一種銀白色金屬，蘊(yùn)藏于中國(guó)北方廣袤大地，或?qū)⒅厮苋蚰茉礄?quán)力格局。這就是釷基能源，，一噸釷相當(dāng)于350萬(wàn)噸的煤，中國(guó)手中的下一張“稀土級(jí)”戰(zhàn)略王牌！

01

釷基能源革命

“一塊拳頭大小的釷金屬，能為倫敦供電1星期。”諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者卡洛·魯比亞曾這樣描述釷的巨大能源潛力。在甘肅民勤的釷基熔鹽堆實(shí)驗(yàn)基地，這一愿景正走向現(xiàn)實(shí)。

2025年10月，甘肅武威民勤縣的荒漠中，一座不起眼的實(shí)驗(yàn)堆完成了改變世界能源格局的關(guān)鍵一步——由中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所牽頭的2兆瓦液態(tài)燃料釷基熔鹽實(shí)驗(yàn)堆首次實(shí)現(xiàn)釷鈾核燃料轉(zhuǎn)換。

這是人類歷史上首次獲取釷入熔鹽堆運(yùn)行后的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，標(biāo)志著中國(guó)成為全球唯一運(yùn)行并實(shí)現(xiàn)釷燃料入堆的國(guó)家。

與此同時(shí)，美國(guó)特朗普政府正積極促成一家美國(guó)企業(yè)介入哈薩克斯坦未開(kāi)發(fā)的鎢礦項(xiàng)目，試圖擴(kuò)大美國(guó)關(guān)鍵礦產(chǎn)供應(yīng)。但面對(duì)中國(guó)在釷資源和技術(shù)上的雙重優(yōu)勢(shì)，西方國(guó)家的焦慮日益加深。

02

從實(shí)驗(yàn)室到產(chǎn)業(yè)化的跨越

熔鹽堆作為第四代核能系統(tǒng)的代表，其技術(shù)優(yōu)勢(shì)令人矚目：它使用高溫熔鹽作為冷卻劑，具有固有安全、無(wú)水冷卻、常壓工作和高溫輸出等特點(diǎn)。

當(dāng)反應(yīng)堆溫度過(guò)高時(shí)，底部的安全塞會(huì)自動(dòng)熔化，核燃料隨即流進(jìn)應(yīng)急儲(chǔ)存罐，徹底避免了類似切爾諾貝利和福島的堆芯熔毀風(fēng)險(xiǎn)。

2011年，中國(guó)科學(xué)院?jiǎn)?dòng)“未來(lái)先進(jìn)核裂變能——釷基熔鹽堆核能系統(tǒng)”戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)，拉開(kāi)了中國(guó)釷基能源研發(fā)的序幕。經(jīng)過(guò)十余年攻關(guān)，近百家國(guó)內(nèi)科研機(jī)構(gòu)、高等院校和產(chǎn)業(yè)集團(tuán)協(xié)同創(chuàng)新，攻克了設(shè)計(jì)、關(guān)鍵材料與設(shè)備研制等系列技術(shù)難題。

2020年1月，實(shí)驗(yàn)堆開(kāi)工建設(shè)；2024年6月首次實(shí)現(xiàn)滿功率運(yùn)行；2024年10月完成世界首次熔鹽堆加釷實(shí)驗(yàn)。這一系列里程碑事件背后，是中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了核心材料、裝備與技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室研發(fā)到工程驗(yàn)證的重大跨越。

目前實(shí)驗(yàn)堆整體國(guó)產(chǎn)化率超過(guò)90%，關(guān)鍵核心設(shè)備100%國(guó)產(chǎn)化，供應(yīng)鏈完全自主可控。中國(guó)釷基熔鹽堆相關(guān)技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈的雛形已基本形成，為2035年建成百兆瓦級(jí)示范工程奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

03

徹底杜絕核能噩夢(mèng)

2011年福島核事故中，冷卻系統(tǒng)失效導(dǎo)致堆芯熔化的場(chǎng)景，成為全球核電的“噩夢(mèng)”，而釷基熔鹽堆的設(shè)計(jì)從根本上解決了這一隱患。

其核心是“被動(dòng)安全”設(shè)計(jì)——當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到溫度異?；騽?dòng)力中斷時(shí)，堆底的應(yīng)急排鹽閥會(huì)自動(dòng)打開(kāi)，高溫熔鹽依靠重力流入地下的安全罐中。

這些安全罐采用特殊混凝土澆筑，能承受1200℃高溫，熔鹽流入后會(huì)迅速凝固，衰變熱通過(guò)空氣自然冷卻即可消解，無(wú)需人工干預(yù)

“就算發(fā)生極端事故，放射性物質(zhì)也會(huì)被牢牢鎖在罐中，不會(huì)擴(kuò)散到環(huán)境中。”核安全專家張偉解釋道。

核廢料處理難題也被大幅緩解。傳統(tǒng)鈾基反應(yīng)堆產(chǎn)生的高放射性核廢料，半衰期長(zhǎng)達(dá)數(shù)萬(wàn)年，需深埋地下隔離。

而釷基熔鹽堆產(chǎn)生的高放射性核廢料僅為鈾基堆的10%，且毒性衰減周期從數(shù)萬(wàn)年縮短至300年。

04

大地賜予的能源王牌

中國(guó)在釷資源領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)首先來(lái)自大自然的饋贈(zèng)。數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)釷儲(chǔ)量超過(guò)140萬(wàn)噸，占全球四分之三以上，這一比例甚至高于中國(guó)稀土在全球的占比（36%-48.9%）。

在內(nèi)蒙古包頭白云鄂博礦區(qū)，7萬(wàn)噸釷被當(dāng)作“下腳料”堆放在尾礦壩中，與1.5億噸尾礦相伴。據(jù)原包頭市稀土研究院院長(zhǎng)馬鵬起測(cè)算，僅該礦區(qū)的釷礦資源就足以支撐中國(guó)能源需求5000年。

更令人驚嘆的是釷的能量密度。1噸釷裂變產(chǎn)生的能量相當(dāng)于200噸鈾，或350萬(wàn)噸煤炭。

內(nèi)蒙古已探明的22萬(wàn)噸釷礦，足夠14億中國(guó)人使用數(shù)千年；若將全國(guó)140萬(wàn)噸的釷儲(chǔ)量全部利用，可支撐中國(guó)能源需求近2萬(wàn)年。這種能源密度的戰(zhàn)略價(jià)值，在化石能源日益枯竭的今天顯得尤為珍貴。

05

超越稀土的博弈籌碼

釷資源的戰(zhàn)略意義不僅在于其能源價(jià)值，更在于它可能改變?nèi)蚰茉吹鼐壵胃窬?。美?guó)過(guò)去通過(guò)掌控海上能源通道來(lái)牽制中國(guó)，但隨著中國(guó)手握釷這張超級(jí)能源牌，未來(lái)可能不再依賴油氣進(jìn)口，使美國(guó)的海上封鎖戰(zhàn)略效果大打折扣。

中國(guó)核工業(yè)地質(zhì)局專家孟艷寧等人的研究指出，中國(guó)釷資源潛力巨大，尤其巖漿型和熱液型釷資源潛力最大，但多與稀土、鈾、稀有金屬元素共伴生。這意味著中國(guó)在開(kāi)采稀土?xí)r，釷作為伴生礦一同產(chǎn)出，提煉成本較低。

這種資源特性為中國(guó)提供了獨(dú)特的戰(zhàn)略優(yōu)勢(shì)。中國(guó)在稀土分離提純領(lǐng)域已占據(jù)全球87%的市場(chǎng)份額，形成了強(qiáng)大的技術(shù)壁壘。而釷資源與稀土的伴生關(guān)系，使中國(guó)在開(kāi)發(fā)稀土的同時(shí)就能獲取釷資源，形成資源開(kāi)發(fā)的協(xié)同效應(yīng)。

美國(guó)早在上世紀(jì)五十年代就研究過(guò)釷，橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室還建過(guò)實(shí)驗(yàn)堆，但由于技術(shù)難題和冷戰(zhàn)戰(zhàn)略調(diào)整而擱置。如今美國(guó)自身釷礦不多，提煉技術(shù)也受限；印度雖有一定儲(chǔ)量，但缺乏成熟技術(shù)，難以形成規(guī)模。中國(guó)在釷資源和技術(shù)上的雙重優(yōu)勢(shì)，使其在這場(chǎng)新能源競(jìng)賽中占據(jù)了獨(dú)特地位。

06

全球競(jìng)賽中的領(lǐng)跑者

中國(guó)在釷基熔鹽堆技術(shù)上的突破，使其成為全球釷能開(kāi)發(fā)的領(lǐng)跑者。目前，中國(guó)不僅擁有全球最豐富的釷資源，還實(shí)現(xiàn)了技術(shù)突破，成為唯一能穩(wěn)定運(yùn)行釷基熔鹽堆的國(guó)家。

這一成就的背后是中國(guó)十余年系統(tǒng)性的研發(fā)布局。中科院金屬研究所已研制出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的GH3535合金，其耐熔鹽腐蝕、抗氧化以及物理、力學(xué)等各項(xiàng)性能，均達(dá)到或超過(guò)了國(guó)外同類合金水平。

根據(jù)中科院制定的“核能中長(zhǎng)期發(fā)展路線圖”，中國(guó)在釷基核能系統(tǒng)方面計(jì)劃分三步走：2015年前加強(qiáng)基礎(chǔ)研究和技術(shù)攻關(guān)；2020年和2030年前后分別完成10兆瓦原型堆和100兆瓦示范堆；最終在2040年前后進(jìn)入商業(yè)化階段。而此次實(shí)驗(yàn)堆的成功，使這一路線圖從藍(lán)圖轉(zhuǎn)化為清晰的“施工圖”。

釷基熔鹽堆技術(shù)的應(yīng)用前景廣闊。它可與太陽(yáng)能、風(fēng)能、高溫熔鹽儲(chǔ)能、高溫制氫、煤氣油化工等產(chǎn)業(yè)深度融合，構(gòu)建多能互補(bǔ)低碳復(fù)合能源系統(tǒng)。在甘肅的釷熔鹽堆，未來(lái)大規(guī)模推廣后電價(jià)有望降至每度5分錢，還能用于制造“綠氫”，供給新能源汽車。

07

誰(shuí)在“惦記”中國(guó)的釷？

釷資源的發(fā)現(xiàn)與利用正迅速成為大國(guó)戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)的新前沿。美國(guó)雖然早在1950-60年代就曾研究釷反應(yīng)堆，但后來(lái)因武器優(yōu)先考慮而選擇了鈾路線，如今在釷技術(shù)領(lǐng)域已相對(duì)落后。2023年全境無(wú)釷分離產(chǎn)能，完全依賴進(jìn)口，其消費(fèi)的釷化合物價(jià)值僅92.1萬(wàn)美元。

美國(guó)國(guó)防部已通過(guò)采購(gòu)協(xié)議支持本土稀土和磁材企業(yè)，如MP Materials，試圖重建關(guān)鍵礦產(chǎn)供應(yīng)鏈。中國(guó)釷礦消息傳出后，美國(guó)不少議員反應(yīng)強(qiáng)烈，智庫(kù)機(jī)構(gòu)連夜召集閉門會(huì)議，評(píng)估這一發(fā)現(xiàn)對(duì)全球能源格局的長(zhǎng)期影響。

印度作為全球釷儲(chǔ)量最豐富的國(guó)家（占全球25%），長(zhǎng)期推進(jìn)釷基核能研究，但技術(shù)進(jìn)展緩慢，尚未實(shí)現(xiàn)釷反應(yīng)堆商業(yè)化。印度的三階段核能計(jì)劃旨在最終實(shí)現(xiàn)釷的利用，但目前仍處于第二階段。

歐盟已將釷列為關(guān)鍵原材料，但缺乏規(guī)?；Y源與提取能力。歐洲在核能技術(shù)方面擁有深厚積累，但面對(duì)中國(guó)的釷突破，不得不重新評(píng)估自己的戰(zhàn)略定位。

更深遠(yuǎn)的影響在于，釷基核能技術(shù)正成為中國(guó)在“一帶一路”倡議中的一張閃亮名片。多個(gè)發(fā)展中國(guó)家已與中國(guó)簽署技術(shù)合作備忘錄，期待借助中國(guó)的技術(shù)和資源優(yōu)勢(shì)，共同開(kāi)發(fā)釷基核能。這種合作模式正在亞非拉地區(qū)形成星火燎原之勢(shì)。

釷資源的開(kāi)發(fā)不僅關(guān)乎技術(shù)突破，更將重塑全球能源地緣政治格局。

中國(guó)對(duì)釷資源的掌控能力令人聯(lián)想到其在稀土領(lǐng)域的地位——中國(guó)擁有全球80%的稀土精煉產(chǎn)能，并主導(dǎo)鋰、鈷等其他關(guān)鍵礦產(chǎn)的生產(chǎn)。這種控制力不僅帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益，更成為地緣政治工具。2010年中日領(lǐng)土爭(zhēng)端期間，中國(guó)突然限制稀土對(duì)日出口，引發(fā)全球市場(chǎng)震動(dòng)。近年來(lái)，在中美貿(mào)易緊張中，北京也將其在稀土領(lǐng)域的主導(dǎo)地位作為戰(zhàn)略武器。

釷資源可能成為中國(guó)新的地緣政治杠桿。目前中國(guó)鈾進(jìn)口依存度超過(guò)70%，對(duì)海外鈾資源的依賴使中國(guó)在能源安全上面受制于人。而豐富的釷儲(chǔ)量可能改變這一局面，使中國(guó)在能源領(lǐng)域獲得更大自主權(quán)。

然而，釷技術(shù)的推廣仍面臨挑戰(zhàn)。技術(shù)上，高溫熔鹽對(duì)管道材料的腐蝕問(wèn)題、核廢料的后續(xù)處理方式等難點(diǎn)尚待完全解決。政治上面，中美競(jìng)爭(zhēng)背景下，中國(guó)在釷能源上的進(jìn)展可能引發(fā)技術(shù)圍堵、市場(chǎng)限制等反制措施。

此外，國(guó)際核不擴(kuò)散體系也面臨新挑戰(zhàn)。盡管釷燃料循環(huán)本身具有“防擴(kuò)散”特性，其副產(chǎn)品鈾-232會(huì)增加武器級(jí)材料提取難度，但國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)仍需要調(diào)整監(jiān)管框架，將釷納入核材料管控體系。

08

點(diǎn)評(píng)

推開(kāi)新能源世界大門

縱觀全球，美國(guó)正在加速布局關(guān)鍵礦物供應(yīng)鏈，印度執(zhí)著于自己的釷技術(shù)路線，歐盟將釷列為關(guān)鍵原材料卻難掩資源短板。而中國(guó)已經(jīng)在這片新戰(zhàn)場(chǎng)上構(gòu)筑了從資源到技術(shù)的全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢(shì)。

未來(lái)能源世界的版圖正在重塑，當(dāng)其他國(guó)家還在為有限的油氣資源爭(zhēng)奪時(shí)，中國(guó)已經(jīng)悄然打開(kāi)了下一扇能源大門。這場(chǎng)沒(méi)有硝煙的戰(zhàn)爭(zhēng)最終贏家，很可能就是那些能夠?qū)①Y源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家實(shí)力的參與者。

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編輯｜張毅

主編｜黎坤

總編輯｜吳新

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