中國是如何在全球核能競賽中超越美國的？

2013年，美國開始建設一代人以來的首批兩座核反應堆。原子能時代回來了。果真如此嗎？

受工期延誤的困擾，它們已成為史上建造成本最昂貴的兩座反應堆。核能似乎前途渺茫，至少在美國是這樣。

但在同一時期，中國建設了13座類似的反應堆，另外還有33座正在建設中。而且，中國政府的核能雄心是全球性的。

中國正迅速成為世界核能行業的領軍者，在建的反應堆數量與其他國家的總數幾乎相當。到2030年，中國的核電裝機容量預計將超過美國。美國是第一個利用原子裂變發電的國家，但核電站建設已經停滯了數十年。

中國的許多反應堆本質上是仿照美國和法國的設計，但中國成功地克服了工期延誤、成本超支等問題，這些問題已經多次阻斷了西方國家擴大核能的嚐試。

與此同時，中國正在西方遲遲未能取得進展的下一代核技術方麵實現了突破。中國也在大力投資核聚變——若能攻克可控難題，這將成為潛力無限的清潔能源。

中國政府的最終目標是成為世界上的核能供應國，躋身美、俄、法、韓等極少數能設計並出口頂級核能技術的國家之列。

“中國人正在非常、非常迅速地行動，”卡內基和平基金會高級研究員馬克·希布斯說，他著有關於中國核能項目的專著。“他們非常熱衷於向世界展示其核能發展勢不可當。”

隨著美中在全球爭奪主導地位，能源已成為地緣政治的一個戰場。尤其是在特朗普總統的領導下，美國已準備讓自己成為石油、天然氣和煤炭等化石燃料的首要供應國。相比之下，中國則在光伏板、電池以及新能源車製造領域占據主導地位，將清潔能源視為一個數萬億美元的未來市場。但原子能領域的領導權競爭尚未見分曉。

全球對核能的興趣正在複蘇，尤其是有關氣候變化的擔憂日益加劇的背景下。這是因為核反應堆不像燃煤和天然氣發電廠那樣，排放導致全球變暖的溫室氣體，而且能全天候發電，這與風能和太陽能截然不同。

特朗普政府想在2050年之前將美國的核電裝機容量翻兩番，並開發新一代的反應堆技術，旨在滿足國內數據中心電力需求的同時，向海外能源緊缺國家出口技術。美國官員擔心，如果中國主導核能出口市場的話，其全球影響力將隨之擴張——因為核電站的海外建設將在國家間締造持續數十年的深度合作關係。

中國已在原子能競賽中擁有一個明顯的優勢：它已經掌握了如何快速、低廉建設反應堆的技術。中國現在建設一個反應堆隻需五到六年時間，這個速度是西方國家的兩倍。

據《自然》雜誌最近發表的數據，美國的核電成本在20世紀60年代後飆升，而中國的核電成本已在21世紀的頭十年下降了一半，並已穩定下來。（美國本世紀隻在佐治亞州韋恩斯伯勒的沃格特爾核電站建設了兩座反應堆，總共耗時11年，耗資350億美元。）



核反應堆建設成本隨時間的變化圖。注：各反應堆按其投入（或預計投入）商業運營的年份排列。圖表顯示基礎成本，不包括利息支出。趨勢線顯示的是線性回歸斜率。資料來源：劉尚煒等人2025發表的文章。

“我第一次得到這些數據時，看到中國的核電成本呈下降趨勢，感到十分驚訝，”該論文的第一作者、哈佛大學肯尼迪學院研究員劉尚煒說。

劉尚煒指出，中國如何能在核能領域做得這麽好，美國是否能迎頭趕上，這是關鍵的問題。

中國是怎樣掌握核電技術的

現代核電站堪稱地球上最複雜的建造工程之一。

反應堆壓力容器（原子裂變在其中發生）的製造需要15厘米厚的特種鋼材，需要在幾十年裏經受住連續不斷的輻射轟擊。然後，反應堆容器被安放在一個巨大的安全殼廠房裏，廠房穹頂通常高達三層樓，直徑超過美國國會大廈的穹頂，廠房穹頂采用鋼筋混凝土結構，以防止發生泄漏事故。核電站使用的總長幾千公裏的管道和布線必須達到嚴格的安全標準。

為這些耗資數十億美元的項目融資異常困難。即使是微小的項目延誤，例如需要在施工期間修改某個組成部分，也能導致借貸成本飆升。

經過長期發展，中國已攻克了這一複雜流程。

首先是有政府的大力支持。三個國有的核電集團用政府支持的低息貸款建設新反應堆，這一點至關重要，因為融資成本能占到造價的三分之一。中國政府還要求電網運營商以優惠價格收購核電。（目前尚不清楚中國核電站的盈利狀況，但政策製定者們已開始減少補貼，推動核電站實現經濟競爭力。）

同樣重要的是，中國的核電公司僅建造少數幾種基於美國和法國設計的反應堆型號，並進行重複建設。

這使得建設商能完善施工流程，這“對實現高效規模化至關重要”，支持核能的研究機構——突破研究所的能源創新分析師江悅（音）說。“這意味著可以簡化審批程序並優化供應鏈。”

中國政府製定了明確的核電擴張國家目標，這使得企業能放心地投資國內工廠建設和專業化工程技術團隊。在上海附近一個龐大的綜合體裏，巨大的反應堆壓力容器正被持續鍛造出來，一旦新的項目建設需要，就能馬上運到那裏。專業的焊接團隊不間斷地從一個施工現場移動到另一個施工現場。

西方的情況一直有所不同。

在20世紀70年代和80年代，隨著利率上升，且監管機構頻繁地收緊安全規定，導致工期延誤，美國的核電建設逐漸陷入了近乎停滯的狀態。1979年，三哩島核電站反應堆部分熔毀後，公眾對災難性事故的擔憂日益加劇，使情況雪上加霜。與此同時，私人開發商不斷進行新反應堆設計試驗，新設計需要不同的部件，且會帶來新的複雜問題。美國的核電因缺少可預測性而走向衰落。

這種對比在21世紀頭十年的中期變得尤為明顯，當時美國公用事業公司試圖采用具有增強安全特性的AP1000新型反應堆來重振核電。建設商在這個全新技術上遇到重重困難，導致項目一再拖延，造價飆升。等到佐治亞州的這兩座反應堆去年竣工時，大多數公用事業公司都不​​願意再嚐試建設新項目。

中國恰好在同一個時候開始建造AP1000反應堆。中國也麵臨了挑戰，例如獲得冷卻劑泵的困難，以及難以預料的造價飆升問題。中國官員們不但沒有放棄，而是深入研究問題症結，最終得出結論：必須調整設計，發展國內的供應鏈。

“中國人做得非常聰明，”核谘詢公司Alva Energy的首席執行官詹姆斯·克雷倫斯坦說。“他們說，‘我們要暫停幾年，吸取所有的經驗教訓’。”

美國能源部的一份報告發現，中國現在正在建設九座該反應堆的改進型號CAP1000，所有這些項目都有望在五年內完工，而且造價大幅降低，。一些專家說，如果美國沒有停止建設反應堆的話，可能也會取得類似的成就。



中國在海陽核電站不斷建設Satellite image from Feb. 15, 2025, via Google Earth and Airbus

美國支持發展核能的人有時把核電成本高昂歸咎於過於嚴格的安全法規。

中國有類似的安全要求。但專家指出，一個區別在於中國的審批流程是集中統一的，更具可預測性，而且來自反對者的挑戰機會更少。據江女士的研究，中國目前在建的反應堆中，有63%在獲得了安全監管機構批準後數周內破土動工。而在美國，核電項目通常需要獲得州政府和地方政府的額外許可，這可能耗時數月甚至數年時間。

“中國在建設從大壩到高速公路再到高鐵的大型工程方麵是內行，而且管理這些項目的技能可用到別處，”谘詢公司 Lantau Group的電力行業顧問餘德偉(David Fishman)說。

作為全球最大的溫室氣體排放國，中國在尋求遏製汙染的過程中，寄望於核能發揮重要作用。

太陽能和風能是中國增長最快的兩種能源，占其零排放電力的大部分。但由於太陽能電池板和風力渦輪機不能全天候運行，它們需要有能按需運行的電廠作為輔助。目前，中國主要用煤炭發電來完成這個任務。增加核電能力能幫助取代煤炭，平衡可再生能源發電。

中國的核電擴張仍麵臨障礙。盡管政府往往對核電站的問題諱莫如深，但重大事故可能引發公眾對該技術的抵觸情緒。中國政府曾在2011年叫停了內陸大部分地區的新反應堆建設，因為擔心反應堆的用水問題。如果這項禁令持續存在，可能會製約核電行業的發展。

但就目前而言，中國正在加速推進核能建設，計劃在本世紀中葉建成數百座反應堆。

美國能迎頭趕上嗎？

在美國，核能是少數獲得兩黨政客支持的能源類型之一，尤其是在電力需求不斷增長的背景下。就連像阿爾·戈爾這樣曾經擔心災難性事故和放射性廢物的環保主義者，也開始對這項技術產生興趣。

但美國正在走一條截然不同的核能發展道路——更多地依賴私營部門創新，而不是政府支持。

數十家初創企業正在研發新一代的小型反應堆，它們比龐大的老式反應堆造價更低。穀歌、亞馬遜以及OpenAI等科技公司正為Kairos、X-Energy、Oklo等核能初創企業投入數十億美元的資金，以幫助為這些大公司的人工智能數據中心提供電力。初創企業的早期項目正在懷俄明州、得克薩斯州和田納西州進行，但預計在2030年代之前鮮有（如果有的話）反應堆建成。

特朗普政府正尋求通過縮小國家核管理委員會（簡稱NRC，負責反應堆建造前安全認證的機構）的監管範圍來加快反應堆的建設。批評該機構的人士稱，NRC過於守舊，對本就不容易發生熔毀的新一代反應堆的認證工作處理不力。

能源部長克裏斯·賴特表示，政府正押注湧入核能項目的民間資本能激發美國創造力，推動美國反超中國。“創業型資本競爭是美國優勢所在，我認為這是相對於中國的優勢，”他在接受采訪時說。

但一些支持發展核能的人擔心，美國過多地寄希望於技術突破，而不是像中國那樣專注於建設核電站所需的穩定政策支持和基礎設施建設。例如，美國已沒有製造反應堆壓力容器的重型鍛造企業，而中國有三家。新一代的先進反應堆可能需要數年時間才能完善，這將讓美國遠遠落在後麵。

“看看有這麽多的設計方案，尤其是在美國，你心裏會想，‘啊，上帝幫幫我們吧’，”牛津能源研究所高級研究員菲利普·安德魯斯-斯皮德說。“我認為，縮小可能的選擇範圍是明智之舉。”

特朗普政府能否兌現承諾還有待觀察。盡管美國政府已采取措施加快了核能項目的審批速度，增加了國內的核燃料供應，但一些推動新反應堆建設的關鍵政府工具——例如能源部的貸款辦公室——因人員裁減已受到重創。簡化安全監管的努力也可能引發爭議。如果人工智能熱潮降溫的話，科技巨頭對核能的興趣也可能會消退。

“美國完全有能力發展核能，”信息技術與創新基金會負責全球創新政策的副總裁斯蒂芬·埃澤爾說。“但問題在於：我們是要僅僅建造幾座為數據中心供電的小型反應堆，還是會看到整個政府采取嚴肅認真的行動，將核電重新作為一個極其重要的電力來源？”中國正在采取第二種做法，他補充道。

為世界供能的競賽

就目前而言，中國的注意力主要集中在發展本國的核電站上。但中國已在巴基斯坦建設了三座反應堆，而且中國政府的最終計劃是向全球出口核能技術。

核能被廣泛視為一個戰略資產。向其他國家出口反應堆將圍繞電站建設、核安全以及燃料管理等建立深厚的合作關係網。雖然俄羅斯目前在該市場占據主導地位，但中國日益提升的技術實力將縮小其與俄羅斯的差距。

競爭正在加劇。受更低成本許諾的吸引，英國官員曾在2015年開始計劃在埃塞克斯附近建造一座由中國設計的反應堆。但該項目遇到了政治阻力，今年，英國公司已轉向美國，簽署了為小型反應堆建設投入數十億美元的聯合協議。

但中國正在努力削弱美國的技術優勢。中國已經建造了其所謂世界上的第一座“第四代”反應堆，即一種氣冷反應堆，除發電外，還能為重工業供熱、提供蒸汽。中國也在進行技術研發，或讓反應堆用更少的鈾，例如釷反應堆，或者對乏核燃料進行再循環利用。這表明中國認識到國內沒有足夠的鈾資源來支撐傳統反應堆的大規模擴建。

即使美國公司和實驗室仍處於創新前沿，最近已有報告警告稱，中國在廣泛部署下一代反應堆的能力上已領先美國10到15年。

這幕場景似曾相識：美國發明了太陽能電池板和電池，但中國是第一個實現規模化生產並主導全球市場的國家。

“當中國決定開始出口核反應堆時，他們將成為我們的強勁對手，”保守派智庫國家利益中心主席保羅·桑德斯說。“也許我們能說服一些盟友不要購買中國的反應堆，但還有很多能源需求正在增長的國家，”他說。“如果美國不做好準備的話，我們將無法參與競爭。”