国际社会关注我国先进核裂变发电技术

近年来，全球核能发展迎来全面复兴。在可再生能源不稳定性的制约下，核裂变提供了“稳定基荷+零碳排放”的双重解决方案。COP28气候峰会上，20余个国家签署联合声明，承诺到2050年将全球核能装机容量提升至当前的三倍。2025年3月10日，美国能源部（DOE）部长赖特在第43届年度CERAWeek讲话中表示将启动美国“核能复兴”计划，DOE于3月下旬投资9亿美元启动第III+代轻水小型模块化反应堆部署。麦肯锡在2024年发布的《未来的主要“竞技场”》报告中指出核裂变发电将是未来具有高增长和高活力的十大新兴竞技领域之一，这些领域将改变商业格局、重塑全球经济。

4月27日，《中国核能发展报告（2025）》蓝皮书发布，数据显示，目前中国在运、在建和核准建设的核电机组共102台，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。同日，国常会核准5个核电项目10台机组，全部采用三代核电技术，其中2台采用CAP1000技术，我国自主核电新兴技术正加速落地。本文围绕中国重大科技专项“大型先进压水堆及高温气冷堆核电站”涉及的两项重点核电技术，梳理其发展现状，并分析和揭示国际社会对我国核电及上述重点技术的关注和评价情况，为我国核电发展提供参考。

一、重点先进核裂变发电技术发展现状

在当前核能技术快速发展的背景下，第三代和第四代核反应堆的研发与应用已成为提升核能安全性、经济性和可持续性的关键举措。第三代核反应堆（如欧洲压水堆EPR和美国AP1000反应堆）引入了多项先进技术，显著增强了安全性，减少了核废料的生成，并有效延长了反应堆的运行周期。第四代核反应堆在此基础上进一步提升了技术水平，提高能源转换效率、降低废物排放。“第四代国际核能论坛”于2022年底提出了6种满足新一代核能标准的反应堆类型：超高温气冷反应堆（VHTR）、超临界水冷反应堆（SCWR）、熔盐反应堆（MSR）、气冷快中子反应堆（GFR）、钠冷快中子反应堆（SFR）和铅冷快中子反应堆（LFR）。

1、第三代压水堆

第三代压水堆技术（Pressurized Water Reactor, PWR）在全球范围内得到了广泛的开发和应用，国内外大型先进PWR技术如表1所示。2024年4月，美国第二座III+代先进核电西屋AP1000反应堆在佐治亚州投入商业运营。10月，拥有自主研发的第三代核技术的中国国内核电项目“国和一号”（CAP1400）并网发电。12月，法国最强大的反应堆弗拉曼维尔EPR核反应堆接入电网。此外，印度核电公司（NPCIL）的第三个国产700兆瓦加压重水反应堆（PHWR）也于2025年3月成功并网。

除上述大型先进PWR技术以外，小型模块化轻水堆也受到关注。如美国核管理委员会（NRC）于2023年1月认证了美国首个50兆瓦先进轻水反应堆设计，由美国NuScale电力公司开发。美国能源部（DOE）联合犹他州市政电力系统在爱达荷国家实验室展示一个六模块的NuScale VOYGR电厂。预计第一个模块将于2029年投入运行。

表1 大型先进PWR主要类型及其运营状态

2、第四代超高温气冷堆技术

超高温气冷堆（VHTR）是被认为有望率先实现商业应用的第四代核能系统反应器类型之一。高温气冷堆（HTGR）可以视为VHTR的一个发展阶段，为VHTR的建设提供了重要的技术支持和开发经验。HTGR的核心设计思想是采用200~600兆瓦热功率范围内的小型反应堆模块，利用包覆颗粒燃料元件的优异耐高温性能，使得反应堆在不依赖任何应急冷却的情况下，能够自然散热，从而消除堆芯熔化的可能性。安全性是模块式高温气冷堆的关键特点之一。

目前，全球已有两座VHTR/HTGR核能项目在运行，分别位于中国和日本。中国石岛湾球床模块式高温气冷堆核电站（HTR-PM）示范工程于2023年12月正式投入商业运行，成为全球首个实现商业化运营的第四代核电技术。该反应堆采用石墨作为慢化剂、氦气作为冷却剂，由两个反应堆模块共同驱动一台汽轮发电机组。该核电站以清华大学10兆瓦高温气冷实验堆为基础开发，反应堆热功率500兆瓦，核电站电功率212兆瓦，主蒸汽温度566℃，发电效率可达40%~47%，未来采用氦气直接循环方式可达50%。日本的高温工程试验堆（HTTR）是石墨慢化和氦冷却棱柱形反应堆，于1998年首次达到临界性，2001年满功率运行，并在2010年和2021年分别进行了50天重启运行。2004年，HTTR实现最高出口温度达到950℃，成为全球首个实现这一目标的反应堆。目前该项目重点是实现大规模和稳定高温热制绿氢，拟于2028年下半年开展实地测试。

全球现有约10座HTGR项目正在设计阶段，分别位于日本、南非、美国等，其中美国有两座。Xe-energy公司的Xe-100球床型高温气冷堆示范项目为美国核能发展的重要示范工程之一[，设计单台机组热功率为200兆瓦，电功率为80兆瓦，出口温度为750℃，一期计划建设多个机组。美国另一个HTGR项目是NANO Nuclear公司的KRONOS项目，它是机组热功率为45兆瓦、电功率为15兆瓦的微型高温气冷堆，采用棱柱形石墨块中的TRISO燃料，其全陶瓷微胶囊燃料鉴定方法和监管框架已获美国核管会批准，标志着向反应堆原型迈出了重要一步。NANO Nuclear将在伊利诺伊大学香槟分校建造首个研究用微型模块化反应堆并为该校供应清洁能源。

二、国际社会对中国重点先进核裂变技术的评价

中国核电工程的巨大成就引起了国际社会热烈反响。本文调研了国际组织、国外知名智库及研发机构、知名媒体公开的研究报告、新闻等对中国先进核裂变技术的反应及评价信息，并重点梳理和分析了国际社会对我国CAP1400和石岛湾高温气冷堆示范工程的评价情况。

1、国际社会对中国核裂变技术创新和发展的总体评价

国际社会积极评价中国先进核反应堆设计和部署能力。国际原子能机构（IAEA）、经济合作与发展组织核能署（OECD-NEA）、美国智库信息技术与创新基金会（ITIF）等国际组织和智库报告显示，中国在小型模块化反应堆（SMR）的研发和投入使用方面处于全球领先地位，部署速度超出预期，推动了全球核能技术的发展。ITIF同时指出，中国在大规模部署第四代核反应堆的能力预计比美国领先10至15年。中国的核电创新优势主要体现在组织创新、系统创新和渐进式创新方面，中国政府的支持政策（如重大专项牵引、全产业链协同、工程化验证）发挥了至关重要的作用。根据2025年1月，国际能源署（IEA）在《通往核能新时代之路》报告中指出，核能技术的领导地位正逐步从发达经济体转向中国和俄罗斯，尤其是自2017年以来，全球开工建设的52座反应堆中，有25座由中国设计，进一步证明了中国在全球核电领域的领先地位。

国际社会充分肯定中国先进核裂变技术的研究和创新能力。ITIF报告指出，中国在核能领域的科研实力全球领先，其H指数（学术影响力指标）上排名全球第一，并且自2008年至2023年，中国在全球核专利中的份额从1.3%增长至13.4%。美国智库“战略和国际研究中心”（CSIS）在2023年4月的报告中指出，中国的核电技术不仅建造成本更低、速度更快，而且在下一代核反应堆的研发上，例如SMR和HTGR技术处于全球前沿。

主要经济体密切关注中国先进核电系统的快速进展和出口战略，以美国为代表的核电大国尤其担忧中国核电工程对全球能源格局的影响和技术主导权的掌控。2024年10月，美国国会研究服务局在《中国：核与导弹扩散》报告中提出要警惕中国核电出口与“一带一路”倡议的关联，特别是在中国与沙特、阿根廷、埃及等国的核电项目合作中，担心中国的技术渗透可能带来的地缘政治影响。澳大利亚、法国和日本等对中国的第四代核反应堆持谨慎合作的态度。澳大利亚自2016年加入第四代国际论坛以来，与中国、法国和日本等国共同参与核能系统的研发。法国在第四代核技术的部分项目上保持谨慎，但仍与中国在SMR和HTGR等技术上进行积极合作。日本在技术路线和战略目标上与中国既有合作又有竞争。

2、中国第三代先进压水堆的国际评价

CAP1000和CAP1400（“国和1号”）为具有中国代表性的第三代非能动核电堆型。CAP1000是在引进美国西屋公司AP1000的基础上，进行适应性优化和国产化提升的型号。AP1000反应堆设计获得主要经济体认可。美国核管理委员会在2006年授予设计认证，并于2011年修订更新，确认其非能动安全特性符合美国核安全标准。中国在2018年率先实现三门和海阳核电站AP1000机组商业运行，并在2024年批准新增四台机组，展现出对其安全性和经济性的高度认可。英国核监管办公室在2017年完成通用设计评估，认为AP1000设计满足英国安全与环保要求，适合部署。欧洲公用事业要求组织于2007年授予认证，确认其符合欧洲核电标准。由于美国V.C. Summer和Vogtle核电项目在建设过程中遭遇严重的项目管理问题，政府审批流程复杂且耗时，导致成本大幅超支和工期延误。而中国政府为引进AP1000技术，提供了政策、资金和监管多方面的支持，在此基础上实现了技术本地化，降低了建设成本，提高了自主可控能力。这种情况下，美国开始反思大型核电项目的可行性，转而关注小型模块化反应堆等新型核能技术。

世界核能协会评价CAP1000保持了AP1000的非能动安全特性，并针对反应堆（堆芯）、主泵、蒸汽发生器等设备、施工工艺标准化等方面进行了重大改进，国产化率提升至80%。IAEA原总干事天野之弥对中国成功研发设计的“国和一号”给予高度评价，并认为这一成就对核能未来具有重要意义。“国和一号”的管理和设计能力也受到国际认可。根据挪威船级社（DNV）的官方认定，“国和一号”示范工程项目的健康、安全与环境（HSE）国际标杆评级达到了8.0级，这一评级表明该项目在HSE管理方面表现优异。项目不仅提前完成了总包合同目标和年度责任书目标，而且HSE管理体系完善、运行有效，充分体现了中国在核能项目中的高标准管理能力和技术实施能力。同时，“国和一号”也是全球首个满足EPRI（电力研究协会）标准的数字孪生核电站，这一创新标志着中国在核电站数字化建设方面的突破。

3、中国第四代高温气冷堆技术的国际评价

IAEA高度认可石岛湾核电站技术安全性及全球领先优势。2023年5月26日，IAEA总干事格罗西访问中国并参观了位于山东省石岛湾的核电站。格罗西先生高度评价了中国在推动核能和平利用方面的领导地位，并表示：“就装机容量和技术而言，中国在促进和平利用核能方面居于领先地位。石岛湾核电厂展示了这一令人瞩目的发展。”他补充道：“石岛湾200兆瓦电的高温气冷堆拥有独特的设计特点，使其更加高效并具备内在安全性，对于实现净零目标具有巨大的潜力。”

国外知名媒体肯定中国高温气冷堆技术安全性及对推动全球核电技术进步的贡献。2024年，清华大学在Joule杂志上发表题为《Loss-of-cooling tests to verify inherent safety feature in the world’s first HTR-PM nuclear power plant》的文章后，得到英国IFLScience、美国Power和日本Itmedia等多个知名科技新闻媒体、行业媒体以及《华尔街日报》和《经济学人》等综合性媒体的广泛报道。媒体关注的焦点集中在安全性和中国的核电部署能力，普遍认为该项目推动了全球核能技术的创新和进步，并使中国在核能领域获得了领先优势。Power杂志以“核里程碑：中国HTR-PM展示固有安全性”为题报道了石岛湾示范项目，认为其固有安全性设计实现了高温气冷堆技术的重大飞跃，从而为核电的大规模部署提供了可靠的安全保障。德媒报道，中国HTR-PM项目的基础是德国HTR模块化反应堆的概念，但德国未将其付诸实践。《经济学人》报道称“中国在核竞赛中击败了美国”。

国际核工业独立评估小组怀疑中国高温气冷堆示范工程出现运行效率问题，叠加此前的多次建设延误，推测其建设成本远高于预期。2024年《世界核工业状况报告》指出，两座高温反应堆模块从开工建设到2022年12月首次满功率运行耗时10年，是预期时间的2倍。此后，运行记录不佳。两台机组的标称容量已从200兆瓦降至150兆瓦（Reference unit power (net)），降幅达25%。

三、主要结论

总体上，国际社会对中国在核能技术领域的创新和发展给予积极肯定和评价。中国在核裂变技术的研发、部署及安全监管方面，展现了强大的技术能力和创新优势，尤其是在SMR和第四代核反应堆的研发上领先全球。国际上充分肯定我国CAP1400和HTR-PM这两项技术在核能发展历程上的重大贡献，特别是实现了反应堆的固有安全，这对核能规模化发展奠定了基础。当然，部分美德媒体也反省认为，中国这两项技术并非原始创新，分别起源于美国和德国，但种种原因他们未付诸实践，中国通过工程实践和系统集成创新取得了成功。

然而，国际上也存在一些警惕和质疑的声音。部分智库对中国的核电外交及其对全球核能技术的影响提出了关注，渲染中国核能出口战略可能快速占领国际市场，并对全球能源格局带来影响。个别国际研究小组质疑中国石岛湾高温气冷堆可能出现的运行问题、建设延期以及由此带来的成本上涨。但需要关注的是该国际研究小组重点关注环境保护和可再生能源，主要作者对核能发展持较负面的态度。事实上，工程延期和成本上涨是新兴核电技术落地面临的普遍挑战。