中國車載核反應堆問世，有何突破？香港新聞網8月28日電（記者 王少喆）核反應堆居然可以裝上普通卡車隨走隨用？近日，中科院合肥物質科學研究院研發的代號“核電寶”10兆瓦級車載核反應堆，順利完成集成模擬實測。科技領域觀察者曹波指出，這是全球範圍內首次有公開報導車載核反應堆完成工程化測試，標誌著核反應堆第一次擺脫了海岸與龐大土建基建的束縛，變得可以像普通柴油發電機一樣，被直接運送到任何需要電力的地方。 曹波詳細分析指出，在大多數人的固有印象中，核電站向來只能建在海邊或大河旁，占地極廣，且堆芯必須被數米厚的鋼筋混凝土層層包裹。這主要是由傳統核反應堆的物理特性決定的： 傳統壓水堆的機動困境： 目前全球主流商用核電站普遍採用壓水堆（PWR）技術，需以普通水作為冷卻劑。為了使水在高達300多攝氏度的運行溫度下保持液態，系統必須維持約150個標準大氣壓（相當於家用高壓鍋工作壓力的幾十倍）。為了承受如此巨大的壓力，反應堆的壓力容器必須造得極其厚重，外層還需建幾米厚的鋼筋混凝土安全殼以防失水事故，導致設施體積與重量龐大，與“可移動”完全無關。 微型集裝箱化的實現： 整套“核電寶”長6.1米、寬高各2.6米、總重28噸，尺寸剛好等同於一個標準集裝箱，普通重型卡車即可完成整體運輸。 第四代鉛鉍快堆技術突破： 曹波強調，“核電寶”能裝上車的核心原因，在於採用了第四代鉛鉍快堆技術。該技術不再用水當冷卻劑，而是換成了液態鉛鉍合金。 常壓運行：鉛鉍合金沸點高達1670℃，在常壓下就能保持液態，完全不需要高壓容器來維持狀態，一舉省去厚重的壓力容器與混凝土安全殼。 輻射自屏蔽：鉛鉍合金本身具備極佳的核輻射阻擋能力，可大幅減少防護層的重量與體積。 堆芯大幅縮小：經過多重優化，其反應堆芯體積縮小至同等功率壓水堆的四分之一，整套發電系統剛好能集成進標準集裝箱模塊內。 超長運行壽命：一次加裝核燃料即可連續穩定運行10年以上，長壽命版本甚至可達30年，運行期間完全無需補充燃料。
▲10兆瓦級“核電寶”工程集成模擬實驗樣機。圖源自《中國工程科學》 曹波觀察到，小型可移動核反應堆已成為全球主要國家競相布局的新賽道，但各國在技術路線抉擇與工程落地進度上差異顯著： 中國“核電寶”： 採用四代鉛鉍快堆技術，功率10兆瓦、總重28噸。目前已完成工程化集成模擬實測，預計2027年啟動示範工程、2028年左右實現商用，工程進度領先全球。 美國（NuScale / Pele計畫 / 私營企業）： NuScale：選擇傳統壓水堆小型化路線，設計功率77兆瓦。雖然於2023年拿到美國核監管委員會設計認證，但曹波指出，其本質仍是高壓運行且需建安全殼，缺乏機動能力；後因旗艦項目預估造價從53億美元暴漲至93億美元，商業化陷入停滯，項目於2023年11月終止。 Pele計畫與私營企業：美國國防部2019年啟動Pele計畫研發微型堆；今年6月，Antares宣稱其Mark-0反應堆在實驗室達到臨界狀態，但距離完整工程樣機仍有距離；Nuclea Energy的Morpheus鉛冷反應堆號稱可運輸，但今年8月才剛簽訂選址協議，尚處極早期階段。 俄羅斯 Shelf-M： 採用小型壓水堆路線，功率10兆瓦。但曹波提到，整套裝置總重高達約370噸，機動性較差，只能依靠駁船或特重型車輛整體運輸。該項目剛完成選址勘測，計劃2030年投入運行。 日本 三菱重工： 研發超小型核反應堆“微型爐”，設計功率僅500千瓦，規模比“核電寶”小一個量級，計劃最快也要到2030年代才能實現商用。 曹波認為，這款車載核反應堆的現實意義遠不止於技術突破，它能直接解決大量離網與高耗能場景的供電痛點： 離網極端環境供電： 適用於南海島礁、西部邊境哨所、遠洋鑽井平台及南北極科考站。在這些遠離主電網、補給極其困難的區域，移動式車載反應堆僅佔用極少土地，就能提供大功率且近乎無限續航的穩定電力。 AI數據中心專用“零碳發電機”： 曹波特別強調，當前爆發式增長的全球AI算力產業，最大瓶頸正是電力供應。一座中型AI數據中心一年需消耗數億度電，且必須24小時不間斷穩定供電（彭博社報導顯示美國原定2026年上線的數據中心近半因缺電推遲或取消）。在中國算力向西部轉移（東數西算）過程中，西部很多地區電網配套跟不上，且風電、水電存在波動性。“核電寶”可直接拉到數據中心旁部署作為專用電源，提供不受天氣影響的24小時零碳電力。 優化全國能源佈局與結構： 曹波指出，中國目前總發電量領先，但核電占總發電量比重僅約4.8%，遠低於美法等國，且現有核電站幾乎全集中於沿海。傳統大型核電站選址苛刻、建設週期長；車載小型堆靈活性高，無需複雜選址與基建，能快速填補內陸偏遠地區與新興算力基地的供電缺口。 針對外界關注的大規模普及時間表，曹波提醒，車載核反應堆要走入廣泛民用市場仍面臨三重考驗： 材料長效腐蝕性能驗證： 液態鉛鉍合金在高溫、高流速與高中子輻射環境下，對管道和堆芯結構具有強腐蝕性。研發團隊雖採用了耐腐蝕材料與控氧方案，但長期運行的真實性能數據、材料老化速度及更換週期，仍有待實際示範工程積累驗證。 製造成本與規模化門檻： 目前設備處於樣機階段，小批量生產單台價格極其昂貴，發電成本無法與大型核電站競爭。曹波預計，往後一段時期內，車載堆將局限於軍事、科考、AI算力等對電價不敏感的高價值領域，未來必須建立規模化製造能力以降低成本。 移動式核監管法規空白： 國內外對車載核反應堆的監管均面臨空白。例如今年1月剛施行的《原子能法》主要針對固定式核電站的選址與建設，對於可隨車移動的反應堆，其審批主體、審批標準、運輸過程監管及部署後的定期檢查，現行法規均未明確。 曹波總結表示，按照研發團隊規劃，“核電寶”預計於2027年啟動示範工程，2028年左右實現商用，這一時間表相當務實。 長遠來看，車載核反應堆不會取代傳統大型核電站，而是成為電力體系中的重要補充——由固定大電站負責城市與工業的基礎供電，移動反應堆負責離網場景、新興算力基地與應急供電，形成高低搭配、靈活高效的核能供給體系。對中國而言，這次突破不僅是四代核能技術的工程化落地，更意味著未來在能源安全、AI算力競爭及國防民生領域多了一張戰略底牌。（完） 【編輯：王少喆】
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