摘要：在这一概念首次提出60多年后，核反应堆重新进入了可持续超级游艇的讨论。虽然柴油电力系统和替代燃料常被吹捧为游艇推进的未来，但核动力超级游艇能否成为远程零排放巡航的答案？本文带你深入探讨。

在这一概念首次提出60多年后，核反应堆重新进入了可持续超级游艇的讨论。虽然柴油电力系统和替代燃料常被吹捧为游艇推进的未来，但核动力超级游艇能否成为远程零排放巡航的答案？本文带你深入探讨。

Earth 300科研船概念设计：采用熔盐反应堆(MSRs)的核技术提供动力

想象一下：以20节以上的速度航行，享受冰川级空调，却无需向大气排放一个二氧化碳气泡。每十年加注一次燃料，机舱从此消失——你可以把那片空间改造成更有趣的场所。这就是核动力游艇所承诺的未来愿景。

不过在实现这个光明前景之前，或许还存在一两个技术和监管障碍。但首先要明确一点：海上核能绝非新鲜事物。"目前海洋中部署的反应堆超过700座，远超陆基反应堆数量。"劳氏船级社（LR）全球电力转换解决方案总监Mark Tipping指出，"人们容易陷入将核能视为新兴技术的思维定式，但事实并非如此。这是一场渐进式革新。"

除了潜艇和航空母舰，核动力技术已应用于破冰船和民用船舶。早在上世纪50年代，美国政府就斥资开发了核动力货船"Savannah"号。当时4700万美元总成本中（按现值计算约合4.3亿英镑），半数资金都投入了反应堆系统。由于运营成本高昂且靠港受限，该船在服役十年后退役。

由美国原子能委员会与新泽西州海事局联合研制的“Savannah”号核动力船。

终极解决方案？

时移世易，核能正在成为海事论坛的热门议题。"核推进技术可为海运业脱碳进程创造巨大价值，实现全生命周期零排放船舶，几乎不需要燃料加注基础设施，在理想情况下甚至完全不需要。"Mark Tipping强调。国际海事组织（IMO）已要求航运业在2030年前将碳强度降低40%，以实现2050年净零目标。虽然游艇业未被直接纳入监管，但休闲游艇领域的转型压力显而易见。与此同时，甲醇、氨气和氢能等替代燃料各自面临发展瓶颈。核能或将突破重围。

不过处于超级游艇建造前沿的造船厂态度更为审慎。以创新著称的荷兰斐帝星（Feadship）认为反应堆实用性存疑。该船厂指出，仅反应堆混凝土屏蔽层就可能使游艇重量翻倍。尽管HolosGen等开发商持不同意见，但他们也承认需要对具体游艇型号进行可行性研究才能精确测算重量。

“Savannah”号控制室

斐帝星同时指出，停泊期间的电力需求仅占反应堆产能的10%，存在严重能效浪费。"虽然核动力游艇在未来技术上可行，"产品工程师Ernesto La Colla质疑道，"但与其在游艇上安装平均负载率仅10%的微型模块化反应堆，为何不将其用于岸基生产甲醇等绿色燃料，服务多艘游艇？"

德国乐顺（Lürssen）也曾进行核动力游艇前期研究，但销售总监Michael Breman认为社会接受度仍是关键障碍："我们持续关注该领域，但社会认知鸿沟使其仍属远期规划。即便有客户对此高度关注，他们也清楚这属于未来科技。"不过技术环境和监管格局正在快速演变。

成本断崖式下降

正如60年前的"Savannah"号所示，安装核反应堆成本不菲。但近年来在微型化和工业化技术方面取得重大突破，如今已能制造仅需6米集装箱空间、发电量数兆瓦的高效微型反应堆。

美国核能创业生态蓬勃发展，在政府资金支持下涌现数十家初创企业。其中HolosGen公司开发的喷射发动机高压原型堆可直接发电而非产热。"这是个两端焊接半球形封头的流线型圆柱体，"首席执行官Claudio Filippone解释，"紧凑尺寸支持垂直或水平安装。在船体开设舱口后，可以像更换遥控器电池般滑入安装。"

革命性概念！钍动力船“Thor”号

现代小型移动反应堆成本大幅降低，融资租赁模式可避免船东承担高昂前期投入。"船东无需拥有或运营核反应堆，只需租赁可扩展模块，"Ulstein的首席设计师Øyvind Kamsvåg介绍，"造船时安装全寿命周期所需能源装置，这需要全新的能源视角。"这种模式使船东免于成为核设施运营商，也无需承担乏燃料管理责任。行业正在探索覆盖核电站全周期成本的租赁方案——从工程技术到保险，直至退役费用都包含在月租中。

"从理论成本看，该技术的度电价格可与柴油发电机竞争，"Kamsvåg补充道，"但前提是充分利用反应堆产能。若超级游艇长期停泊码头，成本优势就会消失。经济性取决于设备利用率。"探险游艇等长期离网的大型船舶更适合核动力方案。这类游艇（目前仅限最大型）甚至可化身发电站，通过岸电系统向电网输电。对太平洋岛国或高纬度偏远社区而言，这将是重大利好。

Earth 300科研船概念设计

核动力游艇：你的疑问全解答

问：什么是核动力游艇？ 这是一种以小型模块化反应堆（SMR）替代柴油发动机的概念游艇，可实现静音巡航与零排放航行410。

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问：核推进系统安全吗？

Core Power公司声称其系统具备“无干预安全性”，无堆芯熔毁风险且无需外部冷却供应6。例如，第四代反应堆采用被动安全设计，如高温自冷却机制，燃料使用TRISO颗粒或钍盐混合物，放射性物质被牢固封装，无法武器化。

问：核动力游艇合法吗？

目前尚不合法。船旗国暂未批准私人游艇使用核推进系统。

问：为何至今未见核动力游艇？

主要障碍是监管壁垒。Core Power预计需10至15年才能突破法规限制。

问：停泊时反应堆如何处理？

概念设计中包含停泊或靠港时关闭反应堆的选项

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物理自冷却机制

Allseas公司首席造船工程师Sytske de Groot在介绍其团队为海底管道铺设船和风电安装船研发的反应堆时表示："当温度升高，反应效率降低，反应堆会自行冷却。反应温度永远不会超过燃料或其包壳材料的熔点。这种反应堆既不会熔毁也不会爆炸，放射性物质更不可能溶于水中。"

核燃料技术已实现重大安全突破：部分小型模块化反应堆（SMRs）不再依赖会产生武器级钚（核武器原料）作为废料的高浓缩铀，转而采用名为TRISO颗粒（三层结构各向同性包覆燃料颗粒）的超强燃料球。这种设计具有双重安全特性：燃料球物理结构近乎无法被提取并武器化，而且裂变产物被永久锁闭于碳化硅包壳内。

另一些反应堆则使用熔盐与钍的混合物作为燃料，钍储量丰富且难以转作他用。

部分行业人士主张摒弃"核"字以切割历史污名。国际注册机构（International Registries）游艇商务总监Jo Assael直言："当今技术与过往灾难毫无关联，风险性质完全不同。我们亟需品牌重塑——不应再称其为'核能'，转而传递积极意象。甚至连'反应堆'一词都带有负面烙印，或许可改用'零排放能量舱'等术语。"

在核动力船舶成为现实之前，相关法规也必须做出调整。这一挑战是多方面的：创新型微型反应堆必须获得批准；船级社必须就围绕它们的工程达成一致；船旗国必须就船员的安全和培训标准达成一致；最后，国际海事组织成员国必须更新其规则，允许核动力船舶进入其水域。

快速发展的前景如何？鉴于英国最近才刚刚通过了1974年《国际海上人命安全公约》第八章中有关核能的规定，您可能会嗤之以鼻，但这种看法可能有误，因为全球各地的监管机构都在加快步伐。“从监管角度来看，2030年代初是首批核动力船舶可行的目标，而监管正是瓶颈所在。”Allseas公司的de Groot说道。

拥有庞大国内核工业与核舰队的美国等国，在资助与监管核能创新方面经验丰富。HolosGen公司首席执行官Filippone指出："实际上，1950年代末商用核动力船'Savannah'号已为监管与国际协作奠定基础。尽管前路艰难，但我们并非从零起步。"

各国可自主签订双边协议，但全球性进展需依托国际海事组织（IMO）与国际原子能机构（IAEA）的双轨协同：IAEA发起的"海上原子技术应用许可计划（Atomic Technology Licensed for Applications at Sea, ATLAS）"，旨在弥合IMO（侧重海事安全）与IAEA（专注核安全）两大监管机构间的规则差异。

私营企业也通过非营利组织“核能海事组织”（NEMO）参与其中。其成员涵盖了从船级社到保险公司和反应堆建造商的整个产业链，当然，由于涉及众多机构，这不会是立竿见影的解决办法，但至少整个链条都在朝着同一个方向努力。

从某种意义上说，游艇行业无需了解核动力装置内部的运行机理。从技术层面讲，反应堆必须能够抵御振动、温度变化、浸水甚至潜在的攻击。一旦国内监管机构批准了其各项特性，从运营商的角度来看，其功能属性将简化为"高能锅炉"。

游艇专家的工作将是弄清楚如何将热能转化为电能，以及如何在船上分配这些电能。众多公司正在努力将这一技术应用于商船，从船级社到像英国的Core Power公司和美国的Ultra Safe Nuclear这样的专业集成商，其Pylon反应堆正在开发用于太空部署。

风险管理

保险是另一个关键问题。现行全球核责任框架仍基于1962年《布鲁塞尔公约》（Brussels Convention），因此有必要进行更新，以反映更新、更安全的核技术。否则，任何港口或海港都不会愿意承担核动力船舶停靠的风险。责任归属尚存争议，但有一种理论认为，覆盖全球90%商船吨位的保赔协会（P&I Clubs）可能作为其承保职责的一部分，介入覆盖开放式海上核风险。

"另一种想法是，有强烈意愿的船东可能选择自保模式，"挪威船舶设计与方案解决公司Ulstein首席设计师Øyvind Kamsvåg透露，"我们接触过有意自行研发核动力船舶的私人客户。当问及保险问题时，他们表示将成立专属保险公司来承保风险。"

劳氏船级社（LR）核能海事业务负责人恩Engel-Jan de Boer指出："船员培训标准将更为严苛，但培训重点将聚焦于系统操作与应急响应（如辐射泄漏处置流程），而非要求掌握核裂变发电技术原理。"

核反应堆

国际注册机构（International Registries）游艇商务总监Jo Assael坦言："我们尚不清楚核动力系统能节省多少船上空间，也不确定这些空间是否会完全被安全防护设施（如中子屏蔽层）和新增船员舱室所抵消。目前存在的疑问远多于答案。"

随着对核动力船只的兴趣增加，资金也会开始到位，这些问题的答案以及更多问题的答案将会逐渐浮出水面。你可能会认为航运业的巨头们在应对净零排放指令时会取得更快的进展，但或许要靠一位富有创新精神的亿万富翁率先引领游艇行业实现这一目标。

航运律师事务所HFW合伙人汤姆·沃尔特斯（Tom Walters）表示，"超级游艇的慈善家船东们很可能是这项技术的首批采用者之一。这种趋势已有先例可循——比尔·盖茨通过其创立的泰拉能源公司（TerraPower），正探索采用小型模块化反应堆（SMRs）为零碳数据中心供电，以实现企业自身净零排放目标。"

尽管海事核能的未来仍存争议，且面临公众接受度（民调显示62%欧洲民众担忧海上核安全）、船员培训体系缺失、基于航行时长的能源成本核算（核动力优势需年均航行超180天才显现）及监管障碍等多重挑战，但其技术演进速度惊人，仍是值得密切关注的领域。

来源：船艇资讯一点号