SMR市场的爆发性增长与全球竞争格局
截至2025年12月，小型模块化反应堆（Small Modular Reactor, SMR）市场在全球能源产业中受到前所未有的关注。根据国际原子能机构（IAEA）的数据，全球18个国家正在进行80多个SMR项目，市场规模预计将从2024年的67亿美元增长到2030年的230亿美元，年均增长率为22.8%。这种快速增长的背景是SMR创新特性能够克服传统大型核电站的局限性。
SMR是一种发电容量在300MW以下的小型反应堆，与传统大型核电站相比，其建设周期可从10年缩短至3-5年，初期投资成本可减少70%以上。尤其是通过模块化设计可以在工厂进行批量生产，这同时提供了降低建设成本和确保质量一致性的两大核心利益。美国能源部（DOE）估算，每座SMR的建设成本为传统大型核电站的50-60%，即30-50亿美元，这成为其与可再生能源竞争的决定性因素。
目前引领SMR市场的是美国企业。总部位于俄勒冈州波特兰的NuScale Power在2020年获得了美国核能管理委员会（NRC）的全球首个SMR设计批准，目标是在2029年实现商业运营。NuScale的SMR容量为77MW，最多可模块化安装12个单元，其特点是通过被动安全系统在无需外部电力供应的情况下实现安全停机。西屋电气（Westinghouse Electric）也在开发容量为460MW的AP300型号，目标是在2030年代初实现商业化。
在亚洲市场，韩国和中国积极投入SMR技术开发。韩国由韩国电力主导的“i-SMR”项目发挥着核心作用。i-SMR容量为170MW，目标是在2028年获得标准设计许可，韩国原子能研究院和斗山能源负责核心技术开发。斗山能源拥有制造SMR用反应堆压力容器和蒸汽发生器的技术，预计将在全球SMR供应链中占据重要地位。中国正在开发ACP100和HTR-PM等多种SMR型号，尤其是HTR-PM在2021年12月实现了全球首次商业运营，成为SMR商业化竞争的领先者。
在欧洲，英国的劳斯莱斯（Rolls-Royce）正在加速开发容量为470MW的SMR。劳斯莱斯SMR的目标是在2029年启动首个单元，并获得了英国政府2.1亿英镑的资金支持。法国的EDF也通过Nuward SMR项目开发容量为340MW的小型反应堆，目标是在2030年代中期实现商业化。
技术创新与安全性提升
SMR技术的核心创新在于被动安全系统（Passive Safety System）。传统大型核电站在事故时需要外部电力和主动干预，而SMR通过利用重力、自然对流、蒸发等物理法则的被动安全机制来防止事故。这意味着即使在福岛核事故等极端情况下也能确保安全。NuScale的SMR能够在72小时内无需外部干预保持安全停机状态，这比传统核电站的8小时提高了9倍。
此外，SMR通过地下埋设设计大大提高了抵御恐怖袭击或自然灾害的能力。韩国的i-SMR将反应堆建筑安装在地下25米，以确保抵御飞机撞击或地震等外部威胁的安全性。这种设计在缓解公众对核电站的担忧方面发挥了重要作用，并成为提高SMR社会接受度的因素。
SMR的技术创新在燃料效率方面也尤为突出。下一代SMR能够实现比传统铀燃料高20-30%的燃烧度，一些高温气冷堆（HTGR）类型的SMR可以实现90%以上的燃料利用率。这大大减少了核废料的产生量并降低了燃料成本。加拿大的Terrestrial Energy开发的熔盐反应堆（MSR）基础的SMR被评估为能够比传统核电站减少80%以上的核废料。
在运营方面，SMR实现了可无人驾驶的自动化水平。通过利用人工智能和机器学习技术的预测性维护系统，运营成本可比传统核电站降低30-40%，操作人员数量也可减少至传统核电站的1/3。这是大大提高SMR经济性的因素，尤其是在发展中国家或缺乏核能基础设施的地区，便于引进。
推动SMR市场增长的另一个因素是其多样化用途的可能性。除了发电外，还可以用于工业热供应、海水淡化、氢气生产等多用途应用，这缩短了投资回收期并提高了经济性。尤其是在氢气生产领域，SMR的利用度正在提高，通过高温操作的SMR可以大大提高热化学氢气生产的效率。日本的三菱重工宣布，利用SMR的氢气生产设施的效率比传统电解方式高出40%以上。
市场趋势与投资展望
全球SMR市场的投资规模在2025年急剧增加。美国能源部宣布计划在2024年至2030年间总共投资110亿美元用于SMR开发，其中超过一半将以与私营企业的联合投资形式进行。由比尔·盖茨创立的TerraPower在钠冷快堆基础的SMR开发上投资了超过10亿美元，目标是在2028年进行示范运营。
韩国的SMR投资也在全面展开。政府通过2024年的“K-SMR推进战略”宣布将在2030年前投资1.5万亿韩元，其中1万亿韩元为民间投资。SK创新计划投资5000亿韩元用于SMR燃料供应业务，斗山能源则进行3000亿韩元规模的设备投资以生产SMR核心设备。这些投资在韩国成为全球SMR供应链中的核心参与者方面发挥了重要作用。
中国的SMR投资也值得关注。中国计划在2025年至2035年间投资500亿美元于SMR领域，这相当于全球SMR投资的约30%。中国核工业集团（CNNC）为ACP100 SMR的海外出口准备了100亿美元规模的金融方案，并已与巴基斯坦、阿根廷等国签署了SMR建设协议。
SMR市场的增长也给传统核能产业生态系统带来了巨大变化。传统核电站建设公司为了进入SMR市场正在转变商业模式，而新的初创公司则通过创新的SMR技术挑战市场。美国的X-energy通过高温气冷堆基础的SMR吸引了16亿美元的投资，英国的Moltex Energy则在开发熔盐反应堆基础的SMR。
金融市场对SMR的关注度也在提高。高盛预计全球SMR市场到2040年将增长到1万亿美元的规模，相当于现有核能市场的3倍。尤其是为了实现碳中和目标的清洁能源投资扩大和对能源安全的担忧增加成为推动SMR投资的主要因素。欧洲投资银行（EIB）决定从2024年起重新开始对核能项目的投资，其中相当一部分预计将分配给SMR项目。
然而，SMR市场的增长仍然面临需要解决的课题。最大的挑战是复杂的监管审批过程和耗时的许可程序。目前为止，获得商业运营许可的SMR只有中国的HTR-PM，大多数SMR项目在许可阶段都遇到了延迟。美国NRC为改善SMR许可流程引入了新的监管框架，但仍需3-5年的时间才能获得批准。
此外，关于SMR经济性的争论也在持续。麻省理工学院的最新研究显示，SMR的每千瓦时发电成本可能比传统大型核电站高出25-75%，这归因于缺乏规模经济效应。然而，SMR开发商反驳称，通过批量生产和学习效应可以缩小这种成本差距，实际上NuScale声称安装12个模块时发电成本可降低至每千瓦时65美元。
总之，SMR市场在2025年处于技术成熟度和商业可行性之间的重要转折点。未来5年内主要SMR项目的商业化成功与否将决定市场的长期增长，各国政府的政策支持和私营投资的持续流入将成为市场增长的关键动力。尤其是在实现碳中和目标的压力增加的情况下，SMR作为可补充可再生能源间歇性的稳定无碳电源的角色预计将变得更加重要。
