发布时间:2025-09-28 来源: 中国能源研究会核能专委会编译自核子周刊
2025年9月5日,世界核协会(WNA)在《2025年核燃料报告》中指出,当前核燃料制造市场持续面临产能过剩问题,大型轻水堆燃料制造领域可能出现进一步整合。
报告中称,尽管过去数十年行业不断整合,但燃料制造市场竞争依然激烈,在许多地区仍维持买方市场格局。报告强调,大型轻水堆燃料的产能过剩问题尤为突出。
WNA表示,在其研究的所有情境中,2027~2040年间,反应堆换料所需的核燃料需求都将稳步增长。现有产能完全能够满足未来数年需求,但未来需要新型燃料。
根据参考情境预测,到2040年,全球需求将从2040年的约1万吨重金属/年增至约1.75万吨/年。需求呈现地域特征差异:亚洲需求增长迅猛,欧美增速相对缓慢。美洲地区换料需求预计在2027年左右出现小幅下滑,主要原因是加拿大多台坎杜堆机组在运行30年后将进行长期停堆改造。
报告指出,受中国和印度核能发展推动,在参考情境下,到2040年换料燃料需求将增长两倍。针对新机组首炉燃料需求,报告进行了单独建模分析。这类具有不同富集度和设计的燃料组件需求将从2024年不足1000吨重金属/年增至2040年的近3000吨/年。在高增长情境下,2040年首炉燃料年需求可能跃升至5000吨重金属以上。
WNA指出,供应仍按地区和燃料类型划分。全球轻水堆燃料名义产能为1.49万吨重金属/年,欧洲(含俄罗斯)占比最大,约为6700吨/年。但实际运行产能低于这一水平。报告总结称,由于供应过剩,未来可能出现更多并购与合作。
近年来,全球燃料制造呈现多元化趋势,越来越多供应商能够生产VVER燃料,正如长期以来大多数压水堆设计的情况一样。WNA表示,这一趋势始于2022年俄乌冲突的爆发。虽然美国西屋电气公司(Westinghouse)等西方制造商正在扩大VVER-440和VVER-1000燃料生产,但其产量无法满足非俄替代方案的突发需求。西班牙制造商Enusa正与西屋电气合作提升VVER燃料产能,法国法马通公司(Framatome)也在推进此类燃料研发。
高丰度燃料正在研发中
WNA表示,以“LEU+”为名的更高丰度新型燃料设计正在涌现。西屋电气已在其英国斯普林菲尔德工厂制造LEU+燃料芯块,并制成燃料在美国进行测试。法马通同样在开发铀-235丰度超5%的燃料。全球核燃料-美国公司(Global Nuclear Fuels-America)已成为美国首家获准生产丰度高达8%燃料的公司。
WNA表示,俄罗斯TVEL燃料公司已开发出用于钠冷快堆的钚铀混合氧化物燃料,其中包含从后处理中回收的次锕系元素。这些次锕系元素经嬗变后可转化为危险性较低的物质。俄罗斯国家原子能公司(Rosatom)将于2030年代末开始向国际商业客户供应该技术。
此外,新型反应堆需要新燃料设计,多家公司计划建设三层各向同性包覆颗粒(Triso)燃料等新型燃料生产设施。
WNA强调,预计核工业所有主要领域的燃料制造需求都将增长,尤其是小型堆和先进堆领域。核工业需通过投资新技术、扩大必要产能以及适应不断变化的市场条件来做出应对。
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