文章摘要:
日本福島核事故后,國(guó)際鈾濃縮市場(chǎng)長(zhǎng)期處于供過(guò)于求、價(jià)格下行的低迷狀態(tài),國(guó)際老牌鈾濃縮供應(yīng)商憑借多年的品牌、客戶、價(jià)格等優(yōu)勢(shì),占據(jù)著西方鈾濃縮市場(chǎng)的主要份額,加大了新興鈾濃縮供應(yīng)商的市場(chǎng)進(jìn)入難度。目前我國(guó)鈾濃縮產(chǎn)能富裕,推進(jìn)鈾濃縮出口是消化國(guó)內(nèi)富裕產(chǎn)能的有效途徑。然而我國(guó)核燃料加工產(chǎn)業(yè)整體上仍然處于爬坡期,與國(guó)外能力、技術(shù)及經(jīng)濟(jì)性存在一定差距,面臨嚴(yán)峻的市場(chǎng)挑戰(zhàn),應(yīng)采取保護(hù)國(guó)內(nèi)市場(chǎng),穩(wěn)步推進(jìn)國(guó)際市場(chǎng)開(kāi)發(fā)的發(fā)展思路。
1. 國(guó)際鈾濃縮市場(chǎng)供過(guò)于求,價(jià)格下行
1.1 供應(yīng)現(xiàn)狀
(1)一次供應(yīng)
鈾濃縮服務(wù)被普遍看成是全球核燃料市場(chǎng)中的貨架產(chǎn)品,由于鈾濃縮技術(shù)具 有戰(zhàn)略敏感性以及資本密集性,一定程度上限制了鈾濃縮供應(yīng)商的加入門(mén)檻。目前國(guó)際鈾濃縮市場(chǎng)主要有三家商業(yè)鈾濃縮服務(wù)供應(yīng)商:歐洲鈾濃縮公司(Urenco)、俄羅斯國(guó)家原子能工業(yè)集團(tuán)(Rosatom)及法國(guó)歐安諾集團(tuán)(Orano)。2013年美國(guó)鈾濃縮公司(USEC)的帕杜卡氣體擴(kuò)散廠關(guān)閉,退出鈾濃縮一次供應(yīng)市場(chǎng),USEC 目前已轉(zhuǎn)變?yōu)橘Q(mào)易供應(yīng)商,并更名為森圖斯(Centrus),并與 Orano 簽訂了鈾濃縮長(zhǎng)期供應(yīng)合同,Orano將在2018 年至2030年間向 Centrus 累計(jì)供應(yīng)6000tSWU。
根據(jù)WNA統(tǒng)計(jì),截至2018年年底,全球分離功產(chǎn)能總量約為60000tSWU。其中,Rosatom占據(jù)分離功全球市場(chǎng)45%,產(chǎn)能為28416tSWU;其次是Urenco,占據(jù)市場(chǎng)32.3%,產(chǎn)能為18758tSWU;Orano占據(jù)市場(chǎng)12.7%,產(chǎn)能為7500tSWU(圖1, 表1)。Rosatom、Urenco與Orano均無(wú)擴(kuò)建增產(chǎn)計(jì)劃,其中Orano已取消建設(shè)美國(guó)鷹巖(Eagle Rock)鈾濃縮廠。
日本、巴西及阿根廷也擁有一定的鈾濃縮供應(yīng)能力,2018年總產(chǎn)能為188tSWU。其中,日本核燃料公司(JNFL)的六個(gè)所(Rokkasho)鈾濃縮廠自2012年運(yùn)行以來(lái)的額定產(chǎn)能為75tSWU/a,2017年7月因輔助廠房發(fā)生火災(zāi)而停止運(yùn)行,目前并沒(méi)有明確該鈾濃縮廠重啟時(shí)間。巴西核工業(yè)集團(tuán)(INB)的雷森迪(Resende)鈾濃縮廠一期、二期工程仍在建設(shè)中,目前一期工程已有超過(guò)一半的設(shè)施安全運(yùn)行,2017 生產(chǎn)了約6噸低濃鈾,雷森迪兩期全部建成運(yùn)行后,將滿足巴西安哥拉 1、2、3 號(hào)核電機(jī)組的鈾濃縮需求。
(2)二次供應(yīng)
全球鈾濃縮市場(chǎng)二次供應(yīng)主要包括美國(guó)高濃鈾(HEU)稀釋后的低濃鈾產(chǎn)品(LEU),核電機(jī)組及商業(yè)鈾濃縮供應(yīng)商持有的商業(yè)庫(kù)存,混合氧化物(MOX)燃料以及后處理回收鈾(RepU)。相比于一次供應(yīng),二次供應(yīng)市場(chǎng)份額并不大,根據(jù)UxC公司統(tǒng)計(jì),近五年全球市場(chǎng)鈾濃縮二次供應(yīng)量約為9000 tSWU/a。
美國(guó)能源部通過(guò)稀釋其庫(kù)存中的高濃鈾獲得低濃鈾產(chǎn)品并面向市場(chǎng)出售,占據(jù)一定的鈾濃縮二次供應(yīng)市場(chǎng)。2016年美國(guó)能源部與WesDyne公司續(xù)簽了稀釋10.4噸高濃鈾的合同,占據(jù)鈾濃縮市場(chǎng)約500 tSWU/a。
過(guò)去及未來(lái)一個(gè)時(shí)期,國(guó)際鈾濃縮供應(yīng)商與核電運(yùn)營(yíng)商持有的商業(yè)庫(kù)存是市場(chǎng)二次供應(yīng)的重要來(lái)源。因受 2011年福島核事故影響而導(dǎo)致一些核電機(jī)組提前關(guān)停,促使其核電運(yùn)營(yíng)商普遍持有一定的鈾濃縮庫(kù)存。根據(jù)預(yù)測(cè),目前Rosatom分離功庫(kù)存約5000tSWU,Urenco有近4000tSWU 庫(kù)存,Orano庫(kù)存大約為7000 tSWU。
全球市場(chǎng)中鈾濃縮二次供應(yīng)還有一部分來(lái)自 MOX 燃料與后處理回收鈾(RepU)的替代。其中,通過(guò)乏燃料后處理,將回收鈾與钚用于制造 MOX 燃料, 并用在法國(guó)、日本等國(guó)家的商用壓水堆中,頂替了一部分國(guó)際鈾濃縮一次供應(yīng)需求;俄羅斯通過(guò)混合 RepU 與更高濃度的鈾(約10%-20%)生產(chǎn)濃縮后處理鈾(ERU),并主要用在本土及出口國(guó) RMBK 核電機(jī)組中,不占用鈾濃縮廠生產(chǎn)能力,同樣頂替了一部分鈾濃縮一次供應(yīng)需求。
IAEA 鈾銀行未來(lái)有可能是國(guó)際市場(chǎng)鈾濃縮二次供應(yīng)的來(lái)源之一。IAEA 面向全球采購(gòu)低濃鈾,并存儲(chǔ)在其位于哈薩克斯坦烏爾巴冶金廠的鈾銀行,可容納90t用于輕水堆燃料制造的低濃鈾。需要注意的是,只有在全球或一方出現(xiàn)鈾產(chǎn)品安全供應(yīng)危機(jī)時(shí),IAEA 鈾銀行才會(huì)對(duì)市場(chǎng)開(kāi)放。目前 IAEA 已同哈薩克斯坦國(guó)家原子能公司和法國(guó)歐安諾集團(tuán)簽署低濃鈾采購(gòu)合同。
1.2 價(jià)格走勢(shì)
鈾濃縮市場(chǎng)價(jià)格分為現(xiàn)貨價(jià)格與長(zhǎng)期合同價(jià)格。根據(jù) UxC 公司統(tǒng)計(jì),兩種價(jià)格在2004到2018年間同時(shí)經(jīng)歷了大起大落(圖 2)。2004年到2009年,現(xiàn)貨價(jià)格從109美元 /kgSWU上漲至154美元/kgSWU。然而從 2010年開(kāi)始,現(xiàn)貨價(jià)格進(jìn)入下行通道,一直降至2018 年的36美元/kgSWU,主要是受日本福島核事故的影響 , 全球核電增速放緩,鈾濃縮市場(chǎng)需求不及預(yù)期,導(dǎo)致市場(chǎng)供大于求,價(jià)格下行。同時(shí),受市場(chǎng)不景氣的影響,美國(guó)帕社卡氣體擴(kuò)散廠在2013年關(guān)停,導(dǎo)致全球鈾濃縮總產(chǎn)能下降了約1萬(wàn)噸(圖1)。相比于現(xiàn)貨價(jià)格,長(zhǎng)期合同價(jià)格較高,但也是一直在走下坡路,從 2009年的162美元/kgSWU降至2018年的42美元 /kgSWU。
從市場(chǎng)價(jià)格走勢(shì)可以看出,2011年前是全球分離功賣(mài)方市場(chǎng),鈾濃縮廠商在與客戶簽訂合同時(shí)選擇利潤(rùn)更好的高交易尾料豐度。2011年福島核事故后,進(jìn)入分離功買(mǎi)方市場(chǎng),買(mǎi)方在簽訂合同時(shí)掌握了更多的話語(yǔ)權(quán),交易尾料豐度逐年下降。同時(shí),鈾濃縮供應(yīng)商普遍選擇降低實(shí)際運(yùn)行尾料豐度以獲得更好的利潤(rùn)。根據(jù) UxC 公司統(tǒng)計(jì),2016年至2020年間,全球平均運(yùn)行尾料豐度約為0.13%,低于平均交易尾料豐度 0.23%。部分鈾濃縮供應(yīng)商(如 Rosatom)通過(guò)低尾料豐度運(yùn)行和尾料再濃縮,利用過(guò)剩濃縮能力生產(chǎn)銷(xiāo)售天然鈾產(chǎn)品,以獲得一項(xiàng)替代收入。
目前,全球鈾濃縮一次供應(yīng)商基本上都采用離心分離技術(shù),由于運(yùn)行費(fèi)用較低,為維持經(jīng)濟(jì)性而難以停產(chǎn),因此當(dāng)前市場(chǎng)已經(jīng)喪失按需生產(chǎn)的靈活性。供應(yīng)過(guò)剩的市場(chǎng)形勢(shì)導(dǎo)致價(jià)格嚴(yán)重下滑,現(xiàn)已低于支撐投資新建鈾濃縮廠所需的價(jià)格水平。在市場(chǎng)持續(xù)疲軟的情況下,Orano、Rosatom等企業(yè)紛紛采取節(jié)能、提高效率、剝離高成本項(xiàng)目、減少投資、限產(chǎn)減產(chǎn)、裁員等手段降本增效,國(guó)際巨頭企業(yè)節(jié)能減產(chǎn)表明市場(chǎng)價(jià)格已觸及企業(yè)生產(chǎn)成本。
1.3 供需分析
根據(jù)WNA統(tǒng)計(jì),2018年全球分離功總需求約為50000 tSWU,然而全球鈾濃縮廠分離功總產(chǎn)能高達(dá)約60000 tSWU,超出需求約10000tSWU。在供大于求的環(huán)境下,全球主要的鈾濃縮供應(yīng)商都放緩了提升產(chǎn)能的計(jì)劃,甚至采取降低產(chǎn)能的方式來(lái)避免更換已達(dá)壽期的離心機(jī)設(shè)備。鈾濃縮供應(yīng)商為了追求利潤(rùn),選擇降低運(yùn)行尾料豐度來(lái)維持鈾濃縮設(shè)施的持續(xù)運(yùn)行。
近期全球分離功需求幾乎沒(méi)有大幅增加的可能性。福島核事故后,日本核電機(jī)組重啟的步伐非常緩慢;德國(guó)、比利時(shí)等國(guó)放棄發(fā)展核電,不少機(jī)組提前關(guān)閉;韓國(guó)棄核,不再新建核電機(jī)組;法國(guó)計(jì)劃通過(guò)增加可再生能源發(fā)電比例將核電份額降至50%;我國(guó)的核電計(jì)劃放慢了腳步,這些都導(dǎo)致鈾濃縮的需求預(yù)期不斷下調(diào)。再考慮到過(guò)剩的一次供應(yīng)產(chǎn)能與二次供應(yīng)量,全球鈾濃縮市場(chǎng)將長(zhǎng)期處在供大于求的局面,全球市場(chǎng)徹底回暖尚缺乏可靠的根基。根據(jù)預(yù)測(cè),全球鈾濃縮一次供應(yīng)商的分離功產(chǎn)能遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足到 2025年的全球市場(chǎng)需求。從2008至2035年間,全球?qū)⒂薪?80000tSWU的過(guò)剩供應(yīng)量。
2 西方市場(chǎng)供應(yīng)格局基本形成
2.1 歐盟市場(chǎng)
為確定歐盟各國(guó)在平等的基礎(chǔ)上獲得核材料,歐盟成員國(guó)(簡(jiǎn)稱EU-28,英國(guó)仍考慮在內(nèi))通過(guò)簽署《歐洲原子能共同體(Euratom)條約》建立了統(tǒng)一的核市場(chǎng),并為此建立了一個(gè)國(guó)際組織——?dú)W洲原子能共同體供應(yīng)局(Euratom Supply Agency,ESA)。根據(jù) ESA 統(tǒng)計(jì),2011年以來(lái),EU-28鈾濃縮服務(wù)供應(yīng)來(lái)源包括法國(guó)Orano、西歐Urenco(英國(guó)、德國(guó)、荷蘭)、俄羅斯Rosatom、俄羅斯?jié)饪s后處理鈾(ERU)與美國(guó)Centrus。其中,歐盟市場(chǎng)主要被 Orano、西歐 Urenco 與 Rosatom 所占據(jù)(圖3)。
2018年,EU-28共采購(gòu)約10900tSWU 鈾濃縮服務(wù)(表 2)。其中,Orano 與Urenco 供應(yīng)量最大,共7151 tSWU,占66%;Rosatom 供應(yīng)3462tSWU,占32%,供應(yīng)量較2017年增加了37%,在歐盟市場(chǎng)占比增加了9%;俄羅斯?jié)饪s后處理鈾占據(jù)歐盟市場(chǎng)2%;2018年Centrus沒(méi)有向歐盟供應(yīng)。
2.2 美國(guó)市場(chǎng)
美國(guó)鈾濃縮市場(chǎng)較為開(kāi)放。根據(jù) EIA 統(tǒng)計(jì),其本土供應(yīng)主要由Centrus、美國(guó)Urenco(美國(guó)尤尼斯鈾濃縮廠)與二次供應(yīng)組成,進(jìn)口來(lái)源包括西歐Urenco、俄羅斯Rosatom、法國(guó)、中國(guó)等。從市場(chǎng)份額可以看出,美國(guó)市場(chǎng)主要被 Urenco、Rosatom與Centrus占據(jù)(圖 4)。從圖中看出,美國(guó)本土鈾濃縮供應(yīng)量近五年呈上升趨勢(shì),俄羅斯在美國(guó)鈾濃縮市場(chǎng)受到配額限制,進(jìn)口比例控制在20%上下,然而俄羅斯仍然是美國(guó)鈾濃縮市場(chǎng)最大的海外供應(yīng)國(guó)。
2018年,美國(guó)民用核電業(yè)主和運(yùn)營(yíng)商(COO)從13家鈾濃縮服務(wù)供應(yīng)商采購(gòu)共約15000噸分離功(表3)。其中,西歐 Urenco 供應(yīng)總量為5852tSWU,占比39%(英國(guó)10%、德國(guó)10%、荷蘭19%),供應(yīng)量較 2017 年增加了86%;俄羅Rosatom供應(yīng)量為3473tSWU,占比23%;美國(guó)本土供應(yīng)總量為4979tSWU,占比33%;另外5% 來(lái)自其他來(lái)源。
2.3 供應(yīng)格局
2018年,歐盟市場(chǎng)幾乎100%被Orano、Urenco及 Rosatom共同占據(jù),美國(guó)市場(chǎng)約95%被 Urenco、Rosatom 及本土供應(yīng)占據(jù)。Orano、Urenco、Rosatom 在西方核電國(guó)家擁有極強(qiáng)的市場(chǎng)地位,從這三家企業(yè)年報(bào)上看,在供大于求、價(jià)格下行的市場(chǎng)環(huán)境下,Orano、Urenco、Rosatom在2018年仍在鈾濃縮業(yè)務(wù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)盈利。同時(shí)基于鈾濃縮廠離心機(jī)運(yùn)行時(shí)間越長(zhǎng)成本核算越低的特點(diǎn),國(guó)際老牌鈾濃縮公司市場(chǎng)議價(jià)空間更大,擁有絕對(duì)的搶占市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。因此,近期西方國(guó)家的鈾濃縮市場(chǎng)供應(yīng)格局將不會(huì)有所改變,難以出現(xiàn)新的市場(chǎng)占有者。
高度的鈾濃縮供應(yīng)依賴度可能產(chǎn)生巨大影響,如果這些供應(yīng)商的任何一座鈾濃縮設(shè)施產(chǎn)量下降,將影響市場(chǎng)價(jià)格的波動(dòng)。例如,2017年年底美國(guó)康弗登鈾轉(zhuǎn)化廠因市場(chǎng)不景氣而關(guān)停,刺激了同樣供大于求、價(jià)格下行的國(guó)際鈾轉(zhuǎn)化市場(chǎng),掀起了一波鈾轉(zhuǎn)化現(xiàn)貨采購(gòu)熱潮,促使鈾轉(zhuǎn)化現(xiàn)貨價(jià)格出現(xiàn)拐點(diǎn),開(kāi)始大幅上漲。據(jù)UxC 公司統(tǒng)計(jì),鈾轉(zhuǎn)化價(jià)格從2017年10月的 4.5美元 /kgU上漲到2018年10 月的13.25美元/kgU。
3 對(duì)我國(guó)的啟示建議
縱觀全球,當(dāng)前國(guó)際鈾濃縮市場(chǎng)已經(jīng)成為一個(gè)嚴(yán)重供大于求、交易價(jià)格長(zhǎng)期低迷、擴(kuò)建或新建計(jì)劃被擱置的市場(chǎng),而且近期沒(méi)有回暖跡象。國(guó)際鈾濃縮市場(chǎng)已成為買(mǎi)方市場(chǎng),Orano、Urenco、Rosatom分割著西方市場(chǎng),同時(shí)部分國(guó)際供應(yīng)商為爭(zhēng)奪有限訂單而不斷嘗試進(jìn)入我國(guó)市場(chǎng)。當(dāng)前我國(guó)鈾濃縮企業(yè)發(fā)展仍然處于爬坡期,同樣需要出口鈾濃縮服務(wù)以消化國(guó)內(nèi)富裕產(chǎn)能,面臨嚴(yán)峻的國(guó)際市場(chǎng)形勢(shì),建議國(guó)家采取保護(hù)國(guó)內(nèi)鈾濃縮市場(chǎng)的政策,控制海外市場(chǎng)供應(yīng)比例,穩(wěn)步推進(jìn)國(guó)際市場(chǎng)開(kāi)發(fā),依靠科技創(chuàng)新不斷提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
3.1 控制國(guó)內(nèi)市場(chǎng)進(jìn)口比例 , 爭(zhēng)取國(guó)家優(yōu)惠政策
為保障鈾濃縮服務(wù)供應(yīng)安全,國(guó)際上普遍采取制定進(jìn)出口政策、配額限制等多種方式保護(hù)本國(guó)市場(chǎng)。歐盟國(guó)家通過(guò)成立ESA,統(tǒng)一管理歐盟鈾濃縮市場(chǎng),控制市場(chǎng)供應(yīng)比例。美國(guó)針對(duì)俄羅斯采取配額政策,限制其進(jìn)口比例為20%上下。因此, 建議國(guó)家控制國(guó)內(nèi)鈾濃縮市場(chǎng)供應(yīng)比例,以本土供應(yīng)為主,實(shí)行進(jìn)口配額限制,保障我國(guó)鈾濃縮供應(yīng)安全,推動(dòng)本土鈾濃縮企業(yè)持續(xù)發(fā)展。同時(shí),目前濃縮鈾服務(wù)不在出口退稅名單中,建議國(guó)家調(diào)整稅收政策,將鈾濃縮等核燃料產(chǎn)品納入出口退稅清單,為我國(guó)鈾濃縮服務(wù)參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)創(chuàng)造有利條件,增強(qiáng)我國(guó)企業(yè)在國(guó)際市場(chǎng)的話語(yǔ)權(quán)。
3.2 利用全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢(shì),開(kāi)拓新興核電國(guó)家核燃料市場(chǎng)
我國(guó)是全球?yàn)閿?shù)不多的擁有核燃料全產(chǎn)業(yè)鏈的國(guó)家。應(yīng)發(fā)揮全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢(shì), 制定靈活的市場(chǎng)開(kāi)發(fā)策略,考慮為出口鈾濃縮服務(wù)的國(guó)家提供天然鈾勘探、采冶、鈾轉(zhuǎn)化、元件制造等全流程服務(wù)與解決方案。目前西方核電國(guó)家的核燃料市場(chǎng)已被幾家國(guó)際企業(yè)分割,短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)突破難度很大,而“一帶一路”沿線國(guó)家核燃料市場(chǎng)擁有較大增長(zhǎng)潛力,其市場(chǎng)供應(yīng)格局仍未完全形成。應(yīng)積極響應(yīng)國(guó)家“一帶一路”倡議,通過(guò)國(guó)家政治外交、經(jīng)濟(jì)合作等方式,努力開(kāi)拓巴基斯坦、阿根廷、阿 聯(lián)酋等新興核電國(guó)家的鈾濃縮市場(chǎng)。
3.3 堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng),不斷研發(fā)先進(jìn)鈾濃縮技術(shù)
先進(jìn)鈾濃縮技術(shù)是搶占國(guó)際市場(chǎng)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。美國(guó)氣體擴(kuò)散技術(shù)曾經(jīng)獨(dú)霸天下,在20世紀(jì)70年代后期占西方國(guó)家鈾濃縮總產(chǎn)能的90%以上,是西方鈾濃縮市場(chǎng)的絕對(duì)主導(dǎo)者。然而,歐洲氣體離心技術(shù)后來(lái)居上,在經(jīng)濟(jì)性上遠(yuǎn)勝于氣體擴(kuò)散技術(shù)。隨著Urenco、Areva(Orano 前身)、Rosatom逐漸進(jìn)入世界鈾濃縮市場(chǎng), 美國(guó)在西方鈾濃縮市場(chǎng)上的地位開(kāi)始下降,美國(guó)鈾濃縮產(chǎn)業(yè)陷入低谷,目前已經(jīng)喪失生產(chǎn)能力。為奪回技術(shù)優(yōu)勢(shì),美國(guó)一直將第三代鈾濃縮技術(shù)即激光鈾濃縮技術(shù)作為重點(diǎn)發(fā)展方向,以期在下一代商業(yè)鈾濃縮技術(shù)上先人一步。我國(guó)應(yīng)堅(jiān)持鈾濃縮先進(jìn)技術(shù)研發(fā),保障科研投入力度及人才培養(yǎng),推動(dòng)安全性與經(jīng)濟(jì)性的大幅度提升,以先進(jìn)技術(shù)贏得市場(chǎng)地位。
第一作者簡(jiǎn)介:
石磊,中核戰(zhàn)略規(guī)劃研究總院工程師,長(zhǎng)期從事核燃料循環(huán)產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略、政策研究、市場(chǎng)分析等軟課題研究工作。