中核集团如何建立全球配套供应链

  

  标准化能力是构建核电国际供应链的前提,而供应链国际化布局的另外两个考虑维度,是全链条控制保证安全性和必要的经济性权衡。

  当下中国核电工业已经站到了世界第一梯队,由中核集团与中广核集团主导的自主三代核电“华龙一号”也开始体系化对外技术输出。长远看来,核电将是彻底解决人类能源危机的重要选项。未来15年,将是核电产业发展的关键时间窗口。

  中核集团三代核电技术突破的起点始于2007年引进美国西屋电气的第三代核电技术AP1000,但核电发展的关键动能还不是技术,而是系统设计和供应链布局。近十年来,中核集团立足国内市场和自主技术,连续突破包括压力容器、蒸汽发生器、堆内构件、控制棒驱动机构、高性能燃料组件等核心技术环节,在推进国际合作的同时,逐渐建立了体系完整、全球协作的配套供应链体系。

  核电技术迭代背后的系统工程

  2007年,美国西屋电气的第三代核电技术AP1000进入中国。那时,中国的核电大型设备制造,甚至在核心锻件领域,比如重中之重的反应堆压力容器核岛锻件,都要依赖外国技术,直到2013年前后,国内供应商的技术和产能逐渐成熟,局面才得到改观,也才可以谈供应链。

  供应链是围绕一两个核心企业,从配套零部件开始到制成中间产品及最终产品,最后经由特定网络服务客户的完整过程,这当中广泛涉及原材料、信息流、资金流、物流、制造商、网络运营等各个环节。而核电作为各国政府、国际组织严格监管的特定产业,供应链管理还要涉及国别规划、技术路线、商业模式、投融资等方面,甚至要考虑不同国家特殊商业环境的对接等。所以,核电供应链对安全保证、技术效率的特殊要求是一般民用产业不可比拟的。

  保证供应链的安全可靠主要有两个策略选择:一是自主掌握系统设计能力和品牌资源,然后对供应商进行垂直整合,因为你掌握“市场入口”,供应商自然会与你达成配合;二是引进整个技术系统,由外方负责工程技术落地的整个过程,国内供应商在技术合作中对不同部件、系统跟进研发,这是一种对标国际水平的“引进跟随”策略。

  策略一:自主掌握系统能力,对供应商进行垂直整合

  多年以来,中国实现产业升级的路线策略是非常清晰的,就是先掌握系统设计和品牌资源,再逐步向产业链上游扩展。诸如消费电子、移动通信、高铁机车和民航客机、航天工程等,中国都是先掌握系统设计能力,即完整做好一个产品,哪怕暂时只能做组装工厂,关键零部件和软件依赖引进。随着市场的扩大、技术的迭代,上游的零部件和软件系统的国产供应链会逐渐成长、强大起来。

  最典型的,就是高铁机车、电子电器产品,国内最初只能做一个外壳、弄几条连接线路,核心零部件和软件大多是引进的,假以时日,中国供应商会吸收、消化引进技术并进行“二次创新”,一个一个突破核心技术环节,逐渐实现全产业链崛起。这是一种“系统工程思维”,完成一个大而复杂的工業系统,不仅仅是组装产品而已,而是一种从整体系统到不同核心技术环节的“宏观把控能力”。

  策略二:引进整个技术系统,由外方掌控供应链条

  在中核集团推动AP1000核电技术工程落地的过程当中,因为当时的特殊背景,并不是从整体系统宏观把控开始的,AP1000的技术系统是整体引进的,并非“自主可控”,而是先整体引进技术,再组织有实力的国内供应商进行对接。2009年就有包括东方重机、上海第一机床厂、哈电重装、上核、一重、二重、华锐重工、太原重工、哈电动装和沈阳鼓风机集团等,重点瞄准核岛设备的自主研发制造,制造范围包括蒸汽发生器、反应堆压力容器、屏蔽主泵、堆内构件等核岛关键设备。

  这种策略安排确实加速了国内供应商的成长,比如,最初国内有能力合格自制生产AP1000燃料的工厂,也仅有中核集团旗下的一家公司,还是跟外方人员一起工作了很长时间的结果。可是,因为整体技术系统不是自主可控,在项目(三门核电站、海阳核电站)的具体实施中还是会有很多拖延。AP1000主泵、爆破阀等关键设备设计、制造出现缺陷以后,不论外方是否承担责任,项目工期已经严重拖后。其中,三门核电厂因为反应堆的“心脏”——屏蔽式主泵研制供应滞后,拖期超过5年之久。

  从系统主导到供应链主导

  向中核集团输出技术的美国西屋电气,也不是一个强势主导者。日本东芝收购西屋电气70%以上股权之后,就遭受严重亏损拖累而临近破产边缘。AP1000核电机组作为美国三代民用核电的旗舰技术,反而在美国境内受阻,美国首个AP1000核电项目因为费用严重超标,业主方被迫决定停工。这当中有一个大的时代背景——美国的去工业化。

  近30年来,美国公司普遍将重资产、低利润的制造环节外包,因而丧失了大量熟练工程师和技术工人。包括西屋电气在内的美国公司哪怕技术储备还在,但多年以来很少参与民用工程设施,导致工程经验不足,很多看似合理的结构图纸在实际施工中显示并不合理,因此要花费大量的精力和时间来根据实际施工需要修改图纸。项目图纸改来改去、难以落实,促使中核集团拿回项目主导权,中国供应商也逐渐成为项目主力。

  这当中还有一个关键变量——2011年日本福岛核事故。这一场核灾难导致全球核电形势急剧变化,全球核电产业都面临公众对安全缺陷的低容忍度。此后,中核集团在外界压力下不仅要主导整个工程项目,更要掌握AP1000整个技术系统。

  不掌握核心技术,如何保证安全?现代几乎所有重大事故,包括飞机坠毁、高铁出轨、核电等背后都有两大技术根源:一是技术特别复杂,核电系统实在太过复杂,其中有各种反馈回路,有些部分之间的关联还是隐藏的,可能设计者本人也未能察觉。

  二是紧致耦合,即这个系统缺少缓冲地带,错一点就不行,没有余闲。比如武汉长江大桥就是不复杂、耦合也不紧,哪个桥墩出问题了,不会很快波及别的桥墩,大桥的功能还能撑一段时间。北京三里屯路面就不一样了,耦合特别紧致,哪里稍微出一点状况,立刻堵死一大片,完全没有一点腾挪空间。核电系统究竟有多大程度的紧致耦合呢?要看你有怎样的系统设计能力。三代民用核电技术的复杂程度本来就超越以往,如果对这个技术系统的紧致耦合程度没有掌控能力,又如何保证安全呢?

  2011年国家相关部委正式立项,在引进美国三代核电技术AP1000的基础上,通过吸收、消化、自主二次开发,形成自主化的CAP1400核电技术。这个项目在2017年12月14日通过了“CAP1400关键技术设计技术研究”课题验收。历时六年时间,攻克总共77项关键技术,其中有2项——非能动安全壳冷却系统水分配与设计、大型液压阻尼器性能分析台——达到世界领先水平,有20项技术是国内从来没有过的突破性技术。

  CAP1400的定位就是在引进、消化、吸收AP1000的基础上,实现再创新、自主知识产权和独立出口权。西屋电气在美国的两个AP1000核电项目,因为工期一再延期而巨额亏损,相反,中核集团作为AP1000的学生,反而在2017-2018年间建造了世界上第一个AP1000技术核电站。

  更关键的是,中核集团从此完全掌握了供应链的主导权。回想过去,1986年建大亚湾核电站时,当时从核心设备到电话、时钟、地砖,甚至一个螺丝、一根钢筋都要进口,哪怕中国完完整整参与了核电站建造过程,但具体采用什么技术标准,采用谁的设备,自己是没有发言权的,只能由外方人员来全权负责。2008年引进了三代核电系统,中核集团也只能对这个供应链条30%的部分有掌控力。直到中核集团完全掌握了CAP1400整个技术系统,才真正有底气掌握国际化的供应链体系。因为吃透了底层技术系统,真正掌握了系统的设计和制造,就能清楚知道“什么样的零部件是我想要的,我希望哪些结构器件要怎样制造”,供应链会跟着你的技术要求进行创新迭代,而不是你去适应供应链的现状。

  供应链国际化布局的三个考虑维度

  世界核协会(WNA)发布的《2035年世界核供应链展望》报告指出:“与其他行业一样,全球化已成为核工业的组成部分。”可是,核电设备设施作为特殊的极端制造,核电供应链的国际化布局要多方权衡,在安全性、经济性、标准化上统筹兼顾,平衡更多因素。

  全链条控制保证安全性

  中核集团与美国西屋电气原本是有合同协议的,“100%转让技术、100%关键设备国产化”,可是,在浙江三门、山东海阳核电项目的实施中,AP1000核电站数字化仪控系统的软件设计、硬件采购,双方缺乏共识。这涉及核电站“核心控制系统”,中核集团出于安全考虑,也不可能妥协,坐视隐患存在,这部分很难交给国际供应链。

  目前,由中核集团和中广核集团主导的“华龙一号”核电技术,哪怕设备本土化率达到了86.7%,也不表示供应链的主导力就没有缺失,更严苛的供应链管理措施相继出台。以前,只要设备合同是“人民币合同”,就可以认为达到了本土化的标准,至于下一层承包商是否从国外采购则再不过多考虑。现在,除了要认定是百分之百的“人民币合同”,也要将这些设备涉及的进口部件和材料计算在内。这不一定是国产优先,关键是全链条控制保证安全性。

  哪怕是美国、法国(中国民用三代核电技术的早期来源)这等核电强国,也频繁遭受网络攻击,伊朗核设施甚至在病毒攻击下出现过严重瘫痪。核电站的关键系统是有防御机制的,一般的网络攻击难以打破,但资源雄厚的攻击者会将目标转移到它的供应链和生产基地,供应链往往是一个巨大的盲区。所以,核电系统可靠的安全保证,不仅仅是某个运行环境、某台机组设备的问题,这背后会涉及供应链整体的协调性。

  必要的經济性权衡

  世界核电市场从2010年开始,逐渐由中国主导,中国在建的核电机组占世界40%。哪怕在未来10年,这一局面也很难打破。为什么呢?核电项目的建设周期一般在5年左右,而在建设周期之前的另一个5年内,需要展开前期规划及准备工作,这就需要10年时间。要想在2020年完成多大规模的核电装机,就需要在2015年前后开工建设,2010年开始展开前期规划。

  中国庞大的核电市场主要由中核集团、中广核集团两家央企主导。仅中核集团一家每年的采购需求就超过千亿元人民币,其中核电、核燃料产业为主要采购需求领域,采购需求覆盖10个商品细分小类,主要集中在大宗原材料、机械设备和工程总包。为此,中核集团2018年2月专门成立了供应链管理公司。

  这当中有两个必要的经济性权衡:一是在AP1000设备本土化的过程中,大到主泵、主管道,小到阀门,凡是核心技术环节,国内都要组织研发人员攻关。一个核电站包括各种系统共计300余个,需要各式零配件数万套。这将系统化地提升中国制造品质。与核电相关的任何设备、零配件,都是用最高标准来做的,要确保核电设施安全可靠,必须把产品做得一点瑕疵都没有。

  二是要兼顾成本效率,尽管还有百分之十几的设备并没有本土化,并不是说国内不具备研发能力,只是基于经济性考虑,最终选择不进行本土化。这是有自主研发能力做后盾的国际采购。

  标准化能力是构建核电国际供应链的前提

  核电国际供应链的构建,讨论最多的往往不是设备、技术好不好,而是用什么衡量标准。只有核电设备设施的运营经验足够丰富,技术储备足够雄厚,才有可靠的标准自主化能力。中核集团曾以核岛机械设备领域为切入点,重点开展标准技术路线研究,推动建立以通用标准为主、专用标准为辅的标准体系。这当中有很多政府、国际组织参与协调的因素。

  核电的国际化供应链形成,要有核电强国的标准技术交流与合作,标准互认、标准共建及广泛技术交流。所以,建立核电国际采购体系,从来就不是一两家企业的事情。

  比如,中核集团在巴基斯坦卡拉奇市建造中的“华龙一号”海外首堆工程,作为两国政府“一带一路”规划重点项目,项目大小倒是其次,最重要是在质保体系、设计审查、原材料认定、制造过程、质量技术、验收等方面不断契合国际标准,标准共识是重要前提,然后才有了稳妥的技术研发投入和全球供应链配套,中核集团在不断强化系统设计能力的过程中,基于客户实际需求、整合全球资源,才有了不断增强的国别规划能力。

  核电供应链的国际合作是大势所趋,但仍会存在很多“非技术性因素”的干扰,例如,中核集团旗下CAP1400技术项目所需要的零部件和设备已经很难再从美国买到,尤其是那些美国特有的技术器件。目前,“华龙一号”和CAP1400已经被部分国家视作竞争对手。

  不过,中国核电产业已经由有关部门出面协调,系统推行核电重大专项,不仅中核集团处于其中关键位置,而且让尽可能多的国内企业参与进来,之前尽管走了一些弯路,花了不少钱去做实验、去做设备的研制,但获益的是整个国家的工业能力。中核集团背后有整体力量的有力支撑,整合技术资源,统筹协调,那些参与过重大专项的制造厂商不仅给特定项目提供服务,也可以将相关能力、设备运用在更多能源项目中。无论在装备还是解决方案上,立足国内才有底气融入全球,因为自己背后有了体系化的一流供应商,中核集团推进的诸多国际合作才能真正实现强强联手的共赢模式。

  独行快,众行远。供应链过去更多是呈现在公司和产业的封闭循环中,在当今国际融合的大趋势下,供应链已经是一种更深层次的组织力量。核电领域的国际竞争已经不限于核心技术领域,正在向更广阔的供应链领域拓展。

  周倩

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