从中国地图上看,胶东半岛如翼龙头部面朝大海。在半岛南侧的“咽部”,有一处“热点”。比起左边的崂山、右边的乳山,海阳没什么名气。然而它又的确有几分特别,在北半球的这个冬天,它成了全中国第一座完全实现核能供暖的城市。   现代与古老在这里不做争夺,它们彼此给予——海阳核电站的两个机组每年发电量200亿千瓦时,足够满足青岛、烟台、威海地区全部居民的生活用电。深藏着高核辐射物质的建筑内,剧烈的核反应随时都在进行。核电站外几百米处是几个当地的自然村,和很多临海的村子一样,人们以捕鱼为业,天没亮就出门赶海。也有人在核工业园区从事保安、保洁等工作。   作为中国大陆51座在运行的核电站之一,海阳核电站无论是规模还是技术上都不特殊,一件颇有意义的小事是,2021年,它拿出4%的发电量,为60万人口直接输送热量,让这座北方小城告别了化石燃料供暖的时代。   一切顺利的话,未来的某个冬天,这座核电站还将把热量输送到青岛、烟台、威海三座城市。   “什么是安全?符合标准,就是安全的”   从清华大学工程物理专业毕业后,吴放一直在核领域工作。这位核能专家、山东核电董事长的日常工作,是和同事一起维护海阳核电机组的安全稳定运行。   吴放回忆,2015年,自己在北京经历了数场雾霾,“抬头看不见建筑,只能看到上面发亮的字”。这让吴放萌生了用核能供暖的念头,因为核能是清洁能源,几乎不会带来任何大气污染。   当前国内供暖主要依靠燃烧煤炭和天然气,会产生大量二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物。据清华大学建筑节能中心测算,中国北方城镇每年供暖能耗为2.12亿吨标煤,碳排放量约5.5亿吨,约等于2亿辆小汽车一年的碳排放。   除了引发雾霾,燃烧化石能源排放的二氧化碳还造成全球变暖,导致极端气候现象频发、海平面上升。在刚刚结束的《联合国气候变化框架公约》第26届缔约方大会上,多国政府都提出了碳中和的目标。   人们能说清雾霾的成分,但很显然,人们更害怕核能。说起“核”,多数人的第一反应是武器和事故。如造成近10万人死亡或重病、方圆30公里范围内受到严重污染、三分之一地球受到放射性物质影响的切尔诺贝利核事故,再比如2011年日本福岛核电站泄漏事故。后者的影响力大到让多个国家暂时停止了核电站的建设和新增计划,德国甚至宣布2022年起全面弃核。   吴放不常谈论“福岛”或“切尔诺贝利”,尽管他常常面对带着这些关键词的问题。   在人类文明和战争的记忆里,与“核”有关的伤痕都太过深刻,“核”带来的恐惧感是持久的。但在海阳核电站,距离核反应堆最近的人反而很安心。   据测算,园区上千名员工一年受到核辐射的平均剂量约为做一次腹部CT的百分之一。很多时候,园区里的辐射值甚至低于大城市——繁华都市中,空气里的粉尘、建筑中的天然大理石等材料也有核辐射。园区里还有一块计时大屏幕,截至中青报·中青网记者抵达时,核电站已经持续517天18小时14分24秒没有发生人因事件。   到底什么是安全?在吴放看来,安全是一个难以定义的词,他更愿意用“符合标准”来衡量。“只要我们在建设、操作时符合标准,那我认为它就是安全的。”事实上,中国在核能开发、利用方面制定的标准是全世界最高的。   在核领域工作多年,吴放一直希望提高核能的利用效率。受物理学基本规律的限制,目前全球核电站在发电时的热效率最高只有约36%的水平,想显著提升,只能期待人类有重大科学和技术突破。   核电站一般都建在海边,核反应会释放大量的热,需要海水作为冷却水,加热水产生的水蒸气推动涡轮发电机发电。吴放曾考虑,如果能从这些热能中拿出一部分用于供暖,能提高核能的利用率,同时也能实现清洁能源供暖。   “这个想法从原理上说很简单,很多人都能想到,实施起来却是一个复杂的工程学问题。而且前几年核能供暖并不会比使用化石燃料便宜很多,因此很少有人愿意做这个尝试。”吴放解释。   推进研究的同时,他先在核电站员工宿舍区以及当地30多个小区做试点,然后逐步扩大范围,直到覆盖整个海阳市城区。出人意料的是,不管是核电站建设和运行时,还是推广核能供暖时,他们发现当地老百姓并没有对安全性感到担心。多数人最关心的问题是,核能供暖效果怎么样,便不便宜。   2021年11月9日,核能供暖的热水如期温暖了这座城市。与往年冬天相比,市民并没有感受到什么不同,暖气片还是那么热,持续而稳定——除了供暖费每平方米比去年降低了1元。   解决了燃“煤”之急   穿过层层钢筋混凝土和金属安全壳,核电站的核心只是一根根细长的燃料棒,4米多高,粗细和混凝土使用的钢筋差不多。它们排列在一起就成了稳定且能产生大量能量的核反应堆。按照计划,如果海阳核电站的8座反应堆全部建成投入使用,能提供整个山东省13%的用电量。   这是发生在原子维度的反应,却蕴藏着巨大的能量。1克浓缩铀-235的体积和一粒米差不多,但它在完全裂变后产生的能量,约等于2.8吨标准煤或1.8吨汽油完全燃烧所释放的能量。   在能源领域,能用于发电的热能是“高级”的,需要水蒸气有较高的温度和能量,在海阳核电站,用于发电的水蒸气的温度高达268.6摄氏度,压强5.38兆帕,约为53倍的大气压强。发完电的水蒸气虽然还是温暖的,但属于较“低级”的能源,很难再得到利用。供暖则并不需要那么“高级”的能量,“我们的工作类似于拿出一部分‘高级’的能量兑入‘低级’的能量,变成更多‘中级’的能量,也足够用来供暖了。”吴放解释。   实现这个想法并不容易。核电站是一个设计精密的系统,取出一部分水蒸气,势必对整个系统产生影响。在海阳核电站1号机组2018年投入商运当年,他们经过大量前期理论论证后开始立项,次年开始试点供暖。范围从核电站办公区逐步扩大到海阳市的部分小区,直到今年,整个市区都用上了核能供暖。   而在这个过程中,用户端的改变并不大。在核电站之外,除了替代了海阳市的12台燃煤锅炉,其他的一切和燃煤供暖几乎没有任何区别。供暖的水还是由各区的供热企业负责加热,只是如今,供热企业不再需要燃烧煤炭加热供暖水,而是由海阳核电站提供热水,在供热中心将热量传递给供暖水。   海阳实现核能供暖引起了全球核领域同行的关注,国际原子能机构已经派专员前来调研。这项尝试在国内也有了追随者,今年,中国第一座核电站秦山核电站开始对嘉兴市的3个小区试用核能供暖。   即使不考虑在减少碳排放方面的贡献,核能供暖的意义在今年也格外特殊:全球整体能源紧缺,煤炭、天然气等能源的价格大幅上涨,不少国家实施了限电停产措施,多地供暖费用涨价,海阳市却做到了供暖费不增反降,解决了燃“煤”之急。   对此,吴放算过一笔经济账,长期看来,核能供暖一定比燃烧化石燃料更实惠。他解释,在煤炭价格平稳时,使用核能供暖的价格仅略低于燃煤供暖,但未来化石能源的价格可能会因为产量、碳排放市场化等原因不断上涨,而使用核能近似于一次性投资,费用主要花在建设时,投产后,核燃料的价格只占极小的部分,即使发生类似化石能源的大涨价,也不会对核电站的经营产生大的影响。因此,核能发电的费用一般非常稳定。   只是,核能供暖目前只能向核电站周边的城市提供,距离太远则会受传输管道建设成本、传输过程中热量流失等因素的制约。由于核电站需要持续大量使用冷却水,目前中国的核电站大多都建在海边。   第三代技术的设计理念基于“削弱‘人’的不稳定因素”   海阳核电站毗邻黄海,常年抽取海水用于冷却核设施。在抽水口,海水中的鱼、虾、海草被滤出,海水在海阳核电站循环一周带走“低级”的余热,最后热气腾腾地回到黄海。   在绝大多数人眼中,这些“低级”的热量没有利用的价值和机会,但吴放却想,是不是有办法把这部分能量也利用起来呢?   他想到此前在新闻中看过的“南红北移”工程。适合在南方温暖潮湿环境生长的红树林是极好的海洋生态系统,能防风消浪,净化海水和空气,还有10倍于陆地森林的固碳能力,但它不适应北方寒冷的气候。   此前,中国的“南红北移”工程最北只开展到北纬30度的浙江舟山。海阳的海岸线比舟山更靠北,但一年四季分秒不停流回大海的反应堆冷却水也许可以营造适合红树林生长的环境。吴放联系了多所大学的专家开展调研,并在今年6月开始了这项工程,目标是将红树林生长的最北位置扩展到北纬37度附近。   海阳核电站采用的是第三代核电技术,也是目前商用大型核反应堆最先进的技术,外观特征就是核岛的外形像白酒瓶,瓶盖位置装有大量冷却水。发生极端意外时,这3000吨水会自动下沉用于冷却核反应堆,可以做到72小时不需要人工干预,保障机组安全。“第三代技术系统的设计理念就是,削弱‘人’的不稳定因素。”吴放说。

【蚌埠:高平台起跳 跑出创新加速度】

创新,是刻进蚌埠发展基因的密码;而创新平台建设,则是创新发展的关键动力。目前,我市共有(重点)实验室、工程实验室、工程技术研究中心等省级以上创新平台200家,其中国家级平台11家,省级以上创新平台总数居全省第3,皖北第1。

有合芜蚌国家自主创新示范区的大平台,在“政府主导、联盟共建、校企合作、企业自建”等不同形式的运行模式下,创新资源不断向平台集聚,平台的科研能力、管理水平不断提升。走进创新平台,源源涌动的创新活力扑面而来。在这里,感受科技的魅力,与未来对话。

做玻璃行业领头羊
“世界第一”诞生在蚌埠

玻璃,不仅薄如蝉翼,还能卷成一束,在室内光线下也能发电……不止晶莹剔透,更能变化万千。从石英砂到硅基新材料,科技彰显巨大力量,创新造就无限可能。走进中建材蚌埠玻璃工业设计研究院建设的浮法玻璃新技术国家重点实验室,犹如置身玻璃的博物馆。

浮法玻璃新技术国家重点实验室是我国玻璃行业批准建设的首个国家重点实验室,在中国工程院院士、中国建材集团总工程师彭寿带领下,研发团队围绕高品质浮法玻璃、节能减排技术、玻璃功能膜材料设计和镀制技术、玻璃新材料、特种玻璃技术5个方向开展前沿、共性、重大关键技术的研究。站在行业前沿,推动浮法玻璃工业的技术升级和产品更新换代。“去年一年,实验室共承担科研任务64项,其中国家省部级科研项目26项;解决了多项技术难题,特别在电子信息显示用超薄玻璃、药用玻璃、特种粉体材料等方面取得了系列创新成果。”实验室薄膜技术所副所长李刚颇为自豪地介绍,“十三五”期间实验室承担国家级课题5项,包括高世代电子玻璃基板和盖板核心技术开发及产业化示范,玻璃熔窑烟气多污染物协同深度减排技术及工程示范等。

坚持创新驱动,加强技术攻关,世界最薄0.12毫米触控玻璃、世界领先30微米柔性可折叠玻璃、具有自主知识产权的8.5代浮法液晶玻璃基板等一系列“中国首创、世界第一”的创新成果先后在蚌埠落地。“看到这几个小药瓶吗,别看小,技术含量可不低。”李刚告诉记者,这是中性硼硅药用玻璃,疫苗专用。而过去,这种玻璃只能依靠进口。依托不断完善的科研与产业融合机制,技术成熟后直接走出实验室形成产业化,在“碳达峰、碳中和”的语境下成为名副其实的市场宠儿。

有实验室做坚强后盾,不久前,由中建材蚌埠玻璃工业设计研究院牵头建设的国家玻璃新材料创新中心获批组建,成为“十四五”期间首批国家制造业创新中心,也是全国唯一的玻璃新材料领域国家制造业创新中心。

如何将平台作用发挥到最大?“共享”是答案之一。“实验室几十台仪器设备全部开放共享。”李刚介绍,创新中心以“公司+联盟”形式运营管理,汇聚80家企业、高校院所等创新主体和生产企业,开展关键共性技术攻关、测试验证、中试孵化等,完成了玻璃新材料的全产业链和创新链覆盖,以期形成跨领域、小核心、大协作、高强度的创新基地。

“争取通过5到10年时间,打造世界一流的玻璃新材料协同创新平台,成为国家级创新中心的标杆,助力我国玻璃新材料产业创新发展。”作为“掌门人”的彭寿掷地有声。

小身材有大能量
微电子领域有大作为

10月16日0时23分,搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭点火发射,随后成功对接于天和核心舱径向端口。

神舟飞天,万众瞩目。在绝大多数人注意不到的地方,兵器214所提供的3款关键核心器件——步进电机驱动电源电路、直流有刷电机驱动电路和舱内压力传感器正默默发挥着作用。“第一款电路负责调整飞船太阳能帆板的角度和充放电调节,是电力保障的关键;第二款电路类似于自动锁,在对接过程中自动捕捉、对准、锁紧闭合机构;第三款电路像人的神经末梢,精准测量和反映舱内压力,为航天员提供生命系统支持。”214所工艺二部主任臧子昂拿着比火柴盒还小的电路解释说,别看这么小的微电子器件,要经过千万次的试验检验,能抵抗太空环境的超强辐射、强压力、高真空,始终保持稳定的参数,才能以“万无一失”来回应“苍穹之问”。

这三款器件,都属于MEMS(微电子机械系统)传感器。作为多学科交叉技术,综合性、创新性强,一直以来是各个国家必争的科技高地,此前一直是被国外垄断的高新技术。

“这个像化妆镜一样的就是承载着芯片的‘硅晶圆’,里面含有几百个芯片,每个芯片都能成为一个系统的‘大脑’。”214所MEMS技术副总师张胜兵说起研究成果来,如数家珍。依托兵器214所建立的微电子机械系统(MEMS)国家地方联合工程实验室,奔着解决MEMS产业化过程中的技术瓶颈而去,意在打通MEMS核心芯片产业化最后一公里,打破国外的技术封锁,推动我国产业技术的不断向前发展。

有214所6英寸体硅工艺技术平台做“试验场”,目前已开发了具有自主知识产权的6套完整的MEMS工艺体系,成功研制了包括惯性传感、光执行、环境感知在内的10余款MEMS产品,达到国际先进、国内领先。其中,高性能惯性MEMS传感器已达战术级,性能领先行业3-5年;光MEMS微镜解决了卡脖子技术难题。还有去年年初,仅用20天就成功研发了MEMS红外温度传感器,一年之内批量生产了5000万只,为“抗疫”特别是复工复产争取了宝贵时间。

如今,该实验室已经成为了全省乃至全国的MEMS核心芯片研发、制造中心和人才聚集、培养基地,为企业源源不断输送新产品、新技术、新工艺。“实验室成立以来争取国家级项目30余项,省部级项目10余项,项目经费超过5亿元。特别是谋划争取到8英寸微系统工艺平台建设项目,总投资超过2亿元,为实验室建设再上新台阶奠定了基础。”张胜兵告诉记者,围绕MEMS技术的纵深发展,工程实验室紧跟行业发展前沿,积极开展对外合作,每年完成横向合作项目30余项,与业内知名高校、研究所以及龙头企业开展紧密协作,共同开发孵化产品。目前已孵化的产品包含MEMS惯性、光、气体、温度、压力等传感器,服务机构30余家,在国内处于前列。

电子测试测量“国家队”
重大工程显身手

仪器仪表被称为科学研究的先行者,工业生产的倍增器。而电子测试测量和元器件技术水平则是一个国家创新能力和科技水平的重要标志。

作为电子测试测量的“国家队”,中电科40、41所是我国国防科技工业系统唯一的电子测试技术和机电元器件专业研究所,从事微波/毫米波、光电、通信、基础通用类电子测试技术和互连技术的研究和开发。迄今为止,完成了1600多项纵向科研任务,创造了130多项“中国第一”,在电子测试测量和元器件研发中跻身国内领先、国际先进行列,载人航天、探月、北斗、大飞机制造等国家重大工程中都扮演了重要角色。

“‘十三五’期间,40、41所共有30多项技术成果填补国内空白。”40、41所副所长王健形容,只有不断提高关键核心技术创新能力,把科技发展主动权牢牢掌握在自己手里,才能成为支撑国家科技自立自强和产业基础高级化的重要力量。

为此,40、41所构建了“1+5+N”的研发体系——形成“技术、产品、标准、知识产权、项目”5大体系;紧跟前沿技术制订N个专项计划,围绕国家重大需求着力攻关。数字是最直观的说明:“十三五”期间,该所共取得科技成果200余项;获各类科技奖100多项,包括国家科技奖3项、国防科技奖18项、省部级科技奖30余项。尤其是“新一代宽带无线移动通信网国家科技重大专项”的11项目技术成果得到转化,在5G通信基站、终端、物联网和核心网四大产业链核心环节得到广泛应用。

事实上,这些研究成果距离我们的生活并不遥远,它们仿佛“千里眼”、“顺风耳”,为生产和生活提供更多便利与保障——未来的智慧家庭,就可能用上40、41所研发的可燃气体报警、红外探测防盗、漏水报警等各种装置。该所孵化养殖设备、火灾报警系统、新能源电子、医疗电子等产品,早已在国内打响了知名度,部分产品还打入了国际市场。仅智慧养殖系统,就覆盖了全国70%的大型禽类养殖场。

“比如这套设备,在架桥铺路的时候可以同步安装。一旦地质结构发生变化,像山体滑坡、地震,系统就能发出预警,比‘千里眼’都灵光。”采访中,王健指着一套模型告诉记者,这叫地质工程分布式光纤监测关键技术,曾获得国家科技进步一等奖,也是所里的“代表作”。

加快科技成果转化应用,以科技创新引领经济结构调整和产业转型升级,是提升实体经济发展质量和核心竞争力、深化供给侧结构性改革的“关键一招”。有平台助力,蚌埠的科创力量高位起跳,在高质量发展的关键时刻凸显关键力量。

来源:蚌埠日报

华秦科技科创板IPO已提交注册

12月3日,陕西华秦科技实业股份有限公司(简称“华秦科技”)科创板IPO已提交注册。中信建投证券为其保荐机构,拟募资12.8亿元。

华秦科技致力于先进技术的推广应用和高新技术项目的培育和产业化发展,凝结国内众多从事特殊新材料技术研究开发首席专家的创新思维和科研成果,已形成以航空航天特种多功能涂覆材料技术的研发、生产与服务为主导业务的多元化发展格局。


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