大國重器，中國是如何在全球核能競賽中超越美國的

2013年，美國重新啟動核電站建設(shè)，這是按下暫停鍵20年以來，美國首批的兩座核反應(yīng)堆。

1986年，切爾諾貝利核泄漏事故發(fā)生后，全球把核電站看作新的洪水猛獸，但真正讓全球核能發(fā)展按下暫停鍵的是2011年3月11日在日本福島第一核電站發(fā)生的核事故。

切爾諾貝利核泄漏是人禍，但福島核電站是實打?qū)嵉淖匀粸?zāi)害破壞，也就是說按當(dāng)時最嚴(yán)最高安全標(biāo)準(zhǔn)制造的核電站在自然力量面前依舊不堪一擊，人類無法保證安全利用核能。

當(dāng)時不少歐洲國家因此立法停止核能利用，關(guān)閉現(xiàn)有核電站，退回火電站，污染和成本高一點也在所不惜，畢竟保命要緊。這陣風(fēng)過去后，經(jīng)濟壓力還是讓歐洲人妥協(xié)了。

美國就是在這種情況下開工建設(shè)兩座新核電站VC Summer核電站和Vogtle核電站。安全性論證了一次又一次，安保措施加了一道又一道，結(jié)果是工期延誤嚴(yán)重，成本飆升，成為美國歷史上建造成本最昂貴的兩座反應(yīng)堆。

因為成本，VC Summer核電站已經(jīng)在2017年被無限期停工， Vogtle核電站在建，但如今還未投入使用，美國的核能利用似乎前途渺茫。

現(xiàn)代核電站成本和復(fù)雜性最高的地方是反應(yīng)堆壓力容器，因為原子裂變在其中發(fā)生，壁厚需要至少15厘米厚的特種鋼材，能承受幾十年里連續(xù)不斷的輻射轟擊。

這些要求讓壓力容器成了一個龐然大物，而反應(yīng)堆容器還需要被安放在一個巨大的安全殼廠房里。

反應(yīng)堆壓力容器有多大？容納它的廠房穹頂通常高達三層樓超過12米，直徑則比美國國會大廈還大。除了這些核電站還會使用到高標(biāo)準(zhǔn)和高規(guī)格，長度達幾千公里的管道和布線，這些全是真金白銀。

目前只有中國有能力和體量克服工期和成本等問題。我們通過重復(fù)建造少數(shù)幾種反應(yīng)堆型號，實現(xiàn)量產(chǎn)和降本，比如改進型號的核反應(yīng)堆CAP1000，中國一口氣建設(shè)了九座。

中國在同一時期完成了13座反應(yīng)堆的建設(shè)，另外還有33座已經(jīng)開工，正在建設(shè)中。

中國在建的反應(yīng)堆數(shù)量與其他國家的總數(shù)幾乎相當(dāng)。預(yù)計到2030年，中國的核電裝機容量將超過美國。美國雖然是第一個利用原子裂變發(fā)電的國家，但核電站建設(shè)已經(jīng)停滯不前數(shù)十年了。

不僅如此，中國的反應(yīng)堆技術(shù)也從仿照美國和法國的設(shè)計，轉(zhuǎn)向下一代的自研，并在核廢料利用率和新型反應(yīng)堆上都取得了重大突破。

核燃料雖然持續(xù)不斷地在反應(yīng)堆內(nèi)燃燒，但真正被消耗掉的只是少數(shù)。

現(xiàn)有的核燃料能夠燃燒的不到1％，剩余99％變成乏燃料，因能量密度低，經(jīng)濟性不劃算，需要更換，但乏燃料具有很大的放射毒性，且放射時間長達10萬年之久。

國際上的普遍做法是將這類廢料埋藏在500~1000米深的地質(zhì)層中，與周圍的生物圈隔離，讓其自然衰變。

全世界核電每年卸出的乏燃料大約10500噸，截至2008年累計總量已超過270000噸。

中國另辟蹊徑，將核燃料的利用率從1%提高到95%，不僅成本大幅降低，還大幅減少了乏燃料的產(chǎn)生，對環(huán)境危害和影響非常小。

美國曾斥巨資想購買這項技術(shù)，據(jù)說開價到上千億美元，被中國拒絕。美國不甘心，道德綁架中國說：“科學(xué)無國界，這種有利人類的技術(shù)應(yīng)該分享，不能自己藏著掖著。”

中國說：“按照你們的邏輯，核武器殺人又危險，為了人類安全不如全部銷毀。”

在新型反應(yīng)堆技術(shù)方面，中國已經(jīng)建造了世界上的第一座“第四代”反應(yīng)堆，即一種氣冷反應(yīng)堆，反應(yīng)堆的核材料是釷，更加安全和低廉，最關(guān)鍵的是這種反應(yīng)堆打破了區(qū)域限制。

以前核反應(yīng)堆需要大量冷卻水和因潛在的核污染危險，不得不建設(shè)在海邊，被禁止在內(nèi)陸建造

新一代的釷基核反應(yīng)堆擁有自我隔離和保護的能力，不用擔(dān)心安全性，可以在內(nèi)陸建造，中國目前已經(jīng)批準(zhǔn)內(nèi)陸的核電站建造。

中國多功能模塊化小型壓水堆ACP100，又稱“玲瓏一號”核電原型機已于2023年在遼寧投入使用。

就連美國自己的報告也稱，中國正在部署的下一代反應(yīng)堆技術(shù)已領(lǐng)先美國10到15年。

中美在核能的發(fā)展上其實是龜兔賽跑，美國因為核能的安全性停滯不前，而中國卻是一刻不停地穩(wěn)步推進。

如今全球?qū)四艿呐d趣復(fù)蘇，主要是有關(guān)氣候變化和全球變暖的擔(dān)憂。同時隨著AI和數(shù)據(jù)中心的大規(guī)模發(fā)展，對電能產(chǎn)生巨大需求，迫使特朗普政府重新聚焦核能，這時發(fā)現(xiàn)中國不僅技術(shù)領(lǐng)先，且已經(jīng)掌握了如何快速、低廉建設(shè)反應(yīng)堆的技術(shù)。

可看下面一組數(shù)據(jù):中國建設(shè)一個反應(yīng)堆的時間約五到六年，速度是西方國家的兩倍。美國的核電成本在20世紀(jì)60年代后持續(xù)飆升，而中國的核電成本在21世紀(jì)的頭十年已下降了一半。

為了不被中國拉開距離，特朗普政府計劃在2050年之前將美國的核電裝機容量翻兩番，并開發(fā)新一代的反應(yīng)堆技術(shù)。

問題是美國去工業(yè)化太徹底，已沒有制造反應(yīng)堆壓力容器的重型鍛造企業(yè)，中國有三家。

美國不得不重啟這項制造能力，目前美國研究新一代小型核反應(yīng)堆的數(shù)十家公司全是初創(chuàng)企業(yè)，美國自己都預(yù)計在2030年前，技術(shù)上無法有太大進展。

中國的最終目標(biāo)是成為世界上的核能供應(yīng)國，設(shè)計并出口頂級核能技術(shù)。中國已在巴基斯坦建設(shè)了三座反應(yīng)堆，即便是英國也跪著唱征服，在埃塞克斯附近開建一座由中國設(shè)計的反應(yīng)堆，后因政治阻力，才不得已轉(zhuǎn)向美國，如今也是變得遙遙無期。

能源是當(dāng)今全球繞不開的話題，中美的全球爭奪戰(zhàn)中，能源也是一個至關(guān)重要的主戰(zhàn)場。

除了核電站之外，中美兩國的定位差異性也是巨大。在特朗普的領(lǐng)導(dǎo)下，美國準(zhǔn)備讓自己成為石油、天然氣和煤炭等化石燃料的首要供應(yīng)國。相比之下，中國聚焦在光伏板、電池以及新能源車制造領(lǐng)域，將清潔能源視為未來市場。

中國同時也在大力投資核聚變，這個潛力無限的清潔能源。中國在建的“星火反應(yīng)堆”項目，預(yù)計在2030年建成，一旦完工，將成為全球首座聚變發(fā)電廠。