首页 AI科技文章正文

钍基熔盐堆突破：中国核电技术换道超车，内陆核电时代来临

AI科技 2025年11月03日 23:46 2 aa


茫茫戈壁滩上，一座无需水源冷却的核反应堆正在改变中国能源格局。

在甘肃武威市民勤县的一片戈壁滩上，一座名为2兆瓦液态燃料钍基熔盐堆的建筑静静矗立。它就是全球唯一运行并实现钍燃料入堆的熔盐堆，也是我国唯一建在戈壁滩的核反应堆。


2025年10月，这座实验堆成功实现钍铀核燃料转换，首次获取钍入熔盐堆运行后实验数据。这标志着中国在第四代先进核能技术领域取得颠覆性突破，为核电产业带来全新可能性。


01 技术突破，钍资源点燃核电新纪元


钍基熔盐堆是以钍为核燃料、以高温熔盐作为冷却剂的第四代先进核能系统。与目前普遍使用的压水堆不同，它采用高温液态熔盐作为冷却剂，无需巨大压力容器，也不用大量水冷却。


中国科学院上海应用物理研究所专家形象地解释：“就像把‘核燃料’放在‘高温的盐’里流动发电，既安全又高效。”


钍本身不能直接发生裂变，如何让它产生能量？技术关键在于：用中子轰击钍原子核，将其转化为高效裂变的铀-233，实现钍铀循环。这堪称核能领域的“点石成金”。


我国钍矿储量丰富，已探明的钍工业储量超过28万吨，仅次于印度，居世界第二位。更重要的是，我国已探明的钍矿大多是开采稀土时的伴生副产品，不仅大幅降低了核燃料的获取成本，更顺带解决了稀土开采的增值利用。


诺贝尔物理学奖获得者卡罗·卢比亚曾表示，如果用钍来发电，按照目前的电能消耗计算，中国的钍储量能够保证未来两万年的发电供应。


钍基熔盐堆突破：中国核电技术换道超车，内陆核电时代来临

02 安全革新，无水冷却颠覆核电选址传统


钍基熔盐堆在安全性方面带来革命性进步。传统核电站是名副其实的“喝水大户”——一座百万千瓦级常规核电机组，每小时需消耗数千吨冷却水。这导致核电站必须选址沿海，依赖大量水资源。


钍基熔盐堆则采用无水冷却技术，从根本上改变了这一局面。它使用的高温熔盐能在600-700°C的高温下保持稳定液态，是完美的“热量搬运工”。在运行过程中，无需外部水源补给，仅靠熔盐在封闭回路中的自然循环，就能持续带走堆芯产生的热量。


上海应用物理研究所总工程师夏晓彬解释道：“钍基熔盐堆可以在常压下运行，无需高压容器，从根本上杜绝了爆炸风险。我们使用的熔盐本身对放射性核素具有很好的包容作用。”


即使发生泄漏的极端情况，熔盐会流入专用安全设施，随温度降低快速凝固，让风险得到控制。此外，反应堆建于地下并配备完整屏蔽系统，进一步增强了安全性。


03 应用前景，多能互补的能源解决方案


钍基熔盐堆技术契合我国“双碳”目标，能与其他清洁能源形成高效互补。中国科学院上海应用物理研究所党委书记、副所长李晴暖指出：“风能跟光能是看天吃饭的，熔盐堆这样的堆型到内陆地区去，可以起到平衡稳定电网的作用。”


目前，钍基熔盐堆的运行温度可达700摄氏度，这一高温特性使其能够高效制氢。上海应用物理研究所所长戴志敏表示：“700℃的时候，钍基熔盐堆可以高温制氢，效率很高，而且它发的电也是核电，是‘绿色’的，这时候制的氢就是‘绿色’的氢。”


钍基熔盐堆技术路线更能与太阳能、风能、高温熔盐储能、高温制氢、煤气油化工等产业深度融合，构建多能互补低碳复合能源系统。这对于解决我国西部地区弃风、弃光问题提供了可行方案。


从研发历程看，中国钍基熔盐堆走过了一条艰辛但坚定的道路。2011年，中国科学院启动先导科技专项“未来先进核裂变能——钍基熔盐堆核能系统”。经过十余年努力，近百家科研机构参与攻克了实验堆设计、关键材料与设备研制等一系列技术难题。


目前，实验堆整体国产化率超过90%，关键核心设备全部实现国产化。团队计划以2035年建成百兆瓦级钍基熔盐堆示范工程并实现示范应用为目标，加速技术迭代与工程转化。


钍基熔盐堆突破：中国核电技术换道超车，内陆核电时代来临

04 投资布局，产业链全解析与潜力公司


随着钍基熔盐堆技术取得突破，核电产业链迎来新的投资机遇。整个产业链呈现“上游材料拼稀缺、中游设备比技术、下游应用看场景”的分化格局。


上游：核燃料与材料领域

包钢股份（600010）：掌控白云鄂博矿区大量钍资源，2025年完成高纯度钍提取中试，成本降低30%，为钍基堆提供原料保障。

北方稀土（600111）：已实现从白云鄂博稀土尾矿中提取纯度95%以上的钍金属，将钍与稀土、铌等伴生矿的高效分离率提升至90%以上。

宝色股份（300402）：为实验堆提供主容器、堆内支撑装置等关键设备，其掌握的高温镍基合金焊接技术，解决了熔盐腐蚀这一行业难题。


中游：设备制造领域


上海电气（601727）：国内唯一同时掌握高温合金熔盐泵、热交换器等关键设备制造能力的企业，已参与中科院钍基熔盐堆专项设备研制。

江苏神通（002438）：核级蝶阀、球阀市场份额超90%，为实验堆定制开发耐700℃高温的专用阀门，密封性能优异。

东方电气（600875）：参与熔盐堆主泵、换热器等核心设备的研发与制造，具备批量生产百万千瓦级核电机组设备的能力。


下游：运营与服务领域


中国核电（601985）：通过旗下中核甘肃核能有限公司参与实验堆的运营调试工作，为后续规模化运营储备经验。

中国广核（003816）：旗下中核广核研究院参与钍燃料棒制备工艺的联合研发，为实验堆的钍燃料制备提供技术支撑。

钍基熔盐堆突破：中国核电技术换道超车，内陆核电时代来临


05 投资建议与风险提示


从投资角度看，钍基熔盐堆产业链各环节投资价值与风险特征各异。


短期看设备：钍基熔盐堆设备招标即将启动，上海电气、应流股份等设备商将直接受益。设备类公司业绩弹性更大，但需关注设备交付周期与示范堆建设进度。


长期看运营：中国核电、中国广核等运营龙头具备业绩高确定性和高分红属性，适合风险偏好较低、追求长期稳定回报的投资者。


风险提示


1. 技术成熟度风险：钍基熔盐堆尚处示范阶段，若商业化过程中出现技术故障，可能引发行业信任危机。

2. 政策审批风险：核电项目审批严格，新型技术审批周期可能长达5-10年，企业面临“投入大、回报慢”的困境。

3. 公众接受风险：核能安全问题敏感度高，若出现舆论负面事件，可能导致项目推进受阻。

4. 市场竞争风险：产业链各环节竞争格局不同，部分领域可能存在价格战风险，影响企业盈利能力。


从戈壁滩上的实验堆到未来可能的商业应用，中国钍基熔盐堆技术正开启核电发展新路径。它不仅可能解决我国铀资源匮乏问题，更将推动核电从沿海走向内陆，与可再生能源形成多能互补的低碳能源体系。


随着钍基熔盐堆技术的不断成熟和产业链的完善，中国有望在全球第四代核电技术竞赛中保持领先地位，为全球能源转型提供“中国方案”。


免责声明


本文内容基于公开信息整理，仅供参考使用，不构成任何投资建议。投资有风险，入市需谨慎。投资者应自主做出投资决策，自行承担投资风险。钍基熔盐堆技术仍处于示范阶段，商业化应用存在不确定性。股市有风险，投资需谨慎。

相关文章

发表评论

长征号 Copyright © 2013-2024 长征号. All Rights Reserved.  sitemap