2025年小型模塊化反應堆行業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢分析

一、引言：小型模塊化反應堆——能源轉(zhuǎn)型的“新星”

在全球能源格局深刻變革的當下，傳統(tǒng)能源資源的逐漸枯竭以及清潔能源需求的急劇攀升，促使各國紛紛將目光投向了更具創(chuàng)新性和可持續(xù)性的能源解決方案。小型模塊化反應堆(Small Modular Reactors，SMR)作為核能發(fā)電領(lǐng)域的一顆耀眼“新星”，正以其獨特的技術(shù)優(yōu)勢和廣泛的應用前景，在全球能源舞臺上扮演著愈發(fā)重要的角色。它宛如一把鑰匙，為解決能源供應的穩(wěn)定性、清潔性和靈活性問題提供了新的可能，引領(lǐng)著核能發(fā)電技術(shù)邁向新的發(fā)展階段。

二、2025年小型模塊化反應堆行業(yè)現(xiàn)狀

(一)市場規(guī)模與增長態(tài)勢

2025年，全球小型模塊化反應堆市場呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的態(tài)勢。據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院的《2024-2029年中國小型模塊化反應堆行業(yè)深度分析及發(fā)展預測報告》顯示，截至2024年，全球規(guī)劃或在建的SMR項目裝機總量已達到22吉瓦，預計到2050年，SMR在全球核能裝機容量中的占比將超過50%。從市場規(guī)模來看，隨著技術(shù)的不斷成熟和應用領(lǐng)域的拓展，小型模塊化反應堆的市場規(guī)模持續(xù)擴大。以中國市場為例，隨著“玲龍一號”等項目的推進，國內(nèi)小型模塊化反應堆市場迎來了新的發(fā)展機遇，相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)紛紛加大投入，市場規(guī)模有望在未來幾年內(nèi)實現(xiàn)快速增長。

(二)技術(shù)進展與突破

在技術(shù)層面，小型模塊化反應堆取得了顯著的進展。以“玲龍一號”為例，作為全球首個通過國際原子能機構(gòu)官方審查的三代輕水SMR，也是全球首個陸上商用SMR，它標志著中國在陸上小型模塊化反應堆部署方面領(lǐng)先全球?！傲猃堃惶枴辈捎靡惑w化設(shè)計、工廠化制造、模塊化施工的理念，將蒸汽發(fā)生器在工廠與反應堆壓力容器完成組裝焊接，相當于把核電站的“肺”裝在了“心臟”里面，大大提高了核電站的安全性和可靠性，同時極大地縮短了工期，提高了經(jīng)濟性。

在反應堆技術(shù)方面，第四代核電技術(shù)如高溫氣冷堆(HTGR)和鈉冷快堆(SFR)等也在不斷發(fā)展。這些第四代反應堆技術(shù)不僅能夠提供高效的電力輸出，還能用于制氫、海水淡化等多元化應用，拓展了核電的應用場景。例如，高溫氣冷堆具有高溫、高效、安全等特點，其出口溫度可達750℃以上，可用于工業(yè)供熱、化工合成等領(lǐng)域;鈉冷快堆則具有燃料利用率高、增殖比大等優(yōu)勢，能夠有效提高核燃料的利用效率，減少核廢料的產(chǎn)生。

(三)應用領(lǐng)域拓展

小型模塊化反應堆的應用領(lǐng)域不斷拓展，除了傳統(tǒng)的電力生產(chǎn)領(lǐng)域外，還在海水淡化、工業(yè)供熱、城市供熱等多個領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的潛力。在海水淡化方面，利用SMR產(chǎn)生的高溫蒸汽，可以驅(qū)動海水淡化設(shè)備，為沿海地區(qū)提供淡水資源。例如，在一些水資源短缺的沿海國家和地區(qū)，小型模塊化反應堆海水淡化項目可以有效解決當?shù)鼐用竦挠盟畣栴}，促進當?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展。

在工業(yè)供熱領(lǐng)域，SMR可以為工廠、醫(yī)院、學校等提供高溫熱水，滿足其能源需求。以化工行業(yè)為例，許多化工生產(chǎn)過程需要大量的高溫蒸汽，小型模塊化反應堆可以為其提供穩(wěn)定、可靠的能源供應，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。在城市供熱方面，SMR能夠為城市提供清潔、高效的能源解決方案，減少對傳統(tǒng)化石能源的依賴，降低碳排放。例如，在一些北方城市，采用小型模塊化反應堆進行集中供熱，可以有效改善城市空氣質(zhì)量，提高居民的生活質(zhì)量。

(四)競爭格局

全球范圍內(nèi)，已有多個國家和企業(yè)參與到SMR技術(shù)的研發(fā)和應用中，競爭格局呈現(xiàn)出多元化和國際化的特點。美國、俄羅斯和中國等國家在SMR堆型研發(fā)上處于領(lǐng)先地位。美國在SMR研究與部署方面行動較早，但進展相對緩慢，目前還沒有一項SMR項目投入正式建設(shè)，但已有多個SMR設(shè)計通過了監(jiān)管審查，如NuScale Power的SMR設(shè)計已獲得美國核管理委員會(NRC)的批準，并計劃在未來幾年內(nèi)實現(xiàn)商業(yè)化部署。

俄羅斯在可移動式SMR商業(yè)化方面領(lǐng)先全球。2019年底，世界首座海上浮動式核電站“羅蒙諾索夫院士”號開始在俄羅斯遠東楚科奇地區(qū)的佩斯韋克市試運行，標志著俄羅斯在SMR商業(yè)化方面取得了重要突破。該海上浮動式核電站采用了兩座KLT—40S反應堆，總裝機容量為70兆瓦，可以為偏遠地區(qū)提供電力和熱能。

中國在SMR技術(shù)研發(fā)和應用上取得了顯著進展。除了“玲龍一號”外，中國已開發(fā)了多種小型堆堆型，并在多個省份進行了布局和應用嘗試。在SMR行業(yè)內(nèi)，中核集團、國家電投等企業(yè)是中國的主要參與者。這些企業(yè)在技術(shù)研發(fā)、工程建設(shè)、運營維護等方面均具有較強的實力和經(jīng)驗，為SMR行業(yè)的發(fā)展提供了有力保障。

競爭格局對比圖

從競爭格局對比圖可以看出，美國、俄羅斯和中國在SMR技術(shù)研發(fā)和應用方面各具優(yōu)勢，形成了多元化的競爭格局。

三、真實案例剖析

(一)“玲龍一號”：中國核能自主創(chuàng)新的典范

“玲龍一號”是中國核能自主創(chuàng)新的重大成果，也是全球首個陸上商用模塊式小型核反應堆。其核心模塊于2023年8月10日在海南昌江成功吊裝，標志著我國在模塊式小型堆建造上走在了世界前列?！傲猃堃惶枴本哂邪踩愿?、建造周期短、部署靈活等特點。其反應堆廠房體積只有傳統(tǒng)大堆的四分之一，采用一體化設(shè)計，將蒸汽發(fā)生器與反應堆壓力容器在工廠內(nèi)完成組裝焊接，大大縮短了建設(shè)周期，提高了經(jīng)濟性。

“玲龍一號”的發(fā)電功率為12.5萬千瓦，建成后年發(fā)電量可達10億千瓦時，可以滿足52.6萬戶家庭生活所需。同時，每年可減少二氧化碳排放量約88萬噸，相當于植樹750萬棵。除了發(fā)電外，“玲龍一號”還可以用于熱電聯(lián)供、水電聯(lián)供、城市區(qū)域供熱、海水淡化、工業(yè)工藝供熱、自備電廠等多個領(lǐng)域，具有廣闊的應用前景。

(二)俄羅斯“羅蒙諾索夫院士”號：海上浮動式核電站的先驅(qū)

“羅蒙諾索夫院士”號是世界上首座海上浮動式核電站，由俄羅斯建造。該核電站采用了兩座KLT—40S反應堆，總裝機容量為70兆瓦，可以為偏遠地區(qū)提供電力和熱能。2019年底，“羅蒙諾索夫院士”號開始在俄羅斯遠東楚科奇地區(qū)的佩斯韋克市試運行，為當?shù)氐木用窈推髽I(yè)提供了穩(wěn)定的能源供應。

海上浮動式核電站具有移動性強、部署靈活等優(yōu)點，可以快速響應偏遠地區(qū)的能源需求。同時，它還可以為海上石油開采平臺、島嶼等提供能源支持，具有重要的戰(zhàn)略意義?！傲_蒙諾索夫院士”號的成功運行，為海上浮動式核電站的發(fā)展提供了寶貴的經(jīng)驗，也為全球能源供應的多元化提供了新的思路。

(三)NuScale Power的SMR項目：美國SMR商業(yè)化的探索者

NuScale Power是美國一家專注于小型模塊化反應堆研發(fā)的企業(yè)，其SMR設(shè)計已獲得美國核管理委員會(NRC)的批準，并計劃在未來幾年內(nèi)實現(xiàn)商業(yè)化部署。NuScale Power的SMR采用了先進的非能動安全系統(tǒng)，具有更高的安全性和可靠性。該反應堆的功率為77兆瓦，可以模塊化擴展，根據(jù)不同的能源需求進行靈活配置。

NuScale Power的SMR項目得到了美國政府的大力支持，美國政府通過《通貨膨脹削減法案》(IRA)為核電項目提供稅收抵免和專項補貼，推動SMR技術(shù)的商業(yè)化應用。如果NuScale Power的SMR項目能夠成功商業(yè)化部署，將為美國乃至全球的SMR行業(yè)發(fā)展樹立新的標桿。

四、小型模塊化反應堆行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)

(一)技術(shù)成熟度問題

盡管小型模塊化反應堆技術(shù)取得了顯著進展，但目前絕大多數(shù)SMR還處于概念設(shè)計階段，哪些技術(shù)路線能夠成功實現(xiàn)規(guī)?；纳虡I(yè)化還需時間進一步驗證。例如，一些新型反應堆技術(shù)如熔鹽反應堆(MSR)等，雖然在理論上具有諸多優(yōu)勢，但在實際工程應用中還面臨著材料腐蝕、安全控制等技術(shù)難題。

(二)審查許可框架不完善

由于目前各國的法律法規(guī)、核電項目審查許可程序等主要針對大型核電站，并不適用于SMR，這使得SMR項目的安全評估論證和批準面臨挑戰(zhàn)。特別是在歐美國家，這一現(xiàn)象尤為明顯。SMR的模塊化設(shè)計和較小的功率輸出等特點，使得其安全評估標準和審批流程需要重新制定和完善，這需要政府、企業(yè)和科研機構(gòu)共同努力，加強溝通和協(xié)作。

(三)供應鏈問題

SMR相關(guān)的零件、設(shè)備制造能力以及高豐度低濃鈾(HALEU)燃料及其他新型燃料制造能力等也是制約SMR發(fā)展的重要因素。目前，全球范圍內(nèi)具備SMR相關(guān)零部件和設(shè)備制造能力的企業(yè)較少，供應鏈體系還不夠完善。同時，高豐度低濃鈾燃料的供應也存在一定的不確定性，這可能會影響SMR項目的建設(shè)和運營。

(四)公眾接受度問題

核能安全問題一直是公眾關(guān)注的焦點，盡管小型模塊化反應堆具有更高的安全性，但公眾對其認知和接受度仍然較低。一些公眾對核能的恐懼和誤解，可能會對SMR項目的選址和建設(shè)造成阻礙。因此，加強核能科普宣傳，提高公眾對SMR技術(shù)的認識和理解，是推動行業(yè)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。

五、小型模塊化反應堆行業(yè)發(fā)展趨勢

(一)技術(shù)成熟與創(chuàng)新趨勢

據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院的《2024-2029年中國小型模塊化反應堆行業(yè)深度分析及發(fā)展預測報告》分析預測，未來，隨著研究的深入和技術(shù)的進步，SMR的設(shè)計將更加優(yōu)化，制造成本將進一步降低，從而提高其商業(yè)競爭力。例如，通過采用新型材料、先進的制造工藝和智能化控制技術(shù)，可以提高反應堆的安全性和效率，降低建設(shè)和運營成本。同時，數(shù)字化技術(shù)的應用也將為核電站的運行管理帶來新的變革，通過引入物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)，核電站的運行管理將更加智能化，能夠?qū)崿F(xiàn)對設(shè)備狀態(tài)的實時監(jiān)測和故障預警，提高核電站的安全性和運行效率。

(二)應用領(lǐng)域拓展趨勢

除了傳統(tǒng)的電力生產(chǎn)領(lǐng)域外，SMR在海水淡化、工業(yè)供熱、城市供熱等多種應用場景中的應用將不斷拓展。隨著全球?qū)η鍧嵞茉葱枨蟮脑黾雍蛡鹘y(tǒng)能源資源的枯竭，SMR作為一種清潔、低碳的能源解決方案，將在更多領(lǐng)域得到應用。例如，在一些水資源短缺的地區(qū)，SMR海水淡化項目將成為解決當?shù)赜盟畣栴}的重要途徑;在一些工業(yè)發(fā)達地區(qū)，SMR工業(yè)供熱項目將為企業(yè)的生產(chǎn)提供穩(wěn)定、可靠的能源支持。

(三)國際合作趨勢

全球?qū)η鍧嵞茉葱枨蟮脑黾雍蛡鹘y(tǒng)能源資源枯竭，使得小型模塊化反應堆市場需求持續(xù)增長。各國政府紛紛出臺政策支持SMR技術(shù)的研發(fā)和應用，同時國際間的合作也將加強。通過共享經(jīng)驗、引進技術(shù)和資金，各國將共同推動SMR技術(shù)的快速發(fā)展。例如，中美、中俄等國家之間在核能領(lǐng)域已經(jīng)開展了廣泛的合作，未來在SMR技術(shù)研發(fā)、項目建設(shè)等方面將進一步加強合作，實現(xiàn)互利共贏。

(四)政策支持趨勢

各國政府對小型模塊化反應堆行業(yè)的支持力度將不斷加大。政府將出臺更多的優(yōu)惠政策，如稅收減免、財政補貼、研發(fā)資助等，鼓勵企業(yè)加大對SMR技術(shù)的研發(fā)投入，推動SMR項目的建設(shè)和運營。同時，政府還將加強對SMR行業(yè)的監(jiān)管，完善相關(guān)法律法規(guī)和標準體系，為行業(yè)的健康發(fā)展提供保障。

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