铀：供应、需求和合同的基本原理

什么是铀？它为什么如此重要？

铀是一种天然存在的放射性元素，存在于地壳中，主要用作核反应堆的燃料。铀在元素周期表中用“U”表示，它是一种重、高密度且相对丰富的元素。它的同位素铀-235和铀-238在核裂变中起着至关重要的作用——核裂变是原子核分裂并在核反应堆中释放能量的过程。

在民用领域，铀为核反应堆提供动力，这些反应堆发电量约占全球总发电量的10%。在法国、斯洛伐克和乌克兰等国，核电占全国电力供应的50%以上。

此外，随着全球关注点转向更清洁的能源以应对气候变化，核能的低碳足迹改善了铀的长期需求前景。

铀还用于海军推进系统，特别是潜艇和航空母舰，并在放射性药物和科学研究中也有少量应用。

然而，铀的主要用途在于通过一套完善的供应链为商业核反应堆提供燃料，该供应链涵盖采矿、选矿、转化、浓缩和制造等环节。

随着对可持续和低排放能源的需求不断增长，了解铀作为一种资源的特性——包括其地质储量、生产机制和市场结构——对于能源规划和投资策略而言变得日益重要。

从最初的开采到最终的使用，铀在核燃料循环中的整个过程涉及大量的基础设施、漫长的生产周期以及严格的监管——所有这些都导致了其复杂且往往不透明的市场动态。

本文将探讨铀的基本特性，重点关注其需求驱动因素、全球供应动态以及支撑其在原子时代商业可行性的燃料合同的复杂性。

全球核需求如何影响铀的使用

铀的需求与全球核反应堆的运行密切相关，而核反应堆需要稳定且长期的核燃料供应才能高效运行。每个反应堆通常每12至24个月更换一次燃料，每年消耗18至25吨铀，具体消耗量取决于反应堆的设计、容量和运行参数。

截至2024年，全球已有超过440座商业运行的核反应堆，另有更多反应堆正在建设或规划中，尤其是在亚洲。中国、印度和俄罗斯都制定了积极的核能扩张计划，这反映了其能源安全目标和气候承诺。此外，西方国家也重新燃起了对核能的兴趣，力求在碳排放目标和基荷可靠性之间取得平衡。

短期内，铀的需求弹性相对较低。一旦反应堆建成，即使在市场波动时期，也必须保持稳定的燃料供应。

因此，反应堆运营商通常会提前数年通过长期合同（通常为 5-10 年）采购铀，以对冲供应风险和价格波动。

除了初级铀消耗外，二次供应——例如再浓缩尾矿、降级混合的武器级材料和回收燃料——也对全球供应有所贡献。然而，这些来源有限，且受政治因素影响，如果没有持续的矿山生产，不足以满足不断增长的需求趋势。

此外，小型模块化反应堆 (SMR) 等新兴技术以及快中子增殖反应堆的发展可能会影响未来的铀需求模式，并有可能提高产量和燃料效率。虽然 SMR 有望实现灵活分布式发电，但其对铀消费的影响仍有待商业部署。

值得注意的是，全球需求预测受到地缘政治、监管和社会因素的影响。

例如，福岛核事故后日本的反应堆重启速度低于预期，而德国则已完全淘汰核电。相比之下，中国和阿联酋新建的大型核电站则带来了新的需求增长。

总体而言，铀需求预测取决于核反应堆的部署、现有核电站的延寿、公众接受度以及气候行动的紧迫性。根据世界核能协会的预测，如果长期气候目标得到积极推进，到2040年，全球铀需求量可能从每年约6万吨增加到超过10万吨。

了解需求不仅需要反应堆的数量，还需要了解影响核电站寿命的政策、设计进展以及核能发展方面的国际合作。

铀的供应和可用性受哪些因素驱动？

铀的供应取决于原生矿产量、二次来源和库存消耗之间的平衡。历史上，原生矿产量满足了全球大部分铀需求，但近年来，公用事业库存、政府和再加工材料弥补了这一缺口。

原生矿开采仍然是铀供应的基石。主要生产国包括哈萨克斯坦、加拿大、纳米比亚、澳大利亚和乌兹别克斯坦。特别是哈萨克斯坦，已成为主导力量，占全球铀产量的40%以上，主要采用原地浸出（ISR）技术，这是一种成本效益高且环境友好的技术。

然而，铀矿开采具有很强的周期性。矿山建设是资本密集型的​​，审批和开发周期长，而且经常面临当地民众的反对。

鉴于2010年代铀价低迷，几家主要生产商削减了产量、暂停了运营或推迟了新项目。这种战略性减产导致市场供应紧张，这意味着目前的产量仅能满足反应堆需求的70-80%左右——这一缺口部分由现有库存和二次来源填补。

二次供应包括退役的军事库存、商业剩余以及各种回收利用方法。虽然这些来源在历史上发挥了重要作用——例如美俄之间的“百万吨级核能转化为兆瓦级能源”计划（1993-2013年）——但它们大多被认为是有限的，而且未来可靠性较低。

对新铀矿的勘探仍在继续，但发现的矿藏相对较少。从发现到投产可能需要十年或更长时间。此外，矿山经济效益对市场价格高度敏感；价格过低会导致新项目在经济上不可行，从而引发未来的供应问题。

此外，地缘政治因素也会影响铀的供应。中国和美国等国的出口政策、贸易限制和战略库存调动都增加了问题的复杂性。例如，西方公用事业公司近期为减少对俄罗斯转化和浓缩服务的依赖而采取的措施，凸显了全球供应链的脆弱性。

公用事业公司、贸易商和政府持有的库存既起到缓冲作用，也起到投机作用。公用事业公司可能会在价格低迷时期动用库存来推迟采购，一旦市场情绪转变，就会大规模重返市场——从而形成需求和价格波动的周期性波动。

供应还会受到洪水（例如卡梅科公司的雪茄湖洪水）、全球疫情或改变项目可行性的监管措施等意外中断的影响。

在这方面，长期合同信号对于规划未来生产的矿商至关重要。

从中长期来看，可能需要新增产能才能满足需求增长预测。铀价持续上涨可能会重新激发勘探热情，加速闲置产能的重启，并催生新的采矿项目。