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深度解讀“下一代核能”:當(dāng)AI開始搶電,全世界重新押注核電

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這是《麻省理工科技評論》2026 年“十大突破性技術(shù)”深度解讀系列的第六篇內(nèi)容 , 關(guān)注 DeepTech , 關(guān)注新興科技趨勢 。

隨著 AI 技術(shù)的蓬勃發(fā)展 ,AI 模型的參數(shù)規(guī)模和推理頻次呈指數(shù)級增長 。 據(jù)高盛研究部預(yù)測 , 到 2030 年 , 全球數(shù)據(jù)中心的電力需求將增長 160% 。

傳統(tǒng)的風(fēng)電、光伏的波動(dòng)性難以支撐算力的高度需求 , 作為穩(wěn)定、可預(yù)測和可調(diào)度的基荷電源 , 核能再次走入人們的視野中 , 它正在試圖回答時(shí)代的問題:是否能以足夠快、足夠靈活和足夠便宜的價(jià)格 , 來填補(bǔ) AI 時(shí)代的“用電荒”?
盡管傳統(tǒng)核電站貢獻(xiàn)巨大 , 但它面臨工期太長、設(shè)計(jì)太復(fù)雜、預(yù)算太高的現(xiàn)實(shí)問題 。 下一代核能(Next-gen nuclear)技術(shù)的出現(xiàn)有望解決這些問題 。 先進(jìn)核反應(yīng)堆是實(shí)現(xiàn)下一代核能最核心的技術(shù)載體 , 它通常是指第四代反應(yīng)堆(Generation IV)和小型模塊化反應(yīng)堆(SMR , Small Modular Reactor) 。

SMR 的單堆功率通常不超過 300 兆瓦電(MWe) , 其采用工廠預(yù)制和模塊化部署設(shè)計(jì) 。 與傳統(tǒng)大型核電站需要 8 至 12 年的建設(shè)周期不同 , SMR 可在受控的工廠環(huán)境中制造 , 并在 12 至 24 個(gè)月內(nèi)完成部署 , 不僅能顯著降低資本風(fēng)險(xiǎn) , 還可根據(jù)需求增長逐步增加產(chǎn)能 。

AI 巨頭們也意識到了核電重要性 , 并積極布局 AI 電力 。 Meta 繼 2025 年 6 月宣布與 Constellation Energy 達(dá)成一項(xiàng)為期 20 年的協(xié)議后 , 近期又與 TerraPower、Oklo 和 Vistra 達(dá)成核電協(xié)議 , 旨在建造 SMR 為其數(shù)據(jù)中心供電 。 到 2035 年 , 這三項(xiàng)協(xié)議計(jì)劃支持高達(dá) 6.6 吉瓦(GW , 1GW=1000MW)的清潔能源 。

2024 年 9 月 , 微軟與 Constellation 公司簽署了一項(xiàng)為期 20 年的購電協(xié)議 , 旨在重啟原美國三哩島核電站 1 號機(jī)組為電網(wǎng)提供 835MW 的無碳能源 。 2024 年 10 月 , Google 與 Kairos Power 簽署了一項(xiàng)長期合作 , 目標(biāo)是通過多次部署 SMR 釋放 500MW 的核電清潔能源 。

當(dāng)下 , 先進(jìn)核反應(yīng)堆技術(shù)正在全球范圍內(nèi)吸引了數(shù)十億美元的私人投資 , 并持續(xù)獲得政府的資金支持 。 根據(jù)國際能源署預(yù)測 , 在理想情況下 , 到本世紀(jì)中葉 ,SMR 裝機(jī)容量將達(dá)到 120GW , 屆時(shí)將有超過 1000 座 SMR 投入運(yùn)行 。 在這種快速增長的情景下 , 到 2050 年 SMR 累計(jì)投資將達(dá)到 6700 億美元 。 更有業(yè)界人士判斷 , 新型反應(yīng)堆有可能引發(fā)自 20 世紀(jì) 70 年代以來最大規(guī)模的一次核電擴(kuò)張周期 。

美國能源部在 2001 年推動(dòng)了 SMR 系統(tǒng)性研究和規(guī)劃 。 當(dāng)時(shí) , 在經(jīng)歷了 1979 年美國三哩島、1986 年蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站事故后 , 世界核電界進(jìn)入深度反思和冰封期 , 經(jīng)過改進(jìn)的第三代核電技術(shù)推動(dòng)著核電復(fù)興 , 2011 年日本福島核電站事故后 , 世界核電又經(jīng)歷了乍暖還寒的幾年停滯 。 近年來 , 中俄兩國引領(lǐng)了世界核電的復(fù)興 。 鑒于第四代核能系統(tǒng)的技術(shù)成熟度不夠、經(jīng)濟(jì)性不足 , 業(yè)界推斷其進(jìn)入市場的時(shí)間可能從 2030 年推遲到 2050 年 。

在第四代核能尚未具備經(jīng)濟(jì)可行性之前 , SMR 被視為能在現(xiàn)有核工業(yè)體系中快速落地的現(xiàn)實(shí)選項(xiàng) 。 為此 , 一些公司致力于開發(fā)小型反應(yīng)堆 , 其發(fā)電量顯著低于傳統(tǒng)大型核電站;還有一些公司則在探索熔鹽或液態(tài)鈉、鉛等金屬作為冷卻劑的反應(yīng)堆 , 使反應(yīng)堆無需像水冷反應(yīng)堆那樣在高壓下運(yùn)行 , 并且高溫?zé)嵩纯梢宰銎渌猛?。

與傳統(tǒng)反應(yīng)堆通常為整座城市供電的能力不同 , 這些公司致力研發(fā)的先進(jìn)反應(yīng)堆 , 普遍具有共同特征:采用新型燃料與冷卻劑、設(shè)計(jì)更小型和模塊化、制造流程更簡化 。 不僅可以提升安全性 , 同時(shí)也能滿足發(fā)電、工業(yè)過程熱、遠(yuǎn)程供電、制氫 , 以及日益增長的人工智能數(shù)據(jù)中心應(yīng)用 。

從技術(shù)路徑上來看 , 先進(jìn)核反應(yīng)堆可分為:采用 TRISO 核燃料的高溫氣冷堆(HTGR);以熔鹽為冷卻劑的反應(yīng)堆 , 包括液態(tài)燃料設(shè)計(jì)和固態(tài)燃料設(shè)計(jì);以液態(tài)金屬為冷卻劑的快堆 , 如鈉冷快堆(SFR)和鉛冷快堆(LFR);以及集成非能動(dòng)安全特性的輕水冷卻小型模塊化反應(yīng)堆 。


圖丨2023 年各國核能在總發(fā)電量中所占份額(來源:國際能源署)

無碳能源已被多個(gè)國家列為戰(zhàn)略級基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分 , 目前已有 40 多個(gè)國家支持?jǐn)U大核能利用 。 在先進(jìn)核反應(yīng)堆領(lǐng)域 , 各國推動(dòng)路徑呈現(xiàn)出明顯分化:有的由能源安全驅(qū)動(dòng) , 有的由產(chǎn)業(yè)復(fù)興牽引 , 也有的同時(shí)押注多條技術(shù)路線 。 美國能源部將小堆作為核能未來發(fā)展的重點(diǎn) , 試圖通過加強(qiáng)技術(shù)優(yōu)勢帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)復(fù)興 , 其推進(jìn)小型水冷堆盡快部署 , 恢復(fù)世界核能領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)優(yōu)勢 。

俄羅斯將小堆發(fā)展列入國家基本政策 , 推動(dòng)小型水冷堆應(yīng)用以確保北極利益 。 其于 2020 年建成海上浮動(dòng)核電站羅蒙諾索夫院士號 , 為偏遠(yuǎn)城市及海洋開發(fā)供電供熱 。 該核電站包括兩座小型堆 , 可提供 70MW 電力、300MW 熱量以及 24 萬 ㎡ 淡水 。


圖丨在已公布的承諾情景(2017-2040年)中 , 核電建設(shè)將按技術(shù)來源國的順序啟動(dòng)(來源:國際能源署)

從中國先進(jìn)核反應(yīng)堆發(fā)展來看 , 中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所開發(fā)釷基熔鹽堆并實(shí)現(xiàn)釷鈾核燃料轉(zhuǎn)換 , 標(biāo)志著中國建成了迄今為止世界上唯一運(yùn)行的釷燃料入堆的熔鹽堆 , 這是釷基熔鹽堆研發(fā)進(jìn)展中的重要里程碑 。

中核集團(tuán)發(fā)展了鈉冷快堆——霞浦 600MW 示范快堆(CFR600) , 并自主研發(fā)了小型模塊化壓水堆玲龍一號(ACP100) 。 清華大學(xué)核研院建立了 10MW 的高溫氣冷堆 , 由中國華能集團(tuán)、中國核工業(yè)集團(tuán)與清華大學(xué)合作建設(shè)的石島灣高溫氣冷堆核電站(HTR-PM) , 是全球首個(gè)采用先進(jìn) TRISO 核燃料的高溫氣冷堆示范工程 。

從公司層面看 , 當(dāng)前進(jìn)展最快的項(xiàng)目主要集中在已經(jīng)進(jìn)入示范堆建設(shè)或獲得長期購電協(xié)議的企業(yè) 。 美國 X-energy 公司主要開展高溫氣冷堆 Xe-100 和 TRISO 核燃料 。 2024 年 10 月 , 該公司與亞馬遜建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系 , 計(jì)劃到 2039 年在美國部署超過 5GW 的核電裝機(jī)容量 。

由比爾·蓋茨創(chuàng)立并擔(dān)任該董事局主席的 TerraPower 公司 , 是國際影響力較大的先進(jìn)核能開發(fā)商 。 TerraPower 獲得美國能源部先進(jìn)堆示范項(xiàng)目提供的 20 億美元資助 , 用于建設(shè)其 Natrium 鈉冷快堆示范工程 , 目標(biāo)是 2030 年前實(shí)現(xiàn)商業(yè)運(yùn)行 。

Kairos Power 公司是美國首家獲批開建下一代核反應(yīng)堆的企業(yè) 。 2023 年 , 該公司獲得美國核監(jiān)管委員會(huì)批準(zhǔn)建設(shè) Hermes 示范反應(yīng)堆 , 并于 2024 年啟動(dòng)建設(shè) , 獲得美國能源部通過高級反應(yīng)堆示范項(xiàng)目 3.03 億美元的資助 。 據(jù)公開信息 , Kairos Power 的實(shí)驗(yàn)熔鹽反應(yīng)堆——位于田納西州橡樹嶺的 Hermes 2 已進(jìn)入建設(shè)階段 。 并且 , Kairos 與田納西河谷管理局已簽署一項(xiàng)購電協(xié)議 , 標(biāo)志著“美國公用事業(yè)公司首次從第四代先進(jìn)反應(yīng)堆購買電力” 。 此外 , Kairos 首座 SMR 工廠裝置預(yù)計(jì)于 2030 年投入運(yùn)行 。

英國初創(chuàng)核能公司 Newcleo 正在研發(fā)一種小型鉛冷快堆 , 目標(biāo)是 2030 年在法國建成 3 萬千瓦的首堆 。 后續(xù)將研發(fā) 20 萬千瓦版小堆 , 并在英國實(shí)現(xiàn)商業(yè)化部署 , 目前已投資 5000 萬歐元 。

美國 NuScale 公司 50MW 電功率的全非能動(dòng)冷卻模塊化小堆 , 已獲美國核管會(huì)設(shè)計(jì)認(rèn)證 , 美國政府支持美國田納西河谷流域的電力管理局 , 與之簽訂了預(yù)售電協(xié)議 , 即支持其 6GW 的意向性評估 。 此外 , BWRX-300 首堆預(yù)計(jì) 2028 年投運(yùn) , SMR-160、AP300 首堆預(yù)計(jì)將在 2030 年后投運(yùn) 。

需要看到的是 , 能否擴(kuò)大規(guī)模來滿足生產(chǎn)和生活的實(shí)際需求 , 是下一代反應(yīng)堆技術(shù)面臨的關(guān)鍵問題 。 現(xiàn)在 , 首批示范項(xiàng)目處于后期規(guī)劃階段或建設(shè)階段 。 未來 , 要想提升電網(wǎng)的韌性 , 還需要在全球范圍內(nèi)建造更多此類反應(yīng)堆 , 并具備經(jīng)濟(jì)可行性 。

下一代核能入選了 《麻省理工科技評論》2026 年度“十大突破性技術(shù)” , 我們邀請三位來自產(chǎn)業(yè)與科研一線的代表 , 圍繞其關(guān)鍵技術(shù)路徑與產(chǎn)業(yè)進(jìn)展進(jìn)行了點(diǎn)評 。

以下評論內(nèi)容均為個(gè)人見解 , 不代表《麻省理工科技評論》觀點(diǎn)





先進(jìn)核反應(yīng)堆的真正瓶頸 , 不在物理原理 , 而在工程技術(shù)、政府監(jiān)管與商業(yè)化能力

備注:以下評論由胡玲文提供英文內(nèi)容 , 經(jīng)劉雅坤編譯和整理 。

先進(jìn)核反應(yīng)堆在冷卻劑選擇、中子能譜、燃料形式和燃料循環(huán)特性方面存在顯著差異 , 與其說這些技術(shù)的發(fā)展階段受限于物理原理 , 不如說受限于工程設(shè)計(jì)驗(yàn)證、系統(tǒng)集成和商業(yè)可行性 。

在眾多技術(shù)路線中 , 目前高溫氣冷堆的發(fā)展最為領(lǐng)先 。 這背后 , 是全球數(shù)十年持續(xù)研發(fā)和工程驗(yàn)證的積累 。 其關(guān)鍵設(shè)計(jì)特性 , 包括 TRISO 燃料性能、氦氣冷卻和非能動(dòng)余熱載出 , 已得到廣泛研究和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 。 中國的一座模塊化高溫氣冷堆——石島灣高溫氣冷堆示范電站(HTR-PM)已實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電 , 首次證明了實(shí)驗(yàn)室規(guī)模之外的此類系統(tǒng)集成運(yùn)行 。

盡管前景廣闊 , 但不容忽視的是 , 先進(jìn)反應(yīng)堆從概念走向大規(guī)模商業(yè)部署仍面臨一系列嚴(yán)峻挑戰(zhàn) , 可以歸結(jié)為五類:燃料、監(jiān)管、工程、資本與人才 。

燃料在商業(yè)規(guī)模上的穩(wěn)定生產(chǎn) , 是幾乎所有先進(jìn)反應(yīng)堆面臨的共同瓶頸 。 幾種先進(jìn)反應(yīng)堆依賴高豐度低濃鈾 (HALEU) 燃料和基于 TRISO 的燃料 , 這兩者目前均未達(dá)到可預(yù)測成本、產(chǎn)量和質(zhì)量保證的商業(yè)化生產(chǎn)規(guī)模 。 評估燃料本身過程漫長、耗費(fèi)巨大 , 且其結(jié)果能否獲得監(jiān)管機(jī)構(gòu)認(rèn)可 , 也存在不確定性 。

另一主要瓶頸在于許可和監(jiān)管流程 。 現(xiàn)有的監(jiān)管框架主要為大型輕水反應(yīng)堆而制定 , 將其調(diào)整用于先進(jìn)反應(yīng)堆帶來了進(jìn)度上的不確定性 。 雖然基于風(fēng)險(xiǎn)和性能的監(jiān)管模式正在重塑規(guī)則 , 但政府許可審批流程仍是大多數(shù)項(xiàng)目面臨的核心瓶頸和最大變數(shù) 。

首堆建造和系統(tǒng)集成也帶來了額外挑戰(zhàn) 。 由于非輕水反應(yīng)堆建造經(jīng)驗(yàn)有限 , 先進(jìn)反應(yīng)堆的工程設(shè)計(jì)、供應(yīng)鏈、建造和調(diào)試環(huán)節(jié)的風(fēng)險(xiǎn)顯著上升 。

除了技術(shù)本身 , 一系列非技術(shù)因素同樣深刻影響著先進(jìn)反應(yīng)堆能否走向商業(yè)化 。 例如 , 資本結(jié)構(gòu)和融資可獲得性尤為重要 。 先進(jìn)反應(yīng)堆將從開發(fā)階段的風(fēng)險(xiǎn)投資支持的高風(fēng)險(xiǎn)知識產(chǎn)權(quán)資產(chǎn) , 轉(zhuǎn)變?yōu)樵陧?xiàng)目全生命周期需要穩(wěn)定、長期投資和融資的基礎(chǔ)設(shè)施資產(chǎn) 。

此外 , 供應(yīng)鏈和核級質(zhì)量保證能力同樣是現(xiàn)實(shí)制約因素 。 先進(jìn)反應(yīng)堆需要新型組件和材料 , 這要求供應(yīng)商具備資格 , 能夠在初始低產(chǎn)量的情況下滿足核級標(biāo)準(zhǔn) 。

核反應(yīng)堆是跨學(xué)科的技術(shù) , 技術(shù)的發(fā)展依賴于高技能的技術(shù)人才培養(yǎng) 。 目前 , 受過培訓(xùn)的核專業(yè)人員和技師嚴(yán)重短缺 。 因此 , 培訓(xùn)和維持下一代核能人才隊(duì)伍對于先進(jìn)反應(yīng)堆的成功開發(fā)和部署至關(guān)重要 。

總體來看 , 我認(rèn)為先進(jìn)的輕水小型模塊化反應(yīng)堆很可能引領(lǐng)近期部署工作 , 但它仍將面臨與近年來歐美建造的大型反應(yīng)堆類似的監(jiān)管許可、施工執(zhí)行和財(cái)務(wù)挑戰(zhàn) 。 高溫氣冷堆技術(shù)的突破 , 將取決于許可審批、燃料供應(yīng)與廠址開發(fā)這三方面的協(xié)同推進(jìn) 。
從發(fā)展路徑看 , 熔鹽冷卻反應(yīng)堆將聚焦于通過試驗(yàn)堆進(jìn)行示范 , 其核心任務(wù)在于材料鑒定、部件制造、建造方法與監(jiān)管接洽;而快堆技術(shù)則致力于設(shè)計(jì)的進(jìn)一步成熟化 。 其中 , 鈉冷快堆有望在數(shù)年內(nèi)獲得監(jiān)管許可 , 并開始向商業(yè)化邁進(jìn) , 鉛冷快堆的部署時(shí)間表則有可能超過五年 。





光伏之后 , 下一代核能可能成為真正的能源底座

能源市場擁有廣闊的發(fā)展空間 , 其規(guī)模將會(huì)隨著能源成本的下降而迅速擴(kuò)大 , 就像現(xiàn)在光伏板價(jià)格降低后 , 光伏市場的發(fā)展日益蓬勃 。 下一代核能市場中 , 最活躍的領(lǐng)域之一是小型模塊化反應(yīng)堆(SMR , Small Modular Reactors) , 它能夠更方便地獲取核電 。 其在基本原理和燃料方面 , 與大型傳統(tǒng)核電站并沒有本質(zhì)的區(qū)別 。

但在實(shí)現(xiàn)方式上 , SMR 將核電站的功率規(guī)模縮小至傳統(tǒng)核電站的十分之一——數(shù)十萬到百兆瓦級別 , 不僅在反應(yīng)堆體積、資金投入規(guī)模方面都顯著變小 , 還在建設(shè)周期和大型零部件在工廠中批量生產(chǎn)等方面進(jìn)行了大量探索 。 因此 , 其應(yīng)用場景更廣泛 , 如偏遠(yuǎn)地區(qū)、工業(yè)園區(qū)等電網(wǎng)薄弱或離網(wǎng)場景 , 甚至算力中心 。

從缺電的迫切性上 , 我認(rèn)為美國對下一代核電的需求高于中國 , 這與其電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、能源獨(dú)立戰(zhàn)略及局部電力短缺有關(guān) 。 從最近幾年裂變能和聚變能的發(fā)展來看 , 越來越多的民營企業(yè)加入到推動(dòng)行業(yè)發(fā)展的隊(duì)伍中 , 這與傳統(tǒng)意義上的國家牽頭發(fā)展的局面大不相同 。 因此 , 從研發(fā)速度、管理形式等方面 , 它們可能會(huì)走出一條獨(dú)特的發(fā)展之路 。

如果未來聚變電力實(shí)現(xiàn)商用 , 有望與核裂變共同擴(kuò)大整體能源市場的基數(shù) 。 與裂變電站相比 , 核聚變在固有安全性、燃料儲量和長壽命核廢料等方面 , 被普遍認(rèn)為更具優(yōu)勢 。 在未來能源系統(tǒng)中 , 核聚變更適合作為穩(wěn)定的基荷能源 , 與風(fēng)電光伏形成互補(bǔ) 。

當(dāng)前 , 核裂變的瓶頸在于監(jiān)管和公眾對其安全性的接受程度;而對于核聚變來說 , 主要瓶頸是聚變能全流程走通 。 而更重要的 , 是通過建設(shè)并運(yùn)行一代又一代的高性能聚變堆 , 來發(fā)現(xiàn)并解決工程化與商業(yè)化的真實(shí)痛點(diǎn) , 從而為技術(shù)突破指明方向 。

從廣義的核能角度來看 , 該領(lǐng)域已經(jīng)進(jìn)入到一個(gè)全新的階段 。 SMR 有望在幾年內(nèi)形成示范堆開始并網(wǎng)發(fā)電 , 聚變堆如果一切順利 , 其商業(yè)化也不會(huì)太遠(yuǎn) 。 據(jù)我個(gè)人預(yù)測 , 未來能源格局將會(huì)出現(xiàn)巨大的顛覆 , 風(fēng)電、光伏等可能會(huì)占到 30%-40% 的份額 , 而包括聚變和裂變在內(nèi)的核電 , 可能會(huì)占 60%-70% 。 這是一個(gè)值得大家長期關(guān)注的方向 。




SMR 不是核能革命 , 而是通往下一代核能的現(xiàn)實(shí)橋梁

無論是第四代核能系統(tǒng) , 還是涵蓋了第三代先進(jìn)輕水堆核電站技術(shù)以及第四代非水冷反應(yīng)堆技術(shù)路線的 SMR , 在 20 世紀(jì) 50 年代均已在實(shí)驗(yàn)堆完成物理意義上的開發(fā)和驗(yàn)證 。 不同反應(yīng)堆各有不同的應(yīng)用場景、技術(shù)成熟度和市場可接受度 。

第四代先進(jìn)核能技術(shù)中 , 鈉冷快堆技術(shù)相對成熟并已完成商業(yè)化示范 , 但它的經(jīng)濟(jì)性尚不能滿足當(dāng)下的能源和市場需求 。 改進(jìn)的壓水堆和沸水堆技術(shù) , 都是經(jīng)過驗(yàn)證的先進(jìn)反應(yīng)堆技術(shù)路線 。 基于先進(jìn)水冷堆技術(shù)和工業(yè)基礎(chǔ)的 SMR , 最先具備商業(yè)化示范和推廣條件 。

超高溫氣冷堆已完成高溫氣冷堆的研究堆、工程示范堆的發(fā)展階段 , 中國在該方向處于國際領(lǐng)先地位 。 由于支持其優(yōu)勢發(fā)揮的耐高溫材料和氦氣透平技術(shù)等還有諸多挑戰(zhàn) , 超高溫氣冷堆的價(jià)值和經(jīng)濟(jì)性難以體現(xiàn) 。 TRISO 核燃料的高溫氣冷堆固有安全性好 , 同時(shí)具備防止核擴(kuò)散的技術(shù)屬性 。

鉛鉍冷卻劑和熔鹽冷卻劑快中子反應(yīng)堆 , 目前還處于研究堆和工程示范堆發(fā)展階段 , 面臨耐腐蝕材料開發(fā)、理論完善和數(shù)據(jù)積累等問題 。 鉛冷快堆和熔鹽堆具備小型化和緊湊型的應(yīng)用場景和發(fā)展空間 , 美俄等國均有戰(zhàn)略性部署 , 在耐腐蝕材料方面的突破值得期待 。

核燃料被普遍看作是先進(jìn)反應(yīng)堆的“卡脖子”問題之一 。 目前的先進(jìn)核燃料和核燃料循環(huán)系統(tǒng)能夠支持先進(jìn)反應(yīng)堆的開發(fā)和應(yīng)用 , 中國已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了 TRISO 核燃料的研發(fā)和商業(yè)化生產(chǎn) , HALEU 燃料開發(fā)和應(yīng)用關(guān)鍵在于是否將這種技術(shù)推廣到民用核能領(lǐng)域 。 現(xiàn)階段 , 核電站燃料元件的鈾富集度控制在 5% 左右 , 采用不超過 20% 富集度的核燃料元件(組件)更多的是立法和監(jiān)督管理問題 。

建立在水冷堆技術(shù)和工業(yè)基礎(chǔ)上的核電法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)管實(shí)踐需要與時(shí)俱進(jìn) 。 各種技術(shù)路線在技術(shù)和工程可行、產(chǎn)品具備經(jīng)濟(jì)競爭力 , 是其能否生存和發(fā)展的前提 。

在目前中美 AI+先進(jìn)核能的競爭領(lǐng)域里 , 考慮到 AI 算力中心的高耗能 , 未來或許可通過 AI + 算力中心 + 數(shù)據(jù)中心 + 先進(jìn)核能 + 新能源 , 構(gòu)建新場景示范來推動(dòng)中國的核電發(fā)展 , 或滿足零碳工業(yè)園、特殊場景等需求 。

未來 3 至 5 年 , 水冷堆 SMR 有可能率先跨過示范到規(guī)模化的門檻 。 在中國 , 國家的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)相對集中 , 而且超高壓、特高壓技術(shù)可支持大電源建設(shè)和遠(yuǎn)距離調(diào)度 。 因此 , 未來 10 年中國的大型先進(jìn)壓水堆仍將作為主力堆型發(fā)展 。

考慮到國家安全、能源安全、電力安全、技術(shù)安全 , 分布式電源、區(qū)塊鏈+智能電網(wǎng)等低成本、高效率的發(fā)展模式也是未來的發(fā)展方向之一 。 更長遠(yuǎn)地來看 , 業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為實(shí)現(xiàn)第四代核能系統(tǒng)的時(shí)間在 2050 年以后 。

我非常期待鉛鉍快堆、熔鹽堆、高溫氣冷堆盡快解決技術(shù)成熟度、材料的耐腐蝕和耐高溫等方面的挑戰(zhàn) , 更好地發(fā)揮出它們的價(jià)值 。 與此同時(shí) , 也希望核聚變能夠盡快實(shí)現(xiàn)反應(yīng)堆級的研究設(shè)施 , 使實(shí)驗(yàn)室的研究盡快產(chǎn)業(yè)化 , 完成工程驗(yàn)證并具備商業(yè)開發(fā)的價(jià)值 , 最終實(shí)現(xiàn)人類對能源的終極夢想 。

參考資料:
https://www.iea.org/reports/the-path-to-a-new-era-for-nuclear-energy/executive-summary
https://www.businesswire.com/news/home/20251121803787/en/Global-Advanced-Nuclear-Technologies-Market-2026-2045-Focus-on-Small-Modular-Reactors-SMRs-Nuclear-Fusion-and-Emerging-Advanced-Technologies---ResearchAndMarkets.com
https://www.gzw.sh.gov.cn/shgzw_zxzx_gqdt/20251120/adc64a9e28eb49d29c2623063b88b91d.html
https://blog.google/company-news/outreach-and-initiatives/sustainability/google-first-advanced-nuclear-reactor-project-with-kairos-power-and-tennessee-valley-authority/
https://www.reuters.com/business/energy/meta-strikes-nuclear-power-agreements-with-three-companies-2026-01-09

排版:KIK


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