新型核分裂技術將有助於核能發電效率進步？示意圖。unsplash by llehotsky
隨著 AI 算力與資料中心需求爆發，全球正陷入前所未有的「缺電焦慮」。然而，傳統核電仰賴的技術正面臨蘊藏量見底與核廢料難解的瓶頸。在此背景下，能讓鈾原料使用率暴增140 倍、大幅縮減核廢料半衰期的「快中子反應爐」技術，正成為科技巨頭們的終極能源解方。
三種新世代核分裂技術路線
今天我們先介紹第一種技術路線以及其中領頭的快劍雙俠Oklo及TerraPower公司。
新世代核分裂技術路線一：快中子反應爐
這一組是綠色帶路人心中的狀元Oklo及榜眼TerraPower。在《核能復興二部曲：能源的盡頭是核能之龍生九子》一文提到，現在核能發電都是利用慢中子的核分裂原理，標準燃料棒的U-235濃度為3%~5%，是低濃縮鈾(Low-Enrichment Uranium, LEU)，主要是考量在反應爐外的儲存及運送安全，不會有連鎖反應的風險。
但是金屬鈾遲早也會碰到「石油危機」，光以現在的核電用料，全球鈾礦一兩百年就會開採殆盡，若加上AI及淨零需求，五十年就可能米缸見底了。鈾是消耗品，不能再生，要電又不能省，開源節流兩不通。
別急，核能復興二部曲不是還提到U-238，U-238不也是鈾？沒錯，只要把慢中子改成快中子，U-238也能燒，鈾原料等於一舉爆增140倍，也就是萬年無憂，更把幾萬年的頭疼核廢料，輾壓成幾百年的小麻煩，天下武學唯快不破，金庸大師誠不欺我。
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快中子反應爐就是來改善這些問題的。改成使用濃度為5%~19.75%的高質低濃縮鈾(High Assay Low Enrichment Uranium, HALEU)，避開軍事用的20%高濃縮鈾紅線，好處是核反應爐體積可變小、可以三十年運轉完全不需要更換燃料、也不需要每一年半停機大修換燃料，弄得整個月都不能發電。
八家新世代核分裂技術公司大評比
Oklo：核能特斯拉
| 技術路線 | 定位 | 核心優勢 | 燃料棒原料 | 審查進程 |
| 快中子｜第4代 | 75MW小型核能新創公司 | 1.直達天聽的產官研結合 2.核反應器先導計畫 | 由廢燃料回收免費的HALEU | 尚未通過環評及安全分析，但另闢蹊徑，通過能源部批准，已動工 |
美國總統卡特廢掉的只是商業快中子反應爐的發展，國家實驗室內可沒停歇，該幹啥幹啥。十多年前，一對MIT博士夫妻檔，淘寶相中了Idaho National Lab (INL)中成功運轉三十年的快中子反應爐，成立Oklo，著手進行商業化。對國家實驗室的科學家團隊而言，得獎無數的快中子反應爐研究，原本以為只能終老塵封於國家實驗室中，Oklo的出現可是天大的鼓舞與驚奇，自然是一拍即合，傾囊相授大力配合，就是盼這畢生心血結晶能早日實現商業化。
Oklo的Aurora電廠，是本於INL的EBR-II (Experimental Breeder Reactor-II)，足以傲視群雄的，就是EBR-II三十年完整運行的數據與參數。核電廠最關鍵的建照審查，重點在核能安全，電腦再怎精算模擬設計，都比不上鐵打實證的數據(Data Is King)，Aurora直接繼承了EBR-II，等於比別家的紙上談兵設計早起跑了三十年！
再者，Aurora使用液態鈉冷卻，鈉沸點高達 880°C，在高溫常壓下運轉，效率高且無高壓蒸汽爆炸風險，無需傳統龐大的銅牆鐵壁圍阻體建築。使用的HALEU燃料來自回收EBR-II的核廢燃料，不僅做到循環經濟，重點是免費，發電成本又比別家便宜一大截！也是華山論劍八強中唯一不用蒸汽發電，而是使用超臨界二氧化碳(Super-Critical CO2)，發電效率可達同級功率的翻倍。
再來比選址。Aurora電廠選在INL的國有土地，各種便利當然不是那些外頭自行覓地能比。當各家都還在纏鬥最難搞的執照申請，Aurora已另闢蹊徑，通過能源部批準在INL開始施工興建了（註一）。想當年台積電的起家，不也就是靠著國家全力扶持技術、資金、法規、土地。
Oklo的商業模式是賣電不賣廠。傳統的核電，從申請、蓋廠、運轉維修、到最後除役拆廠、廢料處理等，不但耗時費力，不同階段還要各種極專業人才，等於想喝到牛奶，要先搞個牧場養大乳牛。而現在客戶不需要懂核能，更不需要承擔建廠及運轉風險，只要付電費即可。Oklo這種能源即服務模式(Energy as a service)，當然利潤可觀，且在該公司的早期主要投資人Sam Altman全力加持下，AI算力中心和資料中心更是趨之若鶩，手中訂單遙遙領先競爭對手。再加上現任美國能源部長是 Oklo 的前董事，美國政府對核能一路綠燈並不斷加碼，暱稱核能特斯拉的Oklo，早被資本市場視作「川普概念股」及「核能復興領頭羊」。
看到這裡，你應該忍不住想聽Oklo的股票分析了吧。若從2024年9月低點到最高點計算，股價一度上漲超過2800%！市場上還出現了以Oklo公司為標的之兩倍槓桿ETF，一時之間市場對於小型核能公司非常狂熱。不過，該公司目前還沒有任何收入，預計要到2027年底或2028年初才會開始有電廠營運；與Meta簽訂的大型商業合約，約定Meta透過預付電費的方式，資助Oklo在美國俄亥俄州建設容量1.2GW的核反應爐，要到2030年才會啟用。
且簽購售電合約(Power Purchase Agreement, PPA)的服務模式，意味著Oklo要自己設廠承擔資本支出，這會累積很高的資金壓力。一旦有任何事故，或是市場情緒變化導致金融市場的波動，都可能影響公司估值。從2025年10月14日高點到年底，股價下跌超過58%，就可以看出波動劇烈的程度。
TerraPower：電網泰坦
| 技術路線 | 定位 | 核心優勢 | 燃料棒原料 | 審查進程 |
| 快中子｜第4代 | 345MW的核反應爐，目標串連到GＷ等級，取代傳統火力發電廠或核能電廠 | 1.比爾．蓋茲獨資 2.獨立的核島與能島設計 | 要自己花錢買的HALEU | 環評及安全分析都已過關，建照指日可待 |
不同於Oklo專攻小型核能，比爾．蓋茲鼎力獨資的TerraPower，瞄準的是GＷ等級的傳統火力發電廠。在淨零目標下，旨在取代高污染的燃煤電廠，整個燃煤發電是近200 GW的商機，這就是電網泰坦TerraPower睥睨山河的氣魄。
TerraPower的345MW的Natrium電廠，分為核島(Nuclear Island)和能島(Energy Island)兩系統區，請見圖一的設計圖，介紹幾個競爭優勢：
- 超強系統安全：核島與能島的獨立設計，讓核安風險不會影響獨立的儲能發電，大幅提升安全度
- 規模經濟：同 Oklo，核島的快中子反應爐也用HALEU燃料及液態鈉冷卻，高溫常壓運轉，但功率高達345 MW，遠比Oklo更具規模經濟。惟相對的工程也大，用地與交貨靈活度不如Oklo
- 被動安全：即使發生全廠斷電，Natrium依賴核反應爐外的自然空氣對流移除餘熱，無需被動的人工系統介入，即可長時間冷卻爐心
- 管控化學風險：雖然金屬鈉遇水或空氣會燃燒，但Natrium採用中介迴路設計，將放射性鈉與發電系統隔離，即使發生洩漏也不會導致放射性物質外洩
- 全球首座核電廠加儲能的設計：採用獨門絕技的熔鹽儲能系統（註二），可以全天候滿載運轉，確保最高的熱效率與壽命。核島中核反應產生的熱能，先送到獨立的能島熔鹽桶中儲存，再依用電需求適時地將熱能轉成蒸汽發電，必要時可以加大45%功率到500 MW，達5.5小時之久，支持電網可靠度
微軟是全球推動淨零排放最積極的企業，目標2050年前要把微軟創業半世紀以來的碳債全數償清，Natrium的起手勢，代表的是願景與雄心。
技術進步固然振奮人心，股市激情則往往伴隨著跌宕起伏。如果你對小型核能公司的股票充滿熱忱，請記得股市有時候是很瘋狂的，未來很難預測，你只能精進決策。你可以用對你來說小比例的資金，例如1%-5%，去試著駕馭股價的本夢比，在公司估值越低時資金比例可以多一點，估值越高時可以少一點，這中間的停利點可以參考過去類似股票漲幅的最大可能範圍，再分段執行賣出。這樣既可以讓你享受股市沖浪的快感，同時也避免萬一被瘋狗浪捲走時，你受傷的僅僅是一小部分的資金。
延伸閱讀：核能復興七部曲：錘獸二聖！8家新世代核分裂技術公司大評比
本文轉載自綠學院／文：王曉中（此篇僅反映作者意見，不代表本社立場）
原文標題：核能復興五部曲：神龍擺尾！8家新世代核分裂技術公司大評比
【關於作者】
王曉中
台大土木系畢業，美西北大學環工輻射博士。縱橫產官學研四十餘年，歷任原能會客座專家、國科會（芝加哥科學組組長、環發會執行祕書）、及美國家研究院、美核能工業界核安專家等，並在台大土木及公衛、成大、中醫大、北科大、政大、淡江、雲科大等授課。業餘耕耘文字，當過數種科技刊物總編，拿下國科會首屆科普文學獎。