核能供汽与核电增容双轮提速，高通量管换热器迎发展机遇

2026年10月6日，谷歌与星座能源（Constellation Energy）宣布长期清洁能源合作：升级改造美国11座核电机组，为PJM电网新增约890兆瓦核电装机——相当于一座大型常规核反应堆或数座小堆的出力，星座能源投资超43亿美元，首个增容预计2028年落地；双方另签2700兆瓦、为期15年的供电协议。这是继2024年谷歌与Kairos Power签下全球首个企业级小堆购电协议后，科技巨头再度以长期协议锁定核电资源。
全球核电“增容”提速，高效换热设备需求显现
此次协议的看点在于核电“增容”：不新建电站，而是升级在运机组的蒸汽发生器、汽轮机与数字化控制系统，提升热效率与发电能力。在AI数据中心电力需求快速增长的背景下，核电“存量增容＋新建小堆”成为两条并行主线，而蒸汽发生器等换热设备的升级与新建，正是高效换热设备的用武之地。
国内核能供汽加速：从示范走向规模化
国内核能综合利用特别是核能供汽，正从示范走向规模化：2024年6月，田湾核电“和气一号”建成投产，成为我国首个工业用途核能供汽项目；2025年11月，海南昌江核能供汽项目正式向园区企业稳定供汽，蒸汽价格较传统能源低20%至30%；2026年1月，全球首个“华龙一号”与高温气冷堆双堆耦合项目——江苏徐圩核能供热发电厂开工，规划年供工业蒸汽3250万吨、每小时8000多吨。核能供汽正为高效换热设备打开新的应用空间。
核能供汽原理与技术挑战
核能供汽是一种清洁、高效、安全的新型工业供热方式。它以核反应堆产生的热量作为热源，通过多回路物理隔离设计，在确保放射性物质零泄漏的前提下，将巨大热能转化为高品质工业蒸汽。与燃煤锅炉相比，核能供汽具有零碳排放、供应稳定、规模效应显著等突出优势。
核供汽堆一般采用三回路设计，各回路相互独立，在换热过程中只有热量的传递、不存在介质的交换，因而不会有任何放射性物质进入用户管道。整个过程安全可靠，大致可分为以下三个步骤：
1)热量的产生（一回路）：这是核能的“源头”，位于核反应堆内。核燃料发生裂变反应，释放出巨大热量，用来加热一回路的冷却剂。这个回路是唯一具有放射性的部分，被严密地封闭在核岛的安全壳内；
2)热量的传递（二回路）：一回路的热量通过主蒸汽发生器将二回路的水加热成高温高压的蒸汽。按常规核能发电流程，二回路产出蒸汽的主要任务是驱动汽轮机发电，而核能供汽则是将这部分蒸汽作为热源输送到下一个回路。
3)热量的利用（三回路）：这是专门为生产工业用蒸汽而设置的回路，生产的过热蒸汽经由管网输送至最终用户。
三条回路之间相互隔绝，结合多重监测与快速切断装置的密切配合，最大程度地保证了工业蒸汽的安全性。
核能供汽的最终目的是利用热量的传递实现能量的利用，换热器，尤其是蒸汽发生器，是实现这一目的的主要设备之一。
位于常规岛的二回路蒸汽发生器是流程中的关键设备之一，具有换热负荷高、操作条件波动明显的特点，若采用传统光管换热器，则存在设备尺寸过大的情况，叠加高温高压的设计条件，再加上核电相关设备安全性能要求高等特点，设备制造及检验难度极高，因此也导致了设备成本的急剧增加。为此有必要考虑对传热元件进行强化，尽可能减小设备尺寸，为制造及后期运行和维护提供便利。
作为一种强化沸腾传热的高效换热管，高通量管具有以下优势，尤其适合此类工况：
1）传热系数高
高通量管沸腾侧的给热系数为光管的3～8倍，从而大幅度提高了设备的总传热系数。
2）传热温差小
大量汽化核心的存在使得气泡曲率半径增大，最小传热温差仅为普通光管的1/4～1/7。
3）临界热通量高
高通量管的临界热通量比光管高1.5～2倍，能有效减缓过大温差导致的传热恶化。
4）不易结焦、结垢
液体扰动剧烈、循环速率高，对换热管表面有清洗作用，不易结垢；沸腾侧传热系数高使得管壁温度低，不容易结焦；多孔层的孔径远小于污垢颗粒直径，阻止污垢颗粒进入多孔层。
上述特点使得同等工艺条件下的高通量管换热器比光管换热器尺寸小/台位少，金属消耗量少，一次性投资低；重量轻、占地面积小，土建、安装、维修费用省。从另一个角度考虑，相同尺寸的高通量管换热器与光管换热器相比，工艺参数调整空间更大，更有利于系统的稳定运行，这对于核能供汽系统也至关重要。
深耕强化传热技术，公司积极布局核能领域
广厦环能是一家专业从事强化传热技术研究及高效换热器研发、设计、制造、销售及服务的国家级高新技术企业、国家级专精特新“小巨人”企业，主要产品包括高通量换热器、高冷凝换热器、波纹管换热器及降膜蒸发器等，广泛应用于炼油、石油化工、煤化工、LNG、电力等行业。
在核能领域，公司依托强化传热技术优势，持续推进技术储备与业务布局：
2024年3月，公司与上海核工程研究设计院股份有限公司签订《高通量管换热器联合研制合作协议》，围绕核电工业蒸汽领域的蒸汽转换设备（高通量管换热器）等新型高效换热器开展合作，共同研制产品、开拓市场；
公司在应用于核能领域的高效换热管的研制和性能测试方面均取得预期效果，并与国内权威核能研究机构签订合同，共同开展换热器设计计算软件以及核能供汽高效换热器的试验验证等相关工作；
公司积极推进新产品在核能工业蒸汽项目上的落地，并开展对SMR相关技术的探索。
机遇与风险：理性看待核能领域发展空间
从产业趋势看，全球核电增容、小堆商业化与国内核能供汽的规模化推进，正持续拓宽高效换热设备的应用场景；核能供汽“大热负荷、紧凑化、高可靠”的要求与高通量管的强化沸腾传热特性高度契合，公司产品和技术储备已具备参与相关市场的技术基础。
同时提示：核能业务周期长、门槛高，从研制、验证到形成订单并规模化应用存在较大不确定性，公司核能业务尚处早期、未形成批量化订单，产业政策与市场需求变化也可能影响推进节奏。