核工业机器人,即为满足核工业特殊要求与特殊使用环境的特种机器人。核工业机器人具有以下特点:①耐辐照性。一般工业机器人受到的辐射超过一定剂量以后,会导致元件受损而丧失功能,核环境内存在较大的放射性,因此要求核工业机器人具有耐辐照性;②高可靠性。机器人在核环境下进行工作时,大多是操作高放射性物质,一旦发生故障,修复过程复杂,造成生产线长时间停机;如果需要进人维修,会使人体遭受辐照而造成人体伤害;若无法修复,将使其本身因受到放射性污染而成为新的固体废物,造成新的处理难题,因此要保证核工业机器人有很高的可靠性,使它在工作时不容易发生故障;③易去污。核工业机器人长年累月与高放射性物质接触,各个部件上会残留放射性物质,因此机器人表面应设计成易于去污结构。
核工业机器人特点
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核工业系列机器人和核工业智能装备涉及核工业特殊作业领域,客户对技术研发、生产管理的标准极为严苛,导致该行业准入门槛高,国内从业者相对较少。行业内主要企业来自国外发达国家,其中与核工业装备相关的企业主要是法国Getinge集团的子公司LaCalhene、德国Carr集团的子公司Wälischmiller、法国Orano集团、美国Destaco公司的子公司CRL、江苏铁锚玻璃股份有限公司、成都航天烽火精密机电有限公司、沈阳新松机器人自动化股份有限公司等。
核工业系列机器人主要企业
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中国核电站从1994年第一座秦山核电站开始运营,至今已积累了较大规模的乏燃料。随着中国“双碳”目标的公布,核能作为清洁能源备受关注和重视。2035年前,我国每年可望建设6-8台左右的新机组。随着核电建设未来步入快车道,我国乏燃料规模也将不断增长。根据中国核能行业协会公布的数据显示,截至2020年12月底,中国大陆地区已运行核电机组共49台,装机容量达51027.16MWe,对应乏燃料年产量已达到1,000吨以上。乏燃料中含有裂变产物,其放射性对环境有很大的威胁。随着我国核电站运营规模不断扩大,乏燃料数量逐步增加。据相关资料预测,到2030年,我国每年将产生乏燃料近2637吨,累积产生乏燃料约28285吨,而目前我国乏燃料处理能力仅为50吨/年,在建处理能力也仅为200吨/年,未形成规模化乏燃料后处理能力,离堆贮存能力也已基本饱和,无法满足未来乏燃料的处理需求。乏燃料后处理后,高放废物的体积将被压缩到原来的四分之一,其长期放射性毒性将被降低一个数量级以上。
2013年-2030年我国乏燃料产生量和累计量估算
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放射性废物处理处置市场将进一步推动核工业机器人及智能装备行业的持续增长。2035年中国乏燃料后处理领域智能装备投资额预计为1182亿元,随着我国“双碳”目标的公布,我国核电建设将进入快速发展期,由此带来其上下游的乏燃料后处理及核燃料循环产业、核电站反应堆退役处理领域、核电数字化等相关建设投资的同步发展此外,核技术应用作为近年来快速发展的战略新兴产业,参照发达国家,预计未来也会较快增长。由此带来相应的核工业机器人及智能装备市场空间较大。
2016-2022年中国核工业机器人市场规模及预测
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