在成都举办的第十三届中国国际光热大会上，江苏圣珀新材料科技有限公司（简称圣珀新材料）朱海浪博士带来《光热电站吸热器用镍基高温合金焊管的研发及产业化》主题分享。

图：朱海浪博士

针对塔式光热电站核心吸热器管材长期被海外垄断的产业痛点，圣珀新材料构建了从原子级原料定制、全流程工艺制造到电站级实战验证的完整自主闭环，推出的镍基高温合金焊管核心性能已部分超越进口产品，并在多个光热项目中实现千余支规模零故障运行，为光热核心材料国产化按下加速键。

压在光热产业身上的“三座大山”

光热发电凭借自带储热、可灵活调节的独特优势，是平抑风光波动、支撑新型电力系统建设的关键技术。

在国内光热装机结构中，塔式路线占比已达70%，是当前产业化发展的主流。而吸热器作为塔式电站的“心脏”，长期在650℃高温、4MPa高压的严苛工况下运行，其核心镍基合金焊管的性能直接决定了电站的安全与寿命。

朱海浪表示，长期以来，光热吸热器用高端焊管几乎全部依赖海外进口，产业发展始终压着“三座大山”。

一是市场垄断，定价权完全掌握在外企手中，国内企业毫无议价空间；

二是成本高昂，进口管材价格高企，持续吞噬电站的投资收益；

三是供应风险，国际形势复杂多变，海外交期漫长且随时面临断供封锁，产业链安全存在明显隐患。

构建“原子到成品”“铁三角”闭环，全链路实现自主可控

面对卡脖子困境，圣珀新材料总经理周卫国带领团队走出了一条“原料定制+自主制造+实战验证”的三角闭环路线，联动上下游头部企业搭建产业生态，实现了全流程的自主可控。

在原料端，团队与宝武特冶达成深度战略合作，跳出“采购现成材料”的传统模式，从原子级入手定制化熔炼合金，精准调控成分与纯净度，从源头定义材料基因，攻克了高端镍基合金成分设计与纯净度控制的核心难关。

在制造端，圣珀新材料自主掌握成型与焊接全工序工艺，通过精细化的流程管控兑现“零缺陷”的交付承诺。

整条生产链路覆盖六大环节：

·冶炼阶段完成原子级成分精准调控

·锻轧阶段精细细化晶粒组织，赋予材料高强度高韧性的“强健骨骼”

·20辊冷轧环节实现微米级尺寸公差控制，轧制精度可达±0.005mm

·定制退火工序通过精准固溶处理，充分激活材料潜藏的韧性性能

·激光焊接环节将热影响区降至极小，实现焊缝与母材性能完全一体化

·成品检测阶段执行全维度严苛筛查，杜绝任何微米级的质量瑕疵

在验证端，团队联合可胜技术、东方锅炉等行业头部企业，将产品放在真实电站工况中完成全场景验证，用项目长期运行数据为产品质量背书。

硬核装备+三大技术突破，性能全面反超进口产品

“工欲善其事，必先利其器。”圣珀新材料为突破卡脖子技术率先完成顶级装备布局，为高性能产品落地筑牢硬件基础：

引进了国际先进的20辊可逆轧机，轧制精度可达±0.005mm，凭借超高设备稳定性攻克高强度合金冷轧易开裂的行业共性难题，大幅提升了冷轧成材率。

退火工序配套定制化连续式退火炉，采用PLC闭环控温，精度达±5℃，并配备高纯氩气保护氛围，从源头避免氧化脱碳，保障材料组织均匀一致。

焊接工序则采用全进口激光焊接系统，搭载单光纤双光斑前沿技术，在保证焊接熔深达标的同时最小化热影响区，实现焊缝性能与母材的高度匹配。

依托顶级装备基础，团队集中攻克了三大核心技术难关：

合金成分体系设计：联合宝武特冶，借助Thermo-Calc软件优化成分配比，打破传统配方的性能桎梏，实现了强度、韧性与耐蚀性的三者平衡，为产品性能筑牢材料根基。

高精度变形控制技术：通过构建“冷变形量-回弹量”的定量对应关系，开发专属定制化整形工艺，将焊接残余变形控制在0.1mm以内，保障了焊管的高精度尺寸一致性。

腐蚀与疲劳机理研究技术：联合可胜技术开展深度攻关，明确关键元素对晶间腐蚀的作用机制，优化材料防护方案，最终实现焊缝腐蚀速率低至0.19mm/年，远优于≤0.8mm/年的行业标准。

经第三方权威多维度对标测试验证，圣珀新材料生产的镍基焊管化学成分、非金属夹杂物等指标均完全符合ASTM国际测试标准；核心力学性能与耐蚀性能已全面超越进口产品：

室温屈服强度达446MPa，高于进口产品的366MPa；

650℃高温屈服强度达306MPa，高于进口产品的266MPa，充分适配光热电站高温运行工况；

650℃高温延伸率达98%，优于进口产品的84.5%，抗热震、抗疲劳性能大幅提升；

腐蚀速率仅为0.19mm/年，不到进口产品的一半，长期运行耐蚀性得到质的飞跃；

产品全部通过11.5MPa水压试验、全维度探伤检测，出厂质量100%可控。

实验室之外，真实工况的长期验证则是国产替代的关键一步。

朱海浪介绍，截至2026年5月，圣珀新材料镍基高温合金焊管已经先后落地多个国家级标杆光热项目：2024年在浙江可胜技术德令哈光热项目完成39支小批量试用验证，同年配套北京巴威青豫项目，2025年陆续交付东方锅炉哈密项目、西藏安多项目，仅西藏安多单一项目就批量供货1262支。累计数千支吸热器焊管在各项目现场稳定运行，至今保持零故障记录，充分验证了产品在650℃高温、4MPa高压严苛工况下的长期运行可靠性。

以“慎始敬终”走稳国产替代路

在报告中，朱海浪也坦诚了国产替代面临的行业压力：选择国产有成本优势，但长期可靠性存疑；选择进口稳妥，但始终受制于人。一旦首批国产产品验证失败，不仅会打击业主信心，更可能导致整个行业的国产化进程严重倒退。

面对这条行业“生死线”，圣珀新材料给出的答案是“慎始敬终、行稳致远”。

团队坚持不追求短期的盲目突破，所有技术方案都基于材料科学反复论证；在工艺环节拒绝将就，以上千次实验迭代优化参数，不放过任何微小偏差；始终以客户与行业利益为先，宁愿在研发阶段多投入时间打磨技术，也绝不把潜在风险带到项目现场。在团队看来，国产化替代不是赚快钱的风口，而是需要长期主义深耕的事业，只有把基础打牢，才能真正从“替代”走向“引领”。

对于企业与产业的未来，圣珀新材料制定了清晰的长期发展路径：

2026年：夯实基础，全面实现国产替代：全面攻克镍基高温合金焊管的产业化技术，实现光热场景的规模化应用落地，实现核心管材的自主可控。

2028年：产能性能双突破，稳居行业领先地位。释放规模化先进产能，建立绝对成本优势，持续迭代产品性能，稳居全球行业领军梯队。

2030年：迈向全球领航，主导国际标准制定。深度参与全球市场竞争，推动中国技术方案成为全球行业标杆，掌握核心技术国际标准话语权。

朱海浪表示，做难而正确的事，是圣珀新材料选择这条路的初心。光热产业的自主可控不是一家企业的战斗，需要全产业链的协同。未来公司将继续联动宝武特冶、东方锅炉、可胜技术、中国电建等上下游伙伴，构建产业创新生态圈，以攀登者的姿态步步为营，共筑光热产业的“中国芯”。