中國開啟第四代核電革命虛空靜 <p class="ql-block"><b style="font-size:20px; color:rgb(237, 35, 8);">《中國開啟第四代核電革命》</b></p><p class="ql-block"><b>華山穹劍 2025/06/24</b></p><p class="ql-block"><b>文章來源于盧克文工作室</b></p><p class="ql-block"><b>作者：老紀(jì)扶犁</b></p><p class="ql-block"><b>最近，中國科學(xué)院披露，位于甘肅省武威市的釷基熔鹽實驗堆，實現(xiàn)穩(wěn)定運行，成為全球唯一。這標(biāo)志著，中國又掌握了一項第四代核電技術(shù)，</b><b style="color:rgb(237, 35, 8);">而這項技術(shù)曾被美國橡樹嶺國家實驗室宣稱，“過于復(fù)雜而極難實現(xiàn)”，西方國家研究了50多年，始終未能突破。</b></p><p class="ql-block"><b>如果說18世紀(jì)是煤炭世紀(jì)，20世紀(jì)是石油世紀(jì)，</b><b style="color:rgb(237, 35, 8);">那么21世紀(jì)注定是核能世紀(jì)。</b><b>誰能率先掌握先進(jìn)核能技術(shù)，誰就能握住下一個百年的主導(dǎo)權(quán)，而甘肅釷基熔鹽堆，正在接近這個無限可能。</b></p><p class="ql-block"><b>那么什么是釷基熔鹽堆？這場能源革命，真的能托起國家崛起嗎？壹要理解釷基熔鹽堆，就得搞清核電技術(shù)發(fā)展的“科技樹”。首先，得知道人類為啥要造核電站。</b></p><p class="ql-block"><b>1945年8月，美國在廣島和長崎種了兩顆大蘑菇，從此人類進(jìn)入了“核平”時代。巨量的核武，帶來了巨量“邊角料”。無論制造什么核武器，都需要鈾。鈾元素是個多胞胎，質(zhì)量數(shù)從233到238，兄弟6個，其中只有老三“鈾235”能造核武器。但老三的比例是0.7%，也就是說1000克純鈾里，只有7克是老三，993克是其他兄弟。而造一顆原子彈，需要50公斤鈾235，這就得提煉7200公斤純鈾。換句話說，造一顆原子彈，就得產(chǎn)生7150公斤沒用的純鈾。這些海量“邊角料”怎么辦？美國和蘇聯(lián)不約而同地轉(zhuǎn)為發(fā)電，于是核電站問世。處理“邊角料”，算是建設(shè)核電站的初心，人類并沒有什么高大上的理由。</b></p><p class="ql-block"><b>其次，得搞懂核電站原理。核電站，本質(zhì)上就是燒開水，和咱們家里天然氣灶燒開水差不多，一個用天然氣，一個用核能。其實，發(fā)明蒸汽機(jī)以來，人類基本就圍繞這個知識點打轉(zhuǎn)，所有電站都是用蒸汽推動汽輪機(jī)運動，然后將動能轉(zhuǎn)化為電能，區(qū)別是如何產(chǎn)生蒸汽而已。當(dāng)用煤/油/氣就叫火電站；當(dāng)用核能就叫核電站。核電站，可以想象成一個封閉的大鍋爐，鈾燃料在反應(yīng)堆里面不停裂變，釋放能量，把水燒開，然后水蒸氣推動汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生電能。這里面有個難點，就是“點火”后溫度不好控制，必須不停地降溫，有點像咱們煮餃子，開鍋后要不?！包c水”，要不然就會沸騰，溢出來。一旦給反應(yīng)堆降溫的水流受阻，比如人為操作失誤，或發(fā)生地震等自然災(zāi)害，反應(yīng)堆就會“開鍋”爆炸。1986年切爾諾貝利核電站，2011年日本福島第一核電站，這兩次7級核事故，都是這個原因。</b></p><p class="ql-block"><b style="color:rgb(237, 35, 8);">雖然核電站有風(fēng)險，但與其他發(fā)電方式相比，還是有明顯優(yōu)勢。相較火電站，沒有污染；相較水電/風(fēng)電和光伏，不受地理限制和天氣影響，發(fā)電穩(wěn)定性高。</b></p><p class="ql-block"><b>2025年4月28日，西班牙大停電，就是因為出現(xiàn)極端天氣，光伏和風(fēng)能電站發(fā)電驟降30%，引發(fā)整體電網(wǎng)保護(hù)性停機(jī)。</b></p><p class="ql-block"><b>最后了解一下核電站發(fā)展過程。核電站技術(shù)走過了四代，其中第一代是原型堆，用于實驗和測試。第二代是全球主力堆型，占所有核電站的80%，部分仍存在類似福島核電站式的隱患，都在逐步打補(bǔ)丁。第三代算是第二代升級版，設(shè)計了主動保護(hù)措施，但在技術(shù)上并未達(dá)到突破。2002年，美國拉著英/法/日等10個國家，協(xié)議開發(fā)第四代核反應(yīng)堆，最終確定了六種堆型。當(dāng)然，按照漂亮國一貫做法，沒讓咱們參加。第四代最主要的特點是冷卻劑有變化。傳統(tǒng)核電站，主要依靠流動水來冷卻，這也是要建在海邊的原因。第四代核電站，冷卻劑可以用氣體，比如氦；可以用液體，比如熔鹽，用熔化的鹽降溫。這樣安全性會更高。2006年，經(jīng)過申請，咱們加入了四種堆型研制，雖說來得晚，但跑得快，目前已經(jīng)走在了世界前列，石島灣高溫氣冷堆已經(jīng)商業(yè)化運行。六種堆型里，還有個叫熔鹽堆，咱們沒加入研發(fā)，因為從2016年開始，就由咱們引領(lǐng)世界熔鹽堆的研發(fā)，并在甘肅省武威市民勤縣，建成了世界首個釷基熔鹽堆?；阝Q基熔鹽堆核能系統(tǒng)(TMSR)的核能綜合利用前景。那么，</b><b style="font-size:20px; color:rgb(237, 35, 8);">這個釷基熔鹽堆有什么神奇之處？</b></p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"><b style="font-size:20px; color:rgb(237, 35, 8);">一，安全/安全/還是安全</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:20px; color:rgb(176, 79, 187);">一是燃料安全</b></p><p class="ql-block"><b>傳統(tǒng)核電站的燃料是鈾，釷基熔鹽堆的核燃料是釷鈾結(jié)合物，</b><b style="color:rgb(237, 35, 8);">這是所有核電站中唯一不使用純鈾作為燃料的。釷是一種放射性金屬元素，可溶于氟化鹽溶液中。它的質(zhì)量數(shù)是232，比鈾只少一個，所以給它一個質(zhì)子，就會變成鈾233，就可以裂變產(chǎn)生能量。</b><b>釷的輻射量很低，比鈾要安全100倍，就算泄漏危害也不大，所以從燃料角度看，用釷鈾混合物，安全性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鈾燃料。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:20px; color:rgb(176, 79, 187);">二是設(shè)計安全</b></p><p class="ql-block"><b>釷基熔鹽堆的設(shè)計，和傳統(tǒng)反應(yīng)堆不同，是不會爆炸的核電站。常規(guī)鈾反應(yīng)堆是把水燒成氣態(tài)，為了提高沸點，會施加極大壓力，降溫不及時，就會爆炸。而釷基熔鹽堆是把氟化鹽燒成液態(tài)，把釷鈾混合物溶解在里面，有點像地殼里的巖漿在“爐子”中燃燒，全程處于液態(tài)，不需要增壓，絕不會爆炸。除此之外，熔鹽堆還有“保險絲”，如果超過設(shè)定溫度，反應(yīng)堆底部的保險就會熔化，核燃料就會流入底部安全罐中，恢復(fù)成固體，不會出現(xiàn)核泄漏。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:20px; color:rgb(237, 35, 8);">二，便宜/便宜/還是便宜</b></p><p class="ql-block"><b>咱們雖然地大物博，但貧油少氣，探測到的280萬噸，還是貧鈾礦，含鈾量僅為0.05%，開采成本高昂。因此，需要大量進(jìn)口，僅2023年就從哈薩克斯坦、納米比亞等國進(jìn)口1.8萬噸鈾礦。</b><b style="color:rgb(237, 35, 8);">老天爺關(guān)了鈾的門，卻開了釷的窗，咱們釷很多，已探明儲量為28.7萬噸，位居全球第二，僅次于印度（35萬噸）。</b><b>釷礦通常是稀土伴生礦，也就是開采稀土?xí)r，順帶著就把釷給煉了出來，這成本讓人感動得想流淚。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:20px; color:rgb(237, 35, 8);">三，好用/好用/特別好用</b></p><p class="ql-block"><b>雖然咱們釷也只有28.7萬噸，但這些儲量可保證未來兩萬年的發(fā)電供應(yīng)。這是因為，</b><b style="color:rgb(237, 35, 8);">釷的能量轉(zhuǎn)換效率比鈾優(yōu)異得多，1噸釷相當(dāng)于200噸鈾或350萬噸煤。</b><b>另外，釷基熔鹽堆是用高溫熔鹽作冷卻劑，不用建在海邊，甚至可以建在沙漠里。這就很逆天了，咱們中西部地區(qū)工業(yè)發(fā)展的電力問題，有望可以緩解?？赡苡腥藭?，這么牛的核電站，美國為何不造？其實，熔鹽堆技術(shù)是源于美國的。</b><b style="color:rgb(237, 35, 8);">二戰(zhàn)末期，發(fā)現(xiàn)核能的巨大威力后，美國空軍就啟動了“飛機(jī)核能推進(jìn)計劃”，試圖研制一種核動力轟炸機(jī)，并在1965年建成一個熔鹽實驗堆，運行了四年，因無法突破一些技術(shù)難點，最終被中止。</b><b>無法突破技術(shù)，只是部分原因，熔鹽堆技術(shù)偏民用，才是美國中止研發(fā)的根本原因。其一，戰(zhàn)略導(dǎo)彈技術(shù)發(fā)展迅速，核動力轟炸機(jī)的價值越來越不高，軍事上沒用途，美國國家層面就不會扶植。其二，美國有大量“邊角料”，讓核電站成本夠低，電價已經(jīng)非常便宜，新研發(fā)熔鹽堆需要大量投入，即便研發(fā)出來又沒有市場競爭力，所以資本沒有丁點興趣。不過，看到中國重大進(jìn)步后，美國“有識之士”也高呼要進(jìn)賽道，但依舊應(yīng)者寥寥，因為美國目前電力非常飽和，并且去工業(yè)化厲害，電力消耗上沒有上升空間，沒錢賺自然無人問津。</b></p><p class="ql-block"><b>目的不同，想法就不一樣。咱們搞熔鹽堆，壓根沒想過用來軍事爭霸，就是為生產(chǎn)和生活提供能源。想法不同，格局就有高低。咱們的大格局，其實早在上世紀(jì)70年代初就已經(jīng)確立了。</b><b style="color:rgb(237, 35, 8);">中國第一個核電站“728工程”，就是選擇釷基熔鹽堆作為起步，并于1971年建成了零功率冷態(tài)熔鹽堆。</b><b>但很可惜，受限于當(dāng)時的科技、工業(yè)和經(jīng)濟(jì)水平，該項目最終的建設(shè)方向調(diào)整為壓水堆，也就是后來的秦山核電站。選擇壓水堆，雖然無奈但正確，不僅解決了有無問題，而且快速打通了建立核電工業(yè)的最優(yōu)路徑，一路“跟跑”“并跑”，穩(wěn)扎穩(wěn)打地掌握了第二代、第三代核電技術(shù)。然而，我們不能永遠(yuǎn)跟在別人后面，必須在核能的“無人區(qū)”進(jìn)行探索。歷史性的重啟發(fā)生在2011年。中國科學(xué)院正式啟動了“釷基熔鹽堆核能系統(tǒng)”戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項，由江綿恒領(lǐng)銜。這并非簡單的舊夢重拾，而是換道超車。這一次，我們的目標(biāo)不再是“跟跑”，而是要成為第四代核電技術(shù)的全球領(lǐng)跑者。貳甘肅釷基熔鹽堆是個實驗堆，目前正在建設(shè)第二個研究堆，等著這兩個搞得差不多時，就要建示范堆，然后全面推廣。雖然還有一段路要走，但實話實說，它所指明的技術(shù)方向和戰(zhàn)略意義清晰無比，是直指中國發(fā)展核心痛點的“破局”利器。第一，它破解的是國家能源安全的“卡脖子”之痛。在中國現(xiàn)代化進(jìn)程中，能源焦慮從未消失過，因為能源安全的“命門”始終攥在別人手里。</b></p><p class="ql-block"><b style="color:rgb(237, 35, 8);">作為全球最大的能源消費國，和最大的原油、天然氣進(jìn)口國，僅在2023年，咱們就進(jìn)口原油約5.1億噸，占年消耗70%；進(jìn)口液化天然氣約1.2億噸，占年消耗40%；鈾礦進(jìn)口量也占年消耗75%。不僅進(jìn)口量大，而且運輸風(fēng)險大，80%的石油需經(jīng)馬六甲海峽，這就是所謂“馬六甲困局”，一旦被封鎖，直接沖擊能源供應(yīng)。</b></p><p class="ql-block"><b>每當(dāng)?shù)鼐墰_突引發(fā)油價暴漲，或者限制關(guān)鍵資源出口的貿(mào)易制裁，咱們受到的傷害都很重，有時甚至威脅工業(yè)生產(chǎn)和民生穩(wěn)定。2022年俄烏沖突爆發(fā)后，國際油價大幅上漲，從90美元/桶暴漲至130美元/桶，雖然咱們沒有制裁俄羅斯，但全年進(jìn)口成本仍增加超1000億，直接吃掉了全年工業(yè)利潤的1.2%。</b></p><p class="ql-block"><b style="color:rgb(237, 35, 8);">釷基熔鹽堆的革命性在于，它把能源自給的這把鑰匙，交還到了我們自己手中。利用國內(nèi)儲量豐富的釷資源，我們可以逐步建立起獨立自主的核燃料循環(huán)體系，徹底擺脫對進(jìn)口鈾礦的依賴。更深遠(yuǎn)的意義在于，當(dāng)這種廉價、清潔的電力大規(guī)模應(yīng)用后，將極大替代工業(yè)、交通等領(lǐng)域?qū)κ秃吞烊粴獾南模瑥母旧现厮苤袊哪茉唇Y(jié)構(gòu)，實現(xiàn)真正意義上的能源戰(zhàn)略自主。</b></p><p class="ql-block"><b>第二，它對國防現(xiàn)代化至關(guān)重要。</b><b style="color:rgb(237, 35, 8);">釷基熔鹽堆有個絕招，可以讓核電站小型化，甚至可以制成集裝箱式移動反應(yīng)堆。這在軍事上，是顛覆式成果。現(xiàn)代國防，尤其是海軍的遠(yuǎn)洋能力，與動力技術(shù)息息相關(guān)。</b><b>傳統(tǒng)核潛艇和核航母使用的壓水堆，體積大、系統(tǒng)復(fù)雜，且在高壓下運行，有安全風(fēng)險，戰(zhàn)爭潛力受限。而小型化、模塊化的釷基熔鹽堆，能讓下一代核潛艇，擁有更大的艙內(nèi)空間和更優(yōu)化的布局，武器模塊得到加強(qiáng)升級；同時，在靜音、潛航時間上，都會有明顯改善，甚至?xí)霈F(xiàn)隱身潛艇，戰(zhàn)略威懾和生存能力將實現(xiàn)質(zhì)的飛躍。對于核動力航母而言，意味著航母戰(zhàn)斗群可以擺脫對龐大補(bǔ)給艦隊的依賴，獲得近乎無限的全球機(jī)動能力。2023年12月，江南造船廠官宣建造世界上最大的核動力集裝箱貨船的設(shè)計方案，用的就是第四代釷基熔鹽堆。此外，釷基熔鹽堆對航天工程，還有意想不到的妙用，是建立月球基地的關(guān)鍵。月球晝夜溫差300度，普通設(shè)備抗不住，而釷基熔鹽堆能抗700度高溫輻射，不僅抗得住，還能兼點副業(yè)，比如把發(fā)完電的廢熱接根管子，把零下180度的月壤凍土融成混凝土。再比如，電解制氧機(jī)插上電，每噸月壤能榨出200-300千克氧氣，這可比來來回回運液氫液氧強(qiáng)太多了。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:20px; color:rgb(237, 35, 8);">第三，它開啟的是未來發(fā)展的全新格局。</b></p><p class="ql-block"><b>一是將促進(jìn)國內(nèi)經(jīng)濟(jì)均衡發(fā)展，低價、穩(wěn)定的清潔電力，將推動高端制造業(yè)如電解鋁、半導(dǎo)體，向中西部轉(zhuǎn)移并完成產(chǎn)業(yè)升級。</b></p><p class="ql-block"><b>二是在國際核能領(lǐng)域話語權(quán)增加，讓中國轉(zhuǎn)變?yōu)椤凹夹g(shù)輸出國”和“規(guī)則制定者”。沒有核武器的國家，如果想建設(shè)核電站，就會違反核不擴(kuò)散條約，當(dāng)年蘇聯(lián)幫印度建了個核電站，結(jié)果印度利用核電站生成钚，造出了核武器。釷基熔鹽堆技術(shù)定型后，不僅沒有任何核擴(kuò)散風(fēng)險，而且可以批量生產(chǎn)，模塊化組裝，廣大發(fā)展不起電力的國家，眼瞅著可以放開吹空調(diào)了。</b><b style="color:rgb(237, 35, 8);">咱們是基建狂魔，印巴空戰(zhàn)讓咱們又成了軍工狂魔，這釷基熔鹽堆會讓咱們變成核電狂魔。</b></p><p class="ql-block"><b>三是弱化石油美元。工業(yè)革命以來，能源決定了國家生死，美國把美元和石油綁定，才整成了超級霸主。石油除了20%用來化工制造外，大部分用來提供能量，而供能這塊，電力可以完整替代。</b><b style="color:rgb(237, 35, 8);">某種程度上說，下個世紀(jì)一定是電力時代，誰掌握著電力技術(shù)，誰就有決定性話語權(quán)。</b></p><p class="ql-block"><b>或許有人會問，電力生產(chǎn)的方式那么多，不用這種不行嗎？當(dāng)然可以，當(dāng)周圍國家都是1分錢1度電，你們還是10塊錢1度電，工業(yè)崩掉，老百姓上街時就明白行不行了。既然咱們在電力上占了大頭，那用人民幣結(jié)算電力，是不是很合理？</b></p><p class="ql-block"><b style="color:rgb(237, 35, 8);">從歷史看，能源的迭代始終是推動人類文明躍遷的根本力量。煤炭驅(qū)動了工業(yè)革命，石油定義了20世紀(jì)的全球格局。今天，我們站在又一個能源革命的門檻上。釷基熔鹽堆的成功，不僅僅是一項新技術(shù)的突破，更是中國為解決自身發(fā)展難題、謀求長遠(yuǎn)未來的戰(zhàn)略落子。</b><b>它關(guān)乎能源獨立，關(guān)乎國防根基，更關(guān)乎未來整個國家的發(fā)展模式。一個清潔、廉價、安全、自主的能源體系，代表的是中國標(biāo)準(zhǔn)、中國方案和中國影響力。甘肅戈壁灘上的這堆“火”，看似微小，卻可能點燃未來能源的燎原之勢。未來已來。這一次，中國正親手鑄造那張通往“電能世紀(jì)”的王牌。</b></p>