美国初创公司Ampera首秀3D打印核反应堆模块，目标直指数据中心

近日，美国初创公司Ampera对外宣布，其成功展示了全球首个完全通过3D打印技术制造的核反应堆模块。该公司表示，这一技术突破将为新一代工业化制造的核电站奠定基础。

技术突破与市场定位

据Ampera方面透露，这项全3D打印的核反应堆模块，采用了增材制造工艺，将反应堆的核心部件通过逐层打印的方式一体化成型。其核心优势在于能够大幅缩短制造周期、降低生产成本，并减少对传统供应链的依赖。

“该技术将为新一代工业化制造的核电站奠定基础，并计划未来将其主要销售给数据中心运营商。”——Ampera公司声明

这一技术进展意味着，核电站的建设模式有望从传统的现场施工转向工厂化预制，从而提升项目的可复制性和落地速度。

面向数据中心的应用前景

Ampera特别指出，其市场策略明确瞄准数据中心运营商。随着人工智能、云计算等领域的快速发展，数据中心面临着日益增长的电力需求，而核能的高能量密度和零碳排放特性使其成为替代化石能源的潜在选项。

• 工业化制造：3D打印技术使反应堆模块能够实现标准化、批量化生产，有望突破传统核电项目的工程瓶颈。
• 销售对象明确：公司计划将这类小型化、模块化的核反应堆主要供应给数据中心，以应对其持续攀升的用电需求。

目前，该技术仍处于展示阶段，距离大规模商业化部署仍需通过后续监管审批与安全测试。

Ampera展出3D打印微型钍反应堆 采用次临界系统设计

据CNMO科技了解，能源初创企业Ampera近期展出了一款采用3D打印工艺制造的微型反应堆。该反应堆核心及由碳化硅制成的压力容器均通过增材制造技术生产，公司创始人兼首席执行官Brian Matthews表示，现代制造方法能够显著加快新型反应堆概念的上市速度。

基于钍燃料的次临界系统

该反应堆设计基于钍燃料，属于所谓的“次临界系统”。其核心特点在于，燃料无法自行维持链式反应，这一特性被认为能大幅降低功率失控的风险。反应堆使用的燃料是基于TRISO颗粒的固体燃料，这些颗粒由钍燃料核心和包裹其外的多层陶瓷及碳保护层构成。

“次临界系统”指反应堆中核燃料无法独立维持链式反应，需依赖外部中子源持续驱动才能运行的核反应装置。

需外部中子源维持运行

由于钍本身不能直接裂变，反应堆需要外部中子源来启动和维持运行。Ampera公司表示，其拥有名为“Neutron Driver”的专有技术，可提供所需的中子驱动，但未透露具体的实现细节。

TRISO颗粒结构解析

• 燃料核心：使用钍作为主要燃料成分。
• 保护层：由多层陶瓷及碳材料包裹，形成密封结构。

这一燃料设计通常被认为具有更好的安全性，其颗粒包覆层可有效阻挡裂变产物释放，但具体安全性评估仍取决于实际工程验证。

Ampera推出钍基微型反应堆：3D打印核心可连续运行30年

Ampera公司近日公布其钍基微型反应堆的设计细节，该反应堆核心采用复杂的螺旋状（gyroid）结构，通过3D打印制造，声称可连续运行长达30年而无需更换燃料。

核心设计：螺旋状结构提升热传输效率

Ampera强调，其反应堆核心的内部几何形状为螺旋状（gyroid），这种结构拥有巨大的表面积，能够实现高效的热量传输。传统制造工艺极难实现该几何形状，但3D打印技术恰好解决了这一制造难题。

“该反应堆核心可连续运行长达30年而无需更换燃料。”——Ampera公司

电力输出与规划

根据规划，Ampera的反应堆模块将提供15或30兆瓦的电力输出。该公司表示，这一功率足以满足一个典型数据中心的能源需求。更大功率的版本也已在计划中。

专业名词解读：螺旋状（gyroid）结构

螺旋状（gyroid）是一种三维周期性极小曲面结构，其内部通道呈连续螺旋交织形态。这种几何形状的特点是表面积与体积比极高，在热交换应用中可显著提升热传导效率。

参与主体简介：Ampera公司

Ampera是一家专注于先进核能技术的公司，此次公布的钍基微型反应堆设计，旨在面向数据中心等场景提供长期稳定的电力方案。

Ampera在澳子公司负责钍供应，核反应堆模块预计2030年上市

作为一家专注于先进核能技术研发的企业，Ampera正推进其钍基核反应堆的商业化进程。根据公司近期披露的规划，其位于澳大利亚的子公司将承担起燃料供应链中关键原料——钍的供应保障任务，而燃料核心的生产环节则被安排在美国进行。

燃料供应链与市场时间表

Ampera方面表示，其系统的常规发电部分（不涉及核反应环节）最早有望在2027年进入市场。根据公告，完整的核反应堆模块则需在获得相关监管机构批准后，预计于2030年左右推向市场。关于产品的最终售价，公司目前尚未公布具体数字。

“系统的常规发电部分（非核部分）最早有望在2027年上市。而整个核反应堆模块，在获得监管机构批准的前提下，预计将在2030年左右推向市场。”

流程解读：供应链与审批如何影响上市节奏

从上述表述可以解读出，Ampera的上市计划由两个环节构成：

• 原料端：钍作为一种放射性金属元素，是本次涉及的核反应堆燃料的基础原料。Ampera通过在澳大利亚设立子公司来锁定其上游供应。
• 审批端：核反应堆模块需先获得监管机构批准才能上市，这属于核能设备进入市场前必须完成的合规流程，而常规发电部分因为不涉及核反应，所以其上市时间节点早于整个反应堆模块。

这一时间差反映出核能设备在商业化前，获取监管许可通常是其最终投入市场的前置条件。