1 一次供給:缺口持續擴大,區域錯配或加劇供應風險
陸地鈾礦儲量相對稀缺,資源分布集中,存在區域錯配。據世界核協會數據,截至2023 年,全球已探明的鈾資源儲量為793.5 萬噸金屬鈾(開采成本低于260 美元/公斤鈾),其中可采資源量為592.57 萬噸(開采成本低于130 美元/公斤鈾)。海水中鈾礦資源豐富,但海水含鈾濃度低,1000 噸海水鈾含量只有3 克,海水提鈾工藝復雜,成本較高,目前尚難以大規模商業應用。
從分布上看,全球鈾礦資源集中,鈾礦儲量CR6 高達74%。全球鈾礦資源儲量最大的國家是澳大利亞,占全球總量的28.2%,其次為哈薩克斯坦和加拿大,分別占全球總量的13.7%和9.8%,全球前三大鈾礦資源儲量國家合計占全球總量的52%。其中,哈薩克斯坦是全球開采成本最低的國家,其成本低于40 美元/公斤鈾的可采資源量超過該國總資源量的50%。澳大利亞雖然已探明鈾礦資源量排名第一,但其開采成本較高,90%以上的資源量開采成本在80-130 美元/公斤鈾。
鈾的一次供應指直接從鈾礦山和水冶廠加工生產的鈾,近年來一次供應約滿足90%的核電需求。由于福島核事故影響,2011 年至2021 年天然鈾市場價格長期低迷,大量礦山減產、停產,產量大幅下降。2020 年全球鈾產量為4.77 萬噸,為2013 年以來最低,近三年隨著核電需求復蘇天然鈾產量有所回升,2022 年全球鈾產量達到4.94 萬噸。鈾礦開采方式已由地下礦山開采逐步轉向原地浸出法,1990 年約55%的礦石供應來自地下礦山開采,而2022 年原地浸出法開采占產量的55%以上。
全球鈾礦生產集中度很高,前五大鈾生產國生產總量占全球的85%。2022 年全球天然鈾產量4.94 萬噸,其中前五大鈾生產國為哈薩克斯坦、加拿大、納米比亞、澳大利亞和烏茲別克斯坦,其產量分別占全球總量的43%、15%、11%、9%、7%,中國天然鈾產量為0.17 萬噸,約占全球總量的3%。由于過去10 年鈾價長期低迷,全球鈾礦生產企業紛紛減產,近年來鈾礦增量主要來自加拿大。據核行業咨詢公司UxC 報告,2024 年全球天然鈾產量約5.89 噸鈾,同比增長8.2%。2 二次供給:彌補一次供給缺口,消耗有望加速
鈾的二次供應包括天然鈾和濃縮鈾庫存、乏燃料回收、欠料供應及貧鈾再濃縮(尾礦)。近年來鈾礦市場供需趨緊,一次供給存在較大缺口,二次供應形成了有效補充。
天然鈾和濃縮鈾庫存:由核電業主及政府持有的民用庫存是最主要的二次供應來源。
截至2020 年底,核電業主持有的總庫存約為28.2 萬噸金屬鈾,其中美國持有4.1 萬噸、歐盟持有4.2 萬噸、中國持有12.9 萬噸、印度持有0.96 萬噸、其他東亞國家持有6 萬噸。近年來,核電業主以外的商業實體如斯普洛特實物鈾信托基金(SPUT, Sprott PhysicalUranium Trust)等出于投資目的也大量持有鈾庫存,據美國能源信息署數據,截至2023年底,美國交易商和經紀人持有約1.29 噸鈾,相比2015 年增加了約6 倍。
乏燃料回收:乏燃料即經受過輻射照射、使用過的核燃料,含有大量未用完的可增殖材料鈾-238 或釷-232、未燒完的和新生成的易裂變材料钚-239、鈾-235 或鈾-233 以及其他超鈾元素。通過對乏燃料進行后處理回收的鈾稱為再處理鈾(RepU),通常儲存起來已被未來再利用。而從乏燃料中分離出的钚則被用于混合氧化物燃料(MOX),可以在獲準使用混合氧化物燃料(MOX)的反應堆中再利用。受限于處理廠數量和高放射性廢物處置困難,以及高于一次供應開采的成本,乏燃料回收短期只能作為供應補充而難以放量。
據國際原子能機構,截至2023 年1 月,全球共有26 座反應堆可以使用混合氧化物燃料(MOX),僅占世界運行反應堆總數的6%。
離心機欠料供應:鈾濃縮過程為通過離心機分離鈾-235 和鈾-238,其運行模式取決于原料投入量,當供給大于需求時,廠商可以通過減少投料量以提高離心機利用率,從而減少對天然鈾的需求并形成額外的鈾供給。據世界核協會預計,到2020 年代中期,這一來源每年或提供0.35-0.70 萬噸的鈾。
貧鈾再濃縮:貧鈾庫存是鈾的另一供應來源,但僅在閑置或低運營成本的濃縮產能中才具備經濟效益。據國際原子能機構,截至2023 年,全球貧鈾庫存約220 萬噸,美國、歐洲和俄羅斯的貧鈾庫存量已經很大,但每年還將增加5 萬噸。