国家能源核燃料元件研发（实验）中心
依托单位：中核集团中国核动力研究设计院
核燃料是核电站运营的必备“粮食”，核燃料元件的自主化研发生产则是核电站运行的第一道安全屏障。随着我国核电大发展时代的到来，国内核电站建设逐步提速，对核燃料元件需求也日趋强烈。
目前，国内仅有的两家核燃料元件供应商——中核建中核燃料有限公司（下文简称中核建中）及中核北方核燃料元件有限公司（下文简称中核北方）均隶属于中核集团。为此，在国家能源局批复的第二批国家能源研发中心名单中，国家能源核燃料元件研发（实验）中心（下文简称核燃料元件研发中心）正式落户中核集团中国核动力研究设计院。
在中国核动力研究设计院院长罗琦看来，燃料元件是核反应堆的核心部件，但目前我国核电燃料市场全部被外国品牌占领。“因此，统筹核燃料元件研发的各个环节、提升燃料研发的战略地位、组建国家能源核燃料元件研发（实验）中心和研发具有自主知识产权的先进燃料元件是实现我国核电可持续发展的需要，是实现核电‘走出去’战略的重要举措”，在接受《中国投资》杂志采访时罗琦说道。
在罗琦看来，核燃料元件研发中心成立之后所主要依托的研究力量，除核动力研究院下辖的核燃料与材料研究所，主要还是中核建中和中核北方两家集研发产业化为一体的核燃料元件供应商。
燃料元件威胁核电安全
尚未达成规模化竞争实力的核燃料元件产业极可能受到国外供应商的制裁，威胁核电安全
近日，中核建中为岭东核电站提供的首批初级中子源棒顺利运交用户，填补了国内核燃料元件生产线制造初级中子源棒的空白，也使得该公司核燃料相关组件制造已为国内正在运行或在建的所有压水堆核电站及巴基斯坦的恰希玛核电站生产供应了所需的所有燃料组件。近百万支燃料棒十几年来在反应堆内安全运行，无一支因制造原因破损，创造出了“零破损”纪录，实现了中核建中这个核电“粮仓”的完美演绎。
初级中子源棒是核电站反应堆首次启动过程中保证其安全可控的必备要件。而由核燃料元件厂制造初级中子源棒在我国尚属首次，对于具备400吨铀/年生产能力的中核建中而言更是一次挑战。
在接受《中国投资》采访时，中核建中公司总经理畅欣表示，中国的铀资源能够满足中国核电的发展需要。然而，将天然铀打造成可供核电站使用的核燃料元件，却要经历纯化和转化、同位素分离、燃料元件生产3个环节，任何1个环节生产能力不足，都将导致核电站“断粮”。而燃料元件生产作为铀资源与核电站的接口，对保障核电站的运行尤为重要。
罗琦也告诉记者，当前我国核燃料产业整体还处于初级阶段，在5个核大国中生产能力仅占3%-5%，各段的技术发展也很不均衡。如果像核电一样开放国内市场，国外供应商很有可能先低价倾销，挤垮国内产业，然后大幅提价，赚取高额利润，这对我国核电产业发展将会产生重大打击。
更重要的是，我国核燃料产业还没有达到规模化和全面国际竞争力的水平。如果此时因为国内发展不起来而依赖国外，一旦国际政治形势出现情况，将会成为某些国家制裁我国的政治筹码，直接影响我国的国防安全。
据记者了解，以法国、俄罗斯为代表的世界主要核燃料供应商已经瞄准了我国市场，在核电引进或铀资源合作过程中附加核燃料供应的条件，或通过低价倾销等方式进入我国市场。如法国一家公司已经抢占了我国广东台山核电站15年的核燃料生产；又与哈萨克斯坦签订了协议，建立了名为针对亚洲、实为针对我国市场的核燃料加工中心。在畅欣看来，国外供应商都是资金雄厚、技术领先的大集团，必然会对我国从军用转为军民两用不久的核燃料造成巨大威胁。
产业化需求反促研发创新
根据我国核燃料产业突出存在的产能不足特点，中核建中公司将研发重点放在生产核燃料元件的第一道工序——将铀原料转化为二氧化铀上面
作为决定核燃料元件生产能力能否提高的最关键一道工序，中核建中生产能力的快速提升就在于对这道工序的不断创新。
在中核建中公司，有两个几乎一样的设备正在运转。中核建中生产调度室主任吴方奇解释道：“两台机器，一台是1999年从国外买进的二手干法工艺设备，转化能力只有75吨；另一台则是我们自主研制的干法工艺设备，转化能力已经达到了100吨。虽然它们看起来一样，可是核心的东西已经完全不一样了”。
干法工艺是一种先进的铀化工转化工艺，同湿法工艺相比，具有几大优点：没废液，自动化程度高，粉末性能稳定，流程短等。它是核元件化工生产线发展的方向。
目前，中核建中在100吨干法转化工艺设备基础上，投入资金自主研制一套年产200吨干法工艺，这套设备将用于新建生产线。据了解，目前世界上只有少数国家能掌握该技术，其中就有中国。
近10年来，在研发团队的科技攻关和技术创新下，中核建中已在核燃料制造和相关领域取得了150多项科研成果，其中，参与秦山30MW核电站研制和建造项目荣获国家科技进步特等奖；另有3个项目分别获得了国防科学技术进步奖一等奖。与此同时，在引进技术的基础上，研发团队将消化吸收与研究开发相结合，不断进行自主创新，在核电燃料元件生产线化工转化、芯块制备、燃料棒制造及组件组装诸多方面形成了自己的专有技术。
“零破损”助力燃料元件标准化
核燃料元件多种多样，需要一个严格的、识别度高的管理制度予以监察
核燃料元件如果破损超过一定量，将导致核电站停运。“核电站停运一天的损失就是200万美元，而一旦停运，最少需要2-3周时间才能再次运行，赔钱的速度简直比印钞机还快”，畅欣告诉记者，中国核燃料元件产业想进入规模化生产，如何保证产品质量万无一失就成了最大挑战。
而且，核燃料元件供应商面临的局面是目前国内运行和在建的核电站堆型、容量各不相同，因此生产的核燃料元件也多种多样，如果没有一个严格的、识别度高的管理制度的话，非常容易混淆。
为此，中核建中从”管理条例”到”过程优化”，特别建立了一整套质量保证体系并一次次升级，经过22次修订，不断完善。
“因为有了这些，我们提供的所有燃料元件在反应堆内没有因制造原因发生过破损，保持了‘零破损’。全世界包括美国、法国、俄罗斯等在内，压水堆燃料元件生产厂家共有十几家，与他们相比，我们保持了良好记录，也为研发中心所担负的燃料元件标准法规技术研究、建立、评价与咨询体系任务提供了一定基础”。畅欣告诉记者。
剑指CF系列组件
核燃料元件研发中心下一步将以自主研发和技术引进相结合，着力打造自主CF品牌系列组件
目前，中核集团公司CF2燃料组件设计审查会在中国核动力研究设计院举行，核动力院、中核建中核燃料元件有限公司、上海高泰稀贵金属股份有限公司汇报了CF2燃料组件设计、加工制造情况。CF2燃料组件的研发目标是解决核电出口的瓶颈问题，满足核电出口工程进度要求，同时实现国内锆合金管棒材的自主供应，实现定位格架完全国产化，成为核燃料元件自主品牌。
在罗琦看来，核燃料元件研发中心设置的初衷就是要对我国核电燃料元件研发进行系统的规划，并设立燃料元件标准法规技术研究、建立、评价与咨询体系，促进燃料元件技术的国际合作交流，进一步加强对燃料元件研发人才的培训、培养及技术储备，培养核能领域的创新型人才和技术带头人。
“燃料元件研发方面，我们将自主研发和技术引进相结合，打造自主核电燃料组件品牌CF系列核电燃料组件，开发长寿期、高安全可靠的新型压水堆燃料元件及第四代超临界水堆燃料元件”，罗琦告诉记者，除此，研发中心还会开展MOX燃料和钍基燃料研制与应用技术研究，建立我国钍基燃料应用的研发平台。同时研发燃料包壳材料和新型中子吸收材料，从而满足我国核电发展规划的要求，参与国际竞争，并实现自主品牌燃料组件产品的升级换代。