从1到N：CAP1400是怎样炼成的

——我们需要一个例子，证明中国已经具备大型核电自主设计制造的能力。

——CAP1400就是最好的例子，它是自主开发、自主设计、自主制造的。

2018年8月14日，CAP1400全球手推、三门核一号机组首次达到满功率运行。在过去的十余年，AP1000首堆是核电关注的重点，在其成功并网后，CAP1400示范工程成为新的焦点。

2007年，经过多轮谈判后，中美正式签订三代核电AP1000技本转让和积关设备采购合同。合同明确，中国将在引进AP100核电基础上，通过改进、开发和自主创新，完全拥有输出电功率大于135万千瓦的大型先进非能动核电站的自主知识产权——这便是CAP1400.

2008年2月，国务院常务会议通过了《大型先进压水性核电站重大专项总体实施方案》，核电重大专项为16顶国家重大科技专项之一。核电重大专项分两个部分，一个是高温堆分项，另一个是压水堆分项，以研发设计和建设CAP1400示范工程为主要成果。

2013年3月4日，国家发改委批复同意CAP1400示范工程开展前期工作。2014年1月9日，CAP1400初步设计顺利过国家能源组织的评审，标志着CAP1400的总体技术方案、技术指标和主要参数固化得到国家认可。

多家煤体报道,2014年底，位于山东荣成的CAP1400示范工程便已具备开工条件，即浇筑第一罐混士(FCD)。

对行业而言，因其示范程至今未开工，CAP1400看似是陌生的，但同时，在大专项推进的这十年中，CAP1400早已渗入行业发展脉络中，其设计、研发、制造等理念创新和实验实践，牵动着行业发展。

自主知识产权的门槛

“现在的CAP1400，是被倒逼出来的。”CAPl400总设计师、上海核工程研究设计院院长郑明光告诉eo记者，国家核电技术公司是重大专项的实施主体，而上海核工程研究设计院，即728院，是技术总负责单位。

2007年底，国家发改委组织专家评审，将毛功率1350MWe确定为CAP1400的基本参数，在此条件下，CAP1400的安全壳主直径、主泵、蒸汽发生器等关键设备与AP1000设计区别并不大，设计上主要是修改反应堆功率。

放低自我要求，源于当时中国核电设备制造水平现状：2007年之前，中国没有一家企业能制造出三代核电设备。尽管彼时国内企业能制造二代核电设备，但很多材料需要进口，更别提三代核电设备对材料使用寿命、放射性活化等的要求更高。按照当时的制造水平，主泵造不出来，甚至蒸汽发生器都成问题，能力直接“锁死”目标。

只是，自主知识产权并未如设想中那么轻易就能拥有。第一个不答应的便是西屋公司。

2009年10月，在跟西屋公司的会谈中，西屋公司表示当初约定的1350MWe为净功率(即上网功率)，而非毛功率。这意味着CAP1400的毛功率必须达到1500Mwe，才能拥有自主知识产权。要达到这个目标，CAP1400就不再只是AP1000的小改动。

CAP140的型号设计需要从头来过。

明确需求后,728院设计队伍需要先完成方案设计即确认从反应堆内燃料组件到压力容器再到二回路、蒸汽发生器等应采用怎样的方案。确定方案设计后需进行概念设计，即确定整个核电站主要的系统配置，梳理所需关键技术。

通过方案设计和概念设计，CAP1400的型号设计最终确定。其反应堆功率从原先设定的3730MWt提升到4040MWt。主关键设备的目标都变了：主管道横截面增加30%、蒸汽发生器流通面积增加25%、换热面积增加27%、核功率增加188%、安全壳直径增加到43米。

参数来源基于理论、经验、计算和软件工具，针对其中缺乏试验支撑的创新，则需要在型号设计后做相应试验进行论证。

以蒸汽发生器为例，AP1000设计为10025根管子，CAP1400则为12606根。“凭什么是12606根管子?”郑明光告诉eo记者，“所有的数据必须根据整个工况、效能机组的功率，重新计算、重新分析、重新确定。”