世界主要涉核国家核能一体化发展特点分析
2023-09-03童朴石安琪冯行
童朴 石安琪 冯行
党的二十大提出“巩固提高一体化国家战略体系和能力”“打造强大战略威慑力量体系,增加新域新质作战力量比重”等重大战略部署。核工业是战略核威慑力量建设的基础,核能则是核工业建设的基石。系统梳理美国、俄罗斯、法国、英国、日本、印度等国家的核能一体化发展特点,对我国巩固提高一体化国家战略体系和能力,打造强大战略威慑力量体系具有重要现实意义。
一、围绕军民结合,主要呈现三种模式
核技术是高新技术,不仅可以应用到工业、农业、医学、地质、材料、考古、法学等领域,而且具有极强的军民两用性。各国在核技术方面的军民一体化,既有利于提高民用产业的能力和水平,另一方面,也为军用核技术在民用领域的推广和利用打下坚实基础,提供了广阔的市场空间。从一体化发展程度看,主要可划分为三类:
完全军民一体的国家,以俄罗斯、印度为代表。俄罗斯的唯一核工业集团即俄罗斯国家原子能公司,是核领域唯一的军民结合主体,它拥有360多家公司,负责战略核力量建设和民用核能发展。印度核技术和产业都是高度集中的一体化模式,核电发展在很大程度上是作为掌握核技术、发展核武器和以民掩军的手段,常以公开实施核能计划的掩护下秘密生产军用核材料,用于研制核武器。
寓军于民的国家,以美国、法国为例。美国能源部只保留军工科研生产的核心能力,以及基础研究能力,特别注重鼓励私营企业发展民用核技术及产业,并参与军工科研生产。法国是核电建设的领先者,科技集中、专业运营、政府指导是其军民结合的主要特点,其中法国欧安诺集团承担着军民两用核材料技术研发以及军用核设施退役等业务。
部分军民一体国家,以日本为典型。日本主要采取的做法是藏军于民,核企业名义上都开展民用核业务,但利用后处理、实验快堆等两用技术生产可用于制造核武器的易裂变材料,具备了核武器研发潜力。
二、注重产研一体,着力提升竞争优势
核技术是高新科技,需要核物理、核化学与放射化学、电子、材料、工程等多学科交叉融合和极强的专业知识。因此,不论是军用核能还是民用核能,主要涉核国家都采取了产研结合模式,旨在促进技术创新同时尽快实现规模化生产,提高其综合国力。
美国军用核能研发生产的主要力量部署在国家能源部,私营公司部分力量补充。例如,能源部的2个舰船核动力专业实验室主导舰船核动力系统设计建造,私营的柏克德是建造总承包商。能源部的3个国家实验室和4个工厂与 1个实验/试验场共同组成“核武器联合体”,负责军用核材料研发、加工、生产,以及核弹头的设计、研制、组装、试验、维护等。
美国核能研发生产的主要力量是私营公司,其中美国西屋电气的業务领域包括核反应堆设计建造、核燃料研发制造等,正在基于其开发的第三代核电技术在美国本土建造两座核电机组,并开展小型模块堆、耐事故燃料研发。
俄罗斯的军用核能、民用核能主体研发生产一体化部署在俄罗斯原子能公司。该公司的业务部门分为核武器部、工程部、机械工程部、电力工程部、燃料部、寿期循环后端部等,每个部门都有配套的研发生产单位。核武器部拥有以两家核武器设计单位为核心、37 家机构组成的庞大科研生产综合体,工程部负责核反应堆设计建造,机械工程部负责动力机械设计制造,电力工程部负责核电站运行和电力生产,燃料部负责铀转化、铀浓缩、核燃料研发生产,寿期循环后端部负责后处理、MOX燃料、核设施退役等研发生产。
法国的军用核能主体研发及生产一体化部署在法国原子能和替代能源委员会(以下称法国原委会),原委会下属的研究中心承担核武器设计、制造、试验、维护,并主导舰船核反应堆设计建造。核能产业研发生产主体一体化部署在欧安诺集团和法马通集团,欧安诺集团主要从事核燃料循环前端和后端研发生产,法马通集团主要从事核反应堆、核燃料研发生产。
三、健全产业体系,促进可持续供应
虽然各国一体化程度不同,但主要涉核国家均建立了产研结合、军民结合、技术先进、完整配套的核能产业体系,形成了完整的产业体系,并在国际竞争压力、政府政策引导下不断创新,确保稳定可靠供应,满足国家安全需求。经过几十年的发展,由于各国政策、条件所限等因素的变化,产业链的完整程度不同,也形成了不同程度的核能力。
俄罗斯和法国都显示出较强的国际市场竞争力,除自给自足之外还能够大量出口。俄罗斯原子能公司的核电、铀浓缩在国际市场中位列第一,铀矿列第二,核燃料列第三。法国欧安诺的铀转化列第一、核燃料列第二、铀浓缩和铀矿列第三。
印度核能发展计划的三种类型核反应堆(热堆、快堆、钍基燃料反应堆)进展迅速、可圈可点,除建立了基于热堆的完整产业链,目前正努力建立基于快堆和钍基燃料反应堆的完整产业链,一旦该产业链建成,其军用核材料生产能力和水平将极大提升,核威慑力势必进一步增强。
日本则是无核武器国家中唯一设计、建造、运行后处理厂的国家,因其建立了铀浓缩能力而成为无核武器国家中唯一拥有完整产业链的国家。基于该产业链,日本还生产了可用于制造核武器的易裂变材料。
英国属于世界核能发展较早的国家之一,曾建立过完整的核能产业链,后由于核电建设不顺,曾暂停核电计划,并暂停了军用核材料的生产,因而已失去独立发展核能的能力,20世纪以后将核工业的重点转到清污。英国由于多年没有开展核电建设,预计英国在一段时期内难以实现独立自主。
四、着眼国家安全与发展需要,加快推进核能一体化体系和能力建设
当今世界百年未有之大变局已进入加速演变期,国际政治、军事、经济、能源、科技都在发生深刻复杂的变化。可以看到,美俄法等主要涉核国家高度重视核能力的一体化发展,为了满足国家安全需求,保障能源安全,提升国际竞争力,一直积极以政府主导或引导核能产业的发展,并为这一目标提供强有力的政策、技术和经费支持。
核科技工业是关乎国家安危的高科技战略性产业,是国家综合国力的显著标志,是国家安全的重要基石,是国家能源战略的重要组成部分。面对日趋复杂的国际安全形势,着眼维护国家安全与发展,必须加快提升核能一体化体系和能力的建设,促进整体跨越式发展。
(作者单位:中核战略规划研究总院)