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前 言
在全球能源体系向清洁、低碳转型的宏大叙事中，核能正迎来一个关键的复兴窗口。而小型模块化反应堆（SMR）作为核能领域的革新性力量，凭借其灵活性、高安全性和多元应用潜力，正从技术蓝图快步走向商业现实，成为主要经济体争相布局的战略制高点。本文将深入剖析全球SMR产业的发展态势、竞争格局，并紧密结合中国“十五五”时期的能源战略，探讨该产业在中国的发展前景与核心挑战。
近期，全球核能发展正迎来一个显著的转折点。根据国际能源署（IEA）的报告，已有超过40个国家表示支持或计划扩大核能利用，这一数字达到了自20世纪70年代石油危机以来的最高水平。这种“核电复兴”并非偶然，而是多重因素共同作用的结果。一方面，应对气候变化的紧迫性要求能源系统加速脱碳，核能作为稳定的零碳基荷能源，其作用得到重新认可。国际能源署曾指出，要实现2050净零排放目标，全球核电装机容量至少需要翻番。另一方面，地缘政治冲突引发的能源供应危机，也让各国更加重视能源自主安全，例如欧洲在俄乌冲突后对核电态度的转变便是明证。
值得注意的是，推动核能复兴的力量不仅来自传统核电大国，更包括众多新兴经济体和发展中国家。世界核新闻网汇编数据显示，目前全球在31个国家运行着440座核反应堆，至少70座在建，而国际原子能机构表示约有30个国家正在考虑或启动核电计划，其中约三分之二是发展中国家。这些国家面临的巨大挑战是融资，而世界银行在2025年6月宣布解除对核电项目的融资禁令，无疑为这些国家打开了新的可能。
在这一波核能复兴中，小型模块化反应堆（SMR）凭借其独特优势从“备选”技术逐渐走向舞台中央。与动辄百万千瓦、建设周期常超过十年的传统大型核电站相比，SMR的单机功率通常低于30万千瓦（300兆瓦），但其核心魅力在于“模块化”设计理念。它允许在工厂内完成主要模块的标准化建造，然后运输至现场进行组装，这种类似“搭积木”的方式能大幅缩短工期、降低现场施工风险和不确定性成本。例如，中国自主研发的全球首个陆上商用小型堆“玲龙一号”（ACP100），单机容量为12.5万千瓦，于2021年7月开工建设，预计2026年投入商业运营。此外，SMR较小的单堆功率显著降低了初始投资门槛，使更多国家尤其是发展中国家和地区能够负担得起核电项目。
图表：大型核电站与SMR关键指标对比图
数据来源：OECD、国际原子能机构、中投产业研究院
SMR的价值远不止于发电。其较小的尺寸和灵活的设计使其能适用于更多元化的场景，包括为数据中心提供可靠电力、区域供暖、工业供汽、海水淡化乃至制氢等。全球科技巨头如谷歌、亚马逊、微软等已纷纷布局SMR，将其作为满足人工智能和数据中心指数级增长电力需求的重要解决方案。在航运领域，SMR的应用也取得突破，2023年12月，中国江南造船发布了全球首型核动力24000TEU集装箱船方案，将SMR技术应用于船舶动力。
全球SMR的发展已超越概念阶段，进入实质性推进时期。据国际原子能机构统计，全球有超过80种SMR设计方案正在开发中。在商业部署方面，中国（“玲龙一号”）、俄罗斯（浮动式核电站“罗蒙诺索夫院士号”）已拥有实际运行的SMR项目。美国NuScale Power公司的SMR设计已获得监管机构认证，并在寻求国内外合作机会。各国也在积极推动相关计划，例如英国选择由罗尔斯-罗伊斯公司牵头建设本国首座SMR，韩国与阿联酋在2025年11月签署谅解备忘录，宣布合作开发SMR。可以预见，SMR的国际市场竞争将日趋激烈。
图表：全球SMR技术路线与部署现状表
数据来源：国际原子能机构（IAEA）、OECD、中投产业研究院
基于当前的发展态势，SMR正从“补充角色”成长为未来核能增量的重要支柱。虽然具体的装机容量预测数据在现有权威搜索结果中暂未明确提及，但这一趋势是明确的。世界银行等国际金融机构的政策转向，将为SMR的规模化部署注入强劲动力。当然，SMR能否真正实现其巨大潜力，还取决于融资模式创新、安全信任重建、供应链完善以及监管框架适应性等关键问题的解决。
当前，全球SMR赛道已汇聚了来自“国家队”、传统核电巨头和科技创新企业的多元化参与者，形成了“技术路线百花齐放、区域竞争格局鲜明”的活跃态势。根据国际原子能机构（IAEA）的统计，全球正在开发的SMR设计已超过80种，涵盖了从改进型轻水堆到第四代先进系统的多种技术路线。这些设计根据冷却剂类型和技术原理，可大致划分为轻水堆SMR（约占50%）、第四代技术SMR（如液态金属冷却、熔盐冷却、气冷等，约占另外50%）以及更小型的微型模块化反应堆。这种技术多样性不仅反映了核能创新的活力，也预示着SMR未来应用场景的广泛潜力。
图表：全球主要SMR技术路线分布图
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数据来源：国际原子能机构（IAEA）、OECD、中投产业研究院
在全球竞争中，美国、中国和俄罗斯凭借其完整的核工业体系、持续的资金投入和明确的国家战略，构成了最具影响力的“第一梯队”。值得注意的是，这种竞争态势与全球大型核电市场的格局变化相互呼应。数据显示，近年来全球新开工的核电机组大量采用中国和俄罗斯的技术，这种影响力正逐步向SMR领域延伸和渗透。
图表：中美俄三国SMR发展关键指标对比表
数据来源：各国核能监管机构、世界核协会（WNA）、中投产业研究院
美国在SMR领域展现出显著的私营企业创新力和政策支持力度。其技术路线以轻水堆为主，代表性企业NuScale Power的设计是全球首个获得美国核管理委员会（NRC）标准设计认证的SMR。然而，美国的SMR部署也面临挑战，NuScale与犹他州联合市政电力系统（UAMPS）的旗舰项目因成本超支和未能获得足够用户承诺而终止，揭示了商业化道路的艰难。为加速发展，特朗普政府近期推出了强有力的支持政策，包括要求NRC将先进反应堆的许可审查周期压缩至18个月，并为SMR申请提供高达40%的费用减免。这些措施旨在激发市场活力，吸引像亚马逊、谷歌这样的科技巨头投资合作，以满足数据中心和AI算力爆发式增长带来的清洁能源需求。此外，Kairos Power（熔盐堆）、TerraPower（钠冷快堆）等公司则在第四代技术路线上寻求突破。
俄罗斯则依托国家原子能公司（Rosatom）的强大整合能力，采取了一条务实且注重实际应用的路径。其亮点在于全球首座海上浮动式核电站“罗蒙诺索夫院士号”已于2019年底投运，为偏远的楚科奇地区供电，证明了SMR在特殊应用场景下的可行性。俄罗斯的优势在于覆盖铀矿开采、燃料制造、反应堆建造到后端服务的全产业链垂直整合能力，并通过“交钥匙”工程和提供政府低息贷款等方式，积极拓展海外市场。目前，Rosatom在全球多个国家拥有核电站建设项目，其VVER系列反应堆技术积累了良好的国际声誉，这为其SMR技术的后续输出奠定了坚实基础。
中国在SMR领域实现了从“跟跑”到“并跑”乃至部分“领跑”的跨越式发展。最具里程碑意义的是，全球首个通过IAEA通用安全审查的三代轻水堆小型模块化反应堆——“玲龙一号”（ACP100）正在顺利建设，并预计于2026年投入商业运营。这表明中国不仅在传统大型核电建设上规模领先（在运机组54座，在建机组约20座），在SMR的商业化落地方面也已走在世界前列。中国的策略是全方位推进，一方面依托“玲龙一号”等项目验证轻水堆SMR的成熟技术，另一方面在第四代核能技术上同步布局，例如全球首座投入商用的第四代核电站——石岛湾高温气冷堆就已在中国建成。此外，中国正通过“一带一路”倡议积极推动核能合作，旨在将先进的核电技术作为高端装备制造名片输出海外。
总体而言，全球SMR产业格局呈现出中美俄三强领跑、多种技术路线并行发展的活跃局面。各国的战略侧重清晰可辨：美国倚重市场创新，俄罗斯强于工程化应用，而中国则在全链条推进和规模化部署上展现出独特优势。这场围绕下一代核能技术的竞赛，不仅是商业利益的争夺，更是国家能源战略、科技创新能力和产业综合实力的集中体现。
中国发展小型模块化反应堆（SMR）的基础优势可谓得天独厚，这不仅仅是规模上的宏大，更体现在质量、速度和完整性的多元维度上。我国拥有全球最活跃的核电市场——在运、在建机组总数超过100台，是全球核电建设的绝对主力。更关键的是，我们构建了覆盖研发、设计、设备制造、燃料供应、工程建设到运营维护的全过程自主产业链。一个典型的例证是，正在海南建设的全球首个陆上商用模块式小型堆“玲龙一号”（ACP100），其设备国产化率已超过90%。这种强大的系统工程实施能力，结合“集中力量办大事”的体制优势，使中国SMR产业站在了跨越式发展的起跑线上。
图表：中国SMR全产业链核心环节与代表企业
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资料来源：中投产业研究院
当前，“十五五”时期（2026-2030年）正为中国SMR产业注入最强劲的政策动能。《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十五个五年规划的建议》明确提出，要“完善新型举国体制，采取超常规措施，全链条推动……先进材料、生物制造等重点领域关键核心技术攻关取得决定性突破”，并前瞻布局氢能和核聚变能等未来产业。这一定位与SMR作为跨领域技术创新集成体的特性高度契合。国家能源局等相关部门的政策导向也日益清晰，致力于构建以“安全基荷+多元应用”为特征的核能新体系，这为SMR的规模化、场景化发展铺平了道路。
具体而言，“十五五”规划与SMR的契合点体现在三个层面：首先，在技术迭代层面，政策明确支持第四代核电技术示范，SMR因其模块化建造特点，能显著加速高温气冷堆、熔盐堆等先进技术的工程验证和成本优化。例如，中国在甘肃武威建设的全球首个10兆瓦商用钍基熔盐堆，计划于2025年动工，2029年投运，有望开辟利用我国丰富钍资源（已探明储量28.6万吨）的新路径。其次，在场景拓展层面，政策鼓励海洋核动力平台、核能供暖等非电应用，这与SMR功率适中、选址灵活的特点完美匹配。中核集团已规划功率125兆瓦的ACP100S，旨在部署于南海岛礁，满足供电、海水淡化等需求。再者，在产业生态层面，多地已将核电配套纳入战略性新兴产业，有助于形成SMR产业集群，降低成本。
图表：“十五五”期间中国SMR发展的战略支撑与预期成效图
数据来源：十五五规划、中投产业研究院
在市场应用层面，中国对SMR的需求展现出广度与深度并重的鲜明特征。在清洁电力基荷方面，SMR是东南沿海等负荷中心理想的零碳电源补充。尤为引人注目的是其对高耗能数据中心的供电潜力。英伟达CEO黄仁勋近期预测，未来十年内，小型核反应堆将被广泛用于为人工智能系统供电。面对AI算力耗电的激增（预计到2030年全球数据中心电力需求将增长160%），SMR提供了稳定、密集的清洁能源解决方案。亚马逊已与X-energy签订5GW的SMR部署协议，国内科技企业也在积极探索。
在综合能源服务领域，SMR的应用场景更为广阔。在北方地区，它可用于大规模区域供暖，直接替代燃煤锅炉；在沿海缺水城市，则能提供“电力+海水淡化”的一体化方案。在工业脱碳方面，高温气冷堆出口温度可达700℃以上，能为化工、钢铁等行业提供高温工艺热，或作为核能制氢的热源。华能集团就计划在山东建设200兆瓦高温气冷堆，配套年产10万吨的绿氢项目。此外，SMR在为远海岛礁、海上设施等特殊场景提供可靠能源方面具有不可替代的优势，俄罗斯的KLT-40S浮动堆已在北极地区稳定供电，证明了其可行性。
当然，中国SMR产业的蓬勃发展也面临一些现实挑战，主要包括：首堆工程的实践经验有待项目完全投运后验证，以积累更全面的数据；供应链特别是高丰度低浓铀（HALEU）等新型核燃料的稳定供应体系需要进一步加强（中核北方正推进HALEU生产线建设，计划2027年产能达1吨/年）；以及适应SMR特点的监管审批流程可以进一步优化，公众沟通仍需持续深化。然而，在“十五五”宏伟蓝图的支持下，凭借全球最完整的工业体系、巨大的国内市场空间和坚定不移的“双碳”目标，中国SMR产业不仅将在国内能源转型中扮演关键角色，更有望在全球市场中实现从“并跑”到“领跑”的跨越。国际机构预测，到2050年小型模块化反应堆约有三亿千瓦的发展空间，由此带来的直接投资市场空间巨大。
尽管发展前景广阔，但SMR要真正实现大规模的商业化部署，而非停留在示范阶段，必须清醒地认识到并成功跨越几道现实的“高门槛”。这些挑战相互关联，复杂性远超单纯的技术研发，涉及经济、产业、监管和金融等多个维度的系统性革新。
当前，经济性是制约SMR规模化发展的最突出障碍。其核心矛盾在于，SMR的潜在成本优势来自于标准化、模块化和批量生产带来的“学习效应”，但这需要一个足够大的市场规模来触发。而在达到这个规模临界点之前，“首堆效应”导致的高昂造价十分显著。中国核能行业协会的专项研究指出，当前阶段小型模块化反应堆的单位千瓦建造成本约为大型商用压水堆核电项目的2倍左右。这主要是由于其功率密度相对较低，但安全投入、人员配置等固定成本摊薄不足所致。国际能源署（IEA）的分析也显示，即使发展顺利，SMR的度电成本预计要到2040年左右才能与大型核电项目具有可比性。降低成本的关键路径在于批量化规模化发展，这需要通过坚定的政策引导，形成稳定的项目流，从而驱动标准化设计、工厂化流水线生产，并催生“核能即服务”等创新商业模式。
图表：SMR与大型核电站建造成本与预期降本路径
数据来源：中国核能行业协会、国际能源署（IEA）、中投产业研究院
供应链的安全、韧性与多元化是SMR产业健康发展的基础，但目前也面临严峻考验。核能供应链，特别是前端燃料循环环节，具有高度集中的特点，构成了潜在的“卡脖子”风险。这种集中性在地缘政治紧张时尤为脆弱。例如，俄罗斯国家原子能公司（Rosatom）在全球核能供应链中占据重要地位，其子公司TVEL掌控了全球约38%的铀转化产能和46%的浓缩产能。为应对此风险，主要核能国家正积极推动燃料供应链的多元化战略，包括加强国内铀资源勘查开发、建立战略储备、投资海外资源以及发展高丰度低浓铀（HALEU）等新型燃料循环技术。此外，核级特种材料与设备的供应链能力也需同步构建。例如，美国纽柯钢铁（Nucor）与The Nuclear Company （TNC）的合作，旨在验证符合核级质量保证体系（ASME NQA-1）的钢材与制造流程，目标正是强化美国本土核级钢材的稳定供应，为SMR规模化铺路。
监管框架的创新与适配是SMR能否顺利落地的重要条件。传统的核电监管体系是基于数十年的大型、定制化核电站运行经验建立的，而SMR的模块化、小型化、潜在多模块部署及可能靠近用户等特点，对现有监管模式提出了新课题。挑战主要集中在两方面：一是安全审评标准与方法需要针对性调整。例如，我国现行法规要求核电厂规划限制区半径不小于5公里，这对于设计上已消除大规模放射性释放可能性、安全水平更高的小堆而言，可能不尽合理，不仅推高成本，也限制了其靠近城镇部署的灵活性。二是审批流程需要优化以适应模块化批量化生产的特点。针对大型定制化项目的复杂审批程序，直接套用于SMR会显著增加项目成本和时间不确定性。值得欣慰的是，监管机构已开始行动。中国国家核安全局已发布《小型压水堆核动力厂安全审评原则》等文件，标志着适配性监管已起步。国际上，经合组织核能机构（OECD-NEA）也强调，需要评审并修订现行监管和法律框架，以更好地适用于创新型SMR技术，并加强各国监管体系的协调。
图表：适应SMR特点的监管创新示意图
数据来源：国家核安全局、经合组织核能机构（OECD-NEA）、中投产业研究院
最后，融资模式的突破是吸引大规模投资的关键。核电项目固有的资本密集、建设周期长、回报周期长的特点，使得融资成本和风险管控至关重要。国际能源署（IEA）强调，确保未来现金流的可预测性（例如通过差价合约、长期购电协议等机制），是降低融资成本的核心。一个值得关注的趋势是，信用评级优良、用能需求稳定的大型科技公司正成为SMR项目重要的潜在投资方和电力承购方。为满足人工智能和数据中心指数级增长的电力需求，并获取24/7的稳定零碳电力，亚马逊、谷歌、微软等科技巨头已积极布局核能领域。例如，微软投资3亿美元改造三哩岛核电厂以支持SMR项目。这种“产业资本+核心购电”的模式，为SMR项目提供了新的融资渠道和风险分担机制。此外，政府支持对于首批示范项目至关重要，可通过费用分担、长期购电协议、甚至直接资金支持等方式，降低首堆风险，吸引更多社会资本进入。
综上所述，SMR的规模化之路是一场涉及技术、经济、产业、监管和金融的系统性工程。克服这些挑战，不仅需要产业链各环节的技术创新和精益管理，更有赖于前瞻性的国家战略引导、灵活适配的监管体系创新以及开放共赢的产学研用金协同合作。
小型模块化反应堆（SMR）代表的不仅是一种新的核电技术，更是一种新的能源解决方案和产业范式。它正处在大规模商业化爆发的前夜。全球范围内，一场关于未来能源技术主导权和产业高地的竞赛已经展开。
对中国而言，“十五五”时期是SMR产业从技术示范走向规模化、产业化发展的黄金窗口期。中国拥有全球最大的潜在应用市场、全球最完整的核电产业链基础和国家层面的战略决心。成功的关键在于：以国家级示范项目为牵引，打通标准化设计、工厂化制造、模块化建造的工程路径；以市场需求为导向，加快在供暖、制氢、海水淡化等领域的商业化应用突破；同时，未雨绸缪地构建安全、有韧性、多元化的核燃料供应链体系。
可以预见，未来五年，我们将看到更多中国设计的SMR型号完成示范运行，中国的SMR产业链将更加成熟，并在“一带一路”能源合作中扮演更重要的角色。SMR有望成为中国实现“双碳”目标、保障能源安全、培育高端装备制造新优势的一张重要王牌。这场核能领域的“小型化革命”，其影响将深远而持久。
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