新能源光伏切片及鋰電池回收廢水有望通過(guò)核技術(shù)手段解決處理痛點(diǎn)、國(guó)產(chǎn)熱塑性復(fù)合材料即將替代汽車中的鋼板材料實(shí)現(xiàn)大幅減重、國(guó)產(chǎn)化的質(zhì)子治療腫瘤高端醫(yī)療裝備正在加快研發(fā)……記者日前獲悉，我國(guó)核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)得到了加快速發(fā)展，有望在2026年前實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)突破，并在推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)、助力戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面展現(xiàn)出越來(lái)越大的潛力。
光伏切片廢水與難降解污染物出現(xiàn)“克星”
在“碳達(dá)峰碳中和”的背景下，我國(guó)光伏行業(yè)進(jìn)入了快速增長(zhǎng)期，但光伏企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的切片廢水，因其具有污染物濃度高、可生化性差的特征，一直是污水處理的難點(diǎn)。
同時(shí)，隨著新能源汽車的快速發(fā)展，關(guān)于電池回收的問(wèn)題也逐步顯現(xiàn)，其所產(chǎn)生的廢水具有高鹽分、高COD(化學(xué)需氧量)、含重金屬等特點(diǎn)，用傳統(tǒng)環(huán)保技術(shù)處理起來(lái)不僅難度大，成本也高。
面對(duì)這兩個(gè)新領(lǐng)域，中國(guó)廣核集團(tuán)有限公司(以下簡(jiǎn)稱中廣核)與清華大學(xué)聯(lián)合研發(fā)的電子束處理特種廢物技術(shù)“和美”，展現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。
中廣核達(dá)勝科技有限公司總經(jīng)理助理劉鵬介紹說(shuō)，該技術(shù)利用電子加速器產(chǎn)生的高能電子束瞬間照射，直接破壞污染物分子結(jié)構(gòu)，同時(shí)電子束與水分子反應(yīng)生成具有強(qiáng)氧化性的羥基自由基、雙氧水和強(qiáng)還原性的水合電子、氫自由基等， 與污染物快速反應(yīng)實(shí)現(xiàn)分解、礦化和消毒滅菌。該項(xiàng)技術(shù)具有高效、低碳、安全、可靠等特點(diǎn)，已在印染、化工等眾多領(lǐng)域成功應(yīng)用，解決了多個(gè)行業(yè)的環(huán)保痛點(diǎn)。
目前，中廣核已對(duì)光伏切片和電池回收廢水進(jìn)行了多輪中試，結(jié)果顯示，經(jīng)過(guò)“和美”電子束處理，光伏切片廢水中的COD去除率穩(wěn)定在55%以上，不僅有效提高了切片廢水預(yù)處理階段的可生化性，同時(shí)在深度處理階段解決了高濃廢水的處理難題。而在電池回收方面，中試結(jié)果顯示，可有效去除廢水中COD和總磷，兩項(xiàng)指標(biāo)去除率穩(wěn)定在98%以上，遠(yuǎn)低于排放標(biāo)準(zhǔn)，解決了傳統(tǒng)技術(shù)難題。
據(jù)了解，中廣核達(dá)勝科技公司還與有關(guān)企業(yè)簽署了光伏切片廢水處理合作協(xié)議，例如為光伏制造企業(yè)隆基綠能的光伏園區(qū)處理廢水。
220千伏交流聚丙烯絕緣料有望研發(fā)成功
熱塑性復(fù)合材料是目前全球最先進(jìn)的高分子材料之一，我國(guó)已經(jīng)研發(fā)成功并在航空航天、汽車、新能源、建筑等領(lǐng)域開(kāi)始應(yīng)用，技術(shù)指標(biāo)和西方發(fā)達(dá)國(guó)家處于同一水平。
以汽車行業(yè)為例，據(jù)中廣核俊爾新材料有限公司研發(fā)部副部長(zhǎng)宋玉興介紹，目前熱塑性復(fù)合材料已在電池包蓋板中批量使用，它取代了原來(lái)使用的鋼板，通過(guò)以塑代鋼，起到減重和輕量化的作用，可以提升新能源車的續(xù)航里程，并且減少鋼板使用中產(chǎn)生的腐蝕，且新能源汽車服役結(jié)束后，材料可以完全回收再利用。
在新能源領(lǐng)域，熱塑性復(fù)合材料近年來(lái)已在光伏柔性背板中大批量應(yīng)用，其具有密度小、強(qiáng)度高、耐老化等優(yōu)勢(shì)，作為光伏背板可以去除傳統(tǒng)光伏組件中的玻璃等硬質(zhì)材料，光伏組件重量可減輕至3.3千克/平方米，是傳統(tǒng)光伏的30%，且組件可以彎折達(dá)到0.5米，為異性屋頂、車棚等場(chǎng)景的應(yīng)用提供了解決方案。
此外，中廣核高新核材集團(tuán)有限公司研發(fā)的新型聚丙烯(PP)絕緣材料也已亮相。PP絕緣料的研究始于上世紀(jì)90年代初的歐洲，目前國(guó)外PP絕緣料電纜已應(yīng)用在超高壓交流海纜和直流海纜中，應(yīng)用總長(zhǎng)超過(guò)4萬(wàn)公里，最高電壓等級(jí)也已達(dá)到525千伏。我國(guó)對(duì)PP絕緣料的研究起步較晚，2019年國(guó)內(nèi)對(duì)中壓陸上電纜進(jìn)行了首次應(yīng)用，目前最高應(yīng)用電壓等級(jí)已達(dá)110千伏，但與國(guó)外還存在明顯差距。
PP絕緣料屬于熱塑性材料，與傳統(tǒng)交聯(lián)聚乙烯相比，具有可回收、可重復(fù)利用的特點(diǎn)，沒(méi)有交聯(lián)反應(yīng)，不存在焦燒問(wèn)題，可以提高電纜的穩(wěn)定性，其在生產(chǎn)過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生小分子，減少了絕緣空隙，可有效提高電纜的使用壽命，同時(shí)極低的雜質(zhì)及小分子含量，也不易生成水樹(shù)，可顯著提高電纜的絕緣可靠性。
當(dāng)前，深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電及高壓/超高壓柔直海纜成為全球熱點(diǎn)，中廣核高新核材集團(tuán)科技公司總經(jīng)理費(fèi)楚然表示，中廣核將加大海纜及超高壓領(lǐng)域PP絕緣料的研發(fā)力度，計(jì)劃2024年完成國(guó)內(nèi)首個(gè)100千伏直流PP絕緣料研發(fā)，2025年完成國(guó)內(nèi)首個(gè)220千伏交流PP絕緣料研發(fā)，到2026年實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)首個(gè)525千伏直流(DC)PP絕緣料研發(fā)。
高性能多室質(zhì)子治療加速器將實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)自主生產(chǎn)
眾所周知，癌癥治療一直是世界性難題，而質(zhì)子醫(yī)療則是目前全球最尖端的腫瘤放療治療技術(shù)。與傳統(tǒng)放療技術(shù)相比，質(zhì)子醫(yī)療可讓射線粒子的能量進(jìn)入腫瘤細(xì)胞內(nèi)才會(huì)釋放，實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤細(xì)胞的“定點(diǎn)爆破”，從而避免對(duì)身體正常組織的傷害，達(dá)到更好的療效和極小的副作用。
據(jù)中廣核醫(yī)療科技有限公司副總經(jīng)理唐洪波介紹，中廣核于2020年引進(jìn)全球領(lǐng)先的質(zhì)子治療腫瘤技術(shù)后，開(kāi)始走“引進(jìn)、消化、吸收、創(chuàng)新”的道路，致力于實(shí)現(xiàn)我國(guó)高端醫(yī)療裝備的國(guó)產(chǎn)化、自主化。目前，中廣核醫(yī)療科技有限公司在四川綿陽(yáng)建設(shè)的質(zhì)子醫(yī)療裝備制造基地正有序推進(jìn)，全球裝機(jī)數(shù)量最大、治療患者數(shù)量最多的高性能多室質(zhì)子治療加速器有望首次實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)自主生產(chǎn)并于2024年下線。
此外，我國(guó)核藥產(chǎn)品高度依賴進(jìn)口。據(jù)記者了解，中廣核核技術(shù)發(fā)展股份有限公司目前正以“堆器耦合、診療一體”為目標(biāo)，逐步打造完整的核醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)鏈，其中醫(yī)用同位素生產(chǎn)基地正在綿陽(yáng)建設(shè)中，目標(biāo)是在2030年前具備主流醫(yī)用同位素供應(yīng)能力，并自研或孵化數(shù)款新型核藥產(chǎn)品，助力“健康中國(guó)”建設(shè)。
在核安檢領(lǐng)域，由中廣核核技術(shù)發(fā)展股份有限公司受托管理的中廣核貝谷科技通過(guò)自主創(chuàng)新，攻克了雙能物質(zhì)識(shí)別、三維圖像重建等關(guān)鍵技術(shù)難題，自主研發(fā)的安檢CT系統(tǒng)，不僅能高效精準(zhǔn)識(shí)別包裹中的違禁物品，更實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵零部件的國(guó)產(chǎn)化，目前基于AI技術(shù)自主研發(fā)的集中審像和智能審圖系統(tǒng)，已在海南自貿(mào)港等多個(gè)場(chǎng)景使用。
“核技術(shù)應(yīng)用是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的重要產(chǎn)業(yè)，是新質(zhì)生產(chǎn)力的典型代表。”中廣核核技術(shù)發(fā)展股份有限公司黨委書(shū)記、董事長(zhǎng)李勇表示，接下來(lái)將充分發(fā)揮核技術(shù)應(yīng)用嵌入式產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢(shì)，加快科技創(chuàng)新，與產(chǎn)業(yè)鏈深度融合，積極推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)換代和新興產(chǎn)業(yè)壯大發(fā)展，加快培育新質(zhì)生產(chǎn)力。
