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核能作为船舶燃料并非新概念，海运业多年来一直在关注其商用潜力。当今，核燃料技术虽日渐成熟，但在安全、监管和工程设计上仍面临着不少挑战。
本期内容，劳氏船级社全球海工 P2X 业务总监 Mark Tipping 与劳氏船级社海工与船舶核能技术首席专家 Jez Sims，将围绕技术路径、监管挑战与发展趋势三大议题，通过七个关键问题，解析核能作为船舶燃料的潜力与核心考量。
左：劳氏船级社全球海工 P2X 业务总监 Mark Tipping
右：劳氏船级社海工与船舶核能技术首席专家 Jez Sims
Q1
核能作为船舶燃料有哪些优势?
核能作为船舶燃料时有以下优势：
零碳排放：
核能可完全实现二氧化碳零排放，助力达成 IMO 2050 减排目标。
适用于远洋航线：
减少补给依赖：
具备长周期运行能力，适合极地及偏远航线。
释放更多船舱空间：
核能反应装置设备占用小，优化船舶布局，提高运营效率。
驱动合成多种清洁燃料：
核能驱动电合成燃料（e-fuels）生产，提供稳定、低碳的能源，如用于合成甲醇或氨等多种清洁燃料。
Q2
如何应对核燃料的安全顾虑?
当核能作为船舶燃料时，业界一直对外照/内照辐射、放射性污染、反应堆失控，以及火灾、碰撞、进水等常规海事风险有着较大的顾虑。
借鉴全球首艘核动力商船 NS Savannah 号与军用核舰的多年运行经验，核燃料船舶在严格管理下，放射性问题与常规风险均可有效控制。当前主要防护措施包括：
先进的屏蔽材料：
多层复合材料构建防护结构，将外部年剂量控制在自然背景值以下（一般低于 2–3 毫希/年）。
严密的安全结构防护：
反应堆采用密封抗压设计，配备多层防护和应急系统，有效防止放射性物质泄漏。
严格的法规监管：
严格遵循 IMO、IAEA 及船旗国标准，定期进行形式审批和检验。
专业的船员培训与监测：
船员需通过专业的认证培训，配合定期演练与实时监测，保障预警及时、响应迅速。
Q3
核燃料在监管上存在哪些难点?
现行核能相关法规多制定于上世纪 70 年代，尚未覆盖小型模块化或微型反应堆在装卸、船员培训、应急响应及港口接纳等方面的具体要求。
同时，核动力船需跨国航行，涉及多国监管，程序复杂，且缺乏统一的国际许可机制。
不过，国际原子能机构（IAEA）已着手推动全球许可框架建设，“ 核走廊 ” 示范路径也在探索中。未来，需依托船级社、船旗国与 IMO 的协同，修订 INF Code、对接 SOLAS 与MARPOL，明确安全标准、责任界定与船员培训资质，为核燃料推进奠定合规基础。
Q4
核燃料适用于哪些船舶？最新技术有何进展？
核燃料技术适合续航长、能效要求高、补给不便的船舶。适用性还取决于船舶的空间布局、功率需求和运营模式。
当前核技术正加速发展，重点体现在反应堆的小型化与类型多样化。技术更新包括：
1
压水堆（PWR）
采用高压水冷却并减速中子，具备负温度系数等固有安全特性，目前已建立了成熟的许可体系。
2
微型热管反应堆（HPMM）
功率低至数兆瓦，结构紧凑、无需泵送系统，具备模块化设计与被动散热能力，可为船舶提供稳定电力。
3
熔盐堆（MSR）
以液态盐为冷却剂或燃料载体，运行近常压，安全性高，可在高温下运行，提升热电转换效率。紧急情况下，燃料可排入冷却罐，降低堆芯熔毁风险。
4
铅冷快堆（LFR）
无需减速剂，可使用 MOX 等燃料，利用铅的高沸点实现低压高效传热。
5
高温气冷堆（HTGR）
采用氦等惰性气体冷却，化学稳定、不易放射性活化，热效率高，适用于工业热源或 e-fuels 合成系统。
Q5
核燃料是否需要更高等级的安全管理？
相比其他燃料，核燃料对安全管理需有着更高的安全要求。重点在于防止未授权接触核设施与材料。目前各国会预设一些 “ 最坏情况 ” 的场景，并以此作为安保设计的基础。
同时，核动力船舶需在设计阶段落实 “ 安全内建 ” 原则，配备可靠的物理防护与网络安全系统，并满足国家及国际原子能机构对核材料的核查与追踪要求，确保全程可控、责任可溯。
Q6
核燃料船的应急方案和普通船有何不同?
原则上，核燃料船仅需达到与常规船舶相同的安全水平。但关键在于反应堆需采用被动安全设计，可以让核燃料反应堆在无须人工干预下自动停堆，避免对人员和环境造成影响。
Q7
退役后的核动力船和废核燃料该怎么处理？
在设计初期，船舶退役、拆解与核废料管理就应纳入全生命周期规划，否则新造船项目无法获得认证与审批。
在处置过程中，船体需预留反应堆和辐照部件的拆卸转运方案，确保其余结构可按常规方式回收。堆芯和燃料部分则需由专业机构处置，遵循与陆基核设施一致的行业管理标准。
联系主编：陈洋 15998511960
