Page 266 - 中国核能发展报告（2018）

核电燃料元件发展现状和趋势

反应堆技术未来总体的发展方向是围绕核能利用长期稳定及效能最大化
（反应堆热效率 40%~60%，核燃料燃耗及利用率大幅度提升）、核废物最小化

及不扩散、以及福岛后核能应用追求更高安全性（反应堆大规模裂变产物释放
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概率小于 10 ）等开展改进研究。以第四代反应堆技术为对象，在提升反应堆
热效率方面与之相关的热能专业技术及装备的成熟度已基本得到满足；在核安

全改进方面，以能动安全系统和非能动安全系统为主要方向的安全技术也已较
为成熟。相比较而言，下一代核反应堆技术在核燃料燃耗及利用率大幅度提

升、核废物最小化及不扩散、显著提升核燃料安全功能（以此简化甚至取消外
部安全系统）等方向的革新性改进都集中在核燃料技术的革新性改进上，有关
新燃料技术的成熟度也相对较低，需要开展超前和持续的大量研发工作。
与反应堆技术引导燃料技术发展的传统路径相比，革新性燃料对革新性

反应堆技术的决定性影响越来越明显。可以说，未来革新性核燃料技术对核
反应堆技术的决定性影响将越来越明显，而涉及的新燃料的技术特征相比于

现有工业应用的核燃料体系具有跨越式更新的特点，新燃料的研发成败甚至
将决定新一代堆型技术的成败。

（三）燃料元件制造技术发展趋势

未来燃料制造技术的发展趋势主要体现在数字制造、柔性制造、智能制
造、绿色制造和工艺革新几个方面（参见图 6、图 7）。

数字制造可以实现全寿命周期产品的管理，实现燃料全周期的管理，保
障燃料质量的可控制和可跟踪性；实现大数据的应用，是当前数字化制造的
重要研究方向。实现虚拟现实技术的应用，在虚拟制造环境中可对燃料可制

造性进行预测和评价，从而缩短新产品的研发周期。
柔性制造系统、多任务复合加工技术等为未来燃料加工提供了更多的选
择，以显著提高生产效率，缩短加工周期。

智能制造可减少人工干预，进一步提高制造效率，避免人为失误。同时
结合柔性制造技术的发展，未来的燃料生产线将能够实现多种燃料产品的制
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造，并能够根据各型燃料的需求和提供的原材料选择最合适的产品完成生产。

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