中國釷資源儲量驚人,超過140萬噸,占全球總量的近四分之三,這一數據讓世界為之側目。過去,釷只是稀土開采中的“副產品”,但如今它已搖身一變,成為核能領域備受矚目的“潛力股”。據測算,1噸釷釋放的能量相當于350萬噸標準煤,若能充分利用,其能量足以支撐14億人使用兩萬年,為能源安全提供堅實保障。
與依賴進口的鈾燃料不同,中國釷資源大多可自給自足,尤其是內蒙古白云鄂博等稀土大礦,釷的提取成本極低。全球范圍內,印度擁有沿海砂礦,挪威巖層中也有釷儲量,但像中國這樣“挖稀土送釷”的模式,效率之高、成本之低,堪稱全球獨有。中國釷在地殼中的含量是鈾的三四倍,探明儲量居世界第二,僅次于印度,但實際利用潛力更大,得益于成熟的稀土產業鏈,釷提純技術已相當成熟。
過去,釷常被視為“廢料”,但如今其價值已被重新認識。隨著釷礦開發的推進,礦區周邊工業迅速崛起,就業機會增多,地方經濟活力顯著提升。能源安全方面,釷基技術的突破為中國增添了一道“保險杠”。美國釷儲量約60萬噸,占全球9%,遠不及中國。上世紀60年代,美國曾開展熔鹽堆實驗,但因釷不適合制造武器,最終放棄。如今美國重啟計劃,但資源有限、技術追趕困難,與中國相比,進度明顯滯后。
中國釷基熔鹽堆的研發始于2011年中科院戰略專項,目標是第四代核能技術。與傳統核電站高壓運行不同,釷堆采用常壓運行,熔鹽作為冷卻劑,溫度控制更穩定。一旦出現問題,鹽栓融化,反應立即停止,安全性大幅提升。釷堆無需大量冷卻水,適合在干旱地區如西北戈壁灘建設,既省水又抗旱。
熔鹽腐蝕是釷基熔鹽堆技術的核心難題。在700度高溫下,熔鹽對金屬的腐蝕性極強,早年實驗因此擱淺。2011年后,上海應用物理所牽頭攻關,材料學家經過上千次合金配方調整,將腐蝕率降至國外標準的十分之一。新型鎳基合金的耐腐蝕性能優異,浸泡五年鹽浴后損失不到預期的1%,這一成果令國際同行贊嘆。
2023年6月,甘肅武威實驗堆獲得運行許可,熱功率2兆瓦,采用液態燃料循環技術,實現釷元素在線轉化為鈾,鏈式反應穩定。10月23日,首次堆內釷鈾轉化成功,數據公布后引發國際轟動,這是全球首次實現這一技術突破。中國釷基熔鹽堆技術全鏈條國產化率超過90%,關鍵設備100%自給,供應鏈安全無憂。
與傳統核電站相比,釷堆的優勢在于燃料液態化,可隨時添加燃料而無需停堆,大大降低了運行風險。安全設計方面,冷凍塞和應急罐的配置確保反應能瞬間停止,無需海量冷卻水,適合在沙漠戈壁等極端環境中建設。相比之下,美國60年前在橡樹嶺實驗室的熔鹽堆實驗僅運行數年便終止,如今重啟計劃仍處于實驗室階段,離工業化應用尚有距離。
中國在熔鹽腐蝕領域攻堅十年,從零功率堆到滿功率運行,步步為營。2025年11月1日,中科院宣布實驗堆建成運行,釷鈾轉換數據證實了釷燃料的可行性,這一成果至少領先全球15年。實驗堆的成功運行,為后續規模化發展奠定了基礎。
武威實驗堆之后,中國計劃建設10兆瓦研究堆和百兆瓦示范堆,逐步實現商業化。三步走戰略清晰,從實驗室到電網,釷基熔鹽堆技術正穩步推進。產業鏈方面,從白云鄂博礦的提取到廢料處理,已形成完整閉環。燃料車隊運輸熔鹽,注入過程無需停堆,運行數據實時反饋,持續優化技術。
釷堆的多能化應用是其一大亮點。高溫700度的運行環境,不僅可用于發電,還能耦合氫能生產和海水淡化,將戈壁灘變為“能源島”。這一技術吸引了“一帶一路”沿線國家的關注,沙特、埃及等國已表達合作意愿,租賃方案正在洽談中。釷基技術的經濟性強,且碳零排放,對傳統化石燃料構成挑戰。中國在新能源領域的布局立體而全面,鄂托克光伏制氫、珠海波浪能南鯤號、上海虛擬電廠等項目協同發展,形成新能源矩陣。歐洲專利局經濟學家指出,剔除中國數據后,全球清潔技術創新幾乎停滯,這一評價凸顯了中國在新能源領域的領先地位。





















