够中国用两万年！中国突破“无限能源”：将开建全球首座钍熔盐堆

排行榜 2025年10月04日 21:22 0 admin

2024年6月17日，一座隐藏在甘肃武威戈壁滩的神秘核能装置，悄然实现了满功率稳定运行。这座实验反应堆，不冒烟、不排水、也不需要高压冷却，却被称为“能量锅”，其内部煮沸的并非普通液体，而是700°C的液态氟化盐，溶解其中的是一种被忽视了几十年的金属元素——钍。

这项技术的名字叫“钍基熔盐堆”，听起来有些陌生，但它却被誉为人类通往“无限能源”的钥匙。根据中国科学院的测算，仅140万吨钍资源，就足够14亿人用电两万年，而中国，恰好拥有全球四分之三的钍储量。

这不是空谈。就在2025年，中国计划开建全球首座10兆瓦级钍基熔盐核电站，并计划在2029年实现并网发电。这项堪比“核能革命”的突破，正在悄悄改变世界能源格局。这项被美国60年前放弃的技术，为何如今在中国落地生根？中国又是如何一步步突破这项世界级难题的？

钍，这个元素并不稀罕，中国的稀土矿里几乎都能顺手带出来。在内蒙古白云鄂博矿区，工人们一边开采稀土，一边“顺手捞钍”。这些原本被当作废料的钍矿，如今成了无价之宝。中国现有钍矿资源超过140万吨，占全球的74%，而这一切，竟是稀土开采的“副产品”。

对比之下，美国、印度虽然也有钍资源，但要么分布稀疏，要么难以分离，没有中国这样的“富钍富产”优势。中国的“富钍贫铀”局面，反倒逼出了这条独特的能源路径。

中国不是突然搞出来这个反应堆的，这背后是几十年的积累。早在1970年代，中国就已经开始研究钍基熔盐堆，那时候叫“728工程”。那时的科研人员手头只有美国解密的技术图纸，材料和工艺都得靠自己琢磨。因为无法解决耐腐蚀问题，项目被迫搁置。

直到2011年，转机才真正到来。中国科学院将钍基熔盐堆列为国家级战略项目，整合了十家科研单位，开始全力攻关材料腐蚀、燃料提纯等技术难题。为了解决熔盐高温腐蚀的问题，科研人员反复实验，在镍基合金中加入铬、钼、钨等微量元素，最终开发出一种新型耐蚀材料。

这种材料在700°C高温氟化盐中连续浸泡五年，腐蚀仅为国外样品的10%。这种进展，连德国专家都感到吃惊。2017年4月，甘肃武威与中科院签署合作协议，正式启动钍基熔盐堆实验项目。

2018年9月，项目开工建设。2019年，第一台缩比仿真堆建成，验证材料性能。2021年，2兆瓦实验堆TMSR-LF1主体完工，并于2023年获得运行许可。

到了2024年6月，这座实验堆已运行超过1000小时，具备满功率连续运行能力，并且实现了全球首次“不停机补充钍燃料”，这意味着钍堆真正具备了“边运行边加料”的能力。这套技术，不仅在中国实现了全流程验证，更以实际运行数据，彻底打破了西方对熔盐堆“不稳定、不安全”的质疑。

钍熔盐堆的优势，不止是发电。由于能输出700°C的高温热能，钍基熔盐堆还能用于海水淡化、绿氢制备、区域供热和船舶动力。其中，氢能的制备效率比传统电解水提升40%，基本可以与化石能源成本持平。

曾经只能建在河边、海边的核电站，如今可以建在干旱的戈壁滩、沙漠甚至高原。熔盐冷却系统不需要大量水源，彻底打破了传统核电的选址限制。小型模块化设计更是让它像“集装箱”一样随建随用，适合偏远岛屿、边防哨所、月球基地等特殊场景。

这项技术也已应用到船舶动力领域。2023年底，中国船舶集团江南造船发布了全球首型24000TEU级钍基核动力集装箱船方案。这艘长达400米的巨轮，采用的正是钍基熔盐堆作为动力系统，获得了挪威船级社的原则性认证。

钍堆结构小巧、能量密度高、发热稳定、运行安静，非常适合用于大型远洋货轮、核潜艇甚至未来的航母动力系统。钍不会制造核武器，也大大降低了“核扩散”的风险。

除了技术上的突破，钍堆背后是整个产业链的崛起。如今中国已建成了从钍矿开采、燃料提纯、材料研发、堆体制造、废料处理到氢能产出的完整闭环体系。2024年7月，国产UNSN10003合金管道正式投产，打破了高端材料对外依赖。

上千家企业参与项目建设，从钢铁、化工到装备制造，带动的是一整条高端制造产业链，不仅是科技成果，更是实打实的就业和工业升级。

对比来看，美国早在1965年就建成了世界上第一座钍熔盐实验堆——MSRE。该堆运行到1969年便被搁置，因为钍不适合制造核武器，而冷战时期的美国更在意军用价值。后来因为材料腐蚀、经济效益等问题，美国彻底放弃了熔盐堆计划。

如今看到中国完成了他们当年未竟的事业，美国橡树岭实验室的老专家开始翻阅中国实验视频反复研究，甚至美国能源部也悄悄重启了熔盐堆研究计划。但就目前而言，中国在这个方向的技术积累、运行经验、工程能力，已经领先全球至少10年。

钍基熔盐堆并非没有问题，最难的还是“在线分离裂变产物”。钍在反应过程中会形成铀-233继续裂变，但同时也会产生一些“搅局”的裂变产物。这些产物如果积累过多，会影响燃料效率。

中国的科研团队开发了在线净化系统，可以边运行边清除这些产物。虽然还在完善阶段，但已经突破了熔盐反应堆商业化的最大障碍之一。

2025年，中国将在武威开建全球首座10兆瓦级钍基熔盐堆核电站，计划2029年并网发电。这座核电站将采用小型模块化设计，一部分用于发电，另一部分用于绿氢产出。项目一旦建成，将成为全球首个“多能互补”的熔盐堆能源站。

中国还计划在2030年代初期启动60兆瓦示范堆建设，逐步推进到百兆瓦级商业堆，目标是2060年前形成成熟产业链，助力碳中和目标。

如今的中国，正从“清洁能源的追随者”变成“游戏规则的制定者”。在新能源领域，中国光伏组件出口占全球90%，新能源汽车全球份额超过67%，储能产业占比85%。如果钍能顺利商用，中国将在能源领域形成“全链路优势”。

这不是技术的炫技，而是对未来的资源控制力。钍的利用，让中国摆脱了对铀的依赖，避免了被卡脖子的风险，更是对国家能源战略安全的根本保障。

钍堆不是一夜之间建成的，它是中国科研人十几年夜以继日的成果。也不是简单的“新能源项目”，而是一次能源格局的重塑。属于中国的“无限能源时代”，正在悄然展开。

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