美国实验室研发新材料，试图缩小中国核电领先优势

美国正加紧努力，重新确立其在全球核能行业的领跑地位。尽管美国目前仍是全球核电发电量最高的国家，但这一地位恐怕难以长期维系。多年以来，中国在核电研发上的投入已大幅超过美国。由此，中国核电产业更晚起步、技术更先进，并且高速增长；而美国的在运核电机组发展停滞、反应堆逐步老化退役。此外，中国持续突破小型模块化反应堆、熔盐反应堆等下一代核能技术，令中方在行业未来发展方向上拥有相当大的主导权。

《南华早报》6 月援引加韦卡尔技术公司能源首席分析师马旸在 2026 年一份报告中的表述：“到 2035 年，中国核电产业的活力与体量将遥遥领先，是全球最重要的核电力量。” 他接着说：“得益于建造效率优势，中国新建一座核电站大约六年即可完工；对比之下，美国最新的沃格特尔反应堆耗时超过十年。”

但特朗普政府决意扭转这一态势，公开目标是 “让美国在全球核能市场形成持久主导地位”。在拜登政府确立的核能支持政策基础上，联邦政府近年逐步把亟需的资金导向核电领域，重点布局下一代先进技术，以此保持对中国的竞争力。

这份重新燃起的重视，已经催生出行业内多项突破。就在上周，美国能源部（DOE）下属西北太平洋国家实验室（PNNL）的研究人员宣布，他们开发出一种新型金属合金，实测可在室温下承受最高 600 兆帕（MPa）的应力。这种优异的耐久特性，有望让该材料成为未来反应堆设计中不可或缺的材料。

但更为重要的是，这款代号 V555 的实验合金的成功，验证了 PNNL 开发的一套名为稳健合金设计（RAD）的方法。该方法能够快速筛选、模拟、优化适用于核电场景的各类材料。项目负责人、材料科学家奥斯曼・阿特瓦尼博士在接受《Interesting Engineering》采访时表示：“这项工作开辟了一条路径，可供核电材料学界探索和评估更多材料，用于未来核系统。”

参与该项目的 PNNL 材料科学家莫汉・纳图博士，在该成果配套新闻稿中称：“我们想要证明，只要设定恰当的评判标准，完全可以从零遴选元素，为核电应用系统性定制材料。”

随着人工智能越来越多地融入这个行业，这类材料突破的速度预计还会加快。《金融时报》去年在一篇题为《人工智能节约的能源或将超过其自身能耗》的报道中写道：“寻找新材料、催化剂或是能提升生产效率的新工艺，属于典型的大海捞针式难题，而 AI 恰好非常适合解决这类问题。”

今年 7 月，多伦多大学工程学院的研究人员宣布，他们借助人工智能，仅用数周就成功研发六种新型金属合金。这类合金能够改善极端环境下部件的性能与耐久度，适用场景包括航空发动机与核电站。项目负责人邹瑜（音译）说：“业界迫切需要可以承受剧烈温压波动的材料，比如航空发动机内部、核电站蒸汽发生器内部的环境 —— 这些地方，普通钢材根本无法长期稳定工作。”

不过一些批评者认为，把重心放在未来感十足的新技术上，或许并不是振兴美国核电行业的正确思路。《华尔街日报》近期一篇专栏文章提出，如果政府的扶持资源投向那些我们已经掌握建造与运行经验的核电技术，会取得更好效果。保罗・泰斯写道：“政府眼下追逐尚未经过验证的新技术，其实它本可以引导华尔街资本投资大型反应堆。”