小型模块化反应堆（SMRs）：为AI爆发式能源需求赋能的核能关键

投资要点

TradingKey - 小型模块化反应堆（SMRs）是一种紧凑式、工厂预制的核反应堆，旨在提供清洁、可靠的能源，以满足人工智能数据中心激增的需求，而当前美国电网36% 依赖石油、36% 依赖天然气，可再生能源供应不稳定，难以支撑这一需求。预计到 2030 年，SMRs市场规模将达 70 亿美元，但该领域仍面临监管审批与供应链挑战，不过目前正通过简化审批流程及全球范围内的开发推进发展。

NuScale Power依托成熟技术与政府支持资金，尽管仍面临监管障碍，但其稳定性与可预期的进展对偏好低风险的投资者具有吸引力。而Oklo凭借创新性更强但风险也更高的微型反应堆，吸引着愿意承担风险的投资者，他们看好其颠覆性的灵活设计，不过该技术仍面临重大的监管与工程不确定性。两家企业能否成功，关键都在于能否克服这些障碍，从而推动人工智能进一步增长，同时帮助全球实现低碳目标。

行业概况

还记得 OpenAI 与英伟达宣布建立战略合作伙伴关系，计划部署 10 GW的GPU系统，并投入高达 1000 亿美元，为下一代人工智能数据中心提供动力吗？这无疑是计算能力的巨大飞跃，但数据显示，美国能源结构中仍有 36% 来自石油、36% 来自天然气、9% 来自煤炭，仅 10% 来自核能。我们实际上是把一个电力需求极高的AI引擎固定在一个由老化的化石燃料电厂和难以预测的风能和太阳能组成的电网上。

来源：国际能源署，TradingKey

这种供需错配让SMRs成为无法忽视的解决方案。这类工厂预制的反应堆模块可快速运输与组装，能 24 小时不间断运行且零排放，还可与可再生能源互补,在无风、无日照时保障电力供应。目前市场预测，到 2030 年SMRs领域规模将达 70 亿美元，但考虑到人工智能数据中心对全天候电力的需求，这一数字显然过于保守。

如今，监管瓶颈正逐步缓解，工厂产能也在提升，SMRs有望成为未来数字能源的基础，推动这一细分领域从小众赛道转变为全球人工智能驱动增长的核心引擎。

小型模块化反应堆简介

SMRs正在重塑核能领域的格局。不同于上世纪那些占地广阔、发电功率达数吉瓦的大型核电厂，SMRs提供的是紧凑式核反应堆模块，单个模块发电功率最高可达 300 兆瓦。这些模块在工厂预制完成后，运至现场进行组装。这种模块化模式不仅简化了建造流程、减少了所需人员配置，还让公用事业公司与创新企业能够逐步增加装机容量，既匹配能源需求，又将前期风险降至最低。

来源：国际核能机构、TradingKey

SMRs的发展历程分为四个明确阶段：设计认证、场地许可、模块工厂建造、现场组装与调试，具体如下：

Ÿ 概念与设计认证：厂商需依据《联邦法规汇编》第 10 篇第 52 部分，向美国核管理委员会（NRC）提交设计认证申请（DCA），其中需包含安全分析、系统说明及测试数据。若规则制定通过，将获得标准设计认证，后续申请者无需再对核心安全特性重新评估。

Ÿ 场地许可与审批：申请者需依据《联邦法规汇编》第 10 篇第 52 部分，申请早期场地许可（ESP）或综合许可（COL），后者整合了建造许可与运行许可。综合许可申请需包含环境影响报告书（EIS）、地震与水文研究、应急规划区方案及安全评估；获得核管理委员会批准后，方可开展场地清理与建造工作。

Ÿ 制造与模块化建造：获得场地许可与设计认证后，反应堆模块（包括压力容器、蒸汽发生器、控制系统）将在工厂内按严格的质量保证体系进行制造。这种模块化模式确保了生产的可重复性、加速了生产进度，并最大程度减少了天气因素导致的工期延误。

Ÿ 组装、调试与运行：模块运至现场后，如同拼图般进行组装，并与电厂辅助系统连接。随后，许可证持有者需完成综合许可中规定的检查、测试、分析与验收标准（ITAAC），之后方可装载核燃料、进行首次临界测试，并在核管理委员会的监管下进入商业运行阶段。

国际核能机构的图表显示，SMRs能够填补小型与大型反应堆之间的成本差距：尽管大型反应堆具备规模经济优势，但SMRs虽初始成本较高，却能通过将现场作业转移至工厂、像乐高积木一样组装标准化模块的模式，逐步降低成本、积累经验。

来源：国际核能机构

通过简化设计、使用可重复部件、协调多个辖区的安全审查、在受控环境下批量生产模块，SMRs的单位资本成本正稳步下降。随着批量生产的成熟与监管标准的统一，SMRs的成本曲线将逐步向大型反应堆靠拢，从而有效弥合小规模灵活性与大规模经济性之间的鸿沟。

来源：美国能源部

全球范围内的进展也印证了这一发展势头。根据世界核协会的全球SMRs追踪报告，全球已提出 127 种不同的SMRs设计方案，其中 74 种处于积极开发阶段，7 种已投入运行或正在建造中。美国在该领域处于领先地位，拥有多个开发项目：

来源：NuScale，路透社，核能商业平台，能源促进增长组织，国际核能机构，美国核管理委员会，世界核协会，TradingKey

中国、俄罗斯、阿根廷、英国等国家也在同步推进SMRs项目。这些举措共同体现了全球能源向模块化核解决方案转型的趋势，这类方案既能提供可靠、低碳的基荷电力，也能为新兴应用场景从离网采矿营地到人工智能优化的数据中心提供灵活电力。

来源：国际核能机构

监管与行业挑战

小型模块化反应堆仍面临重大的监管与行业挑战。许可审批是一个多步骤的漫长过程，既需要通用设计认证，也需要针对具体场地的许可，导致项目周期延长、风险叠加。即便像NuScale那样已获得设计认证的企业，仍需应对额外监管障碍，其建造工作至少要推迟到 2026 年才能启动。

国际项目经验表明，仅靠模块化建造并不能保证工期，工厂产能瓶颈、供应商短缺及实际建造中的延误，多次导致项目进度偏离原计划。在美国，先进核燃料本地供应商短缺、成本攀升、劳动力老龄化等问题进一步加剧了这些风险，而项目所有权归属与公众接受度仍是关键挑战。即便有政府担保，多数技术、供应链与监管层面的不确定性，仍在影响SMRs部署的速度与可行性。

两种截然不同的SMRs投资叙事

NuScale Power（股票代码：SMR）与Oklo公司（股票代码：OKLO）是美国仅有的两家纯SMRs开发上市公司，但 2025 年两者的市场表现却大相径庭。

来源：TradingView

2025年初，在总统支持和政策重振的推动下，NuScale股价飙升逾120%，一度达到近54美元的高点。然而，随着许可瓶颈和能源部资金延迟再次出现，该股回吐了约三分之一的涨幅，到9月底收于36美元，尽管仍是年初水平的两倍多，但已远低于峰值。

与此同时，Oklo股价则一路飙升，从SPAC收购后的25美元飙升至9月份的115美元，涨幅超过400%，这完全得益于市场热情和资金流入，尽管Oklo没有获得设计认证或场地许可。

这种鲜明的分化反映了更深层次的动态：NuScale的股价与可衡量的进展和监管风险降低紧密相关，而Oklo的交易几乎完全基于其在柔性微反应堆领域颠覆性先发优势的口碑和前景。

技术比较与容量灵活性

NuScale 的技术核心是 NuScale 动力模块™ (NPM)，这是一种独立的、经 NRC 认证的轻水反应堆，每个模块固定输出 77 MWe 的电力。NPM 工厂化制造，标准化且经过验证，每个模块可自主运行，每 18-21 个月更换一次燃料。该设计借鉴了压水反应堆 (PWR) 数十年的可靠性，允许电厂业主以 4、6 或 12 个 NPM 的增量建造核电站。

来源：NuScale

相比之下，Oklo核电公司的极光微堆是一种灵活的钠冷快堆，可以在单一认证平台上连续调节15兆瓦至75兆瓦的输出功率，无需重新提交监管文件或进行工厂改造。极光微堆的核心可以在两次换料之间运行整整十年，消耗超铀废料，热效率达到约45%，明显高于NPM约33%的水平。考虑到其快速谱设计和液钠冷却技术，这种灵活性的代价是需要更多定制工程、专门的燃料处理以及额外的监管挑战。

来源：Oklo

简而言之，NuScale的NPM 凭借成熟压水堆技术，具备确定性、安全性与模块化标准化优势，首台机组成本可预期且监管风险较低；而Oklo的极光为追求效率与真正的设计灵活性，需应对更严峻的许可审批与工程障碍，但对愿意承担额外风险的投资者而言，其潜在回报也相当可观。

部署策略与合作伙伴生态

NuScale已锁定2029年运营目标，并签署了正式的资本支持协议、约6亿美元的美国能源部成本分摊奖励以及与UAMPS、TVA、RoPower和ENTRA1签订的电力购买合同。NuScale通过正式的成本分摊拨款和公用事业合同吸引规避风险的机构资本，确保每个许可里程碑都与承诺的承购量和资金相对应。

Oklo核电站目前仍处于核管理委员会的预申请阶段，尚未获得场址许可。因此，它构建了一个由美国国防部、Diamondback Energy、KHNP和ABB签署的非约束性谅解备忘录（MOU）组成的叙事驱动型生态系统，并在未获得美国能源部奖励或获得许可的反应堆的情况下，与硅谷财团（Hydrazine Capital，成员包括Peter Thiel、Dustin Moskovitz、Ron Conway、Kevin Efrusy和Tim Draper）合作。

财务状况与融资现状

由于没有商业收入，关键财务指标侧重于现金流和估值倍数。NuScale的现金状况由多次股权融资和成本分摊奖励积累而成，按目前的资金消耗水平，可支持约4.4年的运营，足以达到关键的监管和商业化里程碑，但可能需要进一步的资本来扩大规模。

Oklo拥有6.83亿美元的现金余额和较低的当前资金消耗率，因此拥有更长的运营时间，其中3.06亿美元直接来自其SPAC合并。虽然这为早期工作提供了强大的财务灵活性，但随着Oklo从概念阶段转向建设阶段，成本将不可避免地加速增长。

来源：NuScale, Oklo, TradingKey

风险因素

· 监管审批流程漫长且存在不确定性，给项目执行与融资带来重大风险。

· 关键部件与浓缩铀的供应链受限，可能导致建造延误与成本上升。

· 两家公司目前均未获得明确的商业订单，未来数年将面临 “只烧钱、无收入” 的局面。

· 地方反对情绪与公众对核安全、核废料的担忧，可能导致新项目停滞或延期。

· 政府担保虽能为融资提供便利，但会将财务风险从开发商转移至纳税人，而核心的技术与工期风险仍未解决。

结论

小型模块化反应堆领域正进入关键发展阶段，其进展取决于能否协调监管改革、供应链准备与新型融资模式，以满足人工智能数据中心等行业激增的能源需求，并推动全球脱碳进程。

Oklo的吸引力主要面向两类投资者：愿意承担早期设计与监管风险，且希望在先进微型反应堆领域抢占先发优势的人。与之相反，NuScale凭借稳步推进的进展、公共资金支持及对合规的重视，持续吸引着偏好低风险的投资者，他们更看重经过验证的技术、稳固的政府合作关系与长期公用事业合同。

这两种截然不同的发展路径表明：尽管市场热情与资本已重新流向先进核能领域，但在这个快速演变的能源格局中，谁能最快将愿景转化为已获许可的项目与可靠的收入，谁才能成为长期赢家。