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一剑封喉破三重困局,中国钍堆破局斩获全球唯一,掌握未来主导权

排行榜 2025年11月09日 05:12 0 aa

在甘肃武威的戈壁滩上,一座看似不起眼的实验堆传来捷报。

中国科学院正式披露,钍基熔盐实验堆实现稳定运行,这一消息让全球核电领域为之震动。

要知道,早在 2002 年,美国就牵头 10 个国家启动第四代核电技术研发,其中钍基熔盐堆技术因难度极高。

被美国橡树岭国家实验室直接判定为 “极难实现”,此后半个多世纪里,西方国家投入大量资源攻关,却始终未能突破技术瓶颈。

从 18 世纪依赖煤炭驱动工业革命,到 20 世纪石油定义全球地缘格局,人类文明的每一次跨越,都离不开能源技术的迭代。

如今,21 世纪已被公认为 “核能世纪”,可谁能想到,在这场关乎下一个百年主导权的竞争中,中国竟凭借自主研发,建成了全球唯一运行的钍基熔盐堆,率先掌握了这项关键技术。

不过,这项技术为何让西方国家半个多世纪难以突破?它又将如何改变中国乃至全球的能源格局?

一剑封喉破三重困局,中国钍堆破局斩获全球唯一,掌握未来主导权

钍基熔盐堆的技术硬实力与战略价值

在甘肃武威的戈壁深处,一座看似普通的实验堆,正创造着全球核电领域的里程碑。

中国钍基熔盐实验堆实现稳定运行,成为全球唯一该类型运行堆,这一突破标志着中国正式掌握第四代核电技术,打破了西方国家 50 余年未能攻克的技术壁垒。

从技术本质来看,它彻底颠覆了传统核电的安全逻辑。

燃料并非固态铀棒,而是钍 - 232 转化的铀 - 233 溶解于氟化盐形成的 “核燃料汤”,全程在常压下运行,从根源上消除了高压爆炸风险。

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更令人惊叹的是其被动安全设计,反应堆底部的冷冻阀如同 “安全阀”,

一旦温度超标便会自动熔化,核燃料将在重力作用下流入安全罐凝固,整个过程无需外部电力或人工干预,真正实现了 “零泄漏” 保障。​

从资源优势来看,它更是为中国量身定制。中国铀资源匮乏。

对外依存度超 75%,而钍资源储量达 28.7 万吨,位居全球第二,且多为稀土开采的伴生矿,此前常被当作废料处理,提取成本极低。

能量密度上,一吨钍的能量相当于 200 吨铀或 350 万吨煤,不仅能摆脱对进口核燃料的依赖,更能以超高效率支撑长期能源需求。

这种 “安全及资源以及效率” 的三重优势,让钍基熔盐堆成为破解能源安全困局的 “破局之钥”,为中国在核能世纪抢占主导权奠定了核心基础。​

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全产业链布局与商业化推进保障​

一项技术从实验室走向市场,离不开全产业链的坚实支撑,钍基熔盐堆的发展早已构建起 三位一体的保障体系。

在上游资源端,包钢股份掌控着白云鄂博矿区 22 万吨钍资源,占全国总储量的 77%,这一布局确保了核燃料供应的自主可控,避免了 “卡脖子” 风险。

中游设备制造环节,上海电气、东方电气等龙头企业已完成熔盐换热器、主泵等核心设备的研发。

全产业链国产化率达到 100%,不仅降低了技术成本,更保障了供应链安全,为规模化应用扫清了设备障碍。​

在商业化推进上,我国制定了清晰的 “三步走” 战略:2023-2025 年完成 2MW 实验堆技术验证,目前已实现堆内钍铀转化。

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2025-2030 年启动 10MW 研究堆建设,并推进百兆瓦级示范堆落地;2030 年前后首座商用堆有望投运。

2035 年实现 5-10 座商用堆并网,届时度电成本将降至 0.15-0.2 元,低于当前煤电成本,具备极强的市场竞争力。

该技术被列入国家能源安全战略工程,享受专项补贴及绿电溢价,更值得关注的是,中科院主导制定的《钍基熔盐堆核安全导则》成为全球首个行业标准草案。

这意味着中国在该领域不仅掌握技术主动权,更拥有了规则制定权,为商业化落地提供了强有力的政策与标准支撑。

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重塑能源格局与国际话语权​

钍基熔盐堆的突破,绝非单纯的技术革新,更在悄然重构全球能源地缘格局。

长期以来,中东凭借石油资源垄断全球能源话语权,OPEC 组织的产量调整直接影响国际油价,而钍资源的全球分布却呈现出 “去中心化” 特征。

中国、印度、美国等多国均有丰富储量,这意味着未来能源资源将不再集中于少数地区,有望推动能源分布 “民主化”,彻底打破中东石油霸权的长期垄断。

中科院模型预测,到 2050 年该技术成熟后,不仅能让全球碳排放减少 40% 以上,还将使能源价格下降 60%,为全球碳中和与能源普惠提供关键支撑。​

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更关键的是,这项技术为中国赢得了国际核能领域的话语权。

与传统核电技术不同,钍基熔盐堆的钍铀循环几乎不产生可用于制造核武器的钚 - 239,无核扩散风险,再加上模块化设计便于快速部署,使其成为适合向发展中国家输出的 “和平能源方案”。

通过向 “一带一路” 沿线国家提供 “交钥匙” 核电服务,中国正从过去的国际核能规则遵守者,转变为技术输出者与规则制定者。

而随着电能逐步替代石油成为主流能源,“石油 - 美元” 体系的根基将被弱化,人民币在国际能源贸易中的计价结算地位有望提升,为全球货币体系多元化注入新动力。​

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技术挑战与应对方向​

尽管钍基熔盐堆前景广阔,但从实验室走向大规模商用,仍需跨越三道关键难关。

首当其冲的是核心材料瓶颈,反应堆内的高温熔盐(温度常超 600℃)对容器材料腐蚀性极强,需将镍基合金的腐蚀速率控制在 0.1mm / 年以下才能保障长期安全运行。

目前,仅宝色股份等少数企业通过特殊涂层技术完成了小范围验证,大规模量产的稳定性与成本控制仍需进一步突破。​

经济性优化则是另一大挑战。当前实验堆的度电成本高达 10 元,远高于煤电(约 0.3 元)与传统核电(约 0.5 元)。

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要实现商业化,必须通过规模化生产降低设备成本,同时优化反应堆设计提升能量利用效率。

例如,通过模块化批量制造核心部件,可将设备成本降低 50% 以上;而与光伏、风电结合构建多能互补系统,能进一步提升综合收益,逐步将度电成本降至目标区间。​

目前全球尚未形成统一的钍基熔盐堆放射性废物处理标准,尤其是钍 - 铀循环中产生的氚,其排放管控技术仍在研发中。

不过,相关攻关已同步推进,中科院近代物理研究所已研发出新型氚捕集材料。

能将氚回收率提升至 99.9%,而国家原子能机构也在加快制定专项监管规范,为技术安全落地扫清制度障碍。​

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结语​

从甘肃戈壁的实验堆到未来的全球能源革命,钍基熔盐堆承载的不仅是一项技术突破,更是中国实现能源自主、参与全球治理的战略雄心。

它破解了传统能源的安全困局,搭建了全产业链的落地根基,重塑了全球能源的权力格局,即便面临材料、成本与监管的挑战,前行方向已然清晰。

这簇戈壁上的 “核火”,正照亮中国通往能源强国的道路,也为人类应对气候变化、实现能源普惠提供了中国方案,未来已来,这场能源革命的大幕才刚刚拉开。​

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