导语:有米不一定造就巧妇,但巧妇能为无米之炊。如果说在前两期的“全球大战”中还能倚赖资源的优势博得一席之地,那么在这期巅峰之战中获胜的唯有技术领袖。相较于天然铀、转化、浓缩、以及后处理,核燃料组件加工是最具有技术含量的加工环节,是具有高设计含量的产品。在市场化贸易区已形成了阿海珐、全球核燃料公司和西屋公司三足鼎立的局面。即便是在受政策限制、本地供应为主的亚洲地区,其技术也基本源自此三大寡头……至此,核燃料专题的三篇独家秘笈已经分享完毕,如果您认真修炼过,那么恭喜您,核燃料的全球格局已经印入骨髓。 核燃料组件加工是核燃料循环中最复杂的环节。相较于天然铀、转化、浓缩、以及后处理,是最具有技术含量的加工环节。核燃料组件制造与煤、石油、天然气、天然铀、浓缩铀等不同,是不可替代的大宗商品。成品组件只能用于同一种类型的堆芯中。如果组件富集度确定,该组件甚至只能用于一个电站。燃料组件设计必须从当局取得执照,并在特殊的反应堆试验进行验证。因此,燃料组件是具有高设计含量的产品。 当前全球燃料组件市场主要分为两类地区:由燃料组件制造三大巨头控制的美国、欧洲、日本,即市场化贸易区;受政策限制本地供应为主的亚洲地区以及俄罗斯等其他地区。 欧洲、美国、日本地区 欧洲、美国、日本的轻水堆核燃料组件加工主要由法国阿海珐(AREVA)、全球核燃料公司(GNF)和西屋(Westinghouse Electric Company)三家寡头垄断供应。这些国际寡头采用直接或者间接的方式几乎控制了这些地区所有的轻水堆(包含压水堆和沸水堆)燃料组件供应,并仅在三家公司范围内存在竞争,其余供应商无法形成与三巨头的竞争。 法国阿海珐(AREVA) AREVA总部位于法国巴黎,由法国当局政府控股87%,科威特控股4.8%,业务范围覆盖整个核燃料循环和核电运营,还参与一些非核的可循环能源项目。AREVA为全世界提供了总计超过203,000组件,占全世界压水堆燃料组件的64%和沸水堆燃料组件的36%。 AREVA的压水堆燃料组件市场主要是欧洲,也向巴西、中国和南非提供燃料组件。沸水堆燃料组件供应给德国、芬兰和瑞典,以及西班牙和瑞士。AREVA为EDF提供58个压水堆所需的70%燃料组件,也为德国、荷兰、西班牙、和瑞士(西屋压水堆)、比利时(西屋压水堆)和英国(西屋压水堆)提供组件。AREVA还为中国台山EPR压水堆提供初始堆芯和后续核燃料。 AREVA在美国的子公司位于Richlan。Richlan产能1800MTU粉末,750MTU芯块和组件加工。主要为美国提供组件,也向台湾提供沸水堆组件,向日本提供沸水堆和压水堆组件。 AREVA占有日本Mitsubishi核燃料公司30%法人股份。AREVA还参与了哈萨克斯坦的哈原工旗下的Ulba Metallurgical工厂等项目。AREVA与中国核工业集团公司(CNNC)在上海50/50比例合资成立CNNC AREVA上海管材公司(CAST),制造和销售燃料组件的锆合金材料,并于2013年获得法国颁发的新型包壳管生产许可证,由此开启了中国核燃料组件的本土化生产。中核建中核燃料元件有限公司(CJNF)将采用CAST生产锆材,已邀请URC共同参与前期的工艺鉴定等活动。 全球核燃料公司(GNF) GNF主要提供沸水堆燃料组件,由GE 51%控股,另外两家日本公司参股。主要为GE、Hitachi和Toshiba提供沸水堆燃料组件。由于GNF不提供压水堆燃料组件,这里不做详细说明。 西屋公司 Westinghouse Electric Company西屋电子公司由日本Toshiba控股67%,美国Shaw Group 20%,日本石川岛播磨重工业株式会社 3%,哈原工10%。 西屋公司作为压水堆及其燃料组件的先驱,将它的技术转让给法国的法玛通(AREVA)和日本的Mitsubishi,也将燃料组件技术转让给西班牙的ENUSA。作为四个AP1000堆芯销售的一部分,西屋电子公司将AP1000燃料组件制造技术转让给中国北方核燃料公司CNNFC,位于包头。2011年1月,西屋公司与CNNFC签署合同,将生产AP1000燃料组件的设计、制造和设备安装转让。 西屋在欧洲有600MTU的芯块和组件加工能力,工厂位于Vasteras。管材由Sandvik 材料技术公司提供。Vasteras工厂的主要市场集中在欧洲,是主要沸水堆燃料供应商,为芬兰和瑞典的ASEA Atom提供燃料,为瑞士的GE堆和德国的西门子沸水堆提供燃料,也为西班牙的GE沸水堆提供部分燃料。在压水堆燃料组件方面,Vasteras也为法玛通58个反应堆提供30%的燃料。除此以外,西屋公司成功在欧洲销售AP1000堆芯。Vasteras也销售VVER-1000燃料组件。 在美国,西屋公司目前仅有一个组件加工厂——Columbia厂,产能1,200MTU。Columbia主要生产压水堆燃料组件,锆材主要由Western Zirconium供应,管材由SMP供应。Columbia主要生产压水堆燃料组件,也为当地沸水堆建设了一条组件生产线。Columbia还为中国的4座AP1000压水堆提供首炉和少数换料。同时还准备向印度或者其他非美国家提供AP1000堆芯及燃料。 2009年4月,西屋公司与国核保定锆业公司合资在江苏南通建设和运营一座核级海绵锆工厂,2012年已投产。 在其他的地区,例如巴西和韩国,由于政策的种种限制,未能形成竞争的自由市场,均由当地组件加工生产商为本地堆芯提供燃料供应服务。西班牙供应商能在GNF或西屋的授权下对其他欧洲国家进行燃料供应,但对三巨头无法形成竞争关系。在规模上,俄罗斯TEVL与三大巨头相当,但截止目前为止,他的客户还仅仅是前苏联时期的范围。 国内组件供应 受国家政策限制,除少数首炉堆芯和换料(主要原因为国内无法生产或堆芯供应商捆绑销售)外,所有燃料组件加工由CNNC(中国核工业集团公司)供应,包括中核建中核燃料元件有限公司(CJNF)和中核北方核燃料元件股份有限公司(CNNFC,含中核包头)两个组件生产厂。CNNC从国外组件生产商引进吸收消化国外制造技术,并得到了国外组件生产商的技术许可。由于国内的组件需求增长迅速和技术转让协议等限制,CNNC暂时不会与三大巨头在国外形成竞争关系。 总结
整体来说,世界燃料组件加工因地区不同而不同:在欧洲、美国、日本市场化竞争下,AREVA、GNF和西屋公司形成三大寡头垄断供应;俄罗斯燃料元件公司(TVEL)组件加工仅在前苏联的供应范围;由于当地政策限制等原因,亚洲地区和其他少数地区的组件加工主要是当地生产商进行供应。国内组件均由中国核工业集团公司(CNNC)供应。 |
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