常規(guī)電力產(chǎn)業(yè)受到波及。核能發(fā)電首次在價(jià)格上展現(xiàn)出極高的優(yōu)勢(shì)。1974年,法國(guó)總統(tǒng)蓬皮杜批準(zhǔn)了全面建設(shè)壓水堆核電站的計(jì)劃,讓法國(guó)生產(chǎn)的電力中75%為核電。這奠定了法國(guó)以核能為主要發(fā)電手段的局面。以蒂昂日核電站為基礎(chǔ),一方面,法馬通公司進(jìn)一步與西屋公司合作,改進(jìn)壓水堆技術(shù)以適應(yīng)法國(guó)的本土需求。這體現(xiàn)在堆內(nèi)構(gòu)件的改良與實(shí)現(xiàn)反應(yīng)堆控制的數(shù)字化。另一方面,法國(guó)在核電設(shè)備生產(chǎn)上實(shí)施“福特制”,盡可能地使用可重復(fù)的技術(shù)減少設(shè)備的類(lèi)型,統(tǒng)一規(guī)格。由此,法國(guó)的大規(guī)模壓水堆核電站建設(shè)被劃分為幾個(gè)系列。第一批6臺(tái)90萬(wàn)千瓦機(jī)組成為該系列的原型,被稱(chēng)為“項(xiàng)目合同0”(Contrat de programme 0, CP0)。然后,機(jī)房以縱向排列的8臺(tái)機(jī)組被劃為“項(xiàng)目合同1”(CP1)。機(jī)房以橫向排列10個(gè)機(jī)組被稱(chēng)為“項(xiàng)目合同2”(CP2)。它們都共用相同反應(yīng)堆和汽輪機(jī)組。在CP1與CP2基礎(chǔ)上,法國(guó)設(shè)計(jì)出供外銷(xiāo)的M310型堆,進(jìn)軍國(guó)際市場(chǎng)。由此,法國(guó)走完了從引進(jìn)到消化再到吸收的壓水堆技術(shù)自立自強(qiáng)之路。
中法美在核電問(wèn)題上的早期交涉
中法核電合作的最初接觸可追溯至1975年4月在巴黎舉行的歐洲核能會(huì)議。法國(guó)高度重視中國(guó)代表團(tuán)的參與,明確表達(dá)了與中國(guó)在核電領(lǐng)域合作的意愿。在會(huì)議前夕,法方曾多次向中方發(fā)出邀請(qǐng)以爭(zhēng)取中國(guó)的政治支持。時(shí)任法國(guó)總理的希拉克親自接見(jiàn)中國(guó)代表團(tuán),并給予高規(guī)格禮遇,特邀團(tuán)長(zhǎng)就座前排。會(huì)議期間,中國(guó)代表團(tuán)還實(shí)地考察了法國(guó)核電站、零部件制造廠、壓力殼與蒸汽發(fā)生器車(chē)間等設(shè)施。法國(guó)主動(dòng)提出向中國(guó)出售天然鈾石墨氣冷反應(yīng)堆技術(shù)。此提議未獲中方的積極回應(yīng)。 這是在情理之中的結(jié)果。因?yàn)樵跁?huì)談期間中方代表團(tuán)獲悉法國(guó)從美國(guó)引進(jìn)了壓水堆技術(shù),以及法國(guó)計(jì)劃到1985年利用壓水堆核電站實(shí)現(xiàn)核電占全國(guó)發(fā)電量70%以上的目標(biāo)。故而,中國(guó)不可能接受一項(xiàng)已經(jīng)在法國(guó)被明確淘汰的技術(shù)。1975年歐洲核能會(huì)議后不久,鄧小平應(yīng)邀訪問(wèn)法國(guó)。訪問(wèn)期間,他參觀了法國(guó)原子能委員會(huì)的馬爾庫(kù)勒中心,法國(guó)人向他介紹了該中心核反應(yīng)堆的先進(jìn)技術(shù)。這些活動(dòng)為推進(jìn)中法核電合作提供了基礎(chǔ)。
中國(guó)與法國(guó)在壓水堆領(lǐng)域的深入接觸始于1978年。是年1月,法國(guó)總理雷蒙·巴爾訪問(wèn)中國(guó)。訪問(wèn)期間,他正式提出可以向中國(guó)出售壓水堆核電站。但法國(guó)并非要向中國(guó)轉(zhuǎn)讓該技術(shù),而是通過(guò)銷(xiāo)售高科技產(chǎn)品扭轉(zhuǎn)法國(guó)對(duì)華貿(mào)易下滑的趨勢(shì)。同年2月1日至3月8日,由17名專(zhuān)家組成的中國(guó)代表團(tuán)應(yīng)法國(guó)工業(yè)部邀請(qǐng),對(duì)法國(guó)的壓水堆核電站進(jìn)行了技術(shù)考察。考察團(tuán)視察了法國(guó)壓水堆的研究、設(shè)計(jì)、制造、建造和運(yùn)行情況,并與法國(guó)原子能委員會(huì)、法國(guó)電力集團(tuán)、法馬通及阿爾斯通大西洋公司舉行會(huì)談,獲取了大量關(guān)于主設(shè)備設(shè)計(jì)制造、反應(yīng)堆安全研究、廢物處理以及核電站選址考量等方面的信息。這次考察也驗(yàn)證了法國(guó)政府的意圖??疾靾F(tuán)認(rèn)為法國(guó)主要是想做生意,機(jī)組報(bào)價(jià)較高,而簽訂合約后建造完成需6年時(shí)間。但鑒于中國(guó)發(fā)展核電站的需要,考察團(tuán)仍建議引進(jìn)2套壓水堆機(jī)組。
法國(guó)向中國(guó)出售核電站的消息引起了美國(guó)的高度關(guān)注。一方面,美國(guó)掌握著壓水堆技術(shù)的專(zhuān)利權(quán),法國(guó)進(jìn)行核電站國(guó)際貿(mào)易時(shí)仍需向西屋公司提交申請(qǐng)。另一方面,即使法國(guó)被允許向中國(guó)轉(zhuǎn)讓該項(xiàng)技術(shù),中國(guó)在當(dāng)時(shí)既未簽署《不擴(kuò)散核武器條約》,也未加入國(guó)際原子能機(jī)構(gòu),因此不受相關(guān)國(guó)際體系約束。然而,美國(guó)無(wú)法直接反對(duì)該計(jì)劃。 在中美關(guān)系緩和及法美同盟的背景下,此舉可能損害中美與法美關(guān)系,尤其可能導(dǎo)致法國(guó)切斷與西屋公司及美國(guó)的聯(lián)系,使美國(guó)喪失對(duì)法國(guó)的“核監(jiān)督”。此外,若把握好此次機(jī)遇,美國(guó)將傳遞出支持中國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的積極信號(hào)。法國(guó)還向美國(guó)表明,核電站將采用“交鑰匙工程”方式實(shí)施,從而降低中國(guó)獲取敏感技術(shù)的可能性。在權(quán)衡利弊后,美國(guó)政府同意只要中國(guó)提供核電站用于和平目的的書(shū)面保證,就不會(huì)反對(duì)該項(xiàng)交易。1978年12月7日,法國(guó)向美國(guó)提交了中國(guó)的正式聲明。
中法核電合作的發(fā)展
1980年4月,中法兩國(guó)談判的焦點(diǎn)轉(zhuǎn)向在廣東建設(shè)核電站。同年10月,法國(guó)總統(tǒng)德斯坦訪問(wèn)中國(guó),與中國(guó)政府就核電站的投資條件進(jìn)行談判,正式達(dá)成出售壓水堆核電站的協(xié)議。廣東省提議將部分電力出售給香港,這不僅有助于解決外匯失衡問(wèn)題,還有助于償還建造核電站產(chǎn)生的債務(wù)。1982年12月,中國(guó)決定建設(shè)大亞灣核電站。1983年2月4日,法國(guó)電力集團(tuán)就多項(xiàng)議題與中方進(jìn)行磋商,包括核電站建設(shè)前期研究、研究期間人員需求與技術(shù)水平、核電站造價(jià)、技術(shù)服務(wù)研究費(fèi)用、施工現(xiàn)場(chǎng)組織、合作形式及擬議合同類(lèi)型等。同年5月在法國(guó)總統(tǒng)密特朗訪華期間,中法兩國(guó)簽署核電合作備忘錄。6月,中法雙方確認(rèn)采購(gòu)四座反應(yīng)堆,其中兩座用于大亞灣核電站建設(shè)。為使技術(shù)轉(zhuǎn)讓條件符合中方訴求,法馬通原則上同意中方提出的聯(lián)合生產(chǎn)方案及最大限度利用中國(guó)工業(yè)技術(shù)與能力的建議,但保留在不符合規(guī)范時(shí)介入并拒絕履約的權(quán)利。1986年,大亞灣核電站動(dòng)工。核島采用法國(guó)的M310型堆,常規(guī)島采用英國(guó)提供的發(fā)電設(shè)備。

大亞灣核電站
根據(jù)中國(guó)科學(xué)院自然科學(xué)史研究所陳悅研究員的研究,在大亞灣核電站實(shí)際建設(shè)過(guò)程中,中國(guó)被動(dòng)接受了“技術(shù)與貿(mào)易脫鉤”的局面。該模式涉及采購(gòu)?fù)暾姆▏?guó)壓水堆技術(shù),但未獲得技術(shù)轉(zhuǎn)讓。但中國(guó)通過(guò)直接參與建設(shè),在工程管理、人才培養(yǎng)和標(biāo)準(zhǔn)化方面取得顯著進(jìn)展。對(duì)于此前缺乏現(xiàn)成核電建設(shè)模式和標(biāo)準(zhǔn)的中國(guó)而言,參與大亞灣核電站建設(shè)過(guò)程獲得了多方面的寶貴經(jīng)驗(yàn)。在隨后的嶺澳核電站建設(shè)中,另兩座反應(yīng)堆則采用了技術(shù)引進(jìn)模式,嚴(yán)格遵循法國(guó)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行關(guān)鍵部件的本土制造,從而基本達(dá)到了國(guó)際水平。陳悅研究員認(rèn)為,這進(jìn)一步鞏固和提升了中國(guó)核電設(shè)備制造水平,帶動(dòng)國(guó)內(nèi)企業(yè)技術(shù)進(jìn)步,實(shí)現(xiàn)持續(xù)的技術(shù)突破。在法國(guó)M310型堆基礎(chǔ)上,在21世紀(jì)初,中國(guó)實(shí)現(xiàn)了CRP-1000堆型的設(shè)計(jì)與制造。陳悅研究員認(rèn)為,這使得中國(guó)總體上形成了核電站自主設(shè)計(jì)和設(shè)備制造的本土化能力,同時(shí)完成了若干重大技術(shù)改進(jìn),達(dá)到國(guó)際同類(lèi)核電站水平(二代),建立了自主核電站品牌。
除核裂變領(lǐng)域外,中法在核聚變發(fā)電上也進(jìn)行了密切合作。目前正在實(shí)施的國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆計(jì)劃(ITER),是蘇聯(lián)領(lǐng)導(dǎo)人戈?duì)柊蛦谭蛟?985年訪問(wèn)法國(guó)時(shí)向法國(guó)總統(tǒng)密特朗提出的國(guó)際托卡馬克裝置合作項(xiàng)目。2003年,中國(guó)加入該項(xiàng)目的談判。經(jīng)過(guò)多方的長(zhǎng)期磋商,2005年6月,正式確定國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆在法國(guó)的卡達(dá)拉什進(jìn)行建造。2008年,中國(guó)全面開(kāi)展國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆項(xiàng)目的工作。中國(guó)承擔(dān)了總工程量的9%,涉及五大領(lǐng)域(超導(dǎo)、電源、包層、診斷和加料系統(tǒng))的14個(gè)采購(gòu)包。參與該項(xiàng)目,大大提升了我國(guó)在核聚變領(lǐng)域的科研實(shí)力、國(guó)際項(xiàng)目管理能力以及專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)能力。中國(guó)在材料科學(xué)、超導(dǎo)技術(shù)、精密加工等相關(guān)領(lǐng)域的研發(fā)能力和技術(shù)水平上都取得長(zhǎng)足進(jìn)步。其中,中國(guó)科學(xué)院等離子體物理研究所研發(fā)的PF6線圈是國(guó)際上研制成功的重量最大、難度最高的超導(dǎo)磁體,是決定國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆運(yùn)行成敗的最重要線圈之一。
可見(jiàn),法國(guó)與中國(guó)在核能發(fā)電技術(shù)的發(fā)展中雖都受益于美國(guó)的壓水堆技術(shù),但均走過(guò)了從跟跑、到并跑再到領(lǐng)跑的自立自強(qiáng)之路。這種經(jīng)歷加深了中法兩國(guó)在科技合作領(lǐng)域的理解與共鳴,并為面向未來(lái)的核聚變發(fā)電的國(guó)際合作提供了寶貴的協(xié)同創(chuàng)新模式。因此,中法之間除了源遠(yuǎn)流長(zhǎng)的文化關(guān)系之外,以核電技術(shù)合作為代表的科技關(guān)系也是兩國(guó)全面戰(zhàn)略伙伴關(guān)系的重要支柱。





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