Antares锁定TRISO燃料供应
摘要
Antares与Standard Nuclear签署截至2035年的TRISO燃料供应协议,计划采购最多8 MTUs燃料,支持微堆在国防和太空领域部署。双方短期依靠DOE库存缓解HALEU短缺,长期拟借助Urenco新增浓缩产能,但许可、运输审批及商业供应扩张仍可能影响2027年后部署进度。

总部位于加利福尼亚州的核技术初创企业Antares已与总部位于Oak Ridge的初创企业Standard Nuclear签署一项具有约束力的多年期燃料供应协议(FSA)。这项战略合作关系建立了一条安全的国内先进核燃料供应链,使Antares能够推动其微堆从早期示范转向在国防和太空领域的实际部署。
Standard Nuclear将在截至2035年的合同期内交付1-8 metric tonnes of uranium(MTU)的三层结构各向同性(TRISO)燃料。Standard Nuclear是美国唯一运营工业规模、获许可TRISO燃料制造设施的公司。该协议建立在两家公司自2025年以来共同开展的开发工作基础上,包括燃料技术规格、可制造性以及生产路径协调。
Antares成立于2023年,已获得超过6亿美元资金支持,并迅速加快了技术开发进度。今年6月,Antares在能源部(DOE)反应堆试点计划框架下,使其Mark-0微堆示范装置实现首次临界。该公司计划于2027年开始利用其先进反应堆设计发电,并于2028年开始首批生产部署,直接部署至美国军事基地。
这项燃料安排通过将供应链完全置于美国境内,解决了美国先进核能领域的一个关键瓶颈。该协议直接支持Antares不断增长的政府订单储备,其合同价值估计已达到10亿美元。推动这一需求的主要联邦计划包括:
Antares首席执行官兼联合创始人Jordan Bramble表示:“Antares的使命是在最需要核能的地点和时间准确交付核能,无论是为美国本土军事基地提供支持、保障持续太空作业,还是为远离电网的任务关键型基础设施供能。从Standard Nuclear获得长期、工业规模的TRISO燃料供应,是推动我们的微堆从示范走向部署的一项基础性举措。这一合作关系为我们提供了所需的燃料供应确定性,使我们能够以这些任务所要求的可靠性和性能,满足客户的战略能源需求。”
Standard Nuclear首席执行官Kurt Terrani表示:“Antares正在为地球和太空中一些最严苛的环境建造反应堆,Standard Nuclear很自豪能够为Antares的战略能源应用提供支持。我们正努力通过建设相同设施扩大TRISO生产能力,并继续满足客户需求。如今,随着客户从示范阶段迈向商业部署,我们正在建设先进反应堆满足其商业需求以及美国能源和国家安全需求所必需的供应链。”
Standard Nuclear目前是美国唯一运营工业规模、获得全面许可的制造设施并能够生产TRISO燃料的公司。其设施位于Oak Ridge原K-25气体扩散浓缩项目厂址。2024年末Ultra Safe Nuclear Corporation(USNC)破产后,该公司以USNC的燃料制造资产为基础组建。Standard Nuclear由首席执行官Kurt Terrani领导,他曾是Oak Ridge美国国家实验室研究员。
除Antares外,Standard Nuclear还是整个美国先进反应堆市场的支柱。该公司已与其他微堆企业(如Radiant Industries)签署具有约束力的重要供应协议,并与法国工程公司法马通运营一家合资企业,计划到2027年部署一条商业规模的高浓度低富集度铀(HALEU)TRISO生产线。
HALEU的uranium-235富集度介于5%至19.75%之间,是制造TRISO燃料所需的基础原料。由于美国商业化国内HALEU浓缩能力实际上并不存在,它构成整个下一代核工业最大的单一供应链瓶颈。
从历史上看,俄罗斯国有企业Tenex(Rosatom的子公司)是全球唯一以工业规模供应HALEU的商业供应商。美国2024年实施的进口禁令切断了美国企业的这一供应渠道,迫使其竞相寻找国内替代来源。中国核工业集团公司也拥有国家支持的基础设施,能够大规模浓缩HALEU。然而,这些供应完全由中国国内自身的反应堆建设项目消耗。
围绕HALEU的这些严重限制影响着Antares Nuclear和Standard Nuclear的时间表。短期内,两家公司均通过利用美国联邦库存,成功使近期示范时间表与商业供应短缺脱钩。DOE的HALEU供应计划直接向Antares和Standard Nuclear分配了专用批次的HALEU原料。
由于获得这些联邦政府直接分配,相关限制并未延误早期里程碑。Standard Nuclear成功加工DOE分配的HALEU,并交付了其首个商用反应堆堆芯。与此同时,Antares获得了足够的早期材料,使其Mark-0示范装置装料并实现首次临界。
然而,随着Antares试图从单台示范装置转向公用事业规模发电(2027年)和美国国内军事部署(2028年),HALEU的商业供应变得极为关键。Standard Nuclear现有设施(如Oak Ridge的SN-0生产线)每年最多可加工0.5 metric tonnes of uranium。然而,如果无法从浓缩供应商处持续获得规模化的气态HALEU原料,其工业TRISO生产线可能面临无法满负荷运行的风险。
为准备实现商业规模产量,Standard Nuclear与法马通在华盛顿州Richland成立了一家合资企业。尽管美国核管会最近批准扩建设施,使其能够处理富集度最高为10%的材料,但商业规模HALEU(最高19.75%)的生产仍需要持续修改许可证并获得运输容器批准,这将在2027年末之前限制产能提升速度。
Antares关于在2035年前采购最多8 MTUs TRISO燃料的协议,其大部分采购量集中在合同后期。由于目前HALEU短缺,确定承诺量最初仅锁定为1 MTU,其余7 MTUs则设计为灵活采购选择权。如果美国国内HALEU浓缩能力未能在2028年前实现规模化,Antares行使这些选择权并履行其10亿美元国防订单储备的能力可能面临监管和资源方面的延误。
为永久克服西方燃料供应限制,并保障2030年后的目标部署,两家公司已使各自的制造发展路径与盟国的新浓缩基础设施保持协调。为降低长期部署时间表所面临的风险,Antares与全球供应商Urenco签署了一项最终浓缩服务协议。Urenco正在扩充其能力,包括在新墨西哥州Eunice的设施破土动工。该公司还在英国建设一座专用HALEU浓缩厂,计划于2031年投运。这一时间安排与Antares和Standard Nuclear燃料协议的后半段相吻合。按照计划,当Antares需要调用其余7 MTUs TRISO燃料,用于大规模军事和太空部署时,HALEU原料来源将从有限的政府库存转向Urenco的商业浓缩生产线,随后由Standard Nuclear将其制造为成品TRISO燃料颗粒。这些目标能否实现仍有待观察。
