eVinci微堆实现零功率临界

西屋电气的eVinci微堆已在内华达国家安全试验场（NNSS）的美国国家核安保管理局（NNSA）设施——国家临界实验研究中心（NCERC）完成零功率临界试验。

该公司表示，这一里程碑于8月24日太平洋时间上午10时39分实现，由西屋电气与Los Alamos National Laboratory（LANL）和Idaho美国国家实验室（INL）合作完成，验证了支撑其热管微堆技术的模型和堆芯设计假设。

尽管此次试验属于物理验证实验，而非装载燃料的功率示范，但它标志着西屋电气旗舰微堆产品在设计基准方面取得实质性进展。该公司正推动其首先部署于国防、太空和政府应用领域。

西屋电气首席技术官Dr. Lou Martinez Sancho表示：“这一零功率临界里程碑体现了西屋电气的创新传统，以及我们不断迈向核能新疆域的努力。我们感谢美国能源部、NNSA、Los Alamos National Laboratory、Idaho美国国家实验室和NNSS的合作伙伴给予支持与协作，帮助我们实现这一重要里程碑。”

零功率临界是一种低功率物理实验，在该实验中，将足够的易裂变材料按照预定几何结构组装起来，以维持自持式核裂变链式反应，但功率水平极低，因此衰变热和放射性存量仍可忽略不计。在先进反应堆开发中，这一里程碑通常用于确认中子学模型、控制元件的反应性价值、燃料与慢化剂比例以及堆芯配置在反应堆提升至功率运行之前是否符合预测。

eVinci是一种热管冷却微堆，采用整体式实心钢制堆芯、使用高浓度低富集度铀（HALEU）的三层结构各向同性（TRISO）燃料，以及开式空气布雷顿功率转换循环。在商业热电联供配置中，西屋电气将其描述为一款5-MWe/13-MWth“核能电池”，可提供最高600 C的工业级热量，占地面积约为冰球场的一半。

该公司在周一的公告中表示，eVinci设计为无需换料即可提供8年的可靠电力，并将国防和太空应用列为目标用途。西屋电气目前的产品材料还列出了15-MWth的堆芯额定功率，并推广一种独立的研究堆型号，其参数为5 MWe、6 MWth和150 C，这表明eVinci平台正针对国防、太空、科研和政府等不同应用场景进行定制。

[图片：西屋电气表示，eVinci微堆的运动部件极少，“本质上像电池一样运行，可为功率从数千瓦到5 MW电力的系统提供灵活支持，每天24小时、每周7天连续供电，超过8年无需换料”。“它还可以产生适合工业应用的高温热量，包括生产氢等替代燃料，并可灵活平衡可再生能源出力。”该技术完全由工厂化制造并组装，之后装入集装箱运往任何地点。图片来源：西屋电气]

西屋电气周一补充称，NCERC临界试验“验证了eVinci技术的模型和堆芯设计假设”，也是一种“快速产品开发理念”的组成部分。该理念将试验、建模、仿真和设计迭代相结合，在降低技术风险的同时加快技术成熟。该公司表示，此次试验活动获得的经验将用于指导未来eVinci的设计、原型和制造改进。

这一里程碑是在美国能源部（DOE）反应堆试点计划相关的数次备受关注的临界事件之后实现的。该计划依据2025年6月发布的第14301号行政命令设立，要求至少3座由私营部门建造、位于非国家实验室厂址的试验反应堆在2026年7月4日前达到临界状态。正如POWER此前报道，这些经DOE授权的先进反应堆临界项目涵盖了差异显著的多种设计和应用场景。Antares Nuclear的Mark-0是用于该公司移动式高温微堆平台的低功率试验反应堆，于6月4日在INL达到零功率临界。Valar Atomics的Ward 250是一座氦气冷却、采用TRISO燃料、拟用于支持高温工业和发电应用的高温气冷堆，于6月18日在犹他州San Rafael Energy Lab达到临界状态。Deployable Energy的Unity Nuclear Battery是一座1-MWe移动式微堆，在石墨慢化、氦气冷却系统中使用TRISO燃料，于6月30日在INL达到零功率临界。Aalo Atomics的Critical Test Reactor是一座支持Aalo钠冷、低富集度铀微堆平台的低功率试验反应堆，于7月4日在INL达到临界状态。最近一次临界里程碑于8月5日在Oklo的Groves Isotope Test Reactor实现。该反应堆是一座用于未来同位素生产设施的低功率水冷试验反应堆，也是首座建在私人土地上的此类反应堆。

西屋电气eVinci的下一个重要里程碑可能是在INL的微堆试验示范（DOME）实验台开展装载燃料运行。DOE已将历史上的实验增殖反应堆II安全壳结构改造为该实验台，以承载最高20 MWth的先进微堆实验。2025年7月，DOE有条件地选定eVinci作为首批在DOME接受试验的装载燃料实验之一，另一项目为Radiant的Kaleidos微堆。计划用于DOME的eVinci核试验反应堆是商业设计按比例缩小的3-MWth版本，旨在示范eVinci的关键性能，并支持更大型商业机组的许可工作。2025年末，eVinci试验反应堆成为首座获得DOE《初步安全设计报告》批准的先进反应堆。这是将反应堆实际布置于DOME所需提交给DOE的4份文件中的第2份。

NCERC里程碑也与eVinci持续扩展的国防和政府项目储备相契合。2025年5月，Westinghouse Government Services与美国空军部及美国国防部创新部门共同获得合同，根据美国军事基地先进核能计划（ANPI），评估在蒙大拿州Malmstrom Air Force Base选址并建造一座eVinci机组。该计划采用承包商所有、承包商运营的国防项目路径，目标是在2028年前首次向军事基地部署微堆。

在许可方面，美国核管会（NRC）于2025年3月受理了eVinci《主要设计准则专题报告》，确立了一套基准安全设计架构，未来客户可参考该架构，加快特定厂址的许可审批。西屋电气还在完善eVinci供应链，已与Urenco签署原则性协议以确保HALEU供应，并与加拿大公司Shawflex另行签署谅解备忘录，为eVinci、AP1000和AP300项目供应专用仪表和控制电缆。

在2025年秋季与Saskatchewan Research Council（SRC）的eVinci项目合同被取消后，西屋电气近期的部署项目储备目前以国防、太空和政府应用为重点。SRC于8月26日确认，合同取消源于西屋电气决定将该计划的重点从商业市场转向其他领域。

——Sonal C. Patel，POWER高级编辑（@sonalcpatel，@POWERmagazine）。

编者按：本报道于8月26日更新，删除了有关预计2029年与Saskatchewan Research Council部署eVinci的内容。SRC告知POWER，西屋电气于2025年秋季取消了与SRC的eVinci项目合同，原因是该计划将重点转向国防、太空和政府应用。本报道仍在持续更新中，随着更多细节公布，内容可能进一步更新。