全球小型模块化核反应堆发展动向及趋势展望

在全球碳中和目标加速推进、能源安全诉求持续提升的背景下，小型模块化核反应堆（Small Modular Reactors, SMR）凭借投资灵活、建设高效、安全可靠、场景多元等优势，成为核能领域创新发展的重要方向。当前全球SMR正处于从示范验证向商业化部署跨越的关键期，呈现技术路线多元、应用场景拓展、区域竞合加剧的格局。同时，SMR发展仍面临标准化、经济成本、监管适配、供应链保障等现实挑战。本文系统分析国内外SMR发展动向，为我国SMR技术研发、规模化部署及国际合作提供参考。

来源：中能传媒研究院作者：中能传媒能源安全新战略研究院罗曼

一、SMR发展优势分析

投资门槛低，资金配置更灵活

传统百万千瓦级大型核电站投资动辄达百亿美元，建设周期长达8～10年，资金沉淀风险极高。而SMR单模块功率通常在300兆瓦以下，单堆投资规模降至数十亿美元级（如中国“玲龙一号”示范工程投资约140亿元人民币），匹配数据中心、工业园区等增量用电需求，能降低初始资本支出压力。

建设周期短，部署效率显著提升

SMR核心组件采用工厂预制、标准化生产模式，现场仅需组装调试，彻底改变传统核电土建先行、设备同步的长周期建造逻辑。以“玲龙一号”为例，其通过工厂化预制、模块化制造，现场建造周期缩短至3～5年。短周期特性使SMR能灵活匹配区域能源需求增长。

安全性能升级，事故风险可控

SMR普遍采用非能动安全系统，依托重力、自然循环等物理原理实现堆芯冷却，无需依赖外部电源和主动干预，从设计源头降低事故概率。如俄罗斯Akademik Lomonosov浮动核电站通过双层壳体设计和被动冷却技术，实现在北极地区安全运行。此外，部分SMR采用TRISO燃料（Tristructural Isotropic fuel），耐高温性能优异，进一步提升事故耐受能力。

适配场景广，能源应用多元化

SMR突破了传统核电对大型厂址和强电网的依赖，可灵活适配多种应用场景：一是为偏远地区供电，如海岛、山区、北极科考站，解决离网区域能源短缺问题；二是工业用热替代，为石化、煤化工、钢铁等行业提供80～750摄氏度温区蒸汽，助力工业脱碳；三是与数据中心配套，匹配AI算力爆发带来的高耗能需求，可实现发电与数据中心冷却协同；四是实现区域能源互补，与光伏、风电等可再生能源协同，提供基荷电力，提升电网稳定性。

二、全球SMR发展动向

技术路线多元化推进，成熟度持续提升

全球SMR技术路线呈现“主流成熟路线主导、新兴技术并行突破”的格局，不同国家结合自身基础选择差异化路径，技术成熟度不断提升。根据经合组织核能署（OECD-NEA）发布的《小型模块化反应堆数据可视化报告（第三版）》，截至2025年2月，全球共有127种SMR设计（较上一版报告增加29种），其中51种进入预许可或正式许可审查流程，7种处于运行或在建状态。

压水堆（Pressurized Water Reactor, PWR）仍是SMR主流路线，全球多数项目基于此路线改良。美国NuScale公司的VOYGR系列（单模块77兆瓦）是全球唯一获美国核管会（NRC）认证的SMR设计，正与罗马尼亚合作推进多伊切什蒂项目（6台机组，总装机462兆瓦）。中国“玲龙一号”（ACP100，单堆125兆瓦）2021年在海南昌江开工，预计2026年商用，其58个月建设周期将树立全球SMR部署新基准。此外，美国GE Vernova的BWRX-300、西屋电气的AP300也在加速推进，AP300目标计划2027年获NRC认证、2030年首堆开工。

四代核电技术路线的SMR研发成效显著，超高温气冷堆（very high-temperature gas-cooled reactor, VHTR）凭借固有安全性成为重点布局领域，出口温度可达700～1200摄氏度，适配工业供热、制氢等场景。中国山东石岛湾150兆瓦高温气冷堆已投运，江苏徐圩660兆瓦项目获核准；美国X-energy公司高温气冷堆获Amazon参股，计划用于数据中心供电。钠冷快堆、钍基熔盐堆等路线也在突破，美国TerraPower公司Natrium钠冷快堆（345兆瓦）首个示范项目2024年在美国动工，计划2030年前建成；日本4S快堆、中国霞浦钠冷快堆示范项目进入后期阶段。

市场需求扩容，应用场景不断延伸

全球能源安全需求提升、碳减排推进及新兴场景爆发，推动SMR市场扩容，应用场景从电力供应向多领域延伸，私人投资与企业参与度显著提高。OECD-NEA数据显示，已获得资金来源或承诺的SMR设计数量同比增加81%，目前有54亿美元资金来自风险投资和企业，资本市场信心持续增强。

电力供应仍是核心场景，尤其适配中小电网、偏远地区及海岛。SMR功率可调（5～300兆瓦），无需大规模电网配套。美国Holtec公司推进密歇根州帕利塞兹核电站SMR扩建，拟建设两台340兆瓦压水堆，兼具发电与工业供热功能；俄罗斯ABV-6系列SMR（9兆瓦）适配西伯利亚供电；中国“玲龙一号”计划依托“一带一路”向东南亚、中亚国家输出，解决偏远地区电力短缺。

工业非电力应用成为新增长点，适配高耗能产业脱碳需求。SMR可提供稳定高温蒸汽和热能，用于化工、钢铁等行业供热、制氢。美国陶氏化学等企业已加大投资用于自身低碳能源供应；美国X-energy公司与能源企业合作开展高温气冷堆制氢试点。此外，SMR在海水淡化领域的应用正在探索，适配沿海缺水地区，进一步拓宽应用边界。

数据中心成为新兴应用场景，适配AI发展带来的高能耗需求。Google、Amazon等科技巨头数据中心电力需求激增，SMR凭借规模可调、换料低频、零碳排放的优势成为优先选项。Amazon参股美国X-energy公司，计划将其高温气冷堆用于数据中心供电；甲骨文也宣布计划用SMR为自身数据中心提供稳定电力，推动数字与核能产业深度融合。

政策支持力度加大，监管框架逐步健全

全球多数国家将SMR纳入能源战略，通过政策扶持、资金补贴、监管优化推动其发展，形成“国家战略引领、政策精准赋能、监管协同推进”的体系。2023年COP28会议上，198个国家达成共识，将核能纳入净零碳排放关键技术，超20个国家承诺2050年实现核电容量三倍增长，为SMR发展提供全球共识支撑。

政策与资金支持持续加大，多国出台专项规划明确目标。美国通过《基础设施投资和就业法案》投入约57亿美元用于先进核能研发，推出“加速反应堆试点计划”豁免许可程序；美国进出口银行为罗马尼亚多伊切什蒂项目提供最高9900万美元融资，美能源部持续为NuScale等企业提供研发资金。2026年3月，中国生态环境部就《小型核动力堆核安全监管的技术政策（征求意见稿）》征求意见，依托“三步走”战略推动SMR产业化，中核、中广核等企业获国家资金支持。韩国通过特别法确立自主SMR产业化路径，计划2035年建设0.7吉瓦容量，通过入股美国TerraPower拓展全球市场。

监管框架不断健全，国际协同优化提升。美国NRC推出“模块化审查”模式缩短审批周期；中国国家核安全局通过纳入重点监管范畴、制定技术政策指导、建立分堆型监管机制等综合措施对“玲龙一号”实施全面、严格的监管。国际原子能机构（IAEA）搭建合作平台，推进监管规则与技术标准协同，其先进反应堆信息系统（ARIS）数据库收录全球约68个SMR项目（截至2024年）；世界银行宣布考虑为核能项目提供资金，完善SMR融资环境。

区域布局差异化竞争，国际合作日趋紧密

全球SMR形成以中美欧为核心、多区域协同推进的格局，各区域依托自身优势呈现差异化特征，同时国际合作不断深化，形成“竞争与合作并存”的态势。

北美是SMR发展引领者，技术最成熟、商业化最快。美国拥有NuScale、TerraPower等核心企业，涵盖多条技术路线，多个项目进入在建或许可阶段，预计2027年起迎来核准、开工加速期；加拿大依托现有核电基础设施，推进BWRX-300等项目，聚焦偏远地区供电与工业脱碳，与美国形成协同。

欧洲以政策协同加速商业化，聚焦能源安全与碳减排。罗马尼亚多伊切什蒂SMR项目（欧盟首个商业化SMR）获最终投资批准，计划2029年投运；英国、芬兰、波兰等国加速推进部署；乌克兰计划将切尔诺贝利隔离区打造为SMR核能新高地。欧洲多国通过欧盟框架推进技术标准统一与跨境部署。

亚太成为新兴增长极，呈现“技术引进与自主研发并行”特征。日本推进4S（Super Safe, Small and Simple）钠冷快堆研发，计划在偏远岛屿部署，加强国际技术合作；韩国聚焦本土化与出口，自主堆型进入验证阶段，力图打造SMR出口强国；印度、印尼等新兴市场纷纷布局，依托国际合作解决电力短缺与碳减排问题。

其他区域逐步开启布局，聚焦自身需求寻求合作。俄罗斯研发适配偏远地区与北极的SMR堆型，计划在西伯利亚、北极部署，同时向中亚、东欧输出技术；南非、巴西等国面临能源转型与电力短缺压力，出台政策支持SMR，南非计划与中、美企业合作落地项目，巴西启动技术可行性研究。

三、当前SMR发展面临的难点

第一，技术成熟度与标准化不足是核心瓶颈。全球现有的SMR设计，技术路线多元但缺乏统一标准，从水冷堆到熔盐堆、气冷堆等，不同设计的核心技术尚未完全完成工程化验证，部分先进冷却系统的长期可靠性仍需实测。同时，模块化量产体系未建立，定制化部件制造和检查流程繁琐，导致供应链易出现瓶颈，难以实现规模化生产的成本优势。

第二，成本竞争力不足。SMR因功率密度低、安全投入高，单位建造成本约为大型核反应堆的2倍，加上首堆建设需承担研发、设计验证等额外成本，首堆的平准化度电成本远超光伏、风电，即便批量部署后成本下降，仍需达到特定区间才能具备竞争力。

第三，监管体系滞后且不协调。各国监管标准不统一，部分国家的SMR采用与大型核反应堆相同的审评标准，未充分适配其模块化特点，导致审批流程繁琐、周期漫长。同时，全球缺乏统一的监管审查框架，各国监管要求差异大，监管互认机制未建立，阻碍了SMR的跨国部署与技术合作。

第四，产业链配套与公众接受度不足。关键材料如耐辐射合金、高温超导材料供应紧张，部分核心部件存在“卡脖子”风险。现有电网输配体系适配性不足，难以满足SMR分布式部署需求。此外，公众对核安全的担忧未完全化解，尤其在居民区或生态敏感区部署时，易遭遇社会阻力，进一步制约其落地应用。

四、SMR发展趋势展望

SMR正从示范验证阶段向商业化和规模化方向发展，通过技术优化、成本控制以及监管协同，正成为各国实现碳中和、保障能源安全的重要新兴力量。

技术方面，全球SMR正朝着更高效、更低碳、更安全的方向不断改进。相较于现有技术路线，未来SMR将聚焦功率密度提升与燃料效率优化，新型耐辐射材料与先进控制技术逐步普及，四代堆型技术商业化进程加快，非能动安全系统的适配性进一步升级，同时数字化、智能化技术深度融入设计与运维，大幅降低人为操作风险。

应用方面，SMR将不再局限于传统场景，应用范围将不断扩大，实现跨领域融合。除电力供应与工业供热外，SMR将重点布局氢能制备、海水淡化等新兴领域，适配偏远地区、极地科考等特殊场景的定制化机型将逐步落地，与数字经济、新能源产业的融合更加深入，形成“核能+”多元应用生态。

产业生态方面，SMR产业将逐步走向规模化、集约化，产业链上下游的协同性也将不断增强。随着标准化体系逐步完善，模块化量产能力持续提升，单位建造成本将下降，逐步具备成本竞争力；产业链上下游协同加强，核心部件国产化与全球化供应并行，资本布局从头部企业向细分领域延伸，产业生态日趋完善。

从全球范围来看，SMR的布局会更加均衡，各国之间的合作将不断加深，同时也将呈现出各自的发展特色。新兴市场将成为SMR部署的新增长极，国际技术合作与标准互认机制加速推进，跨国企业联合研发、技术输出成为常态，推动SMR成为全球能源协同转型的重要载体。