中国钍资源储量惊人,超过140万吨,占全球总量的近四分之三,这一数据让世界为之侧目。过去,钍只是稀土开采中的“副产品”,但如今它已摇身一变,成为核能领域备受瞩目的“潜力股”。据测算,1吨钍释放的能量相当于350万吨标准煤,若能充分利用,其能量足以支撑14亿人使用两万年,为能源安全提供坚实保障。
与依赖进口的铀燃料不同,中国钍资源大多可自给自足,尤其是内蒙古白云鄂博等稀土大矿,钍的提取成本极低。全球范围内,印度拥有沿海砂矿,挪威岩层中也有钍储量,但像中国这样“挖稀土送钍”的模式,效率之高、成本之低,堪称全球独有。中国钍在地壳中的含量是铀的三四倍,探明储量居世界第二,仅次于印度,但实际利用潜力更大,得益于成熟的稀土产业链,钍提纯技术已相当成熟。
过去,钍常被视为“废料”,但如今其价值已被重新认识。随着钍矿开发的推进,矿区周边工业迅速崛起,就业机会增多,地方经济活力显著提升。能源安全方面,钍基技术的突破为中国增添了一道“保险杠”。美国钍储量约60万吨,占全球9%,远不及中国。上世纪60年代,美国曾开展熔盐堆实验,但因钍不适合制造武器,最终放弃。如今美国重启计划,但资源有限、技术追赶困难,与中国相比,进度明显滞后。
中国钍基熔盐堆的研发始于2011年中科院战略专项,目标是第四代核能技术。与传统核电站高压运行不同,钍堆采用常压运行,熔盐作为冷却剂,温度控制更稳定。一旦出现问题,盐栓融化,反应立即停止,安全性大幅提升。钍堆无需大量冷却水,适合在干旱地区如西北戈壁滩建设,既省水又抗旱。
熔盐腐蚀是钍基熔盐堆技术的核心难题。在700度高温下,熔盐对金属的腐蚀性极强,早年实验因此搁浅。2011年后,上海应用物理所牵头攻关,材料学家经过上千次合金配方调整,将腐蚀率降至国外标准的十分之一。新型镍基合金的耐腐蚀性能优异,浸泡五年盐浴后损失不到预期的1%,这一成果令国际同行赞叹。
2023年6月,甘肃武威实验堆获得运行许可,热功率2兆瓦,采用液态燃料循环技术,实现钍元素在线转化为铀,链式反应稳定。10月23日,首次堆内钍铀转化成功,数据公布后引发国际轰动,这是全球首次实现这一技术突破。中国钍基熔盐堆技术全链条国产化率超过90%,关键设备100%自给,供应链安全无忧。
与传统核电站相比,钍堆的优势在于燃料液态化,可随时添加燃料而无需停堆,大大降低了运行风险。安全设计方面,冷冻塞和应急罐的配置确保反应能瞬间停止,无需海量冷却水,适合在沙漠戈壁等极端环境中建设。相比之下,美国60年前在橡树岭实验室的熔盐堆实验仅运行数年便终止,如今重启计划仍处于实验室阶段,离工业化应用尚有距离。
中国在熔盐腐蚀领域攻坚十年,从零功率堆到满功率运行,步步为营。2025年11月1日,中科院宣布实验堆建成运行,钍铀转换数据证实了钍燃料的可行性,这一成果至少领先全球15年。实验堆的成功运行,为后续规模化发展奠定了基础。
武威实验堆之后,中国计划建设10兆瓦研究堆和百兆瓦示范堆,逐步实现商业化。三步走战略清晰,从实验室到电网,钍基熔盐堆技术正稳步推进。产业链方面,从白云鄂博矿的提取到废料处理,已形成完整闭环。燃料车队运输熔盐,注入过程无需停堆,运行数据实时反馈,持续优化技术。
钍堆的多能化应用是其一大亮点。高温700度的运行环境,不仅可用于发电,还能耦合氢能生产和海水淡化,将戈壁滩变为“能源岛”。这一技术吸引了“一带一路”沿线国家的关注,沙特、埃及等国已表达合作意愿,租赁方案正在洽谈中。钍基技术的经济性强,且碳零排放,对传统化石燃料构成挑战。中国在新能源领域的布局立体而全面,鄂托克光伏制氢、珠海波浪能南鲲号、上海虚拟电厂等项目协同发展,形成新能源矩阵。欧洲专利局经济学家指出,剔除中国数据后,全球清洁技术创新几乎停滞,这一评价凸显了中国在新能源领域的领先地位。












