SMR大规模量产绊脚石——反应堆
目前单台制造周期长达2年
修复疲弱产业生态刻不容缓
以美国大型科技公司为中心，将小型模块化反应堆（SMR）作为下一代能源引入的动向正日益活跃。亚马逊、微软（Microsoft）等企业已经与SMR开发企业签署了合作谅解备忘录（MOU），相关企业股价也作出了敏感反应。
然而，现在就断言“核电复兴”即将到来还为时过早。SMR与既有核电站不同，确实具备多种优势，各国振兴核电的政治意志也相当坚定，但最关键的“供应链”尚未建立起来。尤其是在当前阶段，从焊接开始就已遇到障碍。
将数百毫米钢铁壁无一丝误差地焊接起来……“反应堆的工程学”
无论是大型核电站还是SMR，最重要的部件最终都是反应堆。通过核裂变反应被加热的反应堆将水煮沸产生蒸汽，蒸汽推动涡轮机发电，这就是核能发电的原理。但反应堆却是极其难以制造的部件。
根据世界核能协会在2021年发布的报告，目前核电用反应堆的标准规格“AP1000”从下单到最终组装完成通常需要约2年时间，之后还要在10多年间定期接受精密检查。这意味着，反应堆从过去到现在都与“大规模量产”相去甚远。
为什么会这样？反应堆是一种为了防止危险辐射泄漏而制造的坚固装置。其重量高达500~600吨，钢材厚度达到数百毫米，制造完成后还必须在外表面进行覆层涂敷等细致工序。
就拿AP1000级反应堆的核心材料来说，用于冶炼数百吨级钢锭的超大型液压压力机在全球也屈指可数。但真正困难的工序是焊接。必须对构成反应堆的各个部件接合部进行焊接，哪怕是极其微小的缝隙或金属变质都绝不允许，因此这是一项极为苛刻且劳动密集型的工作。
当然，SMR的尺寸将远小于AP1000，因此制造时间会有所缩短。但以目前的技术水平，仍然很难像在工厂里“冲压出货”那样实现反应堆的大规模量产。
新技术正在尝试中……但仍处于测试阶段
近期在反应堆焊接领域，出现了一项备受期待的创新技术，即由一家名为“Cambridge Vacuum”的企业开发的所谓“电子束焊接”（EBW）。这种方式利用比普通激光更易穿透厚金属内部、且变质风险更低的电子束，快速完成焊接作业。
但其局限在于，要让电子束保持均匀且纯净，必须在周围毫无粒子的真空空间中运作。若要按照反应堆规格配备极其昂贵的真空洁净室，过去几乎被认为不具备商业化的可能性。
Cambridge Vacuum并未将电子束装置放置在真空洁净室“内部”，而是通过将模块化洁净室与电子束装置连接在一起，从而解决了这一问题。
这样生成的电子束被安装在可沿多个轴运动的工业机器人手臂上，无论反应堆部件多么厚重庞大，都能实现快速焊接。目前，这项技术正与位于英国、供应反应堆关键部件的企业“Sheffield Forgemasters”合作进行测试，以评估SMR部件大规模量产的可行性。
如果焊接难题得以解决，将可缩短整个反应堆制造流程中的数个月工期。订单排队时间随之缩短，SMR相关供应链也会因此更加稳固。然而，除了焊接之外，包括覆层在内仍存在大量问题，在未能消除这类供应链瓶颈之前，要真正开启SMR时代将十分困难。
福岛事故后孱弱的核电生态系统重建优先
自2011年福岛核电站事故发生以来，全球核电市场进入“冷却期”。不仅在韩国，许多核电领先国家的部件供应企业也纷纷关停或与其他公司合并重组，实力雄厚的工程师和技术员数量也有所减少。在生态系统本身已经萎缩的情况下，不可能一下子就实现新技术的大规模量产。
值得肯定的是，各国政府恢复过去核电供应链和生态系统的政治意志似乎相当坚定。美国方面，上月中旬Biden政府公布了到2050年将美国核电发电装机容量提高约3倍的路线图，该计划很有可能由对核电持积极态度的下一届Trump政府继续承接。
在英国，为了顺利批量生产SMR部件，政府正以财政预算支持采购全球屈指可数、容量在1.3万至1.5万吨级的超大型压力机。传统“核电强国”法国则在既有核电政策基础上进一步加速推进。
韩国国内核电产业似乎再一次站在十字路口。政府原本在核电相关预算中，安排了1500亿韩元用于生态系统金融支持，329亿韩元用于创新型i-SMR技术研发项目等，总计编列约2140亿韩元。但在本月3日宣布戒严、政局进入“弹劾局面”之后，在当前形势下，这笔预算事实上面临被全额削减的危机。
如果想以迄今为止打磨出来的核电技术为基础，在SMR市场中也取得一定份额，首先亟需对这段时间变得孱弱的核电生态系统进行重建性再投资。在这场史无前例的事态导致国政运作几近瘫痪的当下，能否做出着眼未来产业的跨党派决断，正成为外界关注的焦点。
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