环球零碳
碳中和领域的《新青年》
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来源:AI生成
撰文|Penn
编辑 | 小澜
→这是《环球零碳》的2104篇原创
提起核电站,大家的第一印象都是选址地点苛刻、设备规模庞大,不仅造价高昂,还只能固定选址建设,定点供电,完全没法移动。
因此,不管是民用大型核电站,还是常规小型核设施,都离不开固定场地和配套设施,灵活性几乎为零。
而来自一项中科院合肥物质科学研究院的重磅突破,直接颠覆了大家对核电站的固有认知。全球首台10兆瓦级车载核反应堆原型机,目前已经进入正式测试阶段,中国已经把10兆瓦级核反应堆装上了卡车。
这不是科幻概念,而是中科院实打实交出来的工程测试样机。这也是全世界第一款落地实测的车载大型核动力装置,含金量直接拉满。
这个新闻之所以值得关注,不仅仅只是因为技术突破本身,而是因为直接打破了数十年固有的格局。未来,核反应堆不再是只能依赖固定场地的定点供电设施,而是可以像发电机一样被运到任何需要电的地方去。
想象一下,一台可移动、能上路的核电站,它牵着AI算力、未来战争、远海岛屿和深空探索的命门。南海岛礁、西部哨所、远洋钻井平台等过去受限于供电而无法充分展开的场景,首次有了基于核能的供电方案。
据《科技日报》4月底报道,中科院合肥物质科学研究院核能安全技术研究所首席科学顾问、凤麟核创始人、中国科学院院士吴宜灿透露,他的团队已经建成全球首台10兆瓦级车载核动力工程一体化模拟试验样机,并对外起了个特别接地气的名字——"核电宝"。
这台代号“核电宝”的设备,长6.1米、宽高各2.6米、重28吨,一次装料可连续运行10年以上。全球范围内,这是第一次有公开报道的车载核反应堆完成工程实测,Interesting Engineering、TechRadar、TechSpot等海外媒体随后陆续跟进报道。
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图说:中国正在测试车载式核反应堆
来源:TechSpot
"核电宝"最大的亮点就是极致的小型化和可移动性,整套设备经过精密集成优化,体型大幅缩减,常规重型卡车就能完全承载和转运,真正实现了核电站随车走的突破。
而采用水作为冷却剂的传统压水堆核电站,光是一个反应堆压力容器就动辄数百吨,外加几公里见方的钢筋混凝土安全壳和厂房。这套工程逻辑决定了核电站只能建在固定地点,想要上车简直是天方夜谭。
相比之下,作为新一代核能系统典型代表的中国"核电宝"换了一条技术路线,采用液态铅铋合金而不是水作为冷却介质。铅铋合金沸点高、熔点低,其沸点高达1670摄氏度,常压下就能保持液态。省去了厚重的压力容器,整套设备能瘦身一大圈。
同时,铅铋本身就是中子反射层,又能省掉一部分屏蔽结构,固有安全性还更高。此外,堆芯体积缩小到同功率压水堆的四分之一。整个系统被集成到一个标准集装箱大小的模块里,这才是它能装上卡车的根本原因。
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图说:凤麟核集团研发的超小型先进核能系统
来源:凤麟核集团
除了超小型、可移动,更硬核的是它的续航能力,这也是它碾压传统发电设备的核心优势。根据科研团队公开的测试数据,这套车载核动力系统可以持续稳定运行数十年,期间完全不需要补充燃料。
对比一下就能看出差距,传统柴油发电机需要频繁加油,光伏、风电受天气环境制约极大,储能电池还存在容量短板,而这款车载核反应堆直接从根源上解决了离网供电的所有痛点。
研究团队表示,该技术可破解多场景下的“能源焦虑”,既能为偏远地区、海岛供电,也可在特殊环境中提供应急备用电力,还可用于船舶动力、空间设施供能,以及支撑人工智能算力与数据中心运行。
10兆瓦电功率,一年发电约9亿度。这个量级够一座中型AI数据中心用,也相当于一座中等规模县城全年居民用电总量。对于远离大陆的岛礁、远洋钻井平台、极地科考等远离电网、补给困难、需要不间断基荷电力的场景,车载核反应堆更是天然匹配。
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图说:移动式铅基核电源
来源:中科院合肥物质科学研究院
把核反应堆装在卡车上,安全性到底有没有保障?这也是大家最关心的问题。其实研发团队在设计之初,就把安全防护放在了首位。这套系统搭载了国内自研的先进安全防控技术,拥有多重被动安全防护机制,不需要复杂的人工操控,也不用依赖外部供电和冷却系统。
其中,被动热循环系统可在停堆后无水泵情况下自然对流散热,铅铋液态合金低熔点特性则可实现遇冷凝固,主动堵塞裂缝,控制放射性泄露。
放眼全球,移动核能技术一直是各国争相攻关的核心领域。美国国防部2019年发起了“Pele计划”,目标就是设计可运输的微型核反应堆。2021年,美国国防部授予BWXT先进技术公司和X-energy公司两份合同,以研发一种机动式的先进微型核反应堆原型。
2022年4月,《日本经济新闻》报道称:“三菱重工计划最快于2030年代实现超小型核反应堆的商用化,为灾害地区或偏远地区进行供电。”
据悉,这款名为“微型炉”的超小型核反应堆最大发电量为500千瓦,核反应堆和发电设备全部加起来预计尺寸只有3米高,4米长,重量不超过40吨,可以用卡车集装箱进行运输。
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图说:合肥核能安全技术研究所展出的车载核电系统模型
来源:合肥核能安全技术研究所
不过这些项目始终没能实现工程化落地和实测应用,其他一些国家的相关研究还停留在理论和实验室阶段,而中国已经率先完成原型机研制和实测,直接实现了弯道超车。
中国“核电宝”工程集成模拟测试已经完成,整台设备装上了卡车。按计划2027年上示范工程,2028年商用。在车载核反应堆这个细分领域,全球只有中国进入了工程化阶段。
目前这款车载核反应堆整体仍处于测试验证阶段,从测试场到实际部署,还需要逐一通过监管批准、材料验证、成本控制三道关卡。2028年商用这个时间表能否兑现,取决于接下来两年里这些非技术问题能否同步解决。
如果后续顺利完成技术迭代实现规模化部署,它将彻底打破传统电站集中发电、远距离输电到负荷中心的旧有模式,直接把核电源部署到用电需求侧,实现发电跟着负载走的全新供能形态。
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参考材料:
[1]https://www.stdaily.com/web/gdxw/2026-04/24/content_507199.html
[2]https://www.guancha.cn/industry-science/2026_04_29_815379.shtml
[3]https://interestingengineering.com/energy/china-10-mw-truck-mounted-nuclear-power-bank
[4]https://www.scmp.com/news/china/science/article/3351721/china-testing-truck-mounted-nuclear-reactor-could-power-ai-data-centre
[5]https://www.techspot.com/news/112646-truck-mounted-nuclear-reactor-runs-decades-without-refueling.html
[6]https://eu.36kr.com/en/p/3934474002676871
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