Pasar tenaga nuklir sedang berkembang pesat, Minhang Lao Jingang memperluas dan meningkatkan kapasitas produksi, melayani generasi berikutnya dari peralatan tenaga nuklir mandiri

31 Maret, di Jalan Jiangchuan, Minhang, proyek tahap pertama untuk peningkatan kapasitas produksi komponen cor-tempa besar di perusahaan bawahan Shanghai Electric, Shangzhong Zhuancuan (Shangzhong Zhuancuan), resmi dimulai.

Proyek ini tidak terlalu luas, sekitar 50.000 meter persegi, tetapi total investasinya mencapai nilai yang hampir dua kali pendapatan tahunan perusahaan, dan didorong dalam beberapa tahap. Uang terutama digunakan untuk pembuatan peralatan—dapur vakum penghabisan diri terbesar di dunia, jalur tempa cepat skala sepuluh ribu ton, mesin press oli berkapasitas lebih besar skala sepuluh ribu ton…… semuanya adalah batas ekstrem proses yang belum tersentuh oleh industri saat ini.

Sebagai salah satu dari “Empat Raksasa Emas” industri Minhang yang dulu, mengapa pabrik lama Shangzhong Zhuancuan berani memasang taruhan sebesar itu? Kepala insinyurnya, Zhang Zifeng, mengatakan dengan gamblang: “Kami bukan hanya memperluas kapasitas, tetapi juga menyiapkan rencana untuk peralatan pembangkit listrik tenaga nuklir generasi berikutnya.”

Lokasi acara peresmian dimulainya proyek Shangzhong Zhuancuan. Sumber foto: Shangzhong Zhuancuan

Pesanan komponen tempa peralatan pembangkit listrik tenaga nuklir terus meningkat

Alasan paling langsung perusahaan meluncurkan proyek baru adalah peningkatan kebutuhan pasar. Shangzhong Zhuancuan tidak terkecuali.

Dalam wawancara, Zhang Zifeng mengatakan bahwa saat ini pesanan untuk komponen cor-tempa besar di Shangzhong Zhuancuan mengalami pertumbuhan; dibanding lima tahun lalu, jumlah pesanan berlipat dua. Namun, karena jalur produksi pabrik tua ini dirancang pada masa yang lebih awal, pangsa komponen tempa untuk nuklir dalam total kapasitas produksi terus meningkat, sehingga sebagian kapasitas untuk produk non-nuklir mengalami tekanan. “Tingkat pemakaian kapasitas jalur produksi kami sudah sangat tinggi. Sekarang ekspansi, tujuannya adalah meningkatkan kemampuan keseluruhan untuk menangani produk tempa besar berkelas tinggi.”

Pertumbuhan kebutuhan akan komponen cor-tempa besar berakar pada pemanasan pasar pembangkit listrik tenaga nuklir. Nuklir merupakan bagian penting dari energi bersih; dalam beberapa tahun terakhir, jumlah permintaan komponen cor-tempa besar terus meningkat. Dari 2019 hingga 2025, jumlah unit pembangkit listrik tenaga nuklir yang disetujui di Tiongkok masing-masing adalah 6, 4, 5, 10, 10, 11, 10 unit, yang menunjukkan bahwa dalam beberapa tahun terakhir, jumlah persetujuan unit pembangkit nuklir telah stabil di atas 10 unit. Asosiasi Industri Energi Nuklir Tiongkok memperkirakan, pada 2035, pangsa pembangkit listrik tenaga nuklir dalam total pembangkitan listrik Tiongkok akan mencapai sekitar 10%.

Komponen cor-tempa besar adalah, untuk membuat komponen kunci peralatan pembangkit listrik tenaga nuklir. Sederhananya bisa dipahami sebagai “komponen besar” yang dibutuhkan oleh peralatan kelas berat negara—landasan untuk mengangkat pemrosesan peralatan manufaktur ke tingkat tinggi: komponen inti pembangkit listrik tenaga nuklir, poros engkol mesin kapal raksasa, semuanya tidak bisa lepas darinya.

Dalam industri, sering dikatakan: “Ada banyak perusahaan yang bisa membuat cor-tempa, tetapi yang bisa membuat komponen cor-tempa besar sangat sedikit.” Alasannya adalah karena komponen tempa dengan bobot ratusan ton, proses peleburan dan penempaan sangat sulit dimodelkan; ukuran yang sangat besar juga menimbulkan cacat proses yang tidak bisa diprediksi. Sebuah komponen tempa bernilai ratusan juta yuan, dengan siklus produksi yang bisa mencapai berbulan-bulan, hampir tidak ada peluang “coba-coba salah”.

Dalam bidang komponen cor-tempa besar, Shangzhong Zhuancuan berada di jajaran teratas di dalam negeri. Dalam beberapa tahun terakhir, pendapatannya terus tumbuh secara stabil, dengan pertumbuhan tahunan rata-rata di kisaran 15% hingga 20%. Zhang Zifeng menyatakan target perusahaan pada 2026 adalah tumbuh lagi 20%, sehingga proyek ekspansi kapasitas menjadi keharusan.

Kebutuhan pembangkit listrik tenaga nuklir generasi berikutnya mulai muncul ke permukaan

Namun, hanya untuk memperluas kapasitas, tidak cukup untuk mendukung Shangzhong Zhuancuan melakukan investasi skala sebesar ini.

“Produk matang saat ini mungkin respons pasarnya cukup baik, tetapi dalam sepuluh tahun ke depan, seiring perkembangan industri, produk itu juga akan digantikan oleh pasar.” kata Zhang Zifeng. Rencana ekspansi Shangzhong Zhuancuan bahkan lebih karena mereka melihat adanya kebutuhan untuk peralatan pembangkit listrik tenaga nuklir generasi berikutnya. “Apa material yang dibutuhkan dan bentuk seperti apa yang diperlukan untuk nuklir generasi berikutnya akan benar-benar berbeda dari sekarang. Jika tidak disiapkan sekarang, di masa depan tidak akan ada tempat.”

Peralatan pembangkit listrik tenaga nuklir generasi berikutnya yang dimaksud Zhang Zifeng mencakup reaktor fisi generasi keempat, seperti fast reactor dan thorium molten salt reactor, serta juga mencakup perangkat fusi nuklir terkendali yang dianggap sebagai “sumber energi pamungkas”. Di antaranya, reaktor fusi nuklir terkendali—karena kondisi operasinya yang ekstrem—mengajukan tuntutan yang belum pernah ada terhadap material.

Proses peleburan komponen cor-tempa besar. Sumber foto: Shangzhong Zhuancuan

Profesor Departemen Sains Material dan Teknik Universitas Jiao Tong Shanghai, Gu Jianfeng, menjelaskan: “Material untuk first wall reaktor fusi bersentuhan langsung dengan plasma berskala ratusan juta derajat. Material harus mempertahankan kekuatan dalam suhu ekstrem seperti itu, sehingga perlu ditambahkan unsur paduan tahan leleh yang sulit seperti tungsten. Proses ini sangat sulit.” Pada saat yang sama, karena tipe reaktornya berubah, ketebalan dan berat komponen cor-tempa besar juga berpotensi meningkat, tetapi persyaratan kinerja sama sekali tidak boleh turun—ini juga menjadi ujian besar bagi teknologi manufaktur.

“Berbeda dengan riset material untuk kebutuhan umum, persyaratan material untuk peralatan nuklir bersifat mutlak aman.” kata Gu Jianfeng. “Berdasarkan batasan verifikasi iradiasi yang ketat, penilaian kondisi operasi di seluruh siklus, dan sertifikasi rekayasa berlapis, material baru yang ditetapkan untuk industri nuklir tradisional—mulai dari riset dasar hingga penerapan rekayasa di lapangan—umumnya memakan waktu beberapa dekade. Bahkan dengan percepatan yang mengandalkan teknologi baru, tetap perlu puluhan tahun untuk riset sistematis serta pengujian dan penilaian.”

Saat ini, Shangzhong Zhuancuan sedang melakukan kerja sama mendalam dalam produksi, pembelajaran, dan penelitian dengan tim Fakultas Material Universitas Jiao Tong Shanghai. Tidak lama ini, kedua pihak bersama-sama mengajukan permohonan “Laboratorium Utama untuk Bahan dan Manufaktur Ekstrem Komponen Cor-Tempa Besar Kota Shanghai” yang resmi disetujui; pada 24 Maret, laboratorium tersebut baru diresmikan. Kerja sama kampus-perusahaan ini juga akan memberikan dorongan bagi rencana peningkatan kapasitas Shangzhong Zhuancuan.

“Investasi ke depan” untuk menyiapkan pasar satu dekade

Tepat karena menilai perubahan kebutuhan pasar, Shangzhong Zhuancuan memutuskan untuk meningkatkan jalur produksi. Secara spesifik, proyek tahap pertama mencakup tiga bagian: modifikasi perbaikan titik hambatan pada jalur pengecoran baja, dapur vakum penghabisan diri terbesar di dunia, serta jalur tempa cepat skala sepuluh ribu ton; dua yang terakhir digunakan untuk meningkatkan produksi komponen cor-tempa besar, sekaligus membantu inovasi riset dan pengembangan komponen cor-tempa besar. Misalnya, dapur vakum penghabisan diri digunakan untuk melebur material khusus, sedangkan jalur tempa cepat adalah untuk meningkatkan fleksibilitas proses tempa.

Zhang Zifeng membuat perumpamaan: “Baja cair adalah ‘tepung’ kami, komponen tempa adalah ‘roti’. Dulu kami hanya bisa membuat ‘tepung’ biasa, sekarang kami perlu membuat ‘tepung khusus’ berkekuatan tinggi melalui peralatan baru seperti dapur vakum penghabisan diri, lalu mengubahnya menjadi ‘roti khusus’ dengan jalur tempa cepat.”

“Investasi ke depan” seperti ini adalah pengalaman yang berhasil dikumpulkan oleh pabrik tua ini setelah mengalami banyak kali transformasi.

Sejarah Shangzhong Zhuancuan dapat ditelusuri hingga tahun 1958, ketika Shanghai Heavy Machinery Factory. Mesin press tekanan air sepuluh ribu ton pertama di Republik Rakyat Tiongkok lahir di sini. Pada tahun 1973, Shanghai Heavy Machinery Factory menerima tugas produksi komponen tempa besar untuk tahap pertama “Proyek 728” Pembangkit Nuklir Qinshan. Setelah itu, untuk proyek-proyek seperti Qinshan tahap pertama, Qinshan tahap kedua, dan ekspansi Qinshan, pabrik ini menyediakan komponen cor-tempa besar berkualitas tinggi seperti wadah bertekanan pembangkit nuklir, evaporator, penstabil tekanan, dan komponen di dalam reaktor. Namun saat memasuki dekade 1990-an, perusahaan sempat menghadapi kesulitan karena daya saing pasar melemah.

Perubahan arah muncul pada tahun 2006. Shangzhong Zhuancuan melihat bahwa negara akan membangun pembangkit listrik tenaga nuklir besar kelas sejuta kilowatt dan juga stasiun pembangkit listrik tenaga batubara bersih, sehingga merencanakan pembangunan mesin press tonase sepuluh ribu ton generasi berikutnya, dan mengubah produk utamanya menjadi komponen cor-tempa besar untuk peralatan energi berkelas tinggi. Ini sangat membekas dalam ingatan Zhang Zifeng. Pada tahun itu, ia baru lulus dan masuk bekerja di Shanghai Heavy Machinery Factory.

Gu Jianfeng adalah pelaku industri yang telah berpengalaman selama 20 tahun, menyaksikan proses lengkap dari komponen cor-tempa besar untuk pembangkit listrik tenaga nuklir di dalam negeri yang beralih dari ketergantungan impor menjadi produksi sepenuhnya dalam negeri. Ia mengingat: “Sekitar tahun 2010, negara bersiap untuk melakukan pembangunan skala besar pembangkit listrik tenaga nuklir, dan sejumlah besar proyek pun dimulai. Saat itu, beberapa pabrik heavy machinery di seluruh negeri sedang berlomba, tingkat produk cacatnya tinggi; satu unit yang gagal bisa berarti kerugian jutaan yuan.”

Shangzhong Zhuancuan menghabiskan satu dekade demi dekade untuk mengunyah “batu keras” komponen cor-tempa besar. Sejak 2006, Shanghai Heavy Machinery Factory menginvestasikan riset dan pengembangan domestik untuk komponen tempa nuklir. Dibutuhkan hampir sepuluh tahun untuk menuntaskan riset, sehingga mereka menguasai kemampuan manufaktur massal berbagai tipe reaktor, seperti generasi kedua versi peningkatan untuk nuklir 1000MW, AP1000 nuklir generasi ketiga, serta kemampuan produksi batch reaktor pendingin gas suhu tinggi 200MW. Setelah tahun 2015, mereka juga memulai riset dan pengembangan untuk model-model baru peralatan utama nuklir seperti Hualong One, HTR 600MW, dan Guohe One. Kini, Hualong One sudah mencapai 100% produksi domestik untuk komponen cor-tempa besar peralatan utama di pulau nuklir. Komponen cor-tempa besar untuk reaktor gas suhu tinggi 600MW dan Guohe One juga telah memasuki tahap serangan menyeluruh.

Mungkin inilah kebenaran paling sederhana dari peningkatan manufaktur Tiongkok—di balik peralatan kelas berat negara yang terlihat, ada kemampuan dasar industri yang tak terlihat dan tak terhitung jumlahnya yang menopang. Dan peningkatan kemampuan dasar tidak bisa ditempuh dengan jalan pintas; perusahaan harus menanggung tekanan untung-rugi jangka pendek, lalu melakukan investasi strategis yang teguh dalam siklus yang sangat panjang.

Sepuluh tahun kemudian, benih yang ditanam hari ini pasti akan tumbuh menjadi tulang punggung yang menopang peralatan kelas berat negara.

Lokasi produksi komponen cor-tempa besar. Sumber foto: Shangzhong Zhuancuan