Thị trường năng lượng hạt nhân sôi động, Minhang Old King Kong mở rộng sản xuất và nâng cấp, phục vụ cho thế hệ tiếp theo của thiết bị năng lượng hạt nhân tự chủ

Ngày 31 tháng 3, trên tuyến đường Minhang Giangchuan ở Thượng Hải, dự án nâng cao công suất giai đoạn 1 của dự án cải tiến năng lực sản xuất các đại hình chi tiết đúc rèn do doanh nghiệp thuộc tập đoàn Thượng Hải Điện khí “Thượng Trọng Đúc Rèn” khởi công chính thức.

Dự án này không chiếm nhiều diện tích, khoảng 50.000 mét vuông, nhưng tổng vốn đầu tư lại đạt tới gần gấp đôi doanh thu hằng năm của doanh nghiệp và được triển khai theo nhiều giai đoạn. Tiền chủ yếu được dùng để chế tạo thiết bị—lò nung chân không tự tiêu lớn nhất thế giới, dây chuyền rèn nhanh cỡ vạn tấn, máy ép thủy lực dầu cỡ lớn hơn vạn tấn… Đây đều là những “giới hạn kỹ thuật” của ngành công nghiệp hiện nay mà đến nay vẫn chưa được chạm tới.

Với tư cách là một trong “Tứ đại Kim Cương” công nghiệp của Miêng Hàng ngày trước, nhà máy cũ Thượng Trọng Đúc Rèn vì sao dám đặt cược lớn đến vậy? Tổng kỹ sư Thượng Trọng Đúc Rèn, Trương Trí Phong, nói rõ: “Chúng tôi không chỉ đang mở rộng công suất, mà còn lên kế hoạch nhắm tới thiết bị điện hạt nhân thế hệ tiếp theo.”

Tại lễ khởi công dự án của Thượng Trọng Đúc Rèn. Thượng Trọng Đúc Rèn cung cấp hình ảnh

Đơn hàng chi tiết đúc rèn cho điện hạt nhân tiếp tục lập đỉnh cao mới

Khi doanh nghiệp đưa lên dự án mới, nguyên nhân trực tiếp nhất chính là nhu cầu thị trường tăng lên. Thượng Trọng Đúc Rèn cũng không ngoại lệ.

Trương Trí Phong khi trả lời phỏng vấn cho biết: hiện nay, các đơn hàng chi tiết đúc rèn cỡ lớn của Thượng Trọng Đúc Rèn đang tăng trưởng; so với 5 năm trước, lượng đơn hàng đạt mức tăng gấp đôi. Tuy nhiên, do dây chuyền của nhà máy cũ được thiết kế từ khá sớm, tỷ trọng chi tiết đúc rèn dùng cho điện hạt nhân trong tổng công suất hiện nay ngày càng cao, khiến một phần công suất rèn đúc cho sản phẩm không thuộc lĩnh vực hạt nhân chịu áp lực. “Hệ số tải của dây chuyền của chúng tôi đã rất cao. Hiện nay mở rộng sản xuất là để tăng cường hơn nữa năng lực tiếp nhận tổng thể đối với các sản phẩm đúc rèn cỡ lớn công nghệ cao.”

Nhu cầu đối với chi tiết đúc rèn cỡ lớn tăng trưởng, cội rễ nằm ở việc thị trường điện hạt nhân đang nóng lên. Điện hạt nhân là một bộ phận quan trọng của năng lượng sạch. Trong những năm gần đây, nhu cầu đối với chi tiết đúc rèn cỡ lớn liên tục tăng. Từ năm 2019 đến 2025, số lượng tổ máy điện hạt nhân được phê duyệt của Trung Quốc lần lượt là 6, 4, 5, 10, 10, 11, 10, cho thấy trong những năm gần đây số lượng tổ máy điện hạt nhân được phê duyệt đã ổn định ở mức từ 10 tổ trở lên. Hiệp hội Công nghiệp Năng lượng Hạt nhân Trung Quốc dự đoán: đến năm 2035, tỷ trọng điện hạt nhân của Trung Quốc trong tổng sản lượng điện sẽ đạt khoảng 10%.

Chi tiết đúc rèn cỡ lớn chính là để sản xuất các bộ phận then chốt của thiết bị điện hạt nhân. Có thể hiểu đơn giản là “các bộ phận lớn” mà các “kỳ công của quốc gia” cần—là “nền tảng” thúc đẩy ngành sản xuất thiết bị theo hướng hiện đại hóa trình độ cao: các bộ phận cốt lõi của thiết bị phát điện, trục khuỷu động cơ của các con tàu khổng lồ… đều không thể thiếu nó.

Trong ngành có câu nói: “Có rất nhiều doanh nghiệp làm đúc rèn, nhưng làm được chi tiết đúc rèn cỡ lớn thì rất ít.” Lý do là các chi tiết rèn đúc trọng lượng thường lên tới hàng trăm tấn; quá trình luyện và rèn rất khó mô phỏng, kích thước khổng lồ sẽ dẫn tới các khiếm khuyết về quy trình công nghệ không thể dự đoán. Chỉ một chi tiết rèn có giá trị tới hàng trăm triệu nhân dân tệ, chu kỳ sản xuất kéo dài tới hàng tháng, gần như không có cơ hội “thử sai”.

Trong lĩnh vực chi tiết đúc rèn cỡ lớn, Thượng Trọng Đúc Rèn nằm trong nhóm hàng đầu trong nước. Trong những năm gần đây, doanh thu tăng trưởng đều đặn, tốc độ tăng trưởng trung bình hằng năm nằm trong khoảng 15% đến 20%. Trương Trí Phong cho biết: mục tiêu của doanh nghiệp năm 2026 là tăng thêm 20%, vì vậy dự án mở rộng là điều bắt buộc.

Nhu cầu thiết bị điện hạt nhân thế hệ tiếp theo dần lộ rõ

Nhưng chỉ để mở rộng công suất thôi thì vẫn chưa đủ để chống đỡ mức đầu tư quy mô lớn đến vậy của Thượng Trọng Đúc Rèn.

“Hiện tại, sản phẩm trưởng thành dù phản hồi của thị trường khá tốt, nhưng sau 10 năm, khi ngành phát triển thì thị trường cũng sẽ thay thế.” Trương Trí Phong nói rằng kế hoạch mở rộng sản xuất của Thượng Trọng Đúc Rèn còn vì đã nhìn thấy nhu cầu đối với thiết bị điện hạt nhân thế hệ tiếp theo. “Thiết bị điện hạt nhân thế hệ tiếp theo cần vật liệu gì, hình dạng gì, sẽ hoàn toàn khác so với hiện nay. Nếu bây giờ không bố trí, thì tương lai sẽ không còn chỗ đứng.”

Thiết bị điện hạt nhân thế hệ tiếp theo mà Trương Trí Phong đề cập, bao gồm cả lò phản ứng phân hạch thế hệ thứ tư như lò nhanh và lò muối nóng chảy nền thori, đồng thời cũng bao gồm thiết bị nhiệt hạch có kiểm soát—được xem là “nguồn năng lượng tối thượng”. Trong đó, lò nhiệt hạch có kiểm soát do điều kiện vận hành cực đoan nên đưa ra yêu cầu cao hơn bất kỳ trước đây đối với vật liệu.

Quá trình luyện chi tiết đúc rèn cỡ lớn. Thượng Trọng Đúc Rèn cung cấp hình ảnh

Giáo sư Khu Kiếm Phong của Trường Đại học Giao Thông Thượng Hải giới thiệu: “Vật liệu mặt trong của lò phản ứng nhiệt hạch, tiếp xúc trực tiếp với plasma nhiệt độ lên tới hàng trăm triệu độ. Vật liệu phải giữ được độ bền trong điều kiện nhiệt độ cực đoan như vậy, điều này cần bổ sung các nguyên tố hợp kim khó nóng chảy như vonfram… Quá trình này vô cùng khó khăn.” Đồng thời, do loại lò thay đổi, độ dày và trọng lượng của chi tiết đúc rèn cỡ lớn cũng có thể tăng, nhưng yêu cầu về hiệu năng tuyệt đối không được giảm xuống, đây cũng là bài kiểm tra cực lớn đối với công nghệ chế tạo.

“Khác với việc nghiên cứu vật liệu thông thường, vật liệu cho thiết bị điện hạt nhân yêu cầu tuyệt đối về an toàn.” Khu Kiếm Phong cho biết, do chịu sự ràng buộc của xác thực bức xạ nghiêm ngặt, bài kiểm tra theo điều kiện vận hành toàn chu kỳ và chứng nhận theo nhiều cấp độ, đối với vật liệu mới trong điện hạt nhân truyền thống—từ nghiên cứu nền tảng đến ứng dụng cho công trình thực tế—thời gian thường kéo dài hàng chục năm. Dù có dựa vào công nghệ mới để tăng tốc, vẫn cần tới 20 đến 30 năm tập trung nghiên cứu và kiểm chứng một cách hệ thống.

Hiện nay, Thượng Trọng Đúc Rèn đang tiến hành hợp tác sâu trong sản xuất–giảng dạy–nghiên cứu với nhóm của Trường Đại học Giao Thông Thượng Hải về lĩnh vực vật liệu. Chỉ mới không lâu trước đây, hai bên đã cùng nộp hồ sơ xin thành lập “Phòng thí nghiệm trọng điểm về vật liệu đúc rèn cỡ lớn và chế tạo cực đoan của Thượng Hải”, và dự án đã chính thức được phê duyệt—ngày 24 tháng 3 vừa được tổ chức công bố và gắn biển. Hợp tác giữa trường và doanh nghiệp lần này cũng sẽ tiếp thêm năng lực cho kế hoạch nâng công suất của Thượng Trọng Đúc Rèn.

“Đầu tư đi trước” để nắm bắt thị trường trong 10 năm

Chính vì nhắm tới sự thay đổi nhu cầu thị trường, Thượng Trọng Đúc Rèn quyết định nâng cấp dây chuyền sản xuất. Cụ thể, hạng mục giai đoạn 1 gồm 3 phần: cải tạo khâu tắc nghẽn của dây chuyền luyện thép, lò nung chân không tự tiêu lớn nhất thế giới và dây chuyền rèn nhanh cỡ vạn tấn. Hai hạng mục sau nhằm nâng cao sản lượng chi tiết đúc rèn cỡ lớn, đồng thời cũng giúp hỗ trợ đổi mới nghiên cứu phát triển cho chi tiết đúc rèn cỡ lớn. Ví dụ, lò nung chân không tự tiêu dùng để luyện vật liệu đặc biệt, còn dây chuyền rèn nhanh là để nâng cao tính linh hoạt của quy trình rèn.

Trương Trí Phong đưa ra một phép so sánh: “Nước thép là ‘bột mì’ của chúng tôi, còn chi tiết rèn là ‘bánh mì’. Trước đây chúng tôi chỉ có thể làm bột mì thông thường. Giờ đây muốn thông qua các thiết bị mới như lò nung chân không tự tiêu để làm bột mì cường độ cao loại đặc biệt, rồi dùng dây chuyền rèn nhanh để thành bánh mì loại đặc biệt.”

Sự “đầu tư đi trước” này chính là kinh nghiệm mà nhà máy cũ tích lũy được sau nhiều lần chuyển đổi.

Lịch sử của Thượng Trọng Đúc Rèn có thể truy ngược tới năm 1958, nhà máy máy móc hạng nặng Thượng Hải. Chiếc máy ép thủy lực nước vạn tấn đầu tiên của nước Cộng hòa Nhân dân Trung Hoa cũng được sinh ra tại đây. Năm 1973, nhà máy máy móc hạng nặng Thượng Hải đảm nhiệm nhiệm vụ chế tạo các chi tiết rèn lớn cho giai đoạn 1 của “Dự án 728” tại Nhà máy điện hạt nhân Tần Sơn; lần lượt cung cấp các chi tiết rèn lớn chất lượng cao như bình áp suất cho điện hạt nhân, dàn bốc hơi, bộ ổn áp và các cấu kiện trong lò cho các dự án như Tần Sơn giai đoạn 1, Tần Sơn giai đoạn 2 và mở rộng Tần Sơn. Nhưng từ khi bước vào những năm 90 của thế kỷ trước, doanh nghiệp từng đối mặt với tình cảnh suy giảm năng lực cạnh tranh trên thị trường.

Bước ngoặt xuất hiện vào năm 2006. Thượng Trọng Đúc Rèn nhìn thấy nhu cầu xây dựng các nhà máy điện hạt nhân quy mô lớn cỡ hàng triệu kilowatt và các nhà máy điện than sạch, vì vậy đã lên kế hoạch xây dựng máy ép thế hệ mới cỡ vạn tấn và chuyển hướng sản phẩm chính sang chi tiết đúc rèn cỡ lớn cho thiết bị năng lượng công nghệ cao. Điều này để lại ấn tượng sâu đậm trong ký ức của Trương Trí Phong. Năm đó, anh vừa tốt nghiệp và bước vào làm việc tại nhà máy máy móc hạng nặng Thượng Hải.

Khu Kiếm Phong là người có 20 năm trực tiếp trải nghiệm trong ngành, chứng kiến toàn bộ quá trình từ việc chi tiết đúc rèn cỡ lớn cho điện hạt nhân trong nước phụ thuộc vào nhập khẩu đến việc nội địa hóa hoàn toàn. Ông hồi tưởng: “Khoảng trước và sau năm 2010, Nhà nước chuẩn bị triển khai điện hạt nhân quy mô lớn, và một loạt dự án được khởi động. Khi đó, vài nhà máy máy móc hạng nặng lớn trong cả nước đều đang ‘lao vào cuộc chiến’, tỷ lệ sản phẩm lỗi rất cao; chỉ cần một chi tiết bị loại là đã mất vài trăm triệu nhân dân tệ.”

Thượng Trọng Đúc Rèn đã dùng từng năm tháng để “gặm” khối “xương cứng” chi tiết đúc rèn cỡ lớn. Từ năm 2006, nhà máy máy móc hạng nặng Thượng Hải đầu tư vào nghiên cứu nội địa hóa các chi tiết rèn cho điện hạt nhân. Mất gần 10 năm để tập trung đột phá, nắm vững năng lực chế tạo hàng loạt các kiểu lò điện hạt nhân như cải tiến thế hệ 2 1000MW, điện hạt nhân thế hệ 3 AP1000, lò nhiệt khí làm mát cao nhiệt 200MW… Sau năm 2015, lại tiếp tục khởi động nghiên cứu và đột phá nhằm vào các thiết bị điện hạt nhân chủ lực của các mẫu mới như Hualong One, lò nhiệt khí làm mát cao 600MW và Quốc Nhất (Guohe One). Hiện nay, Hualong One đã đạt nội địa hóa 100% các chi tiết rèn cỡ lớn của các thiết bị chính trong khu vực hạt nhân. Lò nhiệt khí làm mát cao 600MW và các chi tiết rèn lớn cho Quốc Nhất cũng đang bước vào giai đoạn tập trung “công phá” toàn diện.

Có lẽ đây chính là sự thật giản dị nhất của việc nâng cấp sản xuất ở Trung Quốc: đằng sau những “kỳ công của quốc gia” mà có thể nhìn thấy, là vô vàn năng lực nền tảng công nghiệp vô hình đang gánh đỡ. Mà nâng cấp năng lực nền thì không có đường tắt; cần doanh nghiệp chịu được áp lực lãi lỗ trong ngắn hạn, rồi trong suốt chu kỳ dài vẫn kiên định đầu tư chiến lược.

Mười năm sau, những hạt giống được gieo ngày hôm nay chắc chắn sẽ lớn lên thành xương sống chống đỡ các “kỳ công của quốc gia”.

Khu vực sản xuất chi tiết đúc rèn cỡ lớn. Thượng Trọng Đúc Rèn cung cấp hình ảnh