核燃料用于航运业，还有哪些问题！？

延伸阅读：→【专访】劳氏船级社CEO：中国在脱碳中扮演关键角色，核能未来可期

核能作为船舶燃料并非新概念，海运业多年来一直在关注其商用潜力。当今，核燃料技术虽日渐成熟，但在安全、监管和工程设计上仍面临着不少挑战。

本期内容，劳氏船级社全球海工 P2X 业务总监 Mark Tipping 与劳氏船级社海工与船舶核能技术首席专家 Jez Sims，将围绕技术路径、监管挑战与发展趋势三大议题，通过七个关键问题，解析核能作为船舶燃料的潜力与核心考量。

左：劳氏船级社全球海工 P2X 业务总监 Mark Tipping

右：劳氏船级社海工与船舶核能技术首席专家 Jez Sims

Q1 核能作为船舶燃料有哪些优势?

核能作为船舶燃料时有以下优势：

●零碳排放：

核能可完全实现二氧化碳零排放，助力达成 IMO 2050 减排目标。

●适用于远洋航线：

核有着高能量密度，可显著减少燃料体积和存储需求，适配长航时任务。

●减少补给依赖：

具备长周期运行能力，适合极地及偏远航线。

●释放更多船舱空间：

核能反应装置设备占用小，优化船舶布局，提高运营效率。

●驱动合成多种清洁燃料：

核能驱动电合成燃料（e-fuels）生产，提供稳定、低碳的能源，如用于合成甲醇或氨等多种清洁燃料。

Q2 如何应对核燃料的安全顾虑?

当核能作为船舶燃料时，业界一直对外照/内照辐射、放射性污染、反应堆失控，以及火灾、碰撞、进水等常规海事风险有着较大的顾虑。

借鉴全球首艘核动力商船 NS Savannah 号与军用核舰的多年运行经验，核燃料船舶在严格管理下，放射性问题与常规风险均可有效控制。当前主要防护措施包括：

●先进的屏蔽材料：

多层复合材料构建防护结构，将外部年剂量控制在自然背景值以下（一般低于 2–3 毫希/年）。

●严密的安全结构防护：

反应堆采用密封抗压设计，配备多层防护和应急系统，有效防止放射性物质泄漏。

●严格的法规监管：

严格遵循 IMO、IAEA 及船旗国标准，定期进行形式审批和检验。

●专业的船员培训与监测：

船员需通过专业的认证培训，配合定期演练与实时监测，保障预警及时、响应迅速。

Q3 核燃料在监管上存在哪些难点?

现行核能相关法规多制定于上世纪 70 年代，尚未覆盖小型模块化或微型反应堆在装卸、船员培训、应急响应及港口接纳等方面的具体要求。

同时，核动力船需跨国航行，涉及多国监管，程序复杂，且缺乏统一的国际许可机制。

不过，国际原子能机构（IAEA）已着手推动全球许可框架建设，“ 核走廊 ” 示范路径也在探索中。未来，需依托船级社、船旗国与 IMO 的协同，修订 INF Code、对接 SOLAS 与MARPOL，明确安全标准、责任界定与船员培训资质，为核燃料推进奠定合规基础。

Q4 核燃料适用于哪些船舶？最新技术有何进展？

当前核技术正加速发展，重点体现在反应堆的小型化与类型多样化。技术更新包括：

1 压水堆（PWR）

采用高压水冷却并减速中子，具备负温度系数等固有安全特性，目前已建立了成熟的许可体系。

2 微型热管反应堆（HPMM）

功率低至数兆瓦，结构紧凑、无需泵送系统，具备模块化设计与被动散热能力，可为船舶提供稳定电力。

3 熔盐堆（MSR）

以液态盐为冷却剂或燃料载体，运行近常压，安全性高，可在高温下运行，提升热电转换效率。紧急情况下，燃料可排入冷却罐，降低堆芯熔毁风险。

4 铅冷快堆（LFR）

无需减速剂，可使用 MOX 等燃料，利用铅的高沸点实现低压高效传热。

5 高温气冷堆（HTGR）

采用氦等惰性气体冷却，化学稳定、不易放射性活化，热效率高，适用于工业热源或 e-fuels 合成系统。

Q5 核燃料是否需要更高等级的安全管理？

相比其他燃料，核燃料对安全管理需有着更高的安全要求。重点在于防止未授权接触核设施与材料。目前各国会预设一些 “ 最坏情况 ” 的场景，并以此作为安保设计的基础。

同时，核动力船舶需在设计阶段落实 “ 安全内建 ” 原则，配备可靠的物理防护与网络安全系统，并满足国家及国际原子能机构对核材料的核查与追踪要求，确保全程可控、责任可溯。

Q6 核燃料船的应急方案和普通船有何不同?

原则上，核燃料船仅需达到与常规船舶相同的安全水平。但关键在于反应堆需采用被动安全设计，可以让核燃料反应堆在无须人工干预下自动停堆，避免对人员和环境造成影响。

Q7 退役后的核动力船和废核燃料该怎么处理？

在设计初期，船舶退役、拆解与核废料管理就应纳入全生命周期规划，否则新造船项目无法获得认证与审批。

在处置过程中，船体需预留反应堆和辐照部件的拆卸转运方案，确保其余结构可按常规方式回收。堆芯和燃料部分则需由专业机构处置，遵循与陆基核设施一致的行业管理标准。