新能源光伏切片及锂电池回收废水有望通过核技术手段解决处理痛点、国产热塑性复合材料即将替代汽车中的钢板材料实现大幅减重、国产化的质子治疗肿瘤高端医疗装备正在加快研发……记者日前获悉，我国核技术应用产业得到了加快速发展，有望在2026年前实现多项突破，并在推动传统产业升级、助力战略性新兴产业发展方面展现出越来越大的潜力。
光伏切片废水与难降解污染物出现“克星”
在“碳达峰碳中和”的背景下，我国光伏行业进入了快速增长期，但光伏企业在生产过程中产生的切片废水，因其具有污染物浓度高、可生化性差的特征，一直是污水处理的难点。
同时，随着新能源汽车的快速发展，关于电池回收的问题也逐步显现，其所产生的废水具有高盐分、高COD（化学需氧量）、含重金属等特点，用传统环保技术处理起来不仅难度大，成本也高。
面对这两个新领域，中国广核集团有限公司（以下简称中广核）与清华大学联合研发的电子束处理特种废物技术“和美”，展现出独特优势。
中广核达胜科技有限公司总经理助理刘鹏介绍说，该技术利用电子加速器产生的高能电子束瞬间照射，直接破坏污染物分子结构，同时电子束与水分子反应生成具有强氧化性的羟基自由基、双氧水和强还原性的水合电子、氢自由基等， 与污染物快速反应实现分解、矿化和消毒灭菌。该项技术具有高效、低碳、安全、可靠等特点，已在印染、化工等众多领域成功应用，解决了多个行业的环保痛点。
目前，中广核已对光伏切片和电池回收废水进行了多轮中试，结果显示，经过“和美”电子束处理，光伏切片废水中的COD去除率稳定在55%以上，不仅有效提高了切片废水预处理阶段的可生化性，同时在深度处理阶段解决了高浓废水的处理难题。而在电池回收方面，中试结果显示，可有效去除废水中COD和总磷，两项指标去除率稳定在98%以上，远低于排放标准，解决了传统技术难题。
据了解，中广核达胜科技公司还与有关企业签署了光伏切片废水处理合作协议，例如为光伏制造企业隆基绿能的光伏园区处理废水。
220千伏交流聚丙烯绝缘料有望研发成功
热塑性复合材料是目前全球最先进的高分子材料之一，我国已经研发成功并在航空航天、汽车、新能源、建筑等领域开始应用，技术指标和西方发达国家处于同一水平。
以汽车行业为例，据中广核俊尔新材料有限公司研发部副部长宋玉兴介绍，目前热塑性复合材料已在电池包盖板中批量使用，它取代了原来使用的钢板，通过以塑代钢，起到减重和轻量化的作用，可以提升新能源车的续航里程，并且减少钢板使用中产生的腐蚀，且新能源汽车服役结束后，材料可以完全回收再利用。
在新能源领域，热塑性复合材料近年来已在光伏柔性背板中大批量应用，其具有密度小、强度高、耐老化等优势，作为光伏背板可以去除传统光伏组件中的玻璃等硬质材料，光伏组件重量可减轻至3.3千克/平方米，是传统光伏的30%，且组件可以弯折达到0.5米，为异性屋顶、车棚等场景的应用提供了解决方案。
此外，中广核高新核材集团有限公司研发的新型聚丙烯（PP）绝缘材料也已亮相。PP绝缘料的研究始于上世纪90年代初的欧洲，目前国外PP绝缘料电缆已应用在超高压交流海缆和直流海缆中，应用总长超过4万公里，最高电压等级也已达到525千伏。我国对PP绝缘料的研究起步较晚，2019年国内对中压陆上电缆进行了首次应用，目前最高应用电压等级已达110千伏，但与国外还存在明显差距。
PP绝缘料属于热塑性材料，与传统交联聚乙烯相比，具有可回收、可重复利用的特点，没有交联反应，不存在焦烧问题，可以提高电缆的稳定性，其在生产过程中不会产生小分子，减少了绝缘空隙，可有效提高电缆的使用寿命，同时极低的杂质及小分子含量，也不易生成水树，可显著提高电缆的绝缘可靠性。
当前，深远海海上风电及高压/超高压柔直海缆成为全球热点，中广核高新核材集团科技公司总经理费楚然表示，中广核将加大海缆及超高压领域PP绝缘料的研发力度，计划2024年完成国内首个100千伏直流PP绝缘料研发，2025年完成国内首个220千伏交流PP绝缘料研发，到2026年实现国内首个525千伏直流（DC）PP绝缘料研发。
高性能多室质子治疗加速器将实现国内自主生产
众所周知，癌症治疗一直是世界性难题，而质子医疗则是目前全球最尖端的肿瘤放疗治疗技术。与传统放疗技术相比，质子医疗可让射线粒子的能量进入肿瘤细胞内才会释放，实现对肿瘤细胞的“定点爆破”，从而避免对身体正常组织的伤害，达到更好的疗效和极小的副作用。
据中广核医疗科技有限公司副总经理唐洪波介绍，中广核于2020年引进全球领先的质子治疗肿瘤技术后，开始走“引进、消化、吸收、创新”的道路，致力于实现我国高端医疗装备的国产化、自主化。目前，中广核医疗科技有限公司在四川绵阳建设的质子医疗装备制造基地正有序推进，全球装机数量最大、治疗患者数量最多的高性能多室质子治疗加速器有望首次实现国内自主生产并于2024年下线。
此外，我国核药产品高度依赖进口。据记者了解，中广核核技术发展股份有限公司目前正以“堆器耦合、诊疗一体”为目标，逐步打造完整的核医药产业链，其中医用同位素生产基地正在绵阳建设中，目标是在2030年前具备主流医用同位素供应能力，并自研或孵化数款新型核药产品，助力“健康中国”建设。
在核安检领域，由中广核核技术发展股份有限公司受托管理的中广核贝谷科技通过自主创新，攻克了双能物质识别、三维图像重建等关键技术难题，自主研发的安检CT系统，不仅能高效精准识别包裹中的违禁物品，更实现了关键零部件的国产化，目前基于AI技术自主研发的集中审像和智能审图系统，已在海南自贸港等多个场景使用。
“核技术应用是关系国计民生的重要产业，是新质生产力的典型代表。”中广核核技术发展股份有限公司党委书记、董事长李勇表示，接下来将充分发挥核技术应用嵌入式产业的优势，加快科技创新，与产业链深度融合，积极推动传统产业升级换代和新兴产业壮大发展，加快培育新质生产力。（记者 安娜）
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