張曉，蔡煜琦，林雙幸，宋繼葉，王健菲

1)核工業(yè)北京地質(zhì)研究院，北京， 100029；2) 中核集團(tuán)鈾資源勘查與評價(jià)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京， 100029

內(nèi)容提要: 鈾是世界重要的能源原料，更是國家發(fā)展的重要戰(zhàn)略資源，隨著我國核電產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，世界天然鈾供需結(jié)構(gòu)將發(fā)生巨大變化。筆者等以權(quán)威機(jī)構(gòu)發(fā)布的最新數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，總結(jié)了當(dāng)前世界鈾資源分布及其生產(chǎn)現(xiàn)狀，結(jié)合世界及我國核電發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，分析了后疫情時(shí)代和“兩碳目標(biāo)”下世界天然鈾供需結(jié)構(gòu)。目前，世界鈾資源可保障核電產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展需求，但中國鈾資源稟賦以及鈾生產(chǎn)規(guī)模均無法滿足當(dāng)前國內(nèi)核電發(fā)展需求，隨著中國核電的快速發(fā)展，需依賴國外鈾資源以及國際鈾市場來補(bǔ)足，隨之世界天然鈾供需結(jié)構(gòu)亦將發(fā)生變化。為了保障我國天然鈾長期穩(wěn)定供給，一方面需要加大國內(nèi)鈾資源勘查開發(fā)力度，另一方面要實(shí)施“走出去”戰(zhàn)略，以提高我國在世界鈾資源配置中的地位，保障我國核電可持續(xù)發(fā)展。

鈾是一種軍民兩用的戰(zhàn)略資源，主要用于核電、核軍工以及核醫(yī)療等國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，其中以核電反應(yīng)堆的燃料使用最廣泛。鈾礦作為重要的核燃料來源，擁有不同于其他礦產(chǎn)資源的特殊地位。

2020年全球新冠病毒疫情的爆發(fā)，降低了全球電力的投資，擠壓了電力部門賴以生存的資本流動(dòng)，凸顯了現(xiàn)代社會電力安全的重要性，同時(shí)，全球氣候變化公約的目標(biāo)及我國發(fā)布的“兩碳”目標(biāo)均體現(xiàn)了對清潔型能源礦產(chǎn)的迫切需求，使得核能以其環(huán)境友好、高效穩(wěn)定、年發(fā)電小時(shí)數(shù)高和經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)勢，在全球新能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)舉足輕重的地位。據(jù)中國原子能機(jī)構(gòu)(The International Atomic Energy Agency，簡稱IAEA)發(fā)布的2020年《紅皮書》?統(tǒng)計(jì)，世界目前有30個(gè)國家使用商業(yè)核電，28個(gè)國家正在考慮、規(guī)劃或積極致力于將核電納入其能源結(jié)構(gòu)，以積極應(yīng)對并幫助其實(shí)現(xiàn)大氣減排目標(biāo)。

目前，我國在建核電機(jī)組裝機(jī)容量位居全球首位。2020年9月和12月我國政府作出的“2030年碳達(dá)峰、2060年碳中和以及2030年非石化能源一次能源占比達(dá)到25%”的承諾后，2021年“兩會”工作報(bào)告中，又明確提出“在確保安全的前提下積極有序發(fā)展核電”，均體現(xiàn)了核電在今后新能源結(jié)構(gòu)中將有較好預(yù)期，必將成為實(shí)現(xiàn)“碳中和、碳達(dá)峰”目標(biāo)的高效能源之一。截至2020年12月31日，我國的核電的總裝機(jī)容量為51.03 GW，預(yù)計(jì)2030年核電裝機(jī)容量將達(dá)到100～ 110 GW(核電觀察，2021)。

從全球及我國長遠(yuǎn)規(guī)劃來看，今后很長一段時(shí)間內(nèi)，世界將處于以中國為主導(dǎo)的核能發(fā)電高峰期，我國核電的大規(guī)模發(fā)展對鈾資源的需求將不斷增加，需要相當(dāng)規(guī)模的鈾資源儲量作為保障。因此，密切關(guān)注世界各國鈾資源開發(fā)利用和市場情況，分析全球鈾資源供需格局動(dòng)態(tài)，實(shí)施海外開發(fā)戰(zhàn)略，對我國未來核能的發(fā)展具有重要意義。

1 世界鈾資源現(xiàn)狀

1.1 鈾資源的分布特征

據(jù)2021年IAEA 數(shù)據(jù)庫UDEPO中公布的鈾資源數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果(表1)，截至2019年1月1日，世界鈾資源主要分布在全球89個(gè)國家，鈾資源量累計(jì)74.89 MtU ，但各國資源量分布極不均勻，主要分布在美國、摩洛哥、瑞典、愛沙尼亞、澳大利亞、南非、加拿大、哈薩克斯坦、意大利等國家，排名前十的國家鈾資源總量占全球的88%。鈾資源可劃分為常規(guī)資源和非常規(guī)資源(常規(guī)鈾資源指具有一定生產(chǎn)歷史的，鈾作為主要產(chǎn)品、共生產(chǎn)品或作為重要副產(chǎn)品可回收的資源；非常規(guī)鈾資源指品位較低、尚不具經(jīng)濟(jì)意義或者其中的鈾僅作為次要副產(chǎn)品回收的資源)，其中常規(guī)資源分布在75個(gè)國家，總計(jì)鈾資源量14.57 MtU，只占世界鈾資源總量的19%；非常規(guī)鈾資源分布在52個(gè)國家，總計(jì)鈾資源量60.32 MtU，占世界鈾資源總量的81%。

表1 世界鈾資源分布及資源量統(tǒng)計(jì)表(據(jù)IAEA，2020)Table 1 Statistics of national distribution and quantity on the world’s uranium resources(from IAEA，2020)

常規(guī)鈾資源量中(表1，圖1)，全球有6個(gè)國家超過1 Mt，累計(jì)鈾資源量9.9 Mt，占全球常規(guī)鈾資源量的68%，分別為：澳大利亞(3.13 Mt)，占比21%；加拿大(1.87 Mt)，占比13%；哈薩克斯坦(1.44 Mt)，占比10%；俄羅斯(1.23 Mt)，占比8%；美國(1.16 Mt)，占比8%；納米比亞(1.07 Mt)，占比7%。

圖1 世界常規(guī)鈾資源主要分布國家柱狀圖Fig. 1 Bar chart of the main national distribution onconventional uranium resources in the world

圖2 世界非常規(guī)鈾資源主要分布國家柱狀圖Fig. 2 Bar chart of the main national distribution onunconventional uranium resources in the world

非常規(guī)鈾資源量中(表1，圖2)，全球有6個(gè)國家超過1 MtU，累計(jì)非常規(guī)鈾資源量56.37 MtU，占全球非常規(guī)鈾資源量的93%，分別為：美國(24.87 Mt)，占比41%；摩洛哥(15.20 Mt)，占比25%；瑞典(6.58 Mt)，占比11%；愛沙尼亞(5.67 Mt)，占比9%；南非(2.85 Mt)，占比5%；意大利(1.20 Mt)，占比2%。

1.2 已查明可回收鈾資源特征及經(jīng)濟(jì)性

《紅皮書》2020中公布的數(shù)據(jù)顯示(表2)，截至2019年1月1日，全球已查明可回收鈾資源量共計(jì)8.07 MtU，其中排名前十的國家累計(jì)已查明可回收鈾資源量6.69 MtU，占全球鈾資源量的83%，分別是：澳大利亞(2.1 MtU)，占比25%；哈薩克斯坦(1 MtU)，占比12%；加拿大(0.9 MtU)，占比11%；俄羅斯(0.7 MtU)，占比8%；納米比亞(0.5 MtU)，占比6%；南非(0.5 MtU)，占比6%；尼日爾(0.4 MtU)，占比5%；巴西(0.3 MtU)，占比3%；中國(0.3 MtU)，占比3%；印度(0.2 MtU)，占比2%。鈾資源的分布特征顯示，全球已查明可回收鈾資源總量較大，可以滿足全球核電中長期發(fā)展的天然鈾需求，但資源量分布不均勻，具有高度集中的特點(diǎn)。主要礦床類型為：多金屬鐵氧化物角礫巖雜巖型、砂巖型、元古宙不整合面型、侵入巖型、花崗巖型以及變質(zhì)巖型等。

從資源經(jīng)濟(jì)性的角度來看，回收成本<40美元/(kg U)的鈾資源量全球累計(jì)1.1 MtU，占全球鈾資源量的13.4%，其礦床類型以砂巖型為主，主要分布在：哈薩克斯坦(0.5 MtU)，占比49%；加拿大(0.3 MtU)，占比24%；巴西(0.1 MtU)，占比13%；中國(90 ktU)，占比8%；烏茲別克斯坦(50 ktU)，占比5%等?；厥粘杀?0～80美元/(kg U)的鈾資源量全球累計(jì)930 ktU，占全球鈾資源量的11.5%，其礦床類型以砂巖型、交代巖型為主，主要分布在：南非(230 ktU)，占比25%；哈薩克斯坦(190 ktU)，占比21%；巴西(90 ktU)，占比10%；烏克蘭(70 ktU)，占比8%；中國(70 ktU)，占比7%等。回收成本80～130美元/(kg U)的鈾資源量全球累計(jì)4.1 MtU，占全球鈾資源量的51.3%，其礦床類型以多金屬鐵氧化物角礫巖雜巖型、元古宙不整合面型、交代巖型和侵入巖型為主，主要分布在：澳大利亞(1.7 MtU)，占比41%，納米比亞(0.5 MtU)、占比11%，俄羅斯(0.5 MtU)、占比11%，加拿大(0.3 MtU)，占比7%；尼日爾(0.3 MtU)，占比6%；哈薩克斯坦(0.2 MtU)，占比5%等?；厥粘杀?30～260美元/(kg U)的鈾資源量全球累計(jì)1.9 MtU，占全球鈾資源量的23.8%，其礦床類型以多金屬鐵氧化物角礫巖雜巖型、元古宙不整合面型和碳酸鹽型為主，主要分布在：澳大利亞(0.4 MtU)，占比19%；加拿大(0.3 MtU)，占比16%；印度(0.2 MtU)，占比10%；俄羅斯(0.2 MtU)，占比9%；尼日爾(0.2 MtU)，占比8%等。

2 世界天然鈾生產(chǎn)結(jié)構(gòu)

2.1 天然鈾生產(chǎn)來源

據(jù)IAEA《紅皮書》2009?、2020?、UxC2019?和世界核協(xié)會(World Nuclear Association，簡稱WNA)中公布的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果(圖3)，自2006年，由于世界核電發(fā)展規(guī)模逐漸增大，天然鈾需求的不斷增長，導(dǎo)致市場鈾價(jià)不斷走高，也刺激了鈾礦山產(chǎn)量穩(wěn)步上升；2011年受福島核事故和金融危機(jī)的持續(xù)影響，國際上鈾價(jià)下跌并持續(xù)低迷，逐漸對礦山的生產(chǎn)造成負(fù)面影響，2014年開始出現(xiàn)了鈾產(chǎn)量下降；2020年全球疫情的爆發(fā)，對礦山的生產(chǎn)造成了一定的影響，2020年鈾產(chǎn)量僅47 ktU。

表2 2019年世界各國已查明可回收鈾資源量經(jīng)濟(jì)性及其占比(據(jù)IAEA，2020?，2021)Table 2 The economies and proportions of identified recoverable uranium resources in the world, 2019(from IAEA，2020?，2021)

圖3 全球天然鈾歷史產(chǎn)量變化(據(jù)IAEA，2009?；WNA，2021a；UxC?)Fig. 3 Changes of natural uranium historical production in the world (from IAEA，2009?；WNA，2021a；UxC?)

圖4 2020年世界天然鈾產(chǎn)量國家分布Fig. 4 Distribution of world natural uranium production in 2020

世界上鈾資源豐富的國家和天然鈾生產(chǎn)國家并不是完全對應(yīng)的，2/3的鈾生產(chǎn)量來自哈薩克斯坦、加拿大和澳大利亞，而且，超過50%的鈾是通過地浸方法進(jìn)行開采。

據(jù)UxC2019年第四季度《Uranium Market Outlook》?統(tǒng)計(jì)，截至2019年7月，全球天然鈾生產(chǎn)國家共計(jì)13個(gè)，在運(yùn)礦山36座(表3)。2021年世界核新聞(World Nuclear News，簡稱WNN)的最新資訊：澳大利亞Ranger礦山的采礦和加工在2021年1月8日停止，尼日爾Akouta的Cominak鈾礦山于2021年3月底關(guān)停。綜合以上數(shù)據(jù)信息統(tǒng)計(jì)結(jié)果(表3)，截至2021年4月，全球在運(yùn)鈾礦山資源量共計(jì)2.17 MtU，占全球已查明可回收資源量的27%，年度總產(chǎn)能為90 ktU，開采方式以地浸為主，其中鈾生產(chǎn)主要集中在哈薩克斯坦、加拿大、澳大利亞、納米比亞、烏茲別克斯坦、尼日爾、俄羅斯等國家。

據(jù)WNA統(tǒng)計(jì)(表3，圖4)，2020年主要產(chǎn)鈾國及產(chǎn)量分別為：哈薩克斯坦19.5 ktU(41%)、澳大利亞6.2 ktU(13%)、納米比亞5.4 ktU(11%)、加拿大3.9 ktU(8%)、烏茲別克斯坦3.5 ktU(7%)、尼日爾3 ktU(6%)和俄羅斯 2.8 ktU(6%)等，其他國家共計(jì)3.1 ktU(6%)。

2020年，受新冠肺炎疫情影響，全球鈾礦山的開采活動(dòng)均受到一定的影響，據(jù)UxC和WNA中公布的數(shù)據(jù)(表3)，2020年全球天然鈾產(chǎn)量為47.4 ktU，主要鈾生產(chǎn)國產(chǎn)量均有不同程度的下降，整體較2019年產(chǎn)量減少了13%。

表3 世界主要產(chǎn)鈾國鈾生產(chǎn)情況一覽表( 據(jù)WNA，2021a；UxC???；WNN，2021a、2021b)Table 3 A list of uranium production in the world’s major uranium-producing countries( from WNA，2021a；UxC???；WNN，2021a、2021b)

表4 2019年世界主要產(chǎn)鈾公司基本情況一覽表 (據(jù) WNA，2021a；QYResearch?)Table 4 A list of the world’s major uranium producers in 2019 (from WNA，2021a；QYResearch?)

2.2 鈾生產(chǎn)企業(yè)結(jié)構(gòu)

天然鈾生產(chǎn)的集不僅體現(xiàn)在國家層面，在產(chǎn)鈾公司中也存在集中壟斷現(xiàn)象。據(jù)WNA網(wǎng)站數(shù)據(jù)(表4)，2019年世界排名前十的產(chǎn)鈾公司鈾產(chǎn)量共計(jì)47 ktU，占全球鈾產(chǎn)量的86%，分別是：哈薩克斯坦國家原子能工業(yè)公司(Kazatomprom)產(chǎn)量為12.2 ktU，占比22%；法國奧拉諾公司(Orano)產(chǎn)量為5.8 ktU，占比11%；卡梅科公司(Cameco)產(chǎn)量為4.8 ktU，占比9%；鈾一公司(Uranium One)產(chǎn)量為4.6 ktU，占比8%；中國核工業(yè)集團(tuán)有限公司(CNNC)產(chǎn)量為4 ktU，占比7%；中廣核集團(tuán)(CGN)產(chǎn)量為3.9 ktU，占比7%；納沃伊礦業(yè)公司(Navoi MMC)產(chǎn)量為3.5 ktU，占比6%；必和必拓公司(BHP)產(chǎn)量為3.4 ktU，占比6%；俄羅斯國有鈾資源公司(ARMZ)產(chǎn)量為2.9 ktU，占比5%；亞洲能源公司(Energy Asia)產(chǎn)量為2.1 ktU，占比4%。由于新冠病毒疫情影響，自2020年開始，全球鈾礦山生產(chǎn)受到了一定程度的影響。加拿大礦業(yè)巨頭Cameco公司2020年12月由于發(fā)現(xiàn)疫情，暫停了雪茄湖(Cigar Lake)鈾礦開采活動(dòng)；2021年1月，Kazatomprom/Orano旗下的KATCO合資企業(yè)由于疫情，暫停了部分業(yè)務(wù)，給鈾礦生產(chǎn)活動(dòng)帶來了一定影響。

表5 2021年世界核電在運(yùn)/在建/計(jì)劃/擬議反應(yīng)堆情況一覽表 (據(jù) WNA，2021b)Table 5 A list of the world’s nuclear in reactors operable & reactors under construction & reactors planned & reactors proposed, 2021 (from WNA，2021b)

3 世界及中國核電發(fā)展現(xiàn)狀

據(jù)世界核協(xié)會WNA數(shù)據(jù)

(表5)，截至2021年8月，全球在運(yùn)核反應(yīng)堆分布在32個(gè)國家，共計(jì)443座，裝機(jī)容量為394 GW，其中中國51座，裝機(jī)容量為49.6 GW；全球18個(gè)國家在建反應(yīng)堆57座，裝機(jī)容量共計(jì)62.7 GW，其中孟加拉國、土耳其正在建造國家的第一座核反應(yīng)堆，中國在建核反應(yīng)堆18座，裝機(jī)容量18.7 GW；全球15個(gè)國家計(jì)劃中的反應(yīng)堆101座，裝機(jī)容量102.2 GW，其中，中國37座，裝機(jī)容量41.7 GW；據(jù)WNA預(yù)測，全球30個(gè)國家擬議建設(shè)核反應(yīng)堆共計(jì)325座，裝機(jī)容量354 GW，中國168座，裝機(jī)容量196.9 GWe。

圖5 世界及中國核電結(jié)構(gòu)歷史變化圖Fig. 5 Historical changes of nuclear power structure in the world and China

世界核協(xié)會WNA網(wǎng)站，通常情況下每兩個(gè)月更新一次“世界核動(dòng)力反應(yīng)堆和鈾需求”數(shù)據(jù)，通過全球各個(gè)國家和地區(qū)的核反應(yīng)堆統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來看(圖5)，自2010年，世界核電裝機(jī)容量變化不大，呈現(xiàn)逐年穩(wěn)定增長趨勢，自2010年的370 GWe裝機(jī)容量增加至2021年的390 GWe，但核能發(fā)電量在全球發(fā)電量中的占比呈逐年下降趨勢，自2010年由占世界發(fā)電量的15%，下降至2021年的10.1%，特別是受日本福島核事故的影響，2013年出現(xiàn)了一次發(fā)電量占比快速下降；中國(不包含臺灣省)核電發(fā)展相比世界較快，近年來一直在穩(wěn)步增長，核電裝機(jī)容量自2010年的8.6 GWe增長至2021年的49.6 GWe，增長近5倍，核能發(fā)電量增長4.3倍，在能源發(fā)電結(jié)構(gòu)中，中國核能發(fā)電占比自2011年最低的1.8%增長至2021年的4.9%。從發(fā)電量來看，歐洲、北美仍是核能發(fā)電和能源消費(fèi)的主要地區(qū)。

當(dāng)前，中國電力結(jié)構(gòu)中核電占比還遠(yuǎn)低于世界平均水平，但中國在建核反應(yīng)堆在全球中占比32%，計(jì)劃建設(shè)核反應(yīng)堆在全球中占比37%，擬議中的核反應(yīng)堆在全球中占比52%，隨著中國核電的快速發(fā)展趨勢，未來中國將逐步取代美國成為全球最大的核電國家。

4 世界鈾供需結(jié)構(gòu)

鈾資源生產(chǎn)與鈾需求之間是一種相互依存、相互制約的關(guān)系。鈾需求量增長必然推動(dòng)天然鈾的生產(chǎn)。從經(jīng)濟(jì)可采的資源量角度來看，以當(dāng)前世界鈾需求量及生產(chǎn)量計(jì)算，目前世界總鈾資源量可滿足未來150年天然鈾生產(chǎn)和未來110年核電需求。但隨著全球氣候變化應(yīng)對政策的需要，核電作為重要的清潔型能源在全球高速發(fā)展趨勢下，當(dāng)前鈾資源量的供應(yīng)時(shí)長將大幅縮短。

2011年，受福島核事故的負(fù)面影響，導(dǎo)致日本需求量的突然下降，以及部分發(fā)達(dá)國家的棄核政策對核電產(chǎn)業(yè)的影響，即使中國的需求量在不斷快速增長，全球?qū)︹欃Y源需求增長一度乏力。但2012年以后，隨著核能在能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化、生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面的優(yōu)勢，提升了核電發(fā)展的持續(xù)性和迫切性，全球核電總體保持穩(wěn)定增長，尤其2019年后出現(xiàn)了較高的增幅。

世界天然鈾的供給主要由一次鈾源供給和二次鈾源供給兩部分構(gòu)成。一次鈾源供給主要來源于全球在產(chǎn)礦山，二次鈾源供給主要來源于全球的政府儲備、商業(yè)庫存、核燃料“銀行”、貧鈾再濃縮以及混合氧化物燃料(MOX)等。鈾市場供給中，當(dāng)一次鈾源供給不足時(shí)，會通過二次鈾源的釋放來調(diào)節(jié)、補(bǔ)齊，總體達(dá)到供需平衡。據(jù)WNA和UxC咨詢機(jī)構(gòu)資料顯示(圖6)，2019年世界鈾礦山的總產(chǎn)量即一次鈾源的供應(yīng)為55 ktU，為全球核反應(yīng)堆的需求提供81%的一次鈾源；2020年受到疫情的影響，世界鈾礦山的總產(chǎn)量僅為47 ktU，為全球提供了核反應(yīng)堆需求量的70%；2021年世界鈾礦山的總產(chǎn)量預(yù)計(jì)為49 ktU，在全球核反應(yīng)堆的需求量中占比72%。

圖6 2010年～2021年世界鈾供需平衡關(guān)系圖( WNA，2021a；WNA，2021b；UxC?；智研咨詢?)Fig. 6 Diagram of the worla uranium supply and demand balance, 2010～2021( WNA，2021a；WNA，2021b；UxC?；Intelligence Research Group?)

從世界鈾源供給情況整體來看(圖6)，鈾礦山的產(chǎn)量不足以完全滿足世界對鈾資源的需求量，大約存在20%的需求缺口由二次鈾源補(bǔ)充。2010年之后，世界鈾產(chǎn)量與需求之間的供需缺口存在不斷縮小的趨勢，到2016年該缺口僅為2%；但2016年之后，礦山的天然鈾產(chǎn)量對鈾資源需求的供給缺口又逐漸增大，2020年該缺口達(dá)到了30%，出現(xiàn)了鈾供需市場依賴二次鈾源補(bǔ)充一次鈾源市場的現(xiàn)象。在全球疫情的影響下，世界最大的產(chǎn)鈾公司Kazatomprom為了維持其鈾產(chǎn)量水平，在2021年上半年公司的商業(yè)庫存消耗巨大，與2020年同期下降約20%(WNN, 2021c)，反映了疫情對鈾礦山開采的負(fù)面影響仍在持續(xù)，鈾供給市場對二次鈾源的依賴程度越來越高，在未來疫情發(fā)展未知的情況下，隨著核電的快速發(fā)展，鈾供需市場如何減弱對二次鈾源(彌補(bǔ)供需缺口)的依賴，將是鈾供給市場面臨的巨大挑戰(zhàn)。

世界上鈾生產(chǎn)國和鈾需求國的整體供需結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)分離格局(圖7)，2020年世界鈾需求前十的國家分別是：美國(19.8 ktU)、中國(9.8 ktU)、法國(8.9 ktU)、韓國(4.9 ktU)、俄羅斯(4.8 ktU)、日本(2 ktU)、烏克蘭(1.8 ktU)、英國(1.8 ktU)、加拿大(1.5 ktU)以及西班牙(1.3 ktU)。鈾資源需求旺盛的國家中除加拿大以外，其他國家的鈾資源產(chǎn)量或者稟賦遠(yuǎn)不足以支撐國家需求，而部分鈾資源豐富的國家，例如哈薩克斯坦、澳大利亞、納米比亞、尼日爾和烏茲別克斯坦等，核電裝機(jī)容量較小或者沒有發(fā)展核電，導(dǎo)致了全球部分核能不發(fā)達(dá)甚至棄核國家向核能發(fā)展大國單向供應(yīng)鈾資源格局的呈現(xiàn)，各國之間鈾資源供需形成了差異化發(fā)展趨勢。

圖7 2020年世界鈾需求和生產(chǎn)國家情況對比圖(據(jù) WNA，2021a，b)Fig. 7 A comparison of the world’s uranium demand and production countries in 2020 (from WNA，2021a，b)

5 中國天然鈾供需趨勢分析

目前，我國核電產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展相對應(yīng)的卻是鈾資源的相對不足。據(jù)IAEA統(tǒng)計(jì)(表1，表2)，中國一次鈾資源量為370 ktU，在全球鈾資源量占比中僅為5%，其中常規(guī)鈾資源量220 ktU，非常規(guī)鈾資源量150 ktU；中國已查明可回收鈾資源量270 ktU，占全球的3.3%，其中成本<40美元/(kg U)為32%，成本40～80美元/(kg U)為25%，一半以上的鈾資源開采成本偏低，經(jīng)濟(jì)性較好。2020年中國核電的鈾資源需求量為9.8 ktU，但產(chǎn)量僅為1.9 ktU，產(chǎn)量僅占需求量的19%，已查明低成本(<40美元/(kg U))鈾資源量為86 ktU，按照現(xiàn)在需求水平計(jì)算，僅能滿足未來8年核電產(chǎn)業(yè)對天然鈾的需求。整體上來看，中國鈾資源稟賦以及鈾生產(chǎn)規(guī)模均無法滿足當(dāng)前核電發(fā)展需求，國內(nèi)鈾資源供需失衡，還需依賴國外鈾資源以及國際鈾市場來補(bǔ)足。

中國核電正在面臨快速發(fā)展的良好機(jī)遇，中國國家能源局表示，到2030年，中國將引領(lǐng)核能發(fā)展方向(WNN，2021d)。據(jù)2021年新聞資訊(WNN，2021e-m；江蘇核電中核工程，2021)，當(dāng)前中國核電正在加快發(fā)展步伐：2021年1月4日浙江三澳核電站1號機(jī)組開工建設(shè)；2月1日福清核電站第一臺“華龍一號”投入了商業(yè)運(yùn)行，之后7月21日6號機(jī)組也完成了測試；3月31日海南昌江核電二期工程開工建設(shè)；6月3日江蘇田灣核電站6號機(jī)組投入商業(yè)運(yùn)營，同年的9月19日7號機(jī)組開工建設(shè)；2021年8月2號，遼寧紅沿河5號機(jī)組投入商業(yè)運(yùn)行；8月3日遼寧徐達(dá)堡3號機(jī)組開工建設(shè)；“華龍一號”漳州核電1號機(jī)組計(jì)劃于2024年投入商業(yè)運(yùn)營。

面臨“兩碳”目標(biāo)的壓力，我國未來核能發(fā)電將要承擔(dān)重任，對我國核電發(fā)展預(yù)測(王成等，2021)認(rèn)為：到2030年我國核電裝機(jī)容量將達(dá)到100 GWe，核反應(yīng)堆對鈾資源的需求高達(dá)27.4 ktU/a，自2021年累計(jì)至2030年對鈾資源的需求共計(jì)196.9 ktU，鈾資源需求缺口將達(dá)到15～25 ktU/a。

在面對我國鈾資源需求逐漸增高，國內(nèi)鈾產(chǎn)量遠(yuǎn)無法滿足需求的情況下，我國主要從哈薩克斯坦、納米比亞和烏茲別克斯坦等國家進(jìn)口天然鈾及其化合物。2020年中國海關(guān)公布的數(shù)據(jù)顯示(表6)，中國進(jìn)口天然鈾及其化合物共計(jì)16 kt，其中來自哈薩克斯坦的進(jìn)口額度占比69.6%，納米比亞占比26.2%，烏茲別克斯坦占比4.2%，另有少量交易來自英國、德國、比利時(shí)和美國。

國際來源的鈾既有來自國際公開市場的鈾，也有來自中國在國際上控股的礦山，據(jù)WNA及WNN資訊統(tǒng)計(jì)(表7)，中國境外鈾資源企業(yè)權(quán)益主要集中在哈薩克斯坦和納米比亞，中國進(jìn)入境外鈾資源市場的企業(yè)有兩家：一是中核集團(tuán)公司全資子公司中國國核海外鈾業(yè)有限公司(簡稱“國核鈾業(yè)”)，購買了尼日爾、納米比亞和哈薩克斯坦的多家鈾資源公司股權(quán)，其中在產(chǎn)的包括納米比亞的Langer Heinrich 礦山(擁有25%的股權(quán))和R?ssing礦山(擁有68.6%的股權(quán))；另一公司是中廣核子公司中廣核鈾資源有限公司(CGN-URC)，收購了加拿大、納米比亞、烏茲別克斯坦和哈薩克斯坦多座礦山股權(quán)，特別是2012年收購了納米比亞Husab礦山90%的股權(quán)；2021年中廣核-URC與哈薩克斯坦Kazatomprom公司簽署協(xié)議，購買了Ortalyk LLP49%股權(quán)，擁有了中央Mynkuduk和Zhalpak兩座礦山的開采權(quán)益。

表6 2020年中國天然鈾及其化合物進(jìn)口來源地(智研咨詢?)Table 6 Sources of natural uranium and its copounds in China, 2020 (from Intelligence Research Group?)

表7 中國境外主要鈾礦山開發(fā)狀況(據(jù)WNA，2021c；WNN，2021n)Table 7 Development status of major mines outside China(from WNA，2021c；WNN，2021n)

綜上分析，中國核電正在進(jìn)入快速發(fā)展軌道，而中國鈾資源海外布局仍處于起步階段，近些年，中國正在積極尋求國際合作項(xiàng)目，以逐漸降低對國際鈾資源市場的依賴程度。同時(shí)，國內(nèi)也需要加大鈾礦的勘查和開發(fā)方面的工作，為我國核電工業(yè)的發(fā)展提供有力的資源保障。

6 主要結(jié)論

(1)世界鈾資源豐富，一次鈾資源量74.89 MtU，已查明可回收鈾資源量8.07 MtU，可滿足當(dāng)前世界核電中長期發(fā)展需求。但世界鈾資源分布高度集中，其中美國等10個(gè)國家擁有世界88%的一次鈾資源，澳大利亞等10個(gè)國家擁有世界83%的已查明鈾資源。從資源經(jīng)濟(jì)性角度來看，世界已查明鈾資源回收成本<80美元/(kg U)的僅占24.9%，大部分回收成本較高。

(2)世界鈾生產(chǎn)與核電發(fā)展的需求基本保持同步增長，但一直處于供不應(yīng)求的局面，一次鈾源不足部分需二次鈾源補(bǔ)給，從歷史發(fā)展規(guī)律來看，二次鈾源市場約占20%，近年受疫情影響，2020年約占30%。同時(shí)，世界天然鈾生產(chǎn)國和需求國相互分離，呈現(xiàn)部分核能不發(fā)達(dá)甚至棄核國家(例如哈薩克斯坦、澳大利亞、納米比亞、尼日爾和烏茲別克斯坦等)向核能發(fā)展大國(例如美國、中國、法國等)單向供應(yīng)鈾資源的格局。

(3)核電作為一種高效、綠色、穩(wěn)定的能源，在世界新能源結(jié)構(gòu)中將占據(jù)重要地位。從近幾年發(fā)展的數(shù)據(jù)來看，世界核電發(fā)展正在從緩慢向快速發(fā)展轉(zhuǎn)變，2021年中國具有全球1/3的在建核反應(yīng)堆，1/2的全球擬建核反應(yīng)堆，中國將引領(lǐng)全球核電發(fā)展高峰期。

(4)中國已查明鈾資源雖然品質(zhì)較高，但總量相對不足，無法滿足核電產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和中長期需求。當(dāng)前，中國需立足國內(nèi)，科學(xué)制定鈾資源勘查開發(fā)規(guī)劃，加大天然鈾產(chǎn)業(yè)的投資力度，落實(shí)更多的經(jīng)濟(jì)可采天然鈾資源；同時(shí)，加強(qiáng)國際鈾資源勘查開發(fā)信息的跟蹤和分析，為積極推進(jìn)海外鈾資源開發(fā)提供決策依據(jù)，通過建設(shè)海外鈾資源開發(fā)基地，掌握更多經(jīng)濟(jì)可采鈾資源，以保障中國快速發(fā)展的核電產(chǎn)業(yè)鏈的鈾資源需求。

注 釋/Notes

? 中國原子能機(jī)構(gòu).鈾資源、生產(chǎn)與需求——2009.[2009-11]

? QYResearch.2021-2027全球與中國鈾市場現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢. 2021.

? 智研咨詢.2021-2027年中國鈾資源行業(yè)市場研究分析及發(fā)展趨勢預(yù)測報(bào)告. 2021.

? Nuclear Energy Agency and the International Atomic Energy Agency. Uranium 2020: Resources, Production and Demand. NUCLEAR ENERGY AGENCY ORGANISATION FOR ECONOMIC CO-OPERATION AND DEVELOPMENT,OECD 2020, NEA No. 7551.

? UxC. Uranium Market Outlook-2019：Q4. [2020].

? UxC. Uranium Market Outlook-2020：Q4. [2021].

? UxC. Uranium Market Outlook-2021：Q1. [2021].