国内外核裂变与核聚变发展现状

全球核能发展正经历深刻变革,核裂变技术向更安全、经济的第四代和小型模块化堆(SMR)演进,中国在高温气冷堆等领域取得领先;核聚变技术则处于实验向工程验证的关键期,ITER项目持续推进,私营企业创新活跃。各国政策普遍支持核能发展,国际合作与竞争并存。商业化方面,核能经济性面临挑战,但SMR和四代堆潜力巨大;产业链日趋成熟,市场前景广阔,尤其在新兴市场。安全与公众接受度仍是关键,技术进步、废料处理方案完善及有效公众沟通是提升社会认可度的核心。

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技术层面:核裂变与核聚变的技术突破与趋势

中国核裂变技术进展:四代核电的领先与突破

中国在第四代核电技术领域取得了显著成就,形成了高温气冷堆、钠冷快堆、钍基熔盐堆和小型模块化反应堆(SMR)多元技术路线并行发展的格局,并在部分领域实现了全球引领 。高温气冷堆技术是中国四代核电的重要突破之一。位于山东省荣成市的石岛湾高温气冷堆核电站示范工程是全球首座投入商业运行的第四代核电站,标志着中国在该技术领域达到世界领先水平 。该示范工程装机容量为20万千瓦,年发电量足以满足20万户家庭的用电需求,其固有的高安全可靠性、发电效率高、环境适应性强以及用途广泛等优点,在核能发电、热电冷联产等领域展现出广阔的商业化应用前景 。该工程从2012年12月开工建设,到2023年12月正式投入商业运行,历时11年,是中国核能技术发展的一个重要里程碑 。中国从上世纪80年代就开始进行以固有安全为主要特征的先进核能技术研发,清华大学核能与新能源技术研究院在王大中院士的带领下,突破了球形燃料元件、球床流动特性等多项关键技术,于2000年建成了10兆瓦高温气冷实验堆,为后续的商业化示范奠定了坚实基础 。高温气冷堆发电模块(HTR-PM)的设计研究重心已从追求较高出口温度转移到较低出口温度(700-850°C之间),以降低技术风险并满足未来十年发电和工艺供热的巨大应用潜力 。

钠冷快堆是另一条重要的技术路线。中国的钠冷快堆示范工程采用一体化设计,增殖比达到1.2,可实现核燃料的增殖利用,配套的铅铋快堆技术也取得重要进展 。中核集团原子能科学研究院的实验快堆是中国第四代钠冷快堆的研发平台,采用钠作为冷却剂 。中国核能发展的中长期目标之一是开发以钠冷快堆为主的第四代核能系统,并积极开发模块化小堆 。钠冷快堆在高放废物处理技术方面的突破,将有力推动闭式燃料循环的实现 。此外,钍基熔盐堆技术也取得了重要进展。中国利用丰富的钍资源,在甘肃武威建成了实验堆,开创了核能利用新途径 。钍基熔盐堆采用液态燃料和高温运行特点,其燃料利用率有望提升至90% 。中国在钍基熔盐堆领域历经15年攻关,攻克了高温熔盐腐蚀等“卡脖子”技术,例如研发出可耐1000℃高温的新型镍基合金,将熔盐腐蚀速率控制在每年0.1毫米以下,寿命较传统材料提升10倍 。位于甘肃武威的2兆瓦液态燃料钍基熔盐实验堆(TMSR-LF1)已于2023年10月首次临界,12月成功发电,2024年6月满功率运行,10月完成世界首次熔盐堆加钍实验,并于2025年4月宣布实现连续稳定运行,成为全球唯一运行中的钍基熔盐堆 。中国正在加快一体化快堆的工程研制,预计在2040年前后有望开始规模化发展,成为新开工核电机型的主力,以解决中国核能可持续发展和核燃料长期安全有效供应的问题 。

小型模块化反应堆(SMR)也是中国核能技术升级的重要趋势之一。SMR因其灵活性高、初始投资低、适用场景广等特点,成为核能发展新热点 。中国在小型压水反应堆发展方面取得重要进展,已形成陆上小型堆、海上浮动堆、多功能供热堆等系列化产品 。全球首个陆上商用模块化小堆“玲龙一号”已完成外穹顶吊装,预计2026年建成投产 。特别值得关注的是,中国研发的铅铋快堆小型化技术取得突破,这种革命性设计将快堆技术与小型化优势相结合,既保持了燃料高效利用特点,又具备了模块化部署优势,为偏远地区能源供应、海岛开发等特殊场景提供了全新解决方案 。中国核能行业协会发布的《中国核能发展报告2024》蓝皮书显示,中国在建核电机组数量和装机容量均保持世界第一,其中以“华龙一号”和“国和一号”为代表的自主第三代核电技术正在有序部署,同时第四代核电技术的多个技术方向也取得了突破性进展 。根据《全球及中国第四代核电产业发展白皮书(2025年)》的数据,2025年全球在建的第四代核电机组超过30座,其中中国占比高达45% 。中国不仅在反应堆建设数量上领先,在技术自主化方面也取得了重要突破,例如中国已经形成了完整的高温气冷堆产业链,核心设备的国产化率达到了92% 。此外,中国主导的《高温气冷堆设计规范》已成为国际标准,这标志着中国在高温气冷堆领域的技术实力得到了国际认可 。

国际核裂变技术动态:小堆(SMR)与四代核电的多元化发展

国际上,第四代核电技术正从实验验证阶段迈入商业化初期,各国在技术路线选择上呈现多元化趋势。除了中国在高温气冷堆领域的领先地位外,钠冷快堆和熔盐堆技术也进入了工程验证阶段 。小型模块化反应堆(SMR)因其潜在的固有安全性、模块化建造、部署灵活性以及更低的初始投资成本等优势,成为全球核能技术创新的核心方向之一,并吸引了包括谷歌、亚马逊等科技巨头的跨界布局 。截至2025年第二季度,全球已有超过40个SMR项目进入研发或建设阶段 。美国在SMR研发方面取得了一些标志性成就,例如NuScale Power成为首家获得美国核管会(NRC)设计认证的SMR公司,其设计的50兆瓦模块化反应堆为行业奠定了基础 。X-energy和TerraPower等公司也在能源部的先进反应堆示范计划(ARDP)支持下,积极推进示范电站的建设 。美国能源部(DOE)计划到2026年7月前至少启动三个小型模块化反应堆(SMRs),并已投入9亿美元推动SMRs从设计走向现实 。该计划针对的是先进的第三代+反应堆,要求使用轻水作为冷却剂,低浓缩铀作为燃料,单机发电量在50至350兆瓦之间 。

欧洲供应商在快堆燃料循环系统领域保持技术优势,而日本企业在钠冷快堆安全系统市场占据约35%的份额,显示出各国在不同技术细分领域的专长 。俄罗斯在钠冷快堆技术方面取得了显著进展。俄罗斯已颁发许可证启动第四代核电原型机组BN-1200M的建设,该反应堆采用钠冷快堆技术路线,额定功率1200兆瓦,较前代机组功率提升50% 。该技术通过闭式核燃料循环实现钚及次锕系元素再利用,理论上可将铀资源利用率从传统轻水堆的1%提升至60%以上 。Rosatom计划通过BN-1200M原型堆验证自主知识产权的第四代核电技术体系,为后续规模化商用奠定基础,并规划别洛雅尔斯克5号机组于2030年前实现并网发电,届时将成为全球首座投入商业运营的第四代快中子反应堆电站 。俄罗斯的“罗蒙诺索夫院士”号浮动核电站(配备两个35 MWe的KLT-40S反应堆)自2020年5月起在佩韦克市投入商业运营,提供热能和电力 。第四代核能系统国际论坛(GIF)致力于验证第四代核能系统的能力,并吸取福岛核事故的教训,以期使这些系统达到最高核安全水平 。GIF关注的系统包括气冷快堆(GFR)、钠冷快堆(SFR)、铅冷快堆(LFR)、熔盐堆(MSR)、超临界水冷堆(SCWR)和甚高温气冷堆(VHTR)等 。例如,GFR的目标是开发热功率为2400MW的可实现增殖平衡的参考概念,并改进事故安全管理和燃料技术 。超临界水冷堆(SCWR)则因其高效率和潜在的成本效益而受到关注,日本和欧洲均已开发出预概念设计,净效率预计可达43%-44%,费用相较于现有压水堆或沸水堆可减少20%-30% 。全球有超过80种SMR技术设计正在18个国家开发,美国以22种设计领先,其次是俄罗斯(17种)、中国(10种)、日本(5种)、加拿大(5种)和英国(4种)。

中国核聚变技术进展:EAST与ITER项目的贡献

中国在可控核聚变能源研究领域取得了显著进展,正从“追赶者”向“赶超者”乃至“领导者”的目标稳步迈进,特别是在磁约束聚变方向,托卡马克装置的研究处于国际领先地位 。中国全面参与了国际热核聚变实验堆(ITER)项目的建设和研究,为这一全球最大的聚变合作项目做出了重要贡献 。同时,中国正在自主设计、研发中国聚变工程试验堆(CFETR),目标是填补ITER和未来商业聚变堆之间的技术空白,为最终实现聚变能的应用奠定坚实基础 。中国的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST),也被称为“人造太阳”,近年来不断创造新的世界纪录。2025年1月20日,EAST项目首次完成了一亿摄氏度1000秒的长脉冲高约束模运行,创造了新的世界纪录 。这一成就表明中国在核聚变领域取得了显著进展,有望在未来十年内实现重大突破 。紧接着在2025年3月,新一代“人造太阳”“中国环流三号”(HL-3)实现了“双亿度”,即原子核温度达到1.17亿摄氏度,电子温度达到1.6亿摄氏度,标志着研究进入燃烧实验阶段 。中国“环流三号”核聚变实验装置在成都成功达成高温等离子体连续稳定运行300秒,运行温度高达1.5亿摄氏度 。这些突破为中国聚变能的未来发展奠定了坚实基础。

中国在聚变堆关键部件和材料研发方面也取得了重要进展。CFETR已完成核心部件国产化率突破90% 。在超导材料、第一壁材料和氚循环技术领域,中国取得了突破性进展,2025年新增专利数量占全球总量的38% 。例如,西部超导制备的Nb3Sn超导线被行业广泛采纳;安泰科技制备的低杂波天线钨串式限制器等已用于东方超环(EAST)超导托卡马克核聚变实验装置中 。此外,中国在偏滤器热负荷处理技术上取得突破,EAST装置实现400秒长脉冲放电 。在二回路能量转换领域,中国布局超前,蒸汽发生器热效率突破52% 。这些技术进步为未来清洁能源的供应提供了坚实的技术支撑,并进一步完善了可控核聚变的产业链布局 。中国在聚变领域的投入持续增加,根据美国能源部下属核聚变能源科学办公室的数据,中国政府每年投入约15亿美元用于支持核聚变研究,远超美国联邦政府的年均投入 。2025年,中核集团联合25家央企、科研院所及高校成立了可控核聚变创新联合体,并发布了首批技术攻关任务,旨在打通“实验装置-工程堆-商业电站”的全链条 。民营资本也积极布局聚变领域,例如能量奇点、星环聚能等企业已募集超过14亿元资金,推动高温超导磁体、球形托卡马克等技术的研发 。中国的目标是到2035年建成首个聚变示范堆(CFETR),并在2040年前实现并网发电 。

国际核聚变技术动态:ITER项目进展与私营企业创新

国际热核聚变实验堆(ITER)项目是全球最大的核聚变研究和工程计划,旨在证明聚变能作为大规模清洁能源的科学和技术可行性。ITER项目由包括中国、欧盟、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国在内的七个成员方共同参与建设和运行 。尽管项目在建设过程中遇到了一些延误和挑战,但预计最早于2039年能进行首次氘氚演示试验 。ITER的成功对于全球聚变能的未来发展至关重要,它将为未来商业聚变堆的设计、建造和运营提供关键数据和经验。日本与欧盟联合开发的超导托卡马克装置JT-60SA也于2023年11月成功点火,该装置在满功率运行时可将等离子体加热至2亿摄氏度并维持约100秒,为未来聚变反应堆的运行提供了重要的实验基础 。

除了政府主导的大型国际合作项目,近年来私营企业在核聚变领域的投入和创新也日益活跃。随着美国国家点火装置(NIF)在2022年12月首次实现核聚变点火,即聚变反应产生的能量超过输入能量,以及俄乌战争以来各国对能源安全和能源独立性的日益重视,国际聚变能开发进入了快速发展阶段 。根据核聚变工业协会(FIA)的数据,全球核聚变初创企业获得的私人投资从2021年的12亿美元飙升至超过80亿美元,其中40家FIA成员公司中有25家位于美国 。美国在核聚变领域拥有深厚的技术积累,并在2022年通过劳伦斯利弗莫尔国家实验室(NIF)的激光惯性约束聚变实验首次实现了净能量增益,这是一个里程碑式的突破 。美国能源部也发布了《聚变能战略》,提出在2025年制定出国家聚变科技路线图,目标在21世纪30年代启动聚变中试厂,并在21世纪40年代实现商业聚变部署 。例如,美国CFS(Commonwealth Fusion Systems)公司的SPARC项目利用高温超导体实现了高磁场强度,使得托卡马克装置可以通过小型化设计大幅降低成本,为商业化奠定了基础 。SPARC项目规划2026年达到首次等离子体,随后实现Q值大于1 。CFS还宣布与谷歌达成协议,将在2030年代初从首座商业聚变电厂ARC向谷歌供应200MW电力,这标志着核聚变能源首次实现商业化电力采购 。另一家美国公司Helion Energy,其直线型装置采用磁惯性约束路径,迭代周期短,计划在2025年下半年达到目标Q>1,并在2028年实现首个50MW商用堆并网发电,为微软提供能源供应 。这些私营企业的创新活力为聚变能的早日实现带来了新的希望和可能性。

核裂变与核聚变技术路线比较与发展趋势分析

核裂变与核聚变是两种截然不同的核能释放方式,其技术路线和发展趋势也各有侧重。核裂变技术相对成熟,目前已发展到第三代和第四代。第三代核电技术,如中国的“华龙一号”和“国和一号”,以及美国的AP1000等,在安全性和经济性方面较第二代技术有显著提升,是目前全球新建核电项目的主流选择 。第四代核能系统则致力于实现更高的安全性、经济性、可持续性和防扩散性,主要技术路线包括高温气冷堆(HTGR)、钠冷快堆(SFR)、熔盐堆(MSR)、铅冷快堆(LFR)、超临界水冷堆(SCWR)和气冷快堆(GFR)等 。其中,高温气冷堆因其固有的安全特性和高温产物的多用途潜力(如制氢)而备受关注,中国在此领域处于世界领先地位 。小型模块化反应堆(SMR)是核裂变领域的一个重要发展趋势,其模块化设计、建造周期短、初始投资低以及部署灵活等优点,使其在分布式能源、替代柴油发电以及为特定工业设施供电等方面具有广阔应用前景 。

相比之下,核聚变技术仍处于实验研究阶段,距离商业应用尚有较长距离。目前主要的磁约束聚变路线是托卡马克装置,如ITER项目和中国的EAST、CFETR项目 。惯性约束聚变,如美国的NIF项目采用的激光点火方式,也取得了一些重要进展 。核聚变的优势在于其燃料资源丰富(如氘、氚可从海水中提取)、能量密度极高、不产生长寿命高放废物,且固有安全性更高 。然而,实现可控核聚变面临巨大的科学和工程挑战,包括如何实现并维持高温高密度等离子体、如何解决材料耐受中子辐照等问题。尽管挑战巨大,但全球对聚变能的研发投入持续增加,私营企业的参与也日益活跃,预计未来几十年内有望取得关键性突破 。从长远来看,核聚变被认为是未来理想的战略能源之一,而核裂变,特别是第四代先进核能系统和小型模块化反应堆,将在未来一段时期内继续在能源转型和碳中和目标中发挥重要作用 。

特性 核裂变 (第四代) 核聚变 (磁约束)
技术成熟度 部分进入商业化示范阶段 实验研究向工程验证过渡
主要堆型 高温气冷堆、钠冷快堆、熔盐堆、铅冷快堆等 托卡马克 (如 ITER, EAST, CFETR)
燃料 铀、钚、钍等 氘、氚、氦-3等
放射性废物 产生高放废物,需妥善处理 产物基本无放射性,结构材料可能活化
固有安全性 设计上追求固有安全,事故概率低 反应条件苛刻,失控即停止,固有安全性高
能量密度 极高
资源利用 提高铀资源利用率,可增殖燃料 燃料近乎无限 (如海水提氘)
商业化前景 2030年后逐步实用部署 预计2040年后有望商业部署
中国进展 高温气冷堆领先,钠冷快堆、钍基熔盐堆突破 EAST、”环流三号”世界领先,CFETR研发中

Table 1: 核裂变与核聚变技术路线对比

政策与规划层面:各国核能战略与国际合作竞争

中国核能发展战略与政策支持:“积极安全有序发展”与“十四五”规划

中国将核能发展置于国家能源战略的重要位置,坚持“积极安全有序发展核电”的方针 。在“十四五”规划和2035年远景目标纲要中,核能被列为战略性新兴产业,并明确提出要安全稳妥推动沿海核电建设 。政策层面,中国对核电发展的支持力度持续加大。例如,“十四五”核电专项规划将第四代核电技术列为战略新兴产业,2025年的财政补贴额度较2021年提升了2.7倍,这为相关技术的研发和产业化提供了有力的资金保障 。国家科技重大专项的实施,如大型先进压水堆和高温气冷堆的研发,推动了中国核电技术的自主化和跨越式发展 。中国核能发展的近中期目标是优化自主第三代核电技术,形成型谱化产品,并带动整个核电产业链的发展 。中长期目标则是开发以钠冷快堆为主的第四代核能系统,并积极开发模块化小堆,开拓核能供热、制氢等多元化应用领域 。根据《“十四五”现代能源体系规划》,到2025年,核电运行装机容量计划达到7000万千瓦左右 。国家能源局在《2025年能源工作指导意见》中也明确提出,将核准一批条件成熟的沿海核电项目,并因地制宜推动核能综合利用 。

为了保障核能的安全发展,中国高度重视核安全监管体系的建设。国务院发布的核电安全规划和核电中长期发展规划,为核能的有序发展提供了指导 。中国在核安全领域也积极融入国际体系,例如发布了《中国的核应急》白皮书,全面介绍中国在核应急领域采取的主要措施和取得的重要进展 。此外,中国还积极推动核能领域的标准化建设,例如中国主导的《高温气冷堆设计规范》已成为国际标准,这有助于提升中国在国际核能领域的话语权和影响力 。在人才培养和队伍建设方面,中国也加大了投入,以应对核电快速发展的需求,例如批复组建了国家核应急救援队 。“国家积极安全有序发展核电”被纳入中国首部能源法,为核能产业发展营造了更为有利的政策环境,原子能法也已顺利通过全国人大常委会第一次审议 。在技术路线方面,“十四五”规划明确提出要开展核能综合利用示范,积极推动高温气冷堆、快堆、模块化小型堆、海上浮动堆等先进堆型的示范工程,并推动核能在清洁供暖、工业供热、海水淡化等领域的综合利用 。中国核能行业协会发布的《中国核能发展报告2025》蓝皮书显示,截至目前,中国在运、在建和核准建设的核电机组共102台,总装机容量达到1.13亿千瓦,核电总体规模首次跃居世界第一

国际主要国家核能政策:美国、俄罗斯、法国、日本等国的战略动向

全球主要国家在核能政策上呈现出多元化和动态调整的态势,受到能源安全、气候变化、经济发展以及公众接受度等多重因素的影响。全球范围内,核能发展正迎来全面复兴,主要核能国家对核能的政策支持力度显著加大 。31个国家和地区签署了《三倍核能宣言》,显示出国际社会对核能发展的共同期待 。

美国的核能政策在不同政府时期有所波动,但近年来呈现出对核能,特别是先进核能技术的重视。特朗普政府时期签署了多项与核能相关的行政命令,旨在加速反应堆测试、改革核管理委员会(NRC)并推动国内铀矿开采与浓缩能力的提升 。拜登政府也将核能视为实现能源安全和气候目标的关键技术之一 。美国通过《先进核能加速法案》等立法,鼓励私营企业对先进核反应堆(包括SMR和第四代反应堆)的投资和研发 。能源部的先进反应堆示范计划(ARDP)为X-energy和TerraPower等公司的示范项目提供了资金支持 。美国的目标是在未来25年内将核电产能提升至目前的四倍,从约100GW增至400GW,并呈现大型反应堆与SMR并进发展的态势 。美国还计划通过重启部分已停运核电站(如密歇根州的帕利赛兹核电站计划2025年恢复发电)来提升核能供应能力 。

俄罗斯将核能视为重要的战略产业和国家竞争力的体现。俄罗斯国家原子能公司(Rosatom)在全球核电市场占据重要地位,积极推动其VVER反应堆技术和浮动核电站等创新方案的出口 。俄罗斯的战略布局不仅包括传统的大型核电站建设,也涵盖了快堆技术的发展和核燃料循环体系的完善,致力于实现热堆和快堆协同发展的闭合燃料循环 。俄罗斯与印度等国在核能领域的合作也较为深入,例如库丹库拉姆核电站项目 。

法国长期以来是核能利用大国,核电在其电力结构中占据主导地位(约70%)。尽管曾有计划到2025年将核电占比降至50%,但近期受能源危机和碳中和目标驱动,法国政府重新审视核能政策,宣布重启新的核电项目建设,并将核能视为保障能源安全和实现气候目标的关键支柱 。法国电力公司(EDF)在核能技术研发和运营方面拥有丰富经验,并积极参与欧洲压水堆(EPR)等第三代核电技术的推广。法国计划在2030年前新建6座改进型压水反应堆(EPR2),以替代老旧机组并维持其核电产能 。

日本在福岛核事故后,核电发展一度停滞,并大幅削减了核电在能源结构中的比例 。然而,面对能源供应紧张和减排压力,日本政府近年来政策有所调整,开始加速存量核电的重启,并考虑突破核电机组延寿年限上限 。日本在高温气冷堆、快堆等先进核能技术研发方面也持续投入 。

韩国的核能政策也经历了从“脱核”到重新拥抱核电的转变。文在寅政府时期曾计划逐步淘汰核电,但尹锡悦政府上台后,将核电定位为实现能源安全和碳中和目标的关键,并计划提高核电在能源结构中的比例,同时积极推动韩国核电技术的出口 。韩国在APR1400等第三代核电技术方面具有较强的竞争力。

其他国家如加拿大英国印度等也在根据自身国情制定和调整核能政策。加拿大和英国都重视先进核技术的开发,特别是SMR 。印度则致力于发展其本土的核电技术和钍燃料循环潜力 。总体来看,全球主要国家在确保核安全的前提下,对核能在未来能源体系中的作用给予了新的关注和期待,特别是在应对气候变化和保障能源供应安全方面。

国际核能合作项目:ITER项目的进展与中国参与

国际热核聚变实验堆(ITER)项目是当前全球规模最大、影响最深远的国际科研合作项目之一,其目标是验证聚变能作为未来清洁能源的科学和技术可行性。ITER组织由七个成员方组成,包括中国、欧盟、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国,这些成员方共同承担项目的建设、运营和研发任务 。中国作为ITER项目的重要参与方,全面参与了项目的各项活动,包括工程设计、部件制造、实验研究以及人才培养等。中国承担了ITER装置中多个关键部件的研制任务,如磁体支撑、校正场线圈、包层第一壁、中子屏蔽层等,并按时保质完成了交付,为ITER项目的顺利推进做出了重要贡献 。通过参与ITER项目,中国不仅提升了自身在聚变科学技术和工程领域的水平,也培养了一大批高素质的科研和工程技术人才,为中国自主开展聚变工程试验堆(CFETR)的研发奠定了坚实基础 。中国向ITER组织提交的文献数量在2024年首次位列第一,为全球和平利用核能事业的安全、可持续发展贡献了中国智慧和中国方案 。

ITER项目的建设地点位于法国南部的卡达拉舍。尽管项目在实施过程中面临技术、管理和资金等方面的挑战,导致进度有所延迟,但目前各项建设工作仍在积极推进中。根据最新信息,ITER项目预计最早于2039年能进行首次氘氚演示试验 。ITER的成功运行对于全球聚变能的未来发展具有里程碑式的意义,它将首次实现长时间、大规模的受控聚变反应,并产生净能量输出,为未来商业聚变电站的设计和建设提供关键的科学依据和工程经验。除了ITER项目,各国之间在核裂变领域也存在广泛的合作,例如在先进反应堆研发、核安全标准制定、核燃料循环以及核废物管理等方面。然而,地缘政治因素也对国际核能合作带来了一定的影响,部分国家在核燃料和核反应堆技术进口方面寻求供应链的多元化,以减少对单一供应源的依赖 。中国还积极参与国际原子能机构(IAEA)框架下的技术合作项目。中国国家原子能机构与IAEA签署了《技术合作国家计划框架》和《关于安全、和平利用核技术领域教育培训合作的实际安排》,通过联合研究、设备捐赠、引进专家、派出培训等方式,既接受IAEA的技术援助,也向其他发展中国家提供技术支持 。

国际核能竞争格局:技术、市场与地缘政治的博弈

国际核能领域的竞争格局日益激烈,主要体现在技术领先性、市场份额以及地缘政治影响力等多个层面。在技术方面,各国竞相研发更安全、更经济、更高效的先进核能系统,包括第三代改进型反应堆、第四代反应堆以及小型模块化反应堆(SMR)。美国、俄罗斯、中国、法国、韩国、日本和加拿大等国在先进核能技术研发方面均有布局,并在不同技术路线上各具优势 。例如,中国在高温气冷堆技术方面领先,俄罗斯在快堆技术和浮动核电站方面有特色,美国则在SMR的私营企业创新方面较为活跃 。这种技术竞争不仅体现在反应堆设计本身,也延伸至核燃料循环、核废物处理以及数字化和智能化运维等配套技术。

在市场方面,随着全球对清洁能源需求的增加以及部分国家能源转型的需要,核电市场,特别是新兴市场,展现出新的发展机遇。中国、俄罗斯、韩国等核电出口国在国际市场上的竞争加剧,为发展中国家发展核电提供了更多选择 。中国凭借自主技术和成本优势,在“一带一路”沿线国家积极推广核电项目,已签订多个合作项目 。俄罗斯国家原子能公司(Rosatom)在全球核电出口市场也占据重要份额,其项目遍布多个国家和地区 。美国则通过政策支持和出口信贷等方式,力图重振其核电出口竞争力 。然而,核电项目的出口往往受到地缘政治因素的深刻影响。例如,俄乌冲突暴露了部分国家对俄罗斯核燃料和技术的依赖,促使欧洲国家寻求供应链的多元化,加强与美国、韩国和日本的合作 。此外,核不扩散问题也是国际核能合作与竞争中需要高度关注的敏感因素。各国在推动核能发展的同时,也需要平衡核能利用与防扩散之间的关系,确保核能技术的和平利用。

在核聚变领域,竞争尤为突出。美国在可控核聚变领域的投资额和私营企业数量均领先全球,并涌现出如CFS、Helion Energy等一批具有创新活力的公司,目标是在2030年代实现聚变能的商业化应用 。中国则在国家主导的大型科研项目(如EAST、CFETR)上取得了举世瞩目的成就,并在高温超导材料、等离子体控制等关键技术方面快速追赶,甚至在部分领域实现超越 。中美两国在聚变领域的投资额远超其他国家,形成了两强竞争的格局 。这种竞争不仅体现在技术和资金投入上,也体现在对未来能源主导权的争夺上。一些美国舆论甚至出现了“如何赢中国”取代“如何早日实现可控核聚变”的讨论,并提出了限制与中国合作、防范中国建立制造业和供应链优势等建议 。

商业化与产业层面:核能经济性、产业链与市场前景

核能项目的经济性分析:三代与四代核电的成本与竞争力

在核能项目的经济性分析方面,第四代核电技术被寄予厚望,其设计目标之一便是具备更好的经济性 。相较于第三代核电技术,第四代核电在理论上具有更高的热效率、更低的废物产生量以及更高的安全性,这些特性均有助于降低全生命周期的运营成本。例如,模块化设计是第四代核电,特别是小型模块化反应堆(SMR)的一个重要特征,它能够通过工厂预制和批量生产来缩短建设周期并降低建造成本 。根据IIM信息的数据,模块化设计使得第四代核电站的建设周期有望缩短至36个月,单位千瓦造价降至4500美元以下,较第三代反应堆降低30% 。然而,需要注意的是,第四代核电技术目前仍处于研发和示范阶段,其首堆经济性仍有待实际运营数据的验证 。例如,尽管高温气冷堆示范工程(如山东石岛湾项目)已经投入商运,但其作为示范项目,初期投资成本相对较高,规模化推广后的经济性仍需进一步观察 。

具体到不同类型反应堆的经济性比较,高温气冷堆(HTGR)作为第四代核电技术的重要方向之一,其经济性受到广泛关注。石岛湾高温气冷堆示范工程的建设经验表明,通过充分利用现有厂址资源,如交通、供水、供电等基础设施,可以有效缩短工期、控制投资,从而提升项目的经济性 。该扩建项目规划的单台机组总工期为64个月 。此外,高温气冷堆在核能制氢等综合利用方面展现出潜力,其产生的高温工艺热可以用于高效制氢,相较于传统的压水堆发电后电解制氢,具有明显的成本优势 。美国能源部和国际原子能机构(IAEA)对核能制氢的经济性评估显示,高温气冷堆制氢的成本大约在2.45至4.40美元/千克之间 。然而,高温气冷堆的商业化推广仍面临挑战,例如其核心设备如氦气压缩机的国产化和成本控制 ,以及后续商业化项目的投资回报周期等。

与第四代核电相比,第三代核电技术,如“华龙一号”和“国和一号”,是目前中国乃至全球核电建设的主流技术,其经济性在批量化建设和运营经验积累的过程中不断优化 。第三代核电技术在安全性上有了显著提升,但首堆建设往往面临工期延长和成本超支的问题,影响了其初期经济性表现 。然而,随着技术的成熟和产业链的完善,第三代核电的建造成本和发电成本有望进一步降低。例如,福建漳州核电项目作为“华龙一号”批量化建设的代表,其经济性受到市场关注 。在电价方面,中国核电上网电价经历了从“一厂一价”到标杆电价,再到参与市场化交易的演变过程 。目前,部分核电机组已参与电力市场化交易,其电价形成机制对核电项目的经济性产生直接影响 。例如,2025年广东年度长协加权均价为0.3919元/千瓦时,这将直接影响相关核电机组的营收和利润 。

小型模块化反应堆(SMR)作为兼具三代堆成熟性和四代堆创新性的技术路线,被认为是未来十至二十年的战略必争领域,其在经济性方面具有单堆投资少、建设周期短、厂址适应性强的潜在优势 。SMR可以通过标准化设计和规模化生产来降低成本,但其经济竞争力仍需通过实际示范项目来证明 。美国等国家积极推动SMR的发展,希望其能够替代大量即将退役的小火电机组 。中国的“玲龙一号”是全球首座商业三代核小堆项目,其发电功率为12.5万千瓦,年发电量可达10亿千瓦时,满足52.6万户家庭生活所需,其推广应用对于减少化石能源消耗、促进节能减排具有重要意义 。然而,SMR的经济性也面临挑战,例如单位千瓦造价可能高于大型反应堆,以及如何通过模块化设计和批量生产真正实现成本降低等。总体而言,不同代际和技术路线的核能项目在经济性上各有特点和挑战。第三代核电技术是目前市场的主流,其经济性在持续优化;第四代核电技术和小型模块化反应堆则代表了未来的发展方向,其在安全性、经济性和多用途应用方面具有潜力,但商业化推广仍需克服技术、成本和市场等多方面的障碍。

核能商业化运营现状与挑战:示范项目、运营经验与市场障碍

中国在核能商业化运营方面取得了显著进展,特别是在第四代核电技术的示范应用上走在世界前列。山东石岛湾高温气冷堆核电站示范工程是全球首座具有第四代核能系统安全特征的20万千瓦级高温气冷堆核电站,已于2021年12月正式投入商业运行 。该示范工程的建成投运,标志着中国在高温气冷堆技术的商业化道路上迈出了关键一步。此外,福建霞浦的示范快堆工程也在积极推进中,1号机组和2号机组分别于2017年12月和2021年2月开工建设 。甘肃武威的钍基熔盐堆核能系统项目也取得了重要进展,主体工程已于2021年5月基本完工并进入调试阶段 。这些示范项目的成功建设和运营,为中国乃至全球第四代核电技术的商业化积累了宝贵的经验。根据IIM信息的数据,2025年全球第四代核电技术进入规模化商业应用阶段,中国在示范项目推进速度上领先全球,贡献了超过60%的新增份额

尽管示范项目取得了成功,但核能的商业化运营仍面临诸多挑战。首先是技术成熟度和可靠性的持续验证。虽然第四代核电技术在设计上具有固有安全性高等优点,但其长期运行的稳定性、关键设备的可靠性以及燃料循环和后处理等技术仍需在实际运营中不断检验和完善 。例如,高温气冷堆的氦气轮机效率、液态金属冷却快堆的材料腐蚀控制、以及核废料嬗变商业化装置的规模化运行等,都是亟待突破的技术瓶颈 。其次,经济性是制约核能商业化推广的重要因素。虽然第四代核电和小型堆在理论上具有成本优势,但示范项目的初期投资巨大,规模化推广后的经济性仍有待市场检验 。如何通过技术创新、标准化设计、批量生产以及优化供应链来降低建造成本和运营成本,是提升核能项目市场竞争力的关键。

市场障碍也是核能商业化运营需要克服的难题。公众对核能的接受度、核废料处理处置方案的明确性、以及电力市场机制等因素都会影响核能项目的商业化前景 。尽管第四代核电的安全性有了显著提升,但公众对于核辐射风险和环境污染的担忧依然存在,这需要加强科普宣传和信息公开,提升公众对核能清洁安全特性的认知 。此外,核能项目的审批流程、融资渠道、以及与其他能源形式的竞争(如可再生能源成本的持续下降)等,都对核能的商业化运营构成挑战 。例如,核电的平准化发电成本(LCOE)预计到2025年将保持在0.08-0.10美元/千瓦时,略高于太阳能和风能的0.05-0.07美元/千瓦时,这对其在电力市场中的竞争力提出了考验 。在运营经验方面,中国通过多个核电项目的建设和运营,积累了丰富的经验,并形成了每年10台套以上的核电设备制造能力和同时建造40余台核电机组的工程能力 。数字化和智能化手段在核电工程中的应用,也提升了工程安全、质量、进度和造价的控制水平 。然而,对于新兴的第四代核电技术和小型堆,仍需在示范运营中不断积累数据、优化运行策略、完善运维体系。

核能产业链成熟度与主要参与企业:国内外产业链比较与领先企业分析

中国已经建立了较为完整和自主的核能产业链,覆盖了从铀矿勘查、核燃料加工、设备制造、工程建设到运营维护和废物处理的各个环节 。在核燃料循环方面,中国建成了覆盖压水堆、重水堆、高温气冷堆等多种堆型的核燃料元件加工供应体系,为核能可持续发展提供了坚实支撑 。在设备制造领域,上海电气和东方电气等企业能够覆盖核岛及常规岛设备全产业链,国产化率超过90% 。例如,上海电气的CAP1400主泵国产化率达到60%,东方电气在四代堆关键设备研发中处于领先地位 。此外,在细分领域也涌现出一批具有核心技术的企业,如融发核电在核管道市场占有率超过50%,其主泵泵壳技术打破了国外垄断;江苏神通则占据了“玲龙一号”核级阀门90%的订单 。中国核建作为全球唯一具备全周期核电建造能力的企业,在国内在建核电机组市场占有率达到100% 。

在第四代核电产业链方面,中国同样取得了显著进展。以高温气冷堆为例,其核心部件如燃料元件(包覆颗粒燃料)的制备技术已经成熟,并在石岛湾示范工程中得到应用 。特种材料(如钍基熔盐)的研发和智能控制系统的国产化也取得了突破,据称国产化率已突破95% 。涉足第四代核技术的大型央企主要包括中核集团、中国核建集团和华能集团 。其中,中核集团在快堆技术方面具有领先优势;中国核建和华能集团则合作研发高温气冷堆,并且高温气冷堆的核心技术掌握在清华大学手中 。国电投集团则主要精力放在CAP1400技术的研发推进上 。在核聚变产业链方面,中国也形成了以中核集团、中科院为主导的推进体系,并带动了上游原材料(如有色金属、超导材料、特种气体)、中游设备(如磁体、偏滤器、第一壁、冷却设备)和下游应用(如核电厂运营、科研)的发展 。例如,上海超导在高温超导带材供应方面占据重要份额,其产品应用于国内外多个托卡马克装置 。

与国际先进水平相比,中国核电产业链在完整性和部分关键环节的自主化能力上已经具备较强竞争力。中国核电企业凭借技术自主化(如“华龙一号”、高温气冷堆)、全产业链覆盖以及国际项目落地(如巴基斯坦、英国)等优势,在全球市场中占据了一席之地,预计到2030年,中国核电企业占全球市场份额将从2025年的12%提升至30% 。然而,在一些高端材料和核心零部件方面,中国仍存在一定的对外依赖。例如,在第四代核电技术中,高温合金材料的进口依赖度据称仍超过80% 。在核聚变材料领域,高纯度铍和钨的进口依赖度虽然有所下降,但仍分别达到30%和45% 。此外,全球高纯度核石墨产能存在30%的缺口,这也可能成为制约相关技术发展的瓶颈 。国际上,主要的核电技术供应商和工程建设公司包括法国的法马通(Framatome)、美国的西屋电气(Westinghouse)、通用电气-日立(GE-Hitachi)、俄罗斯国家原子能公司(Rosatom)以及韩国的斗山重工(Doosan Heavy Industries)等。这些企业在三代和四代核电技术研发、设备制造和项目总包方面拥有丰富的经验和全球市场布局。例如,俄罗斯国家原子能公司凭借其在VVER反应堆技术和浮动核电站方面的优势,在国际核电市场,特别是在新兴市场国家,具有较强的竞争力 。在核聚变领域,国际热核聚变实验堆(ITER)项目是当前全球规模最大、影响最深远的国际科研合作项目之一,参与方包括欧盟、中国、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国(已退出后又重新加入部分合作) 。ITER项目的建设推动了超导材料、真空技术、低温技术等相关产业链的发展。同时,一批私营聚变能源公司也在快速崛起,如美国的Commonwealth Fusion Systems (CFS)、Helion Energy等,它们在技术创新和商业化探索方面表现活跃,并获得了大量私人资本的投资 。

核能市场前景展望:全球市场趋势与中国核电“走出去”

全球核能市场正经历复杂而深刻的变革,呈现出多元化的发展趋势。一方面,为应对气候变化和保障能源安全,许多国家将核能视为清洁能源转型的重要组成部分,计划新建或扩建核电机组 。国际原子能机构(IAEA)预测,到2030年全球将新建核电101-206吉瓦,核电装机容量将达到约345-554吉瓦 。另一方面,福岛核事故的后续影响、公众接受度、核废料处理以及可再生能源成本快速下降等因素,也对核能发展构成挑战 。地缘政治因素对核能的供应链和技术合作也产生深远影响,例如俄乌冲突促使欧洲国家重新评估其核能供应链的多样性,并加强与美国、韩国、日本等国的合作 。新兴市场国家,特别是东南亚、中东和非洲地区,对核电表现出日益浓厚的兴趣,为拥有成熟核电技术的国家提供了出口机会 。预计到2040年,东南亚地区将有超过7吉瓦的核电装机容量投入运营 。

中国核电市场在全球格局中占据重要地位,并且发展潜力巨大。中国核电总规模已升至世界第一,在建机组装机容量连续多年保持世界第一 。根据“十四五”规划,到2025年,中国核电运行装机容量计划达到7000万千瓦左右,较2022年末增长约25.8% 。预计到2035年,中国核电发电量占比将提升至10%左右,到2060年装机量可能达到4亿至5亿千瓦,发电量占比超过15%至18% 。中国核电技术的发展,特别是自主三代核电技术“华龙一号”和四代核电技术如高温气冷堆、快堆的成熟,为中国核电“走出去”奠定了坚实基础 。中国核电企业凭借技术、成本和工程建设优势,在国际市场上的竞争力不断增强,目标市场主要包括人口基数大且经济发展迅速的新兴工业国家 。

中国核电“走出去”战略取得了积极进展。以“华龙一号”为代表的中国自主三代核电技术已成功出口到巴基斯坦和英国 。中国广核集团(CGN)管理的在运和在建核电机组总装机容量巨大,其“华龙一号”海外订单在2025年预计突破100亿美元 。中国核建作为全球唯一具备全周期核电建造能力的企业,也积极参与国际核电项目建设,如巴基斯坦卡拉奇核电项目,并推动中国核电技术标准的国际化 。中国核电企业还通过参与“一带一路”倡议,积极拓展海外市场 。然而,中国核电“走出去”也面临诸多挑战,包括地缘政治风险、国际市场竞争加剧(主要竞争对手包括俄罗斯、韩国、法国、美国等)、目标国融资能力、本地化要求以及满足国际最高安全标准等。此外,将核电全面纳入绿色低碳政策体系,推动核电低碳消费的国际互认,对于提升中国核电在国际市场的竞争力,以及应对碳关税等贸易壁垒具有重要意义 。未来核能市场的发展将呈现多元化技术路线并存的局面。第三代核电技术因其相对成熟和较高的安全性,仍将是未来一段时间内新建核电站的主流选择 。第四代核电技术,如高温气冷堆、钠冷快堆、熔盐堆等,凭借其更高的安全性、经济性潜力、废物产生量小以及多用途功能(如制氢、供热)等优势,预计将在2030年后逐步投入实用部署,并在未来能源结构中扮演越来越重要的角色 。小型模块化反应堆(SMR)因其灵活性、固有安全性好、单堆投资少等特点,在特定应用场景(如偏远地区供电、工业园区供能、海水淡化、数据中心供电等)具有广阔的市场前景,预计到2050年,SMR将占全球核电总装机容量的约四分之一 。

安全与公众接受度层面:技术进步、废料处理与公众认知

核能安全技术的进步:固有安全性、非能动安全系统与安全标准

核能安全是核能发展的生命线,技术进步是保障核安全的核心驱动力。现代核能技术,特别是第三代和第四代核电技术,在设计上更加注重固有安全性非能动安全系统的应用,以最大限度地降低事故发生的概率和减轻事故后果。固有安全性是指反应堆本身具有的、不依赖于外部干预或操作员动作就能在发生异常工况时自动趋向安全状态的物理特性。例如,高温气冷堆采用耐高温的包覆颗粒燃料和石墨堆芯结构,具有负温度反应性系数,当温度升高时,反应性会自动降低,从而抑制功率的进一步上升,从物理原理上避免了堆芯熔毁的发生 。第四代核能系统普遍追求更高的固有安全性,例如熔盐堆在超温时,燃料盐会膨胀并流入应急贮存罐,实现自动停堆和余热导出 。

非能动安全系统则利用自然力(如重力、自然循环、对流、蒸发冷凝等)来实现安全功能,无需外部电源或动力驱动,从而提高了安全系统的可靠性,并简化了系统设计。例如,“华龙一号”等第三代压水堆采用了非能动余热排出系统、非能动安全壳冷却系统等,在发生全厂断电等事故工况下,依然能够依靠自然循环将堆芯余热导出,确保反应堆的安全 。小型模块化反应堆(SMR)也广泛应用非能动安全理念,许多设计将一回路和蒸汽发生器集成在压力容器内,减少了主管道破裂的风险,并利用自然循环进行堆芯冷却 。安全标准的不断提升也是核能安全技术进步的重要体现。福岛核事故后,各国核安全监管机构对核电厂的安全要求进行了全面审视和升级,提出了包括应对极端外部事件、加强严重事故管理、提高应急响应能力等一系列改进行动要求 。中国也发布了《核安全规划》,对未来一段时间中国核安全工作的重点任务、重点工程和保障措施进行了全面部署,并对新建核电厂提出了更高的安全标准,例如提高设计基准地震、增加堆芯热工裕量等,并力争实现从设计上实际消除大量放射性物质释放的可能性 。这些技术进步和安全标准的提升,共同构筑了更为坚固的核安全屏障。

核废料处理与处置方案:中外政策、技术进展与国际比较

核废料的安全处理与处置是核能可持续发展的关键环节,也是公众关注的焦点。国际上普遍采用“深地质处置”作为高放废物的最终解决方案,并通过乏燃料后处理等技术减少废物体积和毒性。中国在核废料处理处置方面,坚持闭式核燃料循环策略,积极推进高放废物地质处置地下实验室建设,并加强国际合作与公众沟通。

中国核废料处理政策与规划:中国在核废料处理方面,坚持“闭式循环”策略,即对乏燃料进行后处理,回收其中的铀和钚等有用物质,制成核燃料再利用,从而减少最终需要处置的核废料量,并提高铀资源利用率 。根据“十四五”规划,中国明确将建设核电站中低放废物处置场,并推进放射性废物管理法规的制定工作,以落实放射性废物处理处置责任,统筹规划推进处置场能力建设 。中法乏燃料后处理合作项目的商务谈判已基本接近尾声 。针对低中放固体废物处置,中国近年来发布了多项核安全导则和法规技术文件,如《核设施放射性废物处置前管理》(HAD401/12-2020)、《放射性废物地质处置设施》(HAD 401/10-2020)等 。在高放废物处置方面,中国自1985年起就开始研究地质处置技术 。目前,中国正在甘肃北山地区建设高放废物地质处置地下实验室,该实验室位于地下560米的花岗岩中,旨在研究该地点是否适合进行乏燃料的地质处置 。该地下实验室的建设被列为中国“十三五”规划的重大科学建设项目之一,地面设施占地247公顷,地下综合体结构体积达514,200立方米,隧道长度13.4公里,预计建设周期为7年,设计运行时间为50年 。如果研究证明该地点适合作为地质处置库,预计将在本世纪40年代建成,并于2050年开始运行 。中国还向IAEA提交了《乏燃料管理安全和放射性废物管理安全联合公约》的国家报告,其中详细阐述了在放射性废物管理方面的政策、实践和进展 。

国际核废料处理政策与技术进展:国际上,高放废物的深地质处置被广泛认为是安全可靠的长期解决方案。多个国家在此领域取得了显著进展。例如,芬兰的安克罗(ONKALO)核废料储存库是世界第一座深层地质处置场,计划于2025年投入使用,采用瑞典开发的KBS-3V处理方法,利用多重屏障系统确保安全 。法国的工业地质处置中心(Cigeo)项目计划于2025年开工,同样采用深层地质处置方案 。英国、加拿大和瑞士等国也在积极推进地质处置库的选址工作,并强调公众咨询和社会认可的重要性 。美国在高放废物地质处置方面,曾计划在内华达州的尤卡山建设处置库,但该项目因种种原因陷入僵局 。尽管如此,美国能源部(DOE)仍在推动核废物管理计划,并计划建设中间贮存设施和地质处置库 。加拿大核废料管理组织(NWMO)也在推进深地质处置库的选址工作,并强调基于同意的选址过程 。乏燃料后处理是核燃料循环后端的重要组成部分,法国、日本、俄罗斯和英国等国家在乏燃料后处理技术方面处于领先地位,并拥有商业化的后处理能力 。美国虽然目前对乏燃料采取“一次通过”政策,但也保留了后处理的技术能力 。近年来,随着先进反应堆的发展,美国对乏燃料后处理的兴趣有所回升 。

核废料处理技术的创新与机器人应用:核废料处理技术的创新,特别是机器人在高放射性环境下的应用,正成为行业发展的重要趋势。2025年的报告显示,全球核废料处理机器人市场规模预计突破120亿美元,中国市场增速领先全球 。中国在核废料机器人领域的投入显著增加,2025年财政预算中核废料处理专项经费同比增长23%,带动机器人采购规模扩大至38亿元人民币 。关键技术方面,机械臂负载能力已突破500公斤级,耐辐射芯片累计运行时长超过2万小时的机型成为市场主流,部分企业实现了多机协同作业系统商业化,单项目处理效率提升300% 。中国还发布了《高放环境机器人安全规范》等7项国家标准 。然而,行业仍面临耐辐射材料成本过高和极端环境下通信延迟等挑战 。国际方面,欧美企业在乏燃料后处理设备市场占据主导地位,而中国企业在拆解机器人领域的专利数量全球占比达到41% 。ISO 18238:2025成为首个针对核废料机器人操作的国际认证体系 。

国际合作与公众参与:核废料管理是一个全球性挑战,国际合作与公众参与至关重要。国际原子能机构(IAEA)在推动全球核废料管理安全标准、促进技术交流和经验分享方面发挥着核心作用。中国积极参与IAEA框架下的合作项目,并与多个国家在核废料管理,特别是高放废物地质处置领域开展了广泛合作 。例如,中国与德国联合设计并建设了玻璃固化设施,用于处理高放废液 。OECD核能机构(NEA)发布的报告强调了在放射性废物管理中公众信息、咨询和参与的重要性 。例如,加拿大在深地质处置库选址过程中,强调与原住民社区的协商和基于同意的原则 。芬兰在奥尔基洛托核废料储存库项目中的成功,很大程度上归功于与当地居民的充分沟通和信任建立 。中国也日益重视公众参与,在《核安全法》中包含了信息公开和公众参与的章节 。IAEA的报告也指出,利益相关者的参与和透明度是任何成功的乏燃料和放射性废物管理计划不可或缺的组成部分 。

公众对核能的认知变化与接受程度:中国公众的疑虑与邻避效应

中国公众对核电的接受度呈现出复杂性和矛盾性。一方面,核能作为一种清洁、高效的能源形式,对于保障能源安全、应对气候变化具有重要战略意义,这在一定程度上得到了公众的认可。然而,另一方面,公众对核能安全性的担忧,特别是对潜在核事故风险和核废料处理问题的恐惧,构成了核能发展的主要社会心理障碍。福岛核事故等历史事件对公众心理造成了深远影响,加剧了“谈核色变”的现象 。这种担忧不仅源于对技术本身的不了解,也与信息不对称、风险沟通不足等因素有关。邻避效应(NIMBY - Not In My Backyard)在核能项目选址和建设中表现得尤为突出,即公众普遍认可核能的必要性,但强烈反对在自家附近建设核设施 。这种心理使得核电站的选址和建设过程往往面临巨大的社会阻力,甚至导致项目搁浅,如台湾核四(龙门核电厂)的案例所示,该项目因公众反对和政治操弄最终成为“昂贵的废铁” 。

研究表明,中国公众对核能的接受度受到多种因素影响。一项调查显示,超过80%的受访者认同国家发展核电的积极意义,但仍有约40%的受访者认为核电站不安全,并表示不希望核电站建在自己的家乡附近 。这种“支持核电发展,但反对建在我家后院”的心态,是典型的邻避效应体现。尤其值得关注的是,高收入和高学历人群对核电的接受度反而更低,他们对核电站建设的反对声音更大,这可能与其获取信息的渠道更广、对风险认知更为敏感有关 。福岛核事故对中国公众的核能认知产生了深远且持久的负面影响,显著加剧了公众对核电安全性的担忧 。事故发生后,全球范围内对核能的恐慌情绪蔓延,中国也难以幸免,尽管在事故两年后中国重启了核电项目审批,但社会公众的抗议和抵制事件时有发生 。例如,2013年广东江门鹤山市计划建设核燃料厂的项目,因公众抵制而在社会稳定风险评估公告期内被取消;2016年,江苏连云港市的核废料循环项目也因群众街头抗议而被政府宣布暂停 。这些事件凸显了公众信任在核能发展中的极端重要性。研究还指出,中国公众对核能科普知识的了解程度普遍偏低,约71%的人认为我国核能科普知识“很少”或“比较少” 。这种信息不对称和知识匮乏,使得公众更容易受到负面信息和恐慌情绪的影响,从而加剧了对核能的疑虑和不信任。

提升公众接受度的策略与实践:信息公开、公众参与与国际经验借鉴

提升公众对核能的接受度是一个系统工程,需要政府、企业、科研机构、媒体和公众等多方共同努力,构建一个透明、参与、信任的核能治理体系。首先,信息公开与透明沟通是建立信任的基础。政府部门和核能企业应主动、及时、准确地公开核能项目的安全信息、环境影响评估报告、应急响应计划等,保障公众的知情权。利用官方网站、社交媒体、新闻发布会等多种渠道,以通俗易懂的方式解读专业信息,回应公众关切。例如,美国核管理委员会(NRC)在其2024财年报告中,将“继续做好公众沟通,使其与NRC监管程序相适应”列为需要持续关注的改进领域之一 。中国也建立了“辟谣平台”,联动政府部门、媒体和专业机构,形成协同辟谣网络,以提高辟谣效率和权威性 。生态环境部(国家核安全局)通过官方网站等渠道,及时发布重要的监管活动信息,如许可证颁发、重要的审评监督活动及结果、核设施建造事件和运行事件报告、辐射环境监测结果、核与辐射事故应急相关信息等 。中国已建成覆盖全国的辐射监测网络,拥有1835个国控监测站点,其中500个自动辐射站的实时伽马辐射数据通过官方网站向公众公开 。

其次,有效的公众参与机制至关重要。在核能项目的规划、选址、建设、运营和退役等各个阶段,都应建立畅通的公众参与渠道,广泛听取公众意见,吸纳合理建议。例如,可以组织公众听证会、座谈会、专家咨询会、实地考察等活动,让公众充分了解项目情况,表达自身诉求。国际原子能机构(IAEA)也强调,可信任的核监管者应定期就监管表现及如何改进征求意见,公开分享收到的反馈及将采取的行动,并利用同行评议项目改进公众沟通和利益相关者参与活动 。此外,借鉴国际经验,如韩国新古里核电站通过向当地社区提供经济补偿,用于当地教育、医疗、文化设施建设,从而将当地居民从反对者转变为支持者,这种“利益共享”模式值得借鉴 。瑞士要求核电公司购买巨额商业保险的做法,也为通过市场化手段内部化潜在风险、提升公众信心提供了思路 。法国在核公众沟通方面的制度化、法制化和组织化实践值得借鉴。法国2006年颁布的《核透明与核安全法案》(TSN法案)详细界定了公众的准确及时知情权,要求在开展核项目时必须与公众进行沟通,并设立了“地方信息委员会”(CLI)等机构,确保公众能够参与到核电站的选址、设计、运营乃至核废料处理的各个环节 。

再次,加强核科普宣传与教育,提升公众的核科学素养。通过举办科普讲座、展览、知识竞赛、开放日等活动,向公众普及核能的基本原理、安全措施、辐射防护等知识,帮助公众理性认识核能的风险与效益。中国近年来也积极开展核科普活动,如“强核报国七十载 自强不息向未来”系列科普活动,旨在系统性破解公众“谈核色变”的认知壁垒,让“知核、用核、兴核”的理念深入人心 。清华大学等高校也积极参与核科普工作,推动形成讲科学、爱科学、学科学、用科学的良好氛围 。研究表明,提前向人们介绍虚假信息的常见手法,比事后更正更有效 。因此,提升公众的媒介素养和批判性思维能力,使其能够辨别信息真伪,不被谣言误导,也是核科普的重要目标。最后,借鉴国际经验,完善法律法规和监管体系。例如,新加坡通过立法、执法、教育和社会参与相结合的方式,形成了治理虚假信息的综合体系 。在核废料处理等敏感问题上,美国经验表明,建立一个公平、透明和有科学依据的选址过程,加强与公众的沟通,提供全面、准确的信息,回应他们的担忧,是弥合分歧、建立有效协商和合作机制的关键 。

福岛核事故对全球公众认知的持续影响

2011年发生的日本福岛核事故是继切尔诺贝利核事故之后,对全球核能发展产生最深远影响的核安全事件。该事故不仅直接导致了日本国内核电政策的重大调整,也引发了全球范围内对核能安全性的重新审视和公众对核能风险的普遍担忧。事故发生后,许多国家暂停了新建核电项目的审批,德国更是做出了彻底弃核的决定,计划在2022年前关闭所有核电站 。这种政策的转变,很大程度上是受到了国内公众舆论的强大压力。福岛核事故的影像通过媒体广泛传播,核泄漏、辐射污染、居民疏散等场景深深触动了公众的神经,使得“核恐惧”情绪在全球蔓延 。即使在一些原本对核能持积极态度的国家,公众对核能的支持率也出现了明显下降。在中国台湾地区,事故发生后,公众对核电的强烈反对导致当局决定对核电进行有计划的逐步淘汰 。在日本本土,事故的发生直接导致政府大幅降低了核能发电目标 。

福岛核事故对公众认知的持续影响体现在多个方面。首先,它强化了公众对核能“不可控风险”的刻板印象。尽管现代核电技术在安全性上已经有了显著提升,但福岛事故的发生,使得公众对于“即使概率极低,但后果极其严重”的核事故风险更为敏感和警惕。其次,事故暴露了核应急响应和核废料处理方面的挑战,加剧了公众对这些问题的担忧。例如,福岛核电站产生的放射性污水的处理和排放问题,至今仍是国际社会关注的焦点,也引发了周边国家和地区的强烈关切。再次,福岛事故也影响了公众对政府和核能监管机构的信任度。事故调查揭示出在安全监管、风险评估、应急准备等方面存在的不足,使得公众对核能管理体系的可靠性和有效性产生怀疑。尽管随着时间的推移,以及应对气候变化、保障能源供应等现实需求的日益紧迫,一些国家开始重新评估核能的战略价值,并逐步恢复或扩大核电发展规模,但福岛核事故的阴影依然存在。公众对核能的接受度恢复缓慢,核能项目的推进仍然面临较大的社会阻力。例如,在美国,尽管对核能的支持度有所上升,但公众对核废料储存的担忧和不信任依然根深蒂固 。因此,在后福岛时代,如何重建公众对核能的信任,有效沟通核能的风险与效益,妥善处理核安全和核废料问题,是各国政府和核能行业面临的长期挑战。国际能源署(IEA)也指出,应避免核电政策的“走走停停”,因为核电是一个周期非常长的行业 。