俄乌冲突下的国际核燃料市场对谁有利？

2023年4月16日，在七国集团气候、能源及环境部长会议期间举行的核能论坛上，美国、法国、英国、加拿大和日本五个国家共同发布了关于核燃料供应链合作的声明，将加强相关资源和能力整合，在铀矿冶采矿、转化、浓缩和燃料制造方面开展合作，加强核燃料供应链的深度和弹性，为在运反应堆机组提供稳定的燃料供应，确保未来先进反应堆燃料的供应安全，进一步减少对俄罗斯核燃料供应链的长期依赖。

随着五国持续深化核燃料供应链合作，其业务领域将覆盖核燃料全产业链，在生产制造、研发创新等方面具备技术竞争优势，国际核燃料供应市场格局将加速变革，核燃料组件供应市场变化尤为明显。

西方核燃料组件供应商市场竞争力强

目前，五个国家作为老牌核电国家，拥有西屋电气公司、法马通公司、全球核燃料公司(GNF)等核燃料制造商，涉及压水堆、沸水堆、重水堆燃料制造，在国际核燃料组件市场占比超过50%，具有较强的市场竞争力。俄乌冲突后，西屋公司和法马通公司与保加利亚、捷克、乌克兰等国签署了长期燃料组件供应协议，持续抢占俄罗斯在中东欧的传统VVER燃料市场，改变了国际核燃料市场供应格局。

1.西屋电气公司

美国西屋电气公司是市场占比最大的压水堆和沸水堆燃料制造商，在全球核燃料市场的占比约22%。该公司的所有权多次易主，现由加拿大布鲁克菲尔德资产管理公司所有。西屋公司主要服务美国和欧洲市场，通过燃料专利技术授权以及合资公司等多种方式与其他公司合作生产燃料。1991年，西屋公司与英国核燃料公司、西班牙埃努萨公司合作成立欧洲燃料公司(EFG)，向欧洲出售压水堆燃料。

西屋公司有三家燃料制造厂，分别位于美国哥伦比亚、瑞典韦斯特罗斯和英国斯普林菲尔德，燃料组件年产能分别为2154、600、860吨铀。哥伦比亚厂最初仅生产压水堆燃料，后增加了一条沸水堆燃料组件装配线，向美国供应沸水堆燃料。韦斯特罗斯厂可生产压水堆和沸水堆燃料，大部分用于欧洲市场。该厂还生产VVER-1000燃料组件，未来将与埃努萨公司合作生产VVER-440燃料组件。斯普林菲尔德厂不同于其他厂，西屋公司仅拥有150年的运营租约，设施的所有权归英国核退役管理局所有。斯普林菲尔德厂是英国先进气冷堆燃料的唯一制造厂，未来也将生产AP1000燃料组件。

西屋公司在各国市场都提供相同的燃料设计，具有14×14~17×17型压水堆燃料的制造能力。在20世纪70年代中期，西屋公司开发了17×17标准型燃料组件(SFA)，并先后发展出了Vantage5、Performance+、Robust、RFA-2(目前主要型号)等燃料设计。基于对RFA设计的改型，西屋公司引入了用于AP1000的燃料组件。西屋公司主要的沸水堆产品为10×10型的SVEA-96Optima2和SVEA-96Optima3。该公司也在推广最新的11×11型的TRITON11，已于2010年在欧洲市场进行了首次交付。

西屋TRIRON11沸水堆燃料

2.法马通公司

法马通公司是压水堆和沸水堆燃料组件的主要制造商，在全球核燃料市场的占比约20%，由法国电力公司(75.5%)、日本三菱重工(19.5%)和法国艾西斯腾工程公司(5%)所有。法马通主要服务欧洲和美国市场，其最大的客户是法国电力公司。法马通有三家燃料制造厂，位于法国罗曼、德国林根和美国里奇兰，燃料组件年产能分别为1400、650、1200吨铀。罗曼厂仅生产压水堆燃料组件，林根厂和里奇兰厂可生产压水堆和沸水堆燃料组件。林根厂未来还准备生产VVER-1000燃料组件。

法马通公司具备14×14~18×18型压水堆燃料组件的生产能力，主要产品包括AFA 3G、HTP、AGORA以及GAIA。20世纪70年代，法马通从西屋公司引进SFA组件并进行了改进，提出先进燃料组件(AFA)设计，先后开发了AFA2G、AFA2GE、AFA3G等燃料型号。其中，AFA3G于1988年投入商用，是国际上应用最广泛的燃料组件设计之一。法马通还有西门子HTP燃料组件的生产能力(西门子公司核电业务部曾于2001年与法马通公司合并)。基于AFA3G和HTP两种燃料组件类型，法马通开发了AGORA-A、AGORA-H和目前主推的最新型号GAIA。GAIA改善了燃料组件的机械性能，已于2021年首次在美国希伦哈里斯核电站实现了全堆芯GAIA换料。

法马通目前广泛应用的沸水堆燃料组件为ATRIUM10，是基于西门子公司ATRIUM沸水堆燃料组件系列研发的。该组件为10×10布置，其中最先进的是ATRIUM10XM。法马通在此基础上开发了11×11布置的ATRIUM11，有望取代ATRIUM10XM。

3.全球核燃料公司

全球核燃料公司(GNF)是主要的沸水堆燃料生产商，在全球核燃料市场的占比约8%，由美国通用电气公司(GE，51%)和日本日立公司(HITACHI，49%)所有。GNF有两家子公司，美国分公司(GNF-A)和日本分公司(GNF-J)。GNF-A负责GE公司核燃料的设计、制造和销售，主要服务美国和欧洲市场。GNF-A在美国威尔明顿有一家燃料制造厂，燃料组件年产能为1000吨铀，在欧洲主要由西班牙埃努萨公司通过GE的技术许可协议制造沸水堆燃料。GNF-J整合了日立公司和东芝公司的燃料销售，在日本栗滨有一家燃料制造厂，整体燃料设计落后于GNF-A，仅服务于日本市场。

通用电气公司的沸水堆系统经历了BWR-1~BWR-6六个不同阶段的发展，GNF沸水堆燃料组件也相应经历了六代较大的改进。此后GNF又推出了GE8~GE14等不同型号的沸水堆燃料组件。目前主要的燃料型号为GE14、GNF2、GNF3，均采用10×10布置。GE14的部署应用正在逐渐减少，GNF2是目前GNF部署应用最多的燃料设计，未来GNF3将取代GE14和GNF2。

俄罗斯在欧洲核燃料市场占据重要份额

俄罗斯的核燃料制造由俄罗斯国家原子能集团公司(Rosatom)的全资子公司核燃料产供集团(TVEL)负责，在全球核燃料市场的占比约17%。俄罗斯VVER压水堆所使用的燃料组件不同于西方压水堆燃料设计，为六边形排列。俄乌冲突前，依托于VVER反应堆的出口建设，俄罗斯强化了VVER燃料在国际市场尤其是欧洲市场中的占比。在中东欧地区，在运的VVER-440机组共有17台，分别位于捷克、匈牙利、斯洛伐克、芬兰和乌克兰。在运的VVER-1000机组也有17台，其中13台位于乌克兰，其余在保加利亚和捷克。

TVEL有两个燃料制造厂，机械制造厂(MSZ)和新西伯利亚化学浓缩物厂(NCCP)，分别具有不同类型燃料的生产能力，但都可以生产VVER-1000燃料组件。MSZ一直是TVEL的主要燃料制造厂，燃料组件年产能为1560吨铀，可以生产俄罗斯大部分堆型(RBMK、EGP、VVER-440、VVER-1000、VVER-1200、KLT-40s、RITM-200、BN-600)的燃料以及研究堆的燃料。MSZ也是俄罗斯唯一一家使用后处理回收铀(RepU)的燃料制造厂。NCCP主要生产VVER-1000燃料组件，燃料组件年产能为1200吨铀，包括TVS-2M、TVSA和TVSA-12三种燃料设计。俄罗斯所开发的用于西方压水堆的TVS-K也是由NCCP生产的。

俄乌冲突后国际核燃料市场正发生变革

欧盟在俄乌冲突前就一直推动成员国VVER反应堆燃料供应多元化，要求欧盟主要燃料制造商对VVER燃料供应进行中长期的规划。然而，欧盟在燃料供应多元化方面一直进展甚微。

俄乌冲突后，俄罗斯在欧洲的核燃料供应市场迅速受到较大的冲击，西屋和法马通持续抢占俄罗斯的核燃料供应市场。根据相关数据，俄罗斯2022年核燃料及相关产品的出口贸易额增长20%以上，但在欧洲地区的出口显著下降，在中国、印度、土耳其的出口增加。俄罗斯核燃料供应中，亚洲地区的战略重要性正在逐渐提高。目前，中东欧地区仅匈牙利仍在使用俄罗斯核燃料。乌克兰停用了俄罗斯的核燃料，捷克、保加利亚、芬兰由于合同未到期，短期内仍在使用俄罗斯核燃料，但已与西屋和法马通签署了供应协议，斯洛伐克也在进行核燃料招标，以寻求燃料供应多元化。

美国参议院和众议院在2023年5月通过法案，将在2028年后完全禁止进口俄罗斯的浓缩铀产品，在核燃料供应链方面实现与俄罗斯的脱钩断链，2028年前每年设定一定数额的进口豁免，以保障反应堆的持续运行。随着美、法、英、加、日五国深化核燃料供应链合作，其在核燃料全产业链将具备更强的技术竞争优势，为占据更大的市场份额保持竞争力，进一步稳固行业垄断地位，控制国际核燃料市场的定价议价权，加速国际核燃料市场供应格局变化。

启示与建议

国外主要核工业国家经过多年的沉淀，具有了成系列的核燃料组件品牌，具备独立自主的核燃料供应能力。五国核燃料供应链的合作目标之一是减少对俄罗斯供应链的长期依赖，但随着合作深入也将对其他国家的核燃料出口带来竞争压力，增加了新兴国家进入国际核燃料供应市场的难度。

近年来，我国核电“走出去”步伐加快，与巴基斯坦、阿根廷等国进行了一系列的核电合作。随着未来我国核电“走出去”规模进一步扩大，核燃料出口也将进一步面临老牌核燃料出口国家的竞争压力。为保障我国核燃料产业发展，应当进一步提升核燃料产业的技术竞争实力，建设健全的自主化的核燃料供应链，提高核燃料出口竞争优势。

一是加大核燃料相关的科技研发投入力度，开发具有创新性的核燃料组件产品，改进核燃料供应链中薄弱环节，从技术能力和供应链能力上提升竞争优势。二是打造核燃料组件产品系列品牌，通过稳定的升级改进，形成具有知名度的核燃料组件品牌，利用“品牌效应”促进核燃料组件在国际市场上的出口。三是深化国际核能合作，通过反应堆设计和燃料设计的密切联系，依托“华龙一号”反应堆的出口，强化燃料组件的出口市场。(摘编自《中国核工业》杂志2023年第8期)