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市場調査レポート
商品コード
1804260
三構造等方性(TRISO)燃料の世界市場:タイプ別、リアクタータイプ別、形状別、エンドユーザー別、地域別-市場規模、産業力学、機会分析、予測(2025年~2033年)Global Tri-structural Isotropic (TRISO) Fuel Market: Type, Reactor Type, Form Type, End Users, Region-Market Size, Industry Dynamics, Opportunity Analysis and Forecast for 2025-2033 |
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三構造等方性(TRISO)燃料の世界市場:タイプ別、リアクタータイプ別、形状別、エンドユーザー別、地域別-市場規模、産業力学、機会分析、予測(2025年~2033年) |
出版日: 2025年05月12日
発行: Astute Analytica
ページ情報: 英文 215 Pages
納期: 即日から翌営業日
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三構造等方性(TRISO)燃料市場は、著しい成長と変革の時期を迎えています。2024年の市場規模は約3億8,249万米ドルでしたが、2033年には5億5,428万米ドルに達すると予測されています。この成長は、2025年から2033年までの予測期間におけるCAGR4.28%に相当します。この勢いが増しているのは、規制当局の承認や資金調達のマイルストーンをTRISO燃料の具体的な確定注文に変えることに成功した先進的な原子炉開発企業によるところが大きく、探索研究から商業規模の研究開発への移行を示すものです。
今日、TRISO燃料は、先進的な原子力エネルギーソリューションに向けた世界的な推進力の基本要素となっています。その卓越した安全性能は高く評価され、新しい原子炉設計の優先的な選択肢となっています。その主な理由は、高温や放射線量などの極端な運転条件下でも核分裂生成物を効果的に閉じ込める多層被覆構造にあります。この機能により、TRISO燃料を使用する原子炉の安全性が大幅に向上し、規制当局と事業者の双方にとって魅力的な選択肢となります。
三構造等方性(TRISO)燃料市場では、BWX Technologies、X-Energy、Framatomeの3社が市場シェアの70%以上を占めています。各社は独自の強みと能力を持ち、業界内での革新と規模拡大を推進しながら、リーダーとしての地位を強化しています。
BWX Technologiesは、核燃料製造と統合生産プロセスにおける深い専門知識を活用することで、市場リーダーとしての地位を確固たるものにしています。米国内の複数の施設で大容量の製造ラインを稼働させているBWXは、年間1,000キログラム以上のTRISOカーネルを製造しています。同社の製造工程は、品質管理と効率性を重視し、一貫して90%を超える歩留まり率を達成しています。
X-Energyは、TRISO燃料市場におけるダイナミックなイノベーターとして際立っており、独自の制御プロトコルと組み合わせた統合製造施設の開発によって際立っています。同社の高スループットTRISOコーティング・ラインは、年間1,500キログラム以上のカーネルを処理し、その規模は多くの競合他社を凌駕しています。X-エナジーを際立たせているのは、リアルタイムのスペクトル監視技術とともに、粒状のデジタルツインシミュレーションを使用していることです。
成長の原動力
連邦政府および州政府のインセンティブは、三構造等方性(TRISO)燃料市場の需要ダイナミクスを大きく変化させており、かつては主に理論的な関心であったものが、具体的で資金を伴うパイロット・プロジェクトへと変化しています。この転換の主要な推進力は、2024年2月に最終決定されたインフレ削減法の第45Y条生産税額控除です。この税額控除は、電気容量300メガワット(MWe)未満の先進的原子炉に対して、1メガワット時当たり最高43米ドルの支払いを保証するものです。注目すべきは、この財政支援がXe-100、eVinci、BWXT Advanced Nuclear Reactorsなどの原子炉設計に直接恩恵をもたらすことです。
税額控除に加えて、米国エネルギー省(DOE)は、2024会計年度に大幅な資金配分を行い、支援を強化しました。先進炉実証プログラム(ARDP)の下、DOEは先進炉開発を加速することを目的とした様々なイニシアチブを支援するために4億2,000万米ドルを拠出しました。この資金の38%に相当する部分は、燃料認定、高アッセイ低濃縮ウラン(HALEU)の調達、被覆粒子製造など、TRISO燃料の進歩に不可欠な活動に特に指定されています。
新たな機会の動向
三構造等方性(TRISO)燃料市場の成長を促進する主な動向は、スループット収率の向上を目指した製造メーカーの大型製造ラインへの投資です。2024年には、各社が生産能力の増強と単価の低減を競い合う中で、規模拡大の取り組みが中心となっています。このような拡張と効率向上への注力は、TRISO燃料に対する需要の増加と、品質を犠牲にすることなく厳しい生産スケジュールに対応する必要性を反映しています。
この傾向の顕著な例として、2024年3月にリンチバーグの施設拡張の第2段階を完了したBWX動向が挙げられます。この開発により、同社のカーネル焼結能力は大幅に向上し、年間12トンまで引き上げられました。カーネル焼結はTRISO燃料製造の重要なステップであり、ウランカーネルを加工して所望の密度と微細構造を達成します。BWX Technologiesは、この能力を強化することで、同じ時間枠内でより多くの燃料カーネルを製造し、大規模な製造努力を支援することができます。
最適化への障壁
三構造等方性(TRISO)燃料の進歩に対する強力な政策支援にもかかわらず、炭化ケイ素(SiC)コーティング材料のサプライチェーンは断片的なままであり、市場におけるプロジェクトスケジュールの維持に大きなリスクをもたらしています。炭化ケイ素コーティングは、TRISO燃料粒子の重要な構成要素であり、必要不可欠な構造的完全性を提供し、核分裂生成物を封じ込めるバリアとして機能します。しかし、不純物レベルの極めて低い核グレードのα-SiC粉末(単位は100万分の1以下)を入手できるのは、世界でも数少ない適格なサプライヤーに限られています。
2024年8月現在、このような高純度パウダーの製造が認定されているベンダーはわずか3社(英国のMorgan Advanced Materials、米国のWashington Mills、そして日本のTokai Carbon)です。これらのサプライヤーを合わせた年間生産能力は約900トンです。これは相当な量に見えるかもしれませんが、Electric Power Research Institute(EPRI)は、TRISO燃料用途におけるSiC粉末の需要は急増し、2028年には年間1,250トンに達すると予測しています。
タイプ別では、ウランベースのTRISO燃料が三構造等方性(TRISO)燃料市場で圧倒的な地位を占め、85.56%のシェアを獲得しています。この強い選好は、19.75%までの高アッセイ低濃縮ウラン(HALEU)を扱うためにすでに最適化された濃縮、転換、脱硝施設を含む既存の核燃料インフラとの互換性によるところが大きいです。これらの施設はすでに確立され、広く利用されているため、ウランベースのTRISO燃料は、規模の経済と合理化された処理経路の恩恵を受け、新たな設備投資の必要性を大幅に減らすことができます。
リアクタータイプ別では、高温ガス炉(HTGR)が三構造等方性(TRISO)燃料市場で圧倒的な地位を占めており、市場シェアの50.48%を占めています。この優位性は、TRISO燃料の卓越した耐熱性を活用し、アクティブな水冷システムに頼ることなく750℃近い出口温度での運転を可能にする原子炉の能力に起因します。TRISO粒子固有の堅牢性により、炉心はこの高温を安全に維持することができ、これは冷却に水に大きく依存する従来の原子炉設計と比較して大きな利点です。
形状別では、小球状燃料要素が三構造等方性(TRISO)燃料市場を独占し、市場シェアの61%を占めています。その球状形状は、製造スループットと炉心操作の両方を大幅に合理化するため、この主導的地位において重要な役割を果たしています。丸い形状は、他の燃料形状に比べて取り扱いと加工がスムーズで、製造ラインの効率向上と複雑さの軽減に貢献します。
エンドユーザー別では、原子力発電事業者が三構造等方性(TRISO)燃料市場で49.18%の大きなシェアを占めているが、これは規制料金ベースの資産の枠組みの中でTRISO燃料の先進的な特性を活用する独自の能力を反映しています。これらの電力会社は、安全性の向上、効率の向上、寿命の延長といったTRISO燃料の利点を、各州の規制委員会が監督する運営・財務モデルに組み込むのに有利な立場にあります。
タイプ別
リアクタータイプ別
形状別
エンドユーザー別
地域別
地域別内訳
北米は三構造等方性(TRISO)燃料市場において圧倒的な地位を占めており、世界シェアの37.57%以上を占めています。この支配的な地位は、連邦政府の強力なインセンティブ、確立された濃縮インフラ、電力会社主導の強力な購買行動など、さまざまな要因が収束した結果であり、これらが一体となって需要の自己強化サイクルを生み出しています。
2024年2月、インフレ抑制法のクレジットが最終決定され、新型原子炉に1メガワット時(MWh)あたり43米ドルが支給されたことが大きな追い風となっています。この金融優遇措置により、ワシントン州にあるX-EnergyのXe-100モジュールや、テキサス州にあるダウのプロセスヒートユニットなど、注目すべきプロジェクトの燃料契約が直ちに強化されました。
直接的なインセンティブに加え、政府からの並行的な資金援助もこの成長軌道をさらに後押ししています。米国エネルギー省(DOE)は、先進炉実証プログラムに4億2,000万米ドルを追加拠出し、このうち38%はTRISO燃料の適格性確認と高アッセイ低濃縮ウラン(HALEU)の調達に充てられます。この重点的な投資は、TRISO燃料の技術的な準備とサプライチェーン開発を進める上で極めて重要です。
The Tri-structural Isotropic (TRISO) fuel market is undergoing a period of remarkable growth and transformation. Valued at approximately US$ 382.49 million in 2024, the market is projected to reach a valuation of US$ 554.28 million by 2033. This growth corresponds to a compound annual growth rate (CAGR) of 4.28% over the forecast period from 2025 to 2033. The increasing momentum is largely driven by advanced reactor developers who have successfully converted regulatory approvals and funding milestones into concrete, firm orders for TRISO fuel, signaling a transition from exploratory research to commercial-scale deployment.
Today, TRISO fuel has become a fundamental element in the global push toward advanced nuclear energy solutions. Its reputation for exceptional safety performance positions it as a preferred choice for new reactor designs. This is largely due to its multi-layered coating structure, which effectively traps fission products even under extreme operating conditions such as high temperatures and radiation flux. This capability significantly enhances the safety profile of reactors utilizing TRISO fuel, making it an attractive option for both regulators and operators.
In the Tri-structural Isotropic (TRISO) fuel market, BWX Technologies, X-Energy, and Framatome collectively dominate, capturing over 70% of the market share. Each company brings unique strengths and capabilities that reinforce its leadership position while driving innovation and scale within the industry.
BWX Technologies has firmly established itself as a market leader by leveraging its deep expertise in nuclear fuel manufacturing and integrated production processes. Operating high-capacity fabrication lines at several facilities across the United States, BWX produces more than 1,000 kilograms of TRISO kernels annually. The company's manufacturing processes consistently achieve yield rates exceeding 90%, reflecting a strong focus on quality control and efficiency.
X-Energy stands out as a dynamic innovator within the TRISO fuel market, distinguished by its development of an integrated fabrication facility combined with proprietary control protocols. Its high-throughput TRISO coating line processes over 1,500 kilograms of kernels annually, surpassing many competitors in scale. What sets X-Energy apart is its use of granular digital-twin simulations alongside real-time spectral monitoring techniques.
Core Growth Drivers
Federal and state incentives are significantly reshaping demand dynamics in the Tri-structural Isotropic (TRISO) Fuel Market, transforming what was once mainly theoretical interest into concrete, funded pilot projects. A key driver of this shift is the Inflation Reduction Act's Section 45Y production tax credit, which was finalized in February 2024. This tax credit guarantees payments of up to USD 43 per megawatt-hour for advanced reactors with capacities under 300 megawatts electric (MWe). Notably, this financial support directly benefits reactor designs such as Xe-100, eVinci, and BWXT Advanced Nuclear Reactors, all of which specify the use of TRISO fuel as a core component of their technology.
In addition to the tax credit, the U.S. Department of Energy (DOE) has bolstered support through substantial funding allocations in fiscal year 2024. Under the Advanced Reactor Demonstration Program (ARDP), the DOE has committed USD 420 million to support various initiatives aimed at accelerating advanced reactor development. A significant portion of this funding-38%-is specifically designated for activities critical to TRISO fuel advancement, including fuel qualification, procurement of high assay low-enriched uranium (HALEU), and coated-particle fabrication.
Emerging Opportunity Trends
A major trend driving growth in the Tri-structural Isotropic (TRISO) Fuel Market is the investment by manufacturers in larger fabrication lines aimed at improving throughput yields. In 2024, scaling initiatives have taken center stage as companies compete to increase production capacity while simultaneously reducing unit costs. This focus on expansion and efficiency enhancement reflects the increasing demand for TRISO fuel and the need to meet tight production schedules without sacrificing quality.
One notable example of this trend is BWX Technologies, which completed Phase 2 of its Lynchburg facility expansion in March 2024. This development significantly boosted the company's kernel sintering capacity, raising it to 12 metric tons per year. Kernel sintering is a critical step in TRISO fuel fabrication, where uranium kernels are processed to achieve the desired density and microstructure. Enhancing this capacity enables BWX Technologies to produce more fuel kernels within the same timeframe, supporting larger-scale manufacturing efforts.
Barriers to Optimization
Despite strong policy support for the advancement of Tri-structural Isotropic (TRISO) fuel, the supply chain for silicon-carbide (SiC) coating materials remains fragmented, posing a significant risk to maintaining project schedules within the market. Silicon-carbide coatings are critical components in TRISO fuel particles, providing essential structural integrity and acting as a barrier to contain fission products. However, the availability of nuclear-grade alpha-SiC powders with extremely low impurity levels-measured in sub-parts per million-is limited to only a handful of qualified suppliers worldwide.
As of August 2024, just three vendors are certified to produce these high-purity powders: Morgan Advanced Materials in the United Kingdom, Washington Mills in the United States, and Tokai Carbon in Japan. Together, these suppliers have a combined annual production capacity of approximately 900 tonnes. While this may seem substantial, the Electric Power Research Institute (EPRI) projects that demand for SiC powder in TRISO fuel applications is expected to rise sharply, reaching an estimated 1,250 tonnes per year by 2028.
By Type, uranium-based TRISO fuel holds a dominant position in the Tri-structural Isotropic (TRISO) Fuel Market, capturing an 85.56% share. This strong preference is largely due to its compatibility with existing nuclear fuel infrastructure, including enrichment, conversion, and deconversion facilities that are already optimized to handle high-assay low-enriched uranium (HALEU) up to 19.75%. Because these facilities are well-established and extensively utilized, uranium-based TRISO fuel benefits from economies of scale and streamlined processing pathways that significantly reduce the need for new capital investments.
By Reactor Type, High Temperature Gas-Cooled Reactors (HTGRs) hold a commanding position in the Tri-structural Isotropic (TRISO) Fuel Market, accounting for 50.48% of the market share. This dominance stems from the reactor's ability to leverage the exceptional temperature resistance of TRISO fuel, allowing it to operate at outlet temperatures nearing 750 °C without relying on active water cooling systems. The inherent robustness of TRISO particles enables the reactor core to sustain these high temperatures safely, which is a significant advantage over traditional reactor designs that depend heavily on water for cooling.
By Form Type, pebble fuel elements dominate the Tri-structural Isotropic (TRISO) Fuel Market, capturing 61% of the market share. Their spherical geometry plays a crucial role in this leadership position, as it significantly streamlines both manufacturing throughput and core reactor operations. The round shape facilitates smoother handling and processing compared to other fuel forms, which contributes to increased efficiency and reduced complexity in production lines.
By End User, nuclear power utilities hold a significant 49.18% share of the Tri-structural Isotropic (TRISO) Fuel Market, reflecting their unique ability to leverage the advanced characteristics of TRISO fuel within the framework of regulated-rate-base assets. These utilities are well-positioned to incorporate the benefits of TRISO fuel-such as enhanced safety, higher efficiency, and longer lifespans-into their operational and financial models, which are overseen by state regulatory commissions.
By Type
By Reactor Type
By Form Type
By End User
By Region
Geography Breakdown
North America holds a commanding position in the Tri-structural Isotropic (TRISO) Fuel Market, accounting for over 37.57% of the global share. This dominant stance results from a convergence of factors, including robust federal incentives, well-established enrichment infrastructure, and strong utility-driven purchasing behaviors, which together create a self-reinforcing cycle of demand.
A significant boost came in February 2024 with the finalization of the Inflation Reduction Act credit, which provides USD 43 per megawatt-hour (MWh) for advanced reactors. This financial incentive immediately strengthened fuel contracts for notable projects such as X-energy's Xe-100 modules located in Washington State, as well as Dow's process-heat units in Texas.
In addition to direct incentives, parallel streams of government funding further support this growth trajectory. The U.S. Department of Energy (DOE) has committed an additional USD 420 million to its Advanced Reactor Demonstration Program, with 38% of these funds specifically earmarked for TRISO fuel qualification and high-assay low-enriched uranium (HALEU) procurement. This targeted investment is critical for advancing the technical readiness and supply chain development of TRISO fuel.