一、核电是由核能转换电源
核电是利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式。在核裂变过程中,快中子经慢化后变为慢中子,撞击原子核,发生受控的链式反应,产生热能,生成蒸汽,从而推动汽轮机运转,最后通过汽轮机发电。
核电站发电原理
资料来源:观研天下数据中心整理
其中核裂变是通过重原子核(如铀、钚等)在吸收中子后,分裂为两个或多个轻原子核,并同时释放出更多的中子和能量的过程;核聚变是通过轻原子核(如氢、氦等)在极高的温度和压力下,克服电荷斥力而相互碰撞,结合成较重的原子核,并同时释放出大量的能量的过程。
核聚变与核裂变对比
| 原材料 | 触发条件 | 能量来源 | 国产示意图 | |
| 核聚变 | 氢的同位素如氘、氚 | 需要外界物质/能量冲击激发,但是激发条件低(一个中子冲击即可)而且裂变过程会释放更多中子,产生链式反应 | 原子核的质量差异 |
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| 核裂变 | 易裂变核素,主要包括铀-235、钚-239和铀-233 | 需要大量的能量 | 原子核的质量差异 |
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资料来源:观研天下数据中心整理
二、全球核电技术正处在一个多元探索的活跃期
根据观研报告网发布的《中国核电行业现状深度分析与发展前景研究报告(2026-2033年)》显示,全球核电发展历程大致可分为四个阶段,第一代核电(1950s-1960s)以早期原型堆为主,苏联和美国分别于1954年和1957年建成Obninsk5MW试验性石墨沸水堆和Shippingport原型压水堆,验证了核能发电的可行性,但由于效率低成本高,且安全性依赖人工参与等问题,目前基本已全部退役。
第二代核电(1970s-1990s)实现商业化,主要堆型有以美国西屋公司的Model系列和法国的M310系列以及苏联的VVER为代表的压水堆、由美国通用电气公司开发的沸水堆、以加拿大开发的CANDU系列为代表的重水堆、由英国开发的石墨气冷堆、由苏联开发的石墨水冷堆等。其中压水堆和沸水堆是目前的主流堆型,全球在运核电站中二者占比超85%。第二代核电安全性虽然比早期原型堆高,但仍然存在堆芯熔毁等风险,出现多起核泄漏事故,如切尔诺贝利、福岛事故。
第三代核电(2000s-至今)引入非能动安全系统,在设计上更加强调安全性和经济性,成为新建项目的主流技术,反应堆型目前主要有三种类型,包括压水堆、重水堆及沸水堆。国际上第三代核电堆型主要包括美国的AP1000、法国的EPR、俄罗斯的VVER-1200、美国日本联合开发的AB-WR、加拿大的CANDU以及我国的华龙一号、国和一号。
第四代核电(研发中,预计2030s批量化商用)以安全和可靠性、可持续性、经济性、防止核扩散和防恐性作为技术目标,包括气冷快堆、铅冷快堆、钠冷快堆、超临界水冷堆、超高温气冷堆、熔盐堆等六种堆型,我国采用高温气冷堆、钠冷快堆技术路线,目前大多处于实验和示范阶段。2023年12月6日,我国石岛湾高温气冷堆示范项目正式投入商运,且运营良好,标志我国在第四代核电技术上取得领先地位。
全球核电技术发展历程对比
| 第一代核电 | 第二代核电 | 第三代核电 | 第四代核电 | |
| 年份 | 1950—1960 | 1970—1990 | 2000—至今 | 研发中,预计2030s商用 |
| 技术 | 原型堆 | 商业化堆 | 改进型堆 | 先进堆型 |
| 堆型 | 早期原型堆,如美国希平港核电站、英国镁诺克斯反应堆 | 压水堆、重水堆、沸水堆、石墨水冷堆、石墨气冷堆 | 改进型反应堆(压水堆、沸水堆、重水堆),如AP1000、EPR、华龙一号,采用非能动安全系统 | 气冷快堆、铅冷快堆、钠冷快堆、超临界水冷堆、超高温气冷堆、熔盐堆等六种堆型,强调可持续性和多功能性 |
| 燃料及慢化剂类型 | 以天然铀为燃料、石墨为慢化剂 | 以天然油、浓缩铀为燃料,重水、轻水和石墨为慢化剂 | 以浓缩铀为燃料、轻水为慢化剂 | 高温气冷堆:以浓缩铀为燃料、石墨为慢化剂、氦气为冷却剂钠冷快堆:封闭式燃料循环,以钠为冷却剂 |
| 安全性 | 低,设计简单,安全标准较低,依赖人工操作 | 中等,引入多重安全系统,但仍存在堆芯熔毁风险,如切尔诺贝利、福岛事故 | 较高,堆芯熔毁概率低于10-6/堆年,具备抵抗大型飞机撞击毁坏能力 | 极高,无需外部干预即可防止事故 |
| 经济性 | 低效高成本 | 建设成本较高,但发电效率较第一代有所提升 | 高效高成本,约5000-7000美元/kW | 高效低成本,建设成本低于2000美元/kW,发电成本接近可光伏、风电等可再生能源 |
| 单机装机容量 | 一般在30万千瓦之内 | 达到百万千瓦级 | 达到百万千瓦级 | 达到百万千瓦级 |
| 设计使用年限 | 30年 | 40年 | 60年 | 40年以上 |
| 应用 | 已退役 | 主流在运,全球在运核电站中占比超80%,如中国大亚湾核电站 | 新建主流,中国、美国、欧洲等新建项目多采用三代技术 | 研发示范阶段,如我国山东石岛湾高温气冷堆示范项目 |
资料来源:观研天下数据中心整理
全球核电发展至今已历经四代技术演进,目前正处在第三代规模化部署、第四代技术示范突破的现状。全球核电技术正处在一个多元探索的活跃期。当前最新的技术焦点集中在第四代核能系统和小型模块化反应堆(SMR)上,中美两国的代表性企业正沿着不同的路径积极开拓。
中国在大规模第三代反应堆的批量化建设和第四代技术(如高温气冷堆)的商业化示范上取得了显著领先。而美国则更多依靠私营企业和资本市场的力量,在小型模块化反应堆(SMR)等创新赛道上进行探索。中国自主研发的第四代核电技术——高温气冷堆,设备国产化率高达93.4%,首个示范工程已经完成并网发电。这也是全球首座具有第四代核电技术主要特征的球床模块式高温气冷堆核电站。
华龙一号“核电基地
资料来源:观研天下数据中心整理
三、我国总装机容量全球领先,增长势头强劲
作为实现“碳达峰碳中和”目标的核心清洁能源之一,核电在以新能源电力为主体的新型电力系统构建中发挥着重要作用,核电的稳步发展尤其是第三代核电技术的高质量推进,对保障国家能源安全、优化能源结构、实现经济社会绿色低碳转型具有战略意义。截至2026年4月,我国核电总装机容量(在运+在建+核准待建)达到1.25亿千瓦,正式超越美国,成为全球核电规模最大的国家。其中,在运核电机组60台,装机容量6369万千瓦,位居世界第三;在建核电机组36台,装机容量4190万千瓦,占全球在建总量的一半以上,连续19年保持全球第一。2025年,我国核电年发电量达4670.19亿千瓦时,连续6年位居世界第二,占全国总发电量的4.82%,“十四五”期间核电等效减排二氧化碳超15.3亿吨,相当于种植800亿棵树,生态环保效益显著。
截至2026年4月我国核电在运、在建情况
| 类别 | 具体情况 |
| 在运核电机组 | 60台 |
| 装机容量 | 6369万千瓦 |
| 在建核电机组 | 36台 |
| 装机容量 | 4190万千瓦 |
资料来源:《中国核能发展报告2026》,研天下数据中心整理
数据来源:中国核协,观研天下数据中心整理
从区域布局来看,我国核电项目主要集中在东南沿海地区,福建、广东、浙江、山东、海南等省份均有在运或在建机组。其中,福建福清核电拥有6台机组,包含“华龙一号”全球首堆;广东太平岭核电作为粤港澳大湾区首台“华龙一号”机组所在地,规划建设6台“华龙一号”机组,全部建成后年发电量将超550亿千瓦时;宁德核电二期5、6号机组采用“华龙一号”技术,目前5号机组已进入核岛安装关键阶段,进一步推动我国核电规模化建设。
四、从学术概念走向国家战略,核电产业进入加速发展阶段
我国核电产业的加速发展,离不开顶层设计的科学引领和政策的强力支撑。国家先后出台多项政策,明确核电“积极安全有序发展”的定位,从“安全第一”向“加快发展”转变,为产业发展指明方向。2026年3月,《政府工作报告》也明确提出:建立未来产业投入增长和风险分担机制,培育发展未来能源、量子科技、具身智能、脑机接口、6G等未来产业。这是“未来能源”这一概念首次被写入政府工作报告,且被置于六大未来产业的首位。与此同时,“十五五”规划亦明确点明:“推动量子科技、生物制造、氢能和核聚变能、脑机接口、具身智能、第六代移动通信等成为新的经济增长点”,这一定位高度与政府工作报告形成呼应,标志着核聚变能正加速从实验室走向实际国家战略。
历次五年规划及二十大关于“核”的表述
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五年规划及二十大 |
谈论“核” |
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2006-2010年 |
在保护生态基础上有序开发水电,积极发展核电,加强电网建设,扩大西电东送规模 |
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“十二五”规划 |
2011-2015年 |
在确保安全的基础上高效发展核电,加强电网建设,发展智能电网,完善油气管网,扩大油气战略储备 |
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“十三五”规划 |
2016-2020年 |
加快发展风能、太阳能、生物质能、水能、地热能,安全高效发展核电 |
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“十四五”规划 |
2021-2025年 |
确保生态安全,加强核安全监管,维护新型领域安全 |
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二十大 |
2023-2027年 |
些关键核心技术实现突破,战略性新兴产业发展壮大,载人航天、探月探火、深海深地探测、超级计算机、卫星导航、量子信息核电技术、新能源技术、大飞机制造、生物医药等取得重大成果,进入创新型国家行列积极安全有序发展核电,强化经济、重大基础设施、金融、网络、数据、生物、资源、核、太空、海洋等安全保障体系建设。 |
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“十五五”规划 |
2026-2030年 |
推动量子科技、生物制造、氢能和核聚变能、脑机接口、具身智能、第六代移动通信等成为新的经济增长点。坚持风光水核等多能并举,统筹就地消纳和外送,促进清洁能源高质量发展。加强网络、数据、人工智能、生物、生态、核、太空、深海、极地、低空等新兴领域国家安全能力建设。 |
资料来源:观研天下数据中心整理
2026年3月10日,在法国巴黎举行的第二届核能峰会上,中国宣布加入《三倍核能宣言》。该宣言由法国等22个国家在COP28期间共同发起,核心目标是在2050年将全球核能装机容量提升至2020年的三倍,以助力实现本世纪中叶全球净零排放目标。随着中国、巴西、比利时、意大利四国同步加入,目前宣言签署国总数已扩大至38个。其中美国动作尤其值得关注。2025年5月23日,美国总统特朗普政府签署四项核能行政命令(《为国家安全部署先进堆》《改革能源部反应堆测试》《改革核管会》和《重振核工业基础》),目标在未来25年内将美国核能电力产量提升4倍,同时改革核管理委员会(NRC)以加速审批流程,并计划在2030年前开建10座大型核反应堆。而一向对核电较为谨慎的德国,政策立场也在悄然发生变化。德国总理默茨公开承认全面放弃核能是“严重的战略错误”,并明确主张新建核电站,德国经济和能源部长也直言淘汰核能是“巨大错误”。种种迹象表明核能在全球范围内的战略价值正在被重新评估。
海外核能相关政策
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国家/地区 |
2020年以来的主要政策转向 |
具体措施与目标 |
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美国 |
从目标模糊转向积极扩张 |
美国新一届政府2025年5月签署4项行政令,计划2030年前启动10座大型核电站建设,到2050年将核电产能从2024年的100吉瓦增至400吉瓦 |
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欧盟 |
从内部严重分歧转向战略性支持 |
通过法案将核能列为“绿色能源”;发布《净零工业法案》,支持先进核能技术 |
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法国 |
推迟削减核电在能源体系中占比 |
通过《加速核能发展法案》计划到2050年前新建6座EPR-2反应堆,并研究再建8座 |
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德国 |
放弃强烈反核立场 |
新任政府也表示不再阻挠欧盟核能开发政策 |
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英国 |
从保守发展转向大规模扩张 |
2024年初公布近70年来最大核电计划,目标2050年将核电产能提升至24吉瓦(目前的4倍); 2025年6月宣布为英格兰东南部一座新的核电站塞兹维尔C提供193亿美元资金,投运后将为大约600 万户家庭提供充足电力 |
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瑞典 |
抛弃逐步淘汰核能的计划 |
到2035年建造两座新的常规核反应堆,以满足工业和交通运输对清洁能源不断增长的需求 |
资料来源:观研天下数据中心整理(wys)
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