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概述
调研大纲

调研报告显示,随着全球能源需求的持续增长以及对清洁能源的迫切追求,核能作为一种高效、低碳的能源形式,在全球能源结构中占据着愈发重要的地位,截至 2023 年,全球共有 439 座在运核反应堆,分布于 32 个国家,总装机容量达到 392.5 吉瓦,并且未来十年内预计将有超过 100 座新的核反应堆投入运行。

核机器人作为一种服务于核工业特殊环境的特种机器人,是融合了机械工程、电子技术、自动控制、传感器技术、人工智能等多学科前沿技术的复杂智能系统。其设计目的在于能够在高辐射、强腐蚀、高温高压、狭小空间等人类难以直接涉足的极端核工业场景下,可靠且精准地执行多样化任务。国际标准化组织(ISO)在相关标准中对特种机器人的定义为 “用于非制造业并服务于人类的各种机器人,包括服务机器人、极限作业机器人和农用机器人等”,核机器人属于极限作业机器人的范畴。​

从功能特性来看,核机器人具备高度的自主性与适应性。它不仅能够依据预设程序自动运行,完成诸如核设施的日常巡检、维护保养、零部件更换等常规任务;还能借助先进的传感器感知周围环境信息,通过内置的智能算法实时分析决策,灵活应对突发状况,如在核事故发生时迅速执行应急抢险、泄漏源封堵、辐射监测与评估等关键任务。​

在结构设计上,核机器人充分考虑了核工业环境的特殊性。采用耐辐照、抗腐蚀的特殊材料制造机身与关键部件,以确保在长期辐射暴露和强腐蚀介质侵蚀下仍能保持结构完整性与机械性能;优化机械结构,增强机器人的稳定性、灵活性与可操作性,使其能够在复杂地形和狭窄空间内自由移动、精准定位并完成精细操作。

近年来,随着全球核能产业的稳步发展以及对核安全重视程度的不断提高,核机器人市场呈现出良好的增长态势。2020 年全球核机器人市场规模约为 5 亿美元,预计到 2025 年将增长至 10 亿美元,年复合增长率(CAGR)达到 20%。2023 - 2029 年期间,全球核机器人市场规模有望持续扩张,预计到 2029 年将达到 10298.89 亿元,年复合增长率预估为 13.93%。这一增长主要得益于核能需求的增加、核电站现代化改造的推进以及核退役市场的不断扩大。​

中国作为全球重要的核能市场之一,核机器人市场也在快速发展。2022 年中国核工业机器人行业市场规模为 5.76 亿元,同比增长 9.3%。随着我国 “华龙一号” 等新一代核电技术的推广应用,以及核电装机容量的不断增加,预计到 2025 年,中国核工业机器人市场规模将达到约 3 亿美元,未来几年市场规模有望保持较高的增长率。国内核电产业的快速发展,对核机器人在核燃料循环、核电站运维、核废料处理等环节的应用需求持续增长,推动了市场规模的不断扩大。

近年来,国家对核工业机器人产业给予了高度重视,出台了一系列政策支持和引导产业发展。在《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要》中,明确提出要 “建设核电站中低放废物处置场,建设乏燃料后处理厂”,这为核工业机器人在核废料处理等领域的应用创造了广阔的市场空间。国家积极推动智能制造和清洁能源发展,鼓励机器人技术在核工业中的应用,以提高核工业的生产效率和安全性。​

国家能源局发布的《2020 年能源工作指导意见》提出要提高清洁能源利用水平,深化先进核电技术合作,同时强调了信息化、智能化技术在核电工程建设管理中的应用,促进核电满发多发。《关于加强核工程建设质量管理的通知(征求意见稿)》深入研究推广信息化、智能化、大数据等新技术在核电工程建设管理中的应用,统筹建设共享高效的信息管理平台和 “智慧工地”,提高建设项目管理信息化、智能化水平,更好保障工程质量。这些政策的出台,为核工业机器人产业的发展提供了有力的政策支持和保障,引导企业加大研发投入,推动技术创新和产业升级。

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