在全球能源体系加速向低碳化、高可靠性与分布式方向演进的背景下，核能正重新成为支撑能源安全与碳中和目标的重要基础性能源。尤其是在人工智能算力快速增长、电力需求结构重塑以及地缘政治不确定性上升的多重驱动下，传统大型核电模式所面临的高成本、长周期与低灵活性等问题日益凸显，促使各国加快探索新一代核能技术路径。美国目前在运的核电装机容量约为98吉瓦（GW），但在过去数十年中新增装机极为有限。高昂的资本投入与复杂冗长的许可审批流程，已成为制约核电发展的主要结构性瓶颈。在此背景下，小型模块化反应堆（SMR）及微型反应堆（Microreactors）逐步成为重构核能竞争力的重要技术方向，其核心在于通过模块化制造与灵活部署，降低建设成本并拓展应用场景。从规模结构看，传统大型核电机组的单机容量通常在550至1500兆瓦（MW）之间，而SMR的单机容量一般不超过300兆瓦，微型反应堆则通常在20兆瓦以下。这一容量分层不仅体现为规模缩小，更反映出核能体系结构的根本性转变：由以大型集中式电站为主的供给模式，逐步向多层级、分布式能源体系演进。具体来看，美国现有在运核电机组容量主要集中在600至1400兆瓦区间，而SMR则位于约70至300兆瓦的中等容量区间，微型反应堆则进一步延伸至1至20兆瓦的小规模应用领域。这种“断层式”容量分布表明，SMR与微型反应堆并非传统核电的简单缩小，而是面向不同应用场景所形成的全新技术层级。其中，SMR主要服务区域电网与工业负荷，而微型反应堆则面向偏远地区、微电网及特殊用途场景。在应用层面，SMR及微型反应堆的功能正从传统电网供电向多元化场景拓展，包括偏远地区供电、高输配电成本区域、电力基础设施薄弱地区以及工业用能场景。同时，随着人工智能与数据中心用电需求的快速增长，SMR正在成为高可靠性电力供给的重要候选方案，特别是在无需或不适合接入大型电网的场景中，其战略价值日益凸显。在技术路径上，美国SMR体系呈现出“成熟技术延伸与前沿技术探索并行”的特征。一方面，轻水堆体系通过模块化实现渐进式优化；另一方面，高温气冷堆、熔盐堆及钠冷快堆等多种先进堆型不断推进，形成多技术路线并行发展的格局。同时，高丰度低浓缩铀（HALEU）逐步成为先进反应堆的重要燃料选择，其更高燃耗与更优性能使其成为未来核能技术体系的重要支撑。基于上述背景，系统梳理美国在研小型模块化反应堆及微型反应堆的发展情况，对于理解全球核能技术演进趋势、把握新型能源体系构建方向具有重要意义。本研究将围绕主要技术路线、应用场景及政策推进机制，对美国SMR发展格局进行系统分析，以期为相关领域决策提供参考。01轻水SMR：商业化先导路径基于轻水堆的小型模块化反应堆（Light Water SMR）是当前美国推进商业化最为现实、成熟度最高的一类技术路径，其本质是在现有大型轻水堆技术体系基础上的“小型化与模块化延伸”。该类反应堆以水中的氢作为慢化剂，通过降低中子速度提高裂变反应概率，其物理原理与传统核电机组保持一致，属于典型的“技术继承型创新”。从技术类型看，轻水SMR以压水堆（PWR）为主，延续了美国现有核电机组的主流设计路线。在燃料体系方面，主要采用低浓缩铀（LEU），与当前在运核电机组保持高度兼容，这使其在燃料供应、运行经验、安全标准及监管审批等方面具备显著优势。在功能定位上，轻水SMR主要服务于传统电力系统，旨在提供稳定、可扩展的基荷电力。其模块化设计使单机容量相对较小，但可通过多模块组合实现灵活扩容，从而在保障电网稳定性的同时，降低单次投资规模与建设风险，提升项目可融资性与部署灵活性。从发展路径看，轻水SMR代表的是一种典型的“渐进式创新模式”，即在不改变既有技术范式与监管体系的前提下，通过工程设计优化与制造模式升级，提升核电的经济性与可复制性。因此，该类技术被普遍认为是美国SMR体系中最有可能率先实现规模化商业应用的方向。从当前产业格局来看，轻水SMR呈现出以下特征：
