中國核反應堆技術擴大全球影響力

一、中國政策支持小型模塊化反應堆、第四代技術和核聚變研究發展 

      根據亞洲時報報導，隨著中國量產「華龍一號」（HPR1000），中國正取得核電技術領先。中國本土化和出口導向的雙重目標長期以來一直是其核電戰略。中核集團於2019年收購了納米比亞的羅辛鈾礦，凸顯中國在核電領域增長的主導地位。中國對國有企業的支持使其能夠建立垂直整合的核工業，推動小型模塊化反應堆（SMR）、第四代技術和核聚變研究的快速發展。此外，中美競爭的加劇正在重塑全球核電局勢。自1983年根據《核能發展政策要點》採用壓水堆技術以來，中國的核電路線圖遵循三步走戰略：從熱反應堆開始，接著推進快滋生反應堆，最終發展核聚變。2003年中國國務院批准的《國家核電發展規劃（2005-2020年）》正式確定了從二代向三代反應堆過渡的路線，刺激了HPR1000的發展。中國現在在反應堆設計和建造方面基本上是自給自足的，並正在追求封閉式核燃料循環作為其長期戰略的一部分。同時，中核集團的玲瓏一號（ACP100）是世界第一台陸基小型模塊化反應堆（SMR），計劃於 2026 年進入商業運營。除了在SMR部署方面取得進展外，中國還展現了建造第四代核反應堆的能力。中國核工業集團公司和中國華能集團在石島灣建造的高溫氣冷反應堆（HTR-PM）是世界上第一座進入商業運行的第四代核反應堆。反應堆使用TRISO燃料丸，適應高溫爐心，並提高燃料效率。由於高溫運行，它使用氦氣作為冷卻劑。高溫氣冷反應器技術的自主開發始於2006年發布的《國家中長期科學和技術發展規劃綱要》。2012年，反應堆建設開始，2023年開始商業運行。自2022年以來，中國—東盟和平利用核技術論壇每年舉辦一次，重點從培訓和研究合作轉向中國如何在東南亞輸出技術、建設核電站。 

       利用核聚變發電可永遠解決能源問題，核聚變發生於兩個輕原子核，在極端高溫與高壓下結合形成較重的原子核。雖然釋放大量能量，但產生的放射性廢棄物極少且無碳排放，使其成為幾乎無限潔淨能源的潛在來源。迄今為止，尚無國家能實現此類技術，但自2022年美國在勞倫斯利弗莫國家實驗室國家點火設施達到淨核融合能源以來，核融合軍備競賽早已開始並加劇。中國視核融合為未來能源結構的核心支柱，並視為減少對化石燃料進口的手段。中國計劃在2030年代中期測試運轉核聚核反應堆，最終目標是在2050年建成商業化聚合核電站。2025年1月，中國所謂的「人造太陽」實驗性先進超導托卡馬克（EAST）實現了穩態高限制等離子體，持續了1,066秒，遠超先前403秒的紀錄。2025年3月，成都HL-3托卡馬克反應堆實現了1.17億°C的離子溫度和1.6億°C的電子溫度——這是國內聚變計劃的「雙一億度」里程碑。中核集團最近組建了一個大型聚變創新聯盟，涉及二十多家國有企業、大學和研究機構。美國越來越注意到中國在聚變技術方面的快速進步，加大了對國內核聚變的支持力度。美國能源部的基於里程碑的聚變開發計劃旨在通過與私營公司合作來加速試驗反應堆的進展，而核管理委員會正在製定簡化的許可框架以促進商業部署。隨著各國尋求能源安全，中國正在利用反應堆技術擴大全球影響力。 

二、核能擴張的反對與機遇 

      美國國家利益雜誌撰文稱，反核論者對新反應堆雖持懷疑態度，但人工智慧需求、國防計畫和聯邦融資可能會引發美國核能復興。美國目前大型核電機組的興建停滯，而300MW以下的小型反應器只是紙上作業不像中國步入實際行動。當然，一份關於 OKLO 的新報告引發了人們對技術準備情況的許多擔憂。美國川普政府的核能目標是贏得與中國的人工智慧（AI）競賽。這意味著需將能源資源集中在數據中心建設上。如今，美國擁有 522 個數據中心，約佔世界總數的一半。預計到 2028 年，另外 280 個將上線。這將使該行業的能源需求從佔美國總電力的2% 躍升至12%。美國增加的最後核電站是2024年在喬治亞州的沃格特勒發電站完成 2.2 GW。相比之下，中國有 33 座反應堆在建中，另有 43 座正在計劃中。核電批評者對新建反應堆的成本效益、許可能力和交付確定性有三重擔憂。這些反應堆可能需要十年或更長時間才能準備好部署，無法滿足人工智慧熱潮。啟動美國的核建設將需要數十億美元的融資，而之前核電廠建設成本大幅超支的歷史蒙上了陰影。獲得高化驗低濃縮鈾 （HALEU） 核燃料是小型反應堆的主要瓶頸，如果國內鈾濃縮不能迅速擴大規模，燃料供應可能會成為美國核電面臨的挑戰。雖然小型模組堆(SMR) 懷疑論者依靠商業要求來扼殺下一代反應堆的生存能力，但未充分考慮美國國防部 對小型反應堆開發的承諾。 

       過去 40 年來，美國核反應堆的出口急劇放緩，但目前有所改善。AP-1000 計劃在波蘭建造，反應堆可能部署在芬蘭、保加利亞、斯洛維尼亞和烏克蘭。這種情況是由於與俄羅斯能源脫鉤的需要所推動的。但美國在小型反應堆出口市場上表現不佳。然而，這些 SMR 作為出口技術具有適用性，特別是對於人口和能源需求不斷增長的發展中經濟體國家。但有必要首先在其中許多國家發展核電容量和基礎設施。儘管美國已向羅馬尼亞和加納提供了 SMR 模擬器，但它並沒有導致美國新興反應堆的許多市場的發展。該過程需要演變成確定目標國家，然後運用必要的技術和財政資源來開發這些國家以進口美國小型反應堆。智庫 Clearpath 提出了能源安全契約的概念，該契約將使美國的核能和金融工具保持一致，以實現這一目標。它提出了為期 5 至 10 年的協議，使美國政府的各個官僚機構保持一致，努力實現支持美國外交政策和能源安全目標的“明確、可衡量的成果”。這一概念將增強美國贏得核市場的能力，對抗俄羅斯和中國的國有融資公司，這些公司已經在運營自己的 SMR。為美國小型反應堆搶佔北美以外的市場將推動其在美國的商業化，從而回應批評者的擔憂。 

三、中國在全球核能競賽超越美國 

       紐約時報最近發文承認中國核電技術已超越美國，中國在興建核能電廠方面通常能掌握工期及控制成本，這是美國及西方國家所不及的。沃格特勒核電站3、4號機組是美國30年來首次開工新建的核電站，但受工期延誤的困擾，它們已成為史上建造成本最昂貴的兩座反應爐。中國正迅速成為世界核能產業的領導者，正在建造的反應爐數量與其他國家的總數幾乎相當。到2030年，中國的核電裝置容量很快將超過美國。美國卡內基和平基金會高級研究員馬克希布斯說中國正在非常迅速地建設核電，向世界展示其核能發展勢不可當。隨著中美在全球爭奪主導地位，能源已成為地緣政治的戰場。中國已攻克核電站各項技術，中國核能發展有政府的大力支持，三個國有的核電集團用政府支持的低利率貸款建造新反應堆，融資成本能占到造價的三分之一。「第三代」核電機組共有五種，分別為美國的AP1000、法國的EPR、俄羅斯的VVER，以及中國自己的華龍一號和國和一號。華龍一號是中核公司的ACP1000和中廣核公司的ACPR1000兩種技術的融合；國和一號則是在消化、吸收、全面掌握AP1000的基礎上，開發出的功率更大的核電機組技術。華龍一號是在法國二代堆M310基礎上改進而來設計較繁雜，而國和一號則是基於美國西屋純三代堆AP1000的功率放大版本。隨著時間推移，中國迅速布署越來越現代化的核電機組產生了規模經濟和邊做邊學的效果，使中國核工業在增量創新中獲得優勢。 

      目前中國的注意力主要集中在發展本國的核電站，但中國政府的最終計畫是向全球出口核能技術。向其他國家出口反應器將圍繞電站建設、核安以及燃料管理等建立深厚的合作關係網。雖然俄羅斯目前在該市場佔據主導地位，但中國日益提升的技術實力將縮小與俄羅斯的差距。競爭正在加劇。受更低成本許諾的吸引。中國已經建造了其所謂世界上的第一座「第四代」反應堆，即一種氣冷反應堆，除發電外，還能為重工業供熱、提供蒸汽。中國也在進行技術研發，或讓反應器用更少的鈾，例如釷反應器，或對乏核燃料進行再循環利用。這顯示中國認識到國內沒有足夠的鈾資源來支撐傳統反應器的大規模擴建。即使美國公司和實驗室仍處於創新前沿，最近已有報告稱，中國在廣泛部署下一代反應器的能力上已領先美國10到15年。以往，美國發明了太陽能電池板和電池，但中國是第一個實現規模化生產並主導全球市場的國家。