原子力が徹底的な脱炭素化に不可欠な要素であると世界がますます認識するようになり、原子力グレードの黒鉛の需要が顕著に復活しています。{0}}この高度に特殊化された形態の黒鉛は、いくつかの先進的な原子炉設計、特に高温ガス冷却炉 (HTGR)、溶融塩炉 (MSR)、小型モジュール型原子炉 (SMR) などにおいて、重要な中性子減速材および構造材料として機能します。複数の国が次世代原子力計画を推進しているため、核黒鉛市場はニッチなメンテナンス主導の部門から、新規建設活動に支えられた成長市場へと移行しつつあります。-
世界の核黒鉛市場は、2025 年に約 14 億 4,000 万米ドルに達し、人造黒鉛が市場シェアの 66.85% を占め、続いて等方性黒鉛が 25.21%、押出黒鉛が 7.94% でした。PW Consult.... ガス冷却炉は、8 億 3,052 万米ドルで市場収益の 58% 近くを獲得し、需要を牽引しました。これは、先進的なガス炉の稼働フリートと世界中で開発中の新しい高温ガス炉プロジェクトのパイプラインPW Consult.... より広範な高温ガス-冷却炉市場自体は、2025 年の 38 億米ドルから 2034 年までに 92 億米ドルまで 10.3% の堅調な CAGR で成長すると予測されており、itDataintelo とともに核黒鉛の需要を直接牽引しています。
原子炉における黒鉛の基本的な役割は、その例外的な核特性に由来しています。グラファイトは中性子吸収断面積が非常に小さいため、制御された核分裂連鎖反応を維持するために不可欠な高速中性子を捕捉せずに効率的に減速（緩和）します。-また、最新型原子炉の最高 1,000 度以上の高い動作温度でも優れた構造的完全性を維持しながら、原子炉の炉心から熱を除去するための良好な熱伝導性を提供します。これらの特性と放射線安定性および化学的不活性を組み合わせることで、ガス冷却炉設計においてグラファイトはかけがえのないものとなっています。-
核グレードのグラファイトの性能仕様は非常に厳しいものです。-純度要件は非常に厳しく、通常、ホウ素当量含有量は 5 ppm 未満である必要があります。これは、微量の中性子吸収元素でも原子炉の効率と安全マージンが低下するためです。PW に相談してください。構造強度と照射下での寸法安定性を確保するには、最小の気孔率で密度が 1.50 g/cm3 を超える必要があります。また、材料は、原子炉の数十年にわたる運転期間にわたる、よく特徴付けられた寸法変化や熱伝導率の変化など、予測可能な照射挙動を示さなければなりません。{7}}これらの仕様を達成するには、厳密に管理された原材料の選択、特殊な成形プロセス、製造全体にわたる厳格な品質保証が必要です。
中国は、石島湾 HTR PM 実証プラントが商業運転を開始し、核黒鉛部品に対する国内の持続的な需要を促進するなど、高温ガス炉の商業化における世界的リーダーとして浮上しています。アジア太平洋地域は、中国の積極的な核拡張計画と第 4 世代原子炉技術の継続的な研究に支えられ、世界の核黒鉛市場をリードしています。中国の大手黒鉛生産者は、国内の核グレード黒鉛生産能力の開発に多額の投資を行っており、近年、輸入代替が大幅に進展しています。{4}}西側市場では、北米と欧州が SMR 開発と核融合エネルギー研究に焦点を当てており、どちらも先進的な黒鉛材料を必要とします。
恵県金城研磨材および黒鉛金型工場は、原子力グレードの認定コンポーネントを直接生産しているわけではありませんが、{0}高純度黒鉛材料の専門知識と精密機械加工能力を通じて、より広範な原子力サプライ チェーンに貢献しています。- 1984 年に河南省恵県市で設立された同社は、高温工業炉、半導体処理装置、冶金用途向けの高密度、高純度のグラファイト コンポーネントを製造する数十年の経験があります。-その多くは核黒鉛技術と基本的な材料要件を共有しています。{6}}
Jincheng Graphite は、高度な粉末配合、高圧成形、複数回の真空含浸サイクル、および高温黒鉛化プロセスを使用して、制御された純度、均一な密度、優れた熱安定性を備えた静水圧成形黒鉛材料を製造しています。-半導体結晶成長炉や希土類電解セルで同社の製品を成功に導くこれらの同じ材料特性は、原子力用途の厳しい要件にも直接応用できます。同社の 50+ CNC マシニング センターは、寸法公差が厳しい複雑なグラファイト形状の精密加工を可能にします。これは、安全性と性能にとって正確な適合が重要である原子炉コンポーネントに不可欠な機能です。
最大加工寸法 1,000 mm、年間生産額 2,000 万人民元を誇る Jincheng Graphite は、原子力産業の拡大を支えるグラファイト サプライ チェーンの基盤を形成する中規模の専門メーカーです。-原子力の完全な認定には広範な試験、規制当局の承認、長期投資が必要ですが、同社は材料純度、密度管理、加工精度の継続的な進歩により、成長する原子力黒鉛エコシステムに直接的および間接的なサプライヤーとして参加するのに十分な地位を築いています。-
今後を展望すると、核黒鉛市場は機会と課題の両方に直面します。機会の側面では、カーボンニュートラルを求める世界的な推進により、原子力発電に対する政府の支援が新たに推進されており、世界中で数十のSMRおよび先進的原子炉プロジェクトが開発中です。大型の HTGR ユニット 1 基には 500～3,000 トンの原子力グレードの黒鉛が必要です。つまり、新しい原子炉の建設がわずかな数であっても、市場の需要は大幅に増加することになります。-課題としては、核黒鉛の認定は非常に厳格で時間と費用がかかるプロセスであり、新規サプライヤーにとっては高い参入障壁となっています。-規制の状況も国によって大きく異なるため、国際的なサプライヤーにとっては複雑さが増します。こうした課題にもかかわらず、技術力と長期的な戦略的ビジョンを備えた黒鉛メーカーにとって、原子力ルネサンスは先進黒鉛材料分野における最も魅力的な成長機会の 1 つです。-
