2025-2037 年全球市场规模、预测和趋势亮点
核反应堆建设市场规模在 2024 年为 532.4 亿美元，预计到 2037 年底将达到 671.4 亿美元，在预测期内（即 2025-2037 年）复合年增长率为 1.8%。 2025 年，核反应堆建设的产业规模预计为 542 亿美元。
全球核反应堆建设能力不断发展，亚洲成为主要增长中心。据世界核协会统计，截至 2024 年 12 月，全球 32 个国家约有 440 座核电反应堆正在运行，总容量为 390 吉瓦，另有 65 座核电反应堆正在建设中。中国以 27 个项目领先，约占全球建筑量的 46%，其次是东欧和俄罗斯。
核能是仅次于水力发电的第二大低排放电力来源。在获得批准的国家，核电由于其可调度性和扩展潜力，可能有助于开发安全、多样化的低排放电力系统。核反应堆几乎不产生二氧化碳等温室气体，有助于缓解气候变化。大多数排放发生在建筑和燃料循环过程中，远低于化石燃料。国际能源署 (IEA) 预计，到 2020 年代，核装机容量需要增加到每年 22 吉瓦左右，才能实现净零排放，其中小型模块化反应堆可能发挥关键作用。
核反应堆建设市场：增长动力和挑战
增长动力
- 数字技术改变核电厂：数字技术通过先进的人工智能 (AI) 和数据分析技术彻底改变了核反应堆的预测性维护。人工智能有潜力提高核电反应堆的效率效率大大提高。工厂可以通过将机器学习算法与高级数据分析相结合来增强安全协议并优化运营。人工智能系统可以立即评估大量传感器数据、识别异常并预测维护需求。此外，人工智能和高级分析使核部门能够优化核电站运营的各个方面，包括设计、建造、维护和退役。例如，人工智能驱动的预测性维护可以将计划外停机时间减少高达 35%，节省数百万美元的资产故障预防成本，并确保可靠的电力供应。
小型模块化反应堆（SMR）是新一代核反应堆，采用创新技术来增强原子能的建设、运行和安全性。这些先进核反应堆的发电能力有限，通常每台最高 300 MW(e)，大约是传统原子能反应堆发电能力的三分之一。中小型反应堆将在核能的未来发挥重要作用，解决能源需求和环境问题。国际原子能机构 (IAEA) 报告称，全球正在开发 80 多种 SMR 设计和概念。 - 经济全球化不断发展：全球化促进国际合作，使各国能够分享专业知识和先进技术。这在核反应堆建设市场尤为重要，来自美国、法国、俄罗斯和韩国等国家的领先公司与新兴经济体合作开发安全高效的反应堆。例如，印度与俄罗斯的长期核伙伴关系在发展强大的核能基础设施方面发挥了重要作用。 2008 年政府间协议建立了在库丹库拉姆核电站 (KKNPP) 建设更多核反应堆的合作框架。该协议于 2023 年更新，以适应未来的发展。 Kudankulam项目包括六座俄罗斯设计的VVER-1000反应堆，体现了两国之间大量的商业和技术合作。目前有两个机组正在运行，其余四个机组预计将于 2027 年完工。此外，俄罗斯最近关于浮动核电站和小型模块化反应堆 (SMR) 的提案凸显了不断发展的创新潜力。
- 全球贸易活力不断增强：国际贸易使没有本土核技术的国家能够获得全球领先企业的先进反应堆设计和技术专长。到 2035 年，反应堆系统和组件的国际贸易额预计将从 2018 年的 6-75 亿美元增至每年 24-300 亿美元。
美国、俄罗斯、法国和韩国等国家出口反应堆技术，提供传统的大型反应堆和更新的创新反应堆。根据经济复杂性观察站 (OEC) 的贸易数据，2022 年，核反应堆的最大出口国是俄罗斯（4,390 万美元）、英国（3,220 万美元）、美国（110 万美元）、波兰（915,000 美元）和纳米比亚（566,000 美元）。
挑战
- 初始成本高昂：建造核反应堆需要大量的建设、土地征用、材料和技术的前期成本。许多政府和私人投资者都被这些成本吓退了，尤其是当太阳能和风能等可再生能源替代品变得更加便宜时。
- 施工周期长：由于监管审批、设计复杂性和施工挑战，核反应堆需要数年甚至数十年才能完成。与天然气或可再生能源等部署速度更快的能源选项相比，工期延长会导致成本上升，并使核项目的吸引力下降。
核反应堆建设市场：主要见解
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基准年 |
2024 |
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预测年份 |
2025-2037 |
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复合年增长率 |
1.8% |
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基准年市场规模（2024 年） |
532.4亿美元 |
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预测年份市场规模（2037) |
671.4亿美元 |
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区域范围 |
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核反应堆建设分段
反应堆类型（压水反应堆、沸水反应堆、小型模块化反应堆和高级反应堆）
预计到 2037 年，压水堆 (PWR) 领域将占据核反应堆建设市场份额超过 47.7%。 压水堆因其经过验证的性能、先进的安全功能以及与全球能源和气候目标的一致性而处于全球市场的前沿。它们的适应性、可扩展性和国际接受度使它们成为全球核能复兴的驱动力。压水堆是使用最广泛的反应堆类型。美国能源部表示，美国超过 65% 的商业反应堆是压水堆。
压水堆提供低碳基荷电力，使其成为实现 2050 年净零排放等全球气候目标的重要组成部分。各国政府和能源公司越来越多地转向核能，并以压水堆作为首选技术，以补充可再生能源并减少对化石燃料的依赖。例如，三菱重工 (MHI) 在日本开发了 24 座压水堆核电站，总发电量达到近 20,000 兆瓦。
应用（基本负载发电、负载平衡和峰值需求、区域供热和热电联产、海水淡化和工艺热以及船舶推进）
在核反应堆建设市场中，预计到 2037 年底，基荷发电领域将占据约 53% 的收入份额。核反应堆提供一致、可靠和低碳基荷电力的能力是全球核反应堆建设市场的主要增长动力。随着能源需求的增加、向清洁能源的转变以及核技术的进步，基荷发电继续支持全球核电的扩张。
世界各国政府都致力于减少碳排放以应对气候变化。核电具有低碳性质，被定位为这一转型的关键组成部分。根据国际原子能机构发布的2020年报告，2019年，核电产生了2586.2太瓦时无排放、低碳基荷电力。这占全球发电量的 10% 以上，占低碳发电量的近三分之一。
我们对核反应堆建设市场的深入分析包括以下部分：
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反应器类型 |
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应用 |
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价值链 |
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亚太地区市场预测
预计到 2037 年底，亚太地区核反应堆建设市场的收入份额将超过 33.3%。该地区正在成为全球核反应堆建设的中心，市场动态巨大。世界经济论坛报告称，截至 2022 年，该地区有 35 座核反应堆在建。中国、日本和印度在核能领域处于领先地位。亚洲还提议再建设 220 个核电站。
中国是全球核能领域最具活力、发展最快的国家之一。作为世界上最大的温室气体排放国，该国正在大力投资核电，作为其减少碳排放、提高能源安全和满足不断增长的电力需求战略的一部分。这种对核能的积极推动得到了政府政策和技术进步的支持，使中国成为全球核电行业的主要参与者。
中国正致力于改善核燃料循环，包括燃料浓缩、乏燃料后处理和废物管理。在核电能源安全、成本优化和长期可持续性需求的推动下，中国开发了集成燃料循环系统，以支持其快速增长的核能行业。
中国的核燃料循环
铀矿开采和铣削
中国国内铀矿主要分布在新疆、内蒙古、江西和广东等省份。为了满足不断增长的需求，中国严重依赖进口铀，从哈萨克斯坦、纳米比亚、加拿大和澳大利亚采购。根据估计的 200 万吨铀，该国宣称是一个铀资源丰富的国家。截至2021年1月，已查明可采资源量为223,900吨U（按130美元/公斤计算），其中107,600吨U为合理保证资源量。此外，提取的铀矿石在国内和国际研磨设施中加工成黄饼。
转化和丰富
铀矿石转化为六氟化铀 (UF6)，这是一种用于浓缩过程的气态形式。中国运营气体离心浓缩设施，为其核反应堆生产浓缩铀。主要设施由中国核燃料集团公司 (CNFC) 运营。
燃料制造
浓缩六氟化铀被运输到燃料制造设施，在那里被加热回气体并经过化学加工成二氧化铀粉末。将粉末粉碎成陶瓷颗粒并在高温（超过 2550 F）下烧结（烘烤）。燃料棒是通过将芯块包裹在金属管中并将它们排列在准备引入反应堆的燃料组件中而制成的。核燃料组件按照质量保证标准制造，专为某些反应堆类型（例如压水堆）制造。
中国运营着多家燃料制造厂，为其反应堆生产燃料组件，确保其核电站的稳定供应。中国核工业集团公司（CNNC）负责燃料制造，使用了从 TVEL、Areva 和 Westinghouse 转让的某些技术。 2013 年对人造燃料的需求约为 1300 tU，2020 年约为 1800 tU，但由于新反应堆初始堆芯负载的需要，具体数字有所不同。
动力反应堆
发电过程始于中子对铀原子的分裂（称为裂变）。分裂 235U 原子后，来自铀原子的中子与另外的 235U 原子碰撞。链式反应开始，产生热量。该热量用于加热水并将其转化为蒸汽。蒸汽用于为涡轮机提供动力，涡轮机连接到发电的发电机。 2011年至2020年，中国有37座核反应堆并网。这些反应堆的容量约为 36 吉瓦，约占同期全球新增核电容量的 60%。
再处理、回收
乏核燃料可以再加工成新鲜燃料和副产品。反应堆运行五年后，燃料保留了近 90% 的势能。中核龙锐科技公司成立于2015年3月，正在甘肃省金塔附近的甘肃核技术产业园建设一座示范燃料后处理工厂，年处理乏燃料200吨。预计将于 2025 年左右开始运营。
乏燃料存储
乏燃料是已在反应堆中使用的核燃料。位于甘肃省中部兰州东北25公里处的兰州核燃料基地已开发出一个集中的废燃料储存设施。项目初期库容为550吨，可增至1300吨。
废物管理
根据“十四五”规划，高放废物分离地下实验室工程于 2021 年 6 月启动，建设期为 7 年，运营目标为 50 年。隧道全长13.4公里，总建筑面积239万平方米。预计成本为 4.2 亿美元。该项目由北京铀地质研究所（BRIUG）牵头。中国对核废料管理采取的强有力的做法体现了其对核能可持续发展同时解决环境和安全问题的承诺。
印度政府正在通过多项举措在核反应堆投资方面取得重大进展。 2024-25 年联盟预算是印度核能行业的一个重要里程碑。政府已承诺为核电项目投入2.7亿美元，这表明该国对发展核基础设施进行了大量投资。此外，预算中还专门为原子能监管委员会 (AERB) 提供了 1,400 万美元，这表明该预算非常重视加强核行业的监管控制和安全措施。
此外，政府还向私营企业发出了投资核能项目的邀请。印度希望为其核能领域筹集总计260亿美元的私人投资。这一努力为私人投资者提供了参与以前由国有企业控制的核反应堆建设市场的重要机会，从而有助于扩大核发电能力。
北美市场分析
北美核反应堆建设市场将在预计期间占据相当大的份额。该市场的特点是相对分散。全球企业以及某些区域性企业主导了这个市场。这种独特企业的集中展示了广泛的专业知识和技术，使它们能够服务于核建筑行业的不同部分。随着行业的发展，这些专业公司之间的竞争仍然激烈，每个公司都在争夺合同和项目。市场的分散性表明，随着企业寻求提升自己的地位并扩大其覆盖范围，协作和整合的潜力很大。
在美国，核反应堆建造市场由成熟的能源公司、创新型初创公司和专门从事先进反应堆技术的工程公司共同推动。沃格特尔发电厂是佐治亚电力公司的第二座核设施，也是南方公司系统中的三个核设施之一。佐治亚电力公司、奥格尔索普电力公司、佐治亚市电力局和道尔顿公用事业公司共同拥有沃格特尔工厂。 1 号机组于 1987 年开始商业运营，2 号机组于 1989 年开始商业运营。该公司最近完成了 Vogtle 3 号和 4 号机组的商业运营，使 Vogtle 工厂成为美国最大的清洁能源发电商。3 号机组于 2023 年 7 月 31 日开始商业运营，4 号机组于 2024 年 4 月 29 日开始商业运营。
美国能源部 (DOE) 还通过先进反应堆示范计划 (ARDP) 等举措为先进核技术提供资金和政策支持。 ARDP将通过与美国工业界的成本分摊协议来加速先进反应堆的示范。 ARDP 将提供 1.6 亿美元的初始资金，还将利用国家反应堆创新中心，利用世界知名的国家实验室系统能力来快速测试和分析 ARD 技术，将核反应堆从蓝图变为现实。
在加拿大，加拿大核安全委员会 (CNSC) 负责监督每个核电站生命周期的各个方面，从核电站建设前所需的环境研究到运营完成后设施的退役。自 20 世纪 60 年代初以来，加拿大的核电站就开始生产商业电力。目前，三个省的五个地点拥有 22 个核反应堆。核能发电约占加拿大电力的 15%。加拿大的所有核电站均使用 CANDU（加拿大氘铀）反应堆。这些加压重水反应堆以天然铀为原料，并使用重水作为冷却剂和慢化剂。
主导核反应堆建设市场的公司
- 阿特金斯雷利斯
- 公司概览
- 业务战略
- 主要产品
- 财务业绩
- 关键绩效指标
- 风险分析
- 近期发展
- 区域业务
- SWOT 分析
- 中国核工业集团公司
- 法马通
- 韩国电力公司
- 印度核电公司
- NuScale Power
- 俄罗斯原子能公司
- 西门子能源
- TerraPower
- 西屋电气
核反应堆建设市场的主要参与者通过创新、投资和协作推动行业发展。公用事业公司确保对核能的需求，反应堆制造商提供尖端技术，工程公司将项目变为现实，政府机构创造监管环境。这些参与者正在共同塑造核电的未来，促进先进反应堆的发展，并应对安全、可持续性和能源安全等挑战。
In the News
- 2024 年 8 月，阿特金斯瑞利斯旗下 Candu Energy Inc. 与秦山第三核电有限公司 (TQNPC) 签署协议，支持中国秦山核电站的两座 CANDU 反应堆持续延长 30 年寿命。作为第三阶段项目的一部分，AtkinsRéalis 将提供设计、工程和采购服务。这包括提供先进的反应堆工具、培训 TQNPC 员工以及完成保持工厂长期运行所需的工程工作。
- 2024 年 8 月，法马通与 Entergy Nuclear 签署了一份合同，为阿肯色核一号 (ANO) 2 号反应堆容器封头更换项目提供工程和安装服务。
作者致谢: Dhruv Bhatia
- Report ID: 6909
- Published Date: Jan 02, 2025
- Report Format: PDF, PPT
