核动力在商船领域沉寂数十年后，如今随着行业寻求可规模化落地的零排放解决方案，再度回归视野。除零排放属性外，核动力还兼具能源成本稳定可测、运营灵活性增强（含高速航行的经济可行性）及降低对传统加油基础设施依赖等优势。
DNV 白皮书阐述了当前船舶核推进技术的发展现状，并指出行业未来实现可持续发展亟需技术创新、监管框架及务实举措。
海上核动力推进简史
20世纪50至60年代，随着陆上核工业崛起，核动力航运首次引发关注。美俄等国相继建造核动力军舰，民用探索亦随之起步，如 1962 年美国的“萨凡纳”号，以及德国“奥托·哈恩”号和日本“陆奥”号。这些船舶均采用压水反应堆（PWR），需严密监测并配备主动安全系统以应对瞬态工况。
然而，上述项目大多商业效益不佳。除俄罗斯持续进行探索性试验外，全球民用商业核动力船舶项目在四十余年间再无新船投入运营。
近年来，航运脱碳需求迫切，但低碳燃料供应有限等难题凸显，促使业界重新审视核动力推进技术，将其视为潜在的破局之道。
海上核反应堆的构建
尽管未来的民用海上核能产业可借鉴成熟的陆上核能经验，但航运业具有独特需求。白皮书概述了专为海上应用定制的反应堆概念。
白皮书主要作者兼高级首席研究员Ole Christen Reistad表示，所有反应堆设计均须考量航运业特质，如机动性、恶劣海况及运行工况，同时兼顾成本、空间、可靠性、电力供应等关键要素，而安全始终是重中之重。
体积更小、标准化的反应堆具备被动安全特性及极低的人员配置需求，对商船运输颇具价值；而低压系统、第四代反应堆或热管反应堆，则有望成为比压水反应堆更安全、更简练的替代方案。
如白皮书所述，船用反应堆设计需紧凑，力求减少燃料加注频率，理想状态下应与进坞检修等维保作业协同，以最大程度降低对船舶营运效率的影响。借助远程监控与先进通信能力，可缓解海上检验与安全难题。当前，全球多国正在推进多个项目，其在燃料、冷却剂及安全处理方式上各具特色。
海上核燃料循环的宏观视角
DNV白皮书指出，除反应堆技术外，尚需构建一个专业化且经济高效的海上燃料循环。该循环应涵盖从“前端”到“后端”的全流程，包括燃料鉴定与制造、乏燃料储存及处置等关键环节。
Reistad表示，未来任何商业化的海上核燃料产业，均应围绕特定的海上核燃料循环构建。从燃料生产、反应堆集成，到装载、更换及处置，供应链各环节的主体责任与角色分工必须明确。
乏燃料的储存与处置，关乎核燃料供应链的机能与公信力，亦对提升公众对海上核燃料循环的接受度起着关键作用。
核动力船舶监管路线图
鉴于安全性与公众接受度是民用海上核工业发展的基石，DNV白皮书阐述了构建可预测且获国际认可的核动力监管框架的重要性。
这一进程将汇聚多方力量，既包括国际海事组织（IMO）和船旗国等现有海事机构，也涉及国际原子能机构（IAEA）等资深核能组织。以DNV为代表的船级社同样扮演重要角色，有助于化解监管碎片化，推动行业标准的统一。白皮书阐述了各方如何依托监管路线图，规划未来海上核能行业的发展路径，并做出贡献。
Reistad指出，核动力船舶的监管将超越传统海运标准，为多元化的系统配置打开大门。
白皮书中的监管路线图明确了关键参与者及其职责与协作需求，提供了重要指引。随着参与角色的增加，厘清相互关系至关重要，而路线图通过梳理关键的相互依赖关系，有效解决了这一难题。
海上核动力船舶商业案例
构建成功的商业核动力航运，除技术与监管前提外，成熟的商业模式是第三大支柱。此类模式须契合航运业的商业现实，并对涵盖整个燃料循环的总拥有成本（TCO）具备清晰的认知。
如白皮书所述，当前面临的主要挑战之一，是如何顺应现代航运精简船员的发展趋势，维持核动力船舶的低配员运营。
Reistad称，历史上，核动力船舶需配备大量具备专业技能的船员，主要缘于核反应堆需持续严密监测，且异常工况下需及时采取补救措施。
尽管自动化与数字化的进步在一定程度上缓解了这一压力，将部分工作转移至岸基支持，但填补这一差距仍需持续努力。
通过标准化与模块化降本增效
采用模块化与标准化路径，可显著提升成本竞争力。在该领域，随着第三代及第四代反应堆技术的整合，加之小型模块化反应堆（SMR）日益普及，相关进展已初见成效。
白皮书合著者兼业务发展经理Eirik Ovrum表示，采用此类小型化、高模块化技术，有助于简化施工流程、降低维护难度、提供独立安全保障，并促进跨地区监管审批的顺畅进行。
上述技术进步亦有助于降低船员配置需求、提升运营效率，进而增强核动力推进方案的商业可行性。
通过案例研究评估核动力船舶成本
归根结底，核动力能否成为商业海运船队的可行选项，取决于不同场景下反应堆的成本水平。为此，DNV白皮书以一艘15000标准箱集装箱船为例进行案例研究，考察了年度租赁成本、资本支出等关键指标，并与传统船舶进行了对比。
研究结果带来了一定的鼓舞，但其成效将取决于海运业整体脱碳的进程。例如，在高脱碳情境下，尽管反应堆成本较高，但鉴于低温室气体燃料的高昂价格及传统燃料面临的监管处罚，核动力仍具优势。
Ovrum称，若2050年实现航运业全面脱碳，成本低于每千瓦18000美元的反应堆即具备竞争力；即便未实现全面脱碳，成本低于每千瓦8000美元的反应堆亦具可行性。
核能商船的未来路径
正如白皮书所示，核动力技术有望为海运业脱碳进程做出重大贡献，但在技术、监管及商业维度的诸多课题上，仍有大量工作亟待完成。
实现这一目标需要全球范围的协调行动，汇聚航运业、监管机构及社会各界的广泛力量。这既是巨大的挑战，亦是变革性的机遇。成功的关键在于集体管控风险、赢得公众信任以及构建坚实保障体系的能力。
