五家先进核能公司将在美国陆军五处军事基地建设、持有并运营逾20座商用微型核反应堆。这一里程碑式计划名为Janus计划,目标是在2028年9月前将首个项目投入实际使用,并建立可复制的商业化产品体系。在独家采访中,入选企业向《POWER》杂志表示,它们计划将陆军项目作为锚定部署——充当从原型机到持续运营的关键桥梁,从而建立运营记录,进而打开更广泛的商业市场,并将现有客户渠道转化为后续订单。
美国陆军于8月26日发布的旗舰报告中详细阐述了Janus计划的背景与逻辑。陆军为肯塔基州坎贝尔堡选定了BWXT先进技术公司,为佐治亚州本宁堡选定了Radiant工业公司,为德克萨斯州胡德堡选定了通用原子电磁系统公司,为北卡罗来纳州布拉格堡选定了Antares核能公司,为纽约州德拉姆堡选定了西屋政府服务公司。五家供应商合计将在2031财年前获得最高22亿美元的陆军投资,合同形式为固定价格、里程碑制的其他交易授权协议(OTA),由国防创新部门(DIU)负责谈判。
入选项目的发电量从100千瓦电功率到20兆瓦电功率不等,涵盖单堆安装和多机组集群;目标投运日期从2028年延伸至2030年代初;燃料策略则从垂直整合制造到依赖新兴供应商各有不同。与此同时,各家公司追求相近的基本商业路径:借助陆军基地验证持续运营能力、扩大制造与燃料产能、建立监管记录,并将现有公用事业、数据中心、工业及国防客户线索转化为订单。
入选结果经过激烈竞争,从更大范围的竞标者中筛选出10家入围企业。来自能源部、国家实验室、学术界、私营部门和军方的专家随后对每家入围企业进行了长达四小时的答辩。陆军未披露22亿美元的具体分配明细,并指出相关总额可能随时间变化,里程碑制OTA合同允许在进展过程中在供应商之间重新分配资金。
BWXT先进技术公司
BWX技术公司旗下子公司BWXT先进技术公司将在肯塔基州坎贝尔堡部署BWXT先进核反应堆(BANR)。坎贝尔堡横跨肯塔基州与田纳西州交界处,是美国陆军第101空降师的驻地。Janus计划中的BANR为20兆瓦电功率机组,是BWXT自2020年起为陆军建造的1.5兆瓦电功率Project Pele微型核反应堆的放大版。据政府运营部门总裁乔·米勒介绍,BANR代表了公司在DOE先进反应堆示范计划(ARDP)框架下与Pele并行推进的双轨微型核反应堆项目的商业化成果。
BWXT未披露其Janus协议的具体金额,但确认了分阶段合同结构。第一阶段涵盖坎贝尔堡内的最终选址、启动陆军主导的核监管工作、启动现有BWXT设施的TRISO燃料制造、运营公司架构搭建、场址特性评估及长周期采购。目标是在2028年底破土动工,2030年代初实现反应堆运行。米勒表示,BWXT预计在启动后约五年内完成交付。
BANR是一种高温气冷堆,使用TRISO燃料和氮气作为主冷却剂,热功率为75兆瓦热功率,堆芯出口温度接近600摄氏度。其燃料为铀氧化碳化物TRISO,富集度为19.75%,换料周期约四年。与Pele不同,BANR在非核侧采用蒸汽循环设计,在保留高温气冷堆主回路的同时,实现了更高的转换效率和更广泛的应用场景。该设计支持热电联产或纯发电模式,工厂预制模块可通过公路和铁路运输。在多机组规模下,BWXT的产品可在不足15英亩的土地上实现100兆瓦电功率输出,单台反应堆的占地面积可控制在5英亩以内。米勒指出,BANR一旦就位,便不像Pele那样具备机动性——"你不会像移动Pele反应堆那样移动它"。在坎贝尔堡,BWXT优先满足基地自用电需求,但计划在设计上预留向周边社区输出电力的选项。
值得关注的是,BWXT是唯一能够自供TRISO燃料的Janus入选企业。其位于弗吉尼亚州林奇堡、持有NRC许可证的工厂已于2025年11月向爱达荷国家实验室交付约4万枚用于Project Pele的TRISO压块。公司还已批准逾2500万美元投资,以在近期将林奇堡产能提高一倍以上;此外,公司正在就怀俄明州特罗纳盐碱地的一座价值数亿美元的商用TRISO设施进行谈判,该设施建成后的运营产能将比林奇堡现有产能高出约十倍。BWXT过去曾为Antares和Radiant生产TRISO燃料,米勒表示,BWXT预计将继续通过商业协议向Antares和西屋供应燃料。
诺斯罗普·格鲁曼和劳斯莱斯是系统交付方面的分包商,这将使BWXT承担超越反应堆和燃料范畴、延伸至余热利用系统的主承包商角色。坎贝尔堡团队还包括一家BWXT未透露名称的公用事业合作伙伴,米勒将其描述为"那种极为积极、非常认真对待新核能的公用事业公司"。Burns & McDonnell已就BANR部署配置完成场址与基础设施工作,包括与怀俄明州政府开展的费用分摊研究。
在Janus计划之外,BWXT还披露了商业管线情况,包括与塔塔化工苏打灰公司签订的意向书,探讨在怀俄明州部署最多八台BANR机组。公司还正在准备向NRC申请制造许可证,预计审查周期不超过24个月,每位客户的审查成本可控制在1000万美元出头,原因在于将更多设计审查工作转移至工厂阶段——BWXT认为,这一申请可充分借鉴Janus计划中陆军主导的资质认定工作。
"我们在反应堆工程创新、TRISO燃料研发和先进核能制造领域的长期积累,是BANR技术的根基,"BWXT总裁兼首席执行官雷克斯·D·格维登表示,"随着Janus计划工作的启动,我们正在为国家提供最具可信度和可靠性的可部署核电路径。BANR专为任务成功而生。"
Radiant工业公司
Radiant工业公司获得了一项具有约束力的Janus协议,价值最高达7.5亿美元,用于在美国军事基地开发和部署15座Kaleidos微型核反应堆,目标是在2030年前完成。公司将其描述为Janus计划中最大的单项合同,也是迄今通过DIU签发的最大合同之一。首批三台机组计划部署于佐治亚州本宁堡,其余机组将前往其他军事基地。Radiant告知《POWER》,首批Janus机组预计于2028年开始提供弹性电力。
"美国陆军是极具洞察力的客户,拥有世界顶级的核能专家,深知在合作伙伴身上应寻找什么,"Radiant总裁兼首席运营官托里·希瓦南丹表示,"数字说明了一切。此次合同彰显了陆军对Radiant产品及其制造、部署和安全运营核微型反应堆能力的信心。"
1兆瓦电功率的Kaleidos在工厂完成建造,以密封、预装燃料的状态交付。它可通过陆路、海运或空运进行运输,无需冷却水,设计寿命为20年。Radiant表示,每台机组可连续运行最多五年后再换料,且可根据电力需求变化增加机组或重新部署。
Radiant正在田纳西州橡树岭建设其占地30万平方英尺的R-50制造、燃料处理与储存园区。公司计划在自有设施完成换料和乏燃料储存工作,客户安装地点不存放乏燃料。Radiant表示,反应堆撤除后,安装地点可在两年内恢复至原始状态。
Kaleidos已运抵爱达荷国家实验室的微型堆实验示范(DOME)设施,正在进行测试准备工作。美国能源部已授予Radiant为期一年的DOME独家使用权,以使用与客户部署一致的反应堆设计和燃料规格,开展全尺寸、满功率、长时间的测试。
Radiant的燃料路径将浓缩铀供应与反应堆用燃料制造分开处理。DOE配额的高纯低浓缩铀(HALEU)将支持Janus和ANPI计划下的Kaleidos部署,而Standard Nuclear公司将依据2031年前的多公吨长期协议负责将该材料制造成TRISO颗粒燃料。Radiant表示,与Standard Nuclear的协议解决了区别于浓缩铀获取的另一个风险:"获取HALEU本身并不等于拥有反应堆用燃料;你还需要具备将该材料按反应堆所需规格和产量制造成合格TRISO燃料的专业制造能力。通过签订长期制造协议,Radiant为2030年代初(包括政府和商业客户)的计划部署锁定了这一下游能力。"
Janus协议大幅扩展了Radiant的军事部署计划,其规模已远超早期在科罗拉多州巴克利太空军基地获得的空军先进核能电源(ANPI)项目,且与Radiant正在为商业客户打造的同款产品直接对接——其中包括与Equinix签订的20台Kaleidos机组协议。
"Janus计划对Radiant的改变在于规模,"公司向《POWER》表示,"每增加一台在运反应堆,就能在不同地点、不同运行环境和应用场景下积累运营经验,帮助Radiant建立所有客户在大规模采购任何产品之前都需要看到的运营记录。简而言之,每台反应堆每年可积累一年的运营数据——当15台同时运行时,意味着一个日历年内就能积累相当于15年的运营数据。这不是一个长期研发计划,而是一个加速交付军方可大规模采购能力的项目。"
通用原子电磁系统公司
总部位于圣迭戈的通用原子业务部门通用原子电磁系统公司(GA-EMS)将推进其通用原子战术能源系统(GA-TES)在德克萨斯州胡德堡的部署,通过开发、测试和选址规划等里程碑迈向潜在部署。协议金额未予披露。
GA-TES是五家入选企业中唯一不使用TRISO颗粒燃料的Janus反应堆。该设计采用铀-锆氢化物(UZrH)燃料,源于通用原子TRIGA研究堆的技术传承,其中包括该燃料自调节负温度系数反应性的固有安全特性。通用原子表示,TRIGA系列设施已在24个国家建造了66座,项目历史逾70年。
GA-TES是一种采用自然循环的液态金属冷却堆,无需大型冷却水基础设施,基准净输出约为5兆瓦电功率,架构可扩展至约20兆瓦电功率,设计寿命为40年。模块化设计支持卡车或铁路运输,目标应用场景包括偏远、恶劣、离网及极端环境,以及大范围电网中断时的本地供电。
GA-EMS未披露胡德堡项目的燃料供应商、公用事业合作伙伴或其他参与方。胡德堡位于德克萨斯州电力可靠性委员会(ERCOT)管辖范围内。
"通用原子凭借逾70年的核能创新与反应堆技术积累,致力于提供安全、可靠且独立的军事基地用电技术,"GA-EMS总裁斯科特·福尼表示,"我们在全球范围内设计和部署了68座反应堆,并在其全生命周期内提供技术支持的经验,使我们具备提供增强作战韧性、强化任务战备能力的有保障能源解决方案的实力。"
"被动安全和操作简便性是我们战术能源系统设计的根本,"GA-EMS核技术与材料副总裁克里斯蒂娜·巴克表示,"具有自保护特性的UZrH燃料和无泵自然循环冷却设计,降低了对主动系统和操作员干预的依赖。"
Antares核能公司
Antares核能公司成立于2023年,总部位于加利福尼亚州托兰斯,将在布拉格堡(第18空降军驻地)建设、持有并运营一套三机组R1微型核反应堆。公司未直接披露其Janus合同金额,但首席执行官乔丹·布兰布尔确认,公司在Janus计划、空军联合圣安东尼奥基地ANPI项目以及太空军核能项目上的合同总额"约达10亿美元量级"。
R1是一种采用钠热管冷却、TRISO颗粒燃料的微型核反应堆,每台机组额定电功率为100千瓦至1兆瓦,设计为多年无需换料持续运行。公司表示,R1无需接入商业电网或专用基础设施即可部署,这与Janus计划针对偏远基地弹性供电的应用定位高度吻合。R1直接源于Antares在爱达荷国家实验室的Mark-0测试堆——该堆于2026年6月4日实现临界,成为DOE反应堆试点计划下首个达到临界的先进反应堆。Antares表示,公司仍有望于2027年从测试堆发出电力,并于2028年起向美国军事基地部署初批量产机组。
燃料供应采用双来源策略,公司表示计划从Standard Nuclear和BWXT两家采购TRISO燃料,该架构有助于支撑美国工业规模TRISO制造产能,同时规避单一供应商的风险。Antares未透露布拉格堡项目的公用事业合作伙伴或R1系统的分包商,公司在爱达荷州爱达荷瀑布市和南卡罗来纳州艾肯市还设有其他设施。
"我们很荣幸也很自豪能与美国陆军和国防创新部门携手推进Janus计划。能源匮乏正在制约美国最关键的国防系统,"布兰布尔表示,"通过Janus计划,Antares将为战场人员提供清洁、稳定、有韧性的电力。"
西屋政府服务公司
陆军选定西屋政府服务公司在纽约州德拉姆堡(第10山地师驻地)部署eVinci微型核反应堆。西屋公司向《POWER》确认了这一选定结果,但未披露反应堆输出功率、进度安排或合同金额。
eVinci是一种热管微型反应堆,设计为全年无间断发电,无需换料可持续运行八年。值得关注的是,该设计于8月24日上午10时39分(太平洋时间)在位于内华达国家安全场地的国家核安全局设施——国家临界实验研究中心实现了零功率临界,比Janus计划发布提前两天。西屋公司与洛斯阿拉莫斯国家实验室及爱达荷国家实验室联合完成了此次测试。西屋公司同时也是蒙大拿州马尔姆斯特伦空军基地ANPI项目的入选企业。德拉姆堡的入选结果,发生在参议员查克·舒默(民主党,纽约州)于8月中旬致函陆军部长丹·德里斯科尔、敦促优先考虑该基地之后。
"可靠的能源是保障任务、战备就绪和国家安全的根本,"西屋政府服务公司总裁里奇·拉德马赫表示,"eVinci微型核反应堆入选Janus项目,彰显了先进核技术在为战场人员提供弹性、长时续航电力方面的重要作用。西屋公司为能支持陆军强化能源安全、提供创新能力的努力而深感自豪。"
Q&A
Q1:Janus计划总共有多少资金支持,钱是怎么分配的?
A:Janus计划合计获得最高22亿美元的陆军投资,资金通过固定价格、里程碑制的其他交易授权协议(OTA)分配给五家入选企业,使用期限延伸至2031财年。陆军未披露具体的资金分配明细,但表示里程碑制合同结构允许根据各项目进展情况在供应商之间动态调整资金分配。目前已知的最大单项合同为Radiant工业公司获得的最高7.5亿美元。
Q2:eVinci微型核反应堆的技术特点是什么?
A:eVinci是西屋公司研发的热管式微型核反应堆,参考设计采用TRISO燃料,堆芯热功率为15兆瓦热功率,最高可输出5兆瓦电功率,设计为每天24小时不间断发电,单次装料可持续运行八年及以上,无需外部冷却水基础设施。该设计已于2026年8月24日在内华达国家安全场地实现零功率临界,测试由西屋公司与洛斯阿拉莫斯国家实验室及爱达荷国家实验室联合完成。
Q3:Kaleidos微型核反应堆和其他Janus入选堆型有什么主要区别?
A:Kaleidos是Radiant工业公司研发的1兆瓦电功率氦冷HALEU TRISO燃料微型核反应堆,最大特点是以工厂建造的密封、预装燃料状态交付,可通过陆路、海运或空运运输,无需冷却水,设计寿命20年,单次换料可运行最多五年。与BWXT的20兆瓦电功率BANR相比,Kaleidos功率较小但机动性更强;与GA-TES不同,Kaleidos使用TRISO颗粒燃料而非铀锆氢化物燃料;Radiant还将乏燃料储存集中在自有设施,客户基地无需存放乏燃料。
