Page 265 - 中国核能发展报告（2018）

核能发展蓝皮书

料体系最有效的融合与平衡的结果。从商用燃料的技术整合与市场占有趋势
来看，上述燃料产品体系可能进一步集中，出现综合技术 / 经济性最优的燃料

品牌占据主要市场份额的情况。

（二）革新型先进燃料元件技术发展趋势

日本福岛核事故发生后，国际上针对新一代核电燃料元件的安全可靠性
和经济性提出了更高的要求。相比于现有 UO 2 - 锆合金燃料元件，具备更加优

良的堆内综合性能同时兼顾经济性的新型先进燃料元件，是未来核反应堆燃
料元件发展的主要趋势。
近年来，国内外从提高反应堆功率密度角度出发，针对压水堆环形燃料
和压水堆用金属燃料开展了研究；福岛事故后，从显著提高安全性、改善燃

料元件严重事故下保持结构完整性的能力方面考虑，提出了革新性的 ATF 耐
事故燃料方向。

革新性的先进燃料技术是占后续核燃料产业主导的重要方向，先进燃料、
材料的突破是关键。无论是第四代反应堆技术要求核燃料大幅度提升的物理、
热工运行性能，还是福岛事故后核燃料作为严重事故的主要承载物的目标，

都从核行业总体专业的角度提出了先进燃料革新性改变的要求。先进材料及
其制造业的核心包括超高温、超高强度和稳定性的金属材料 / 复合材料的发
展，与复杂先进工艺相结合的燃料制备与机械加工技术的发展等。

ATF 耐事故燃料是国际核燃料元件领域提出的新一代燃料的代表。目前，
国际上 ATF 燃料相关研发仍处于初级阶段，存在多种类型的燃料、包壳材料
以及新型燃料元件组合的候选方案。其研发体系的最大特点是使国内外核燃

料行业相对独立于反应堆发展而制定出先进的核燃料革新体系，而且很大程
度上引入了包括航空航天在内的极其广泛的先进材料及其制备工艺技术，预
期将实现跨行业的技术创新和升级换代。尽管先进燃料技术最终需结合其技

术成熟性、经济性等多方面进行综合考虑，其是否满足核电商业应用还存在
大量的技术和时间的不确定性，但在其研发体系基础上形成的新燃料、新材
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料产业的发展将对未来数十年核反应堆技术的发展提供更为广泛的支撑。

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