Marché de la fabrication du combustible nucléaire Taille et part 2026-2035

Principaux moteurs

La croissance de la capacité des réacteurs dans le monde et les prolongations de leur durée de vie apportent la plus forte contribution à la demande, car chaque réacteur en exploitation nécessite le remplacement récurrent de son combustible. Les nouvelles constructions sont concentrées en Chine, en Inde et dans d'autres marchés nucléaires en expansion, tandis que les prolongations des licences d'exploitation soutiennent la demande aux États-Unis et en Europe. Le scénario de référence de la World Nuclear Association prévoit que la capacité de production nucléaire atteindra 746 GWe d'ici 2040. Cette trajectoire favorise l'élargissement du parc installé, qui nécessitera à la fois des premiers cœurs et des rechargements récurrents.^{[3]World Nuclear Association, Nuclear Fuel and the Fuel Cycle. world-nuclear.org}

La commercialisation des SMR et des réacteurs avancés ajoute un flux de demande différencié. L'Agence internationale de l'énergie atomique recensait plus de 80 concepts actifs de SMR et de microréacteurs dans le monde en 2025.^{[4]International Atomic Energy Agency, Small Modular Reactors. iaea.org} De nombreux modèles de réacteurs avancés américains nécessitent du HALEU, défini comme de l'uranium enrichi entre 5 % et 20 % en U-235, plutôt que de l'uranium faiblement enrichi standard, inférieur à 5 %. Les fabricants capables de qualifier des assemblages compatibles avec le HALEU ou du combustible TRISO répondront à des volumes initiaux plus faibles, mais à des programmes de fabrication à plus forte valeur ajoutée.^{[5]U.S. Department of Energy, HALEU Availability Program. energy.gov}

L'augmentation du taux de combustion et l'adoption des combustibles ATF améliorent également le profil de valeur du marché. Le document NUREG-2266 de la U.S. Nuclear Regulatory Commission a établi une base de référence environnementale pour les assemblages ATF enrichis à 10 % en poids d'U-235 et présentant des taux de combustion allant jusqu'à 80 GWj/tonne d'uranium métal.^{[6]U.S. Nuclear Regulatory Commission, NUREG-2266. nrc.gov} Ces produits nécessitent des matériaux, des essais et une documentation réglementaire plus sophistiqués que les combustibles conventionnels. Les contrats d'approvisionnement à long terme renforcent les perspectives de la demande, car les exploitants de centrales achètent généralement des services de fabrication dans le cadre d'accords couvrant cinq à dix ans.

Principaux freins

La disponibilité de HALEU constitue la principale contrainte à court terme pesant sur la fabrication de combustible pour les réacteurs avancés. Le département de l'Énergie des États-Unis estime que la demande intérieure de HALEU pourrait atteindre 50 tonnes par an d'ici 2035, tandis que la cascade de Piketon de Centrus Energy avait produit 900 kilogrammes à la mi-2025. Cette inadéquation limite la capacité des fabricants à transformer à grande échelle l'activité de conception de réacteurs avancés en livraisons commerciales de combustible.

Les exigences en matière d'autorisation prolongent les délais de développement des produits. Les nouveaux combustibles doivent respecter des normes couvrant la sûreté-criticité, la comptabilité des matières nucléaires, la radioprotection, la performance environnementale et le comportement en fonctionnement propre au réacteur. Les essais d'irradiation, l'examen post-irradiation et l'évaluation réglementaire peuvent nécessiter plusieurs années avant qu'un nouveau produit obtienne une approbation pour l'ensemble du cœur. Cette situation favorise les entreprises établies disposant de bases de données de qualification existantes et des capitaux nécessaires pour financer de longues phases de développement avant génération de revenus.

L'intensité capitalistique limite encore l'entrée sur le marché. La production de combustible standard pour réacteurs à eau légère (LWR) nécessite des équipements de pastillage, de frittage, de chargement des crayons et d'assemblage, qui impliquent un investissement initial substantiel. Les lignes de production de combustibles TRISO, MOX et métalliques nécessitent des procédés dédiés supplémentaires. La dépendance géopolitique reste importante pour les flottes de réacteurs VVER, où les différences techniques de géométrie du combustible et de physique des réacteurs ralentissent la substitution des approvisionnements russes historiques en combustible. La volatilité des prix de l'uranium et des unités de travail de séparation complique également la conclusion de contrats à prix fixe et la gestion des marges.

Analyse par segment du marché de la fabrication de combustible nucléaire

Par technologie

Les réacteurs à eau sous pression ont généré environ 2,5 milliards de dollars (USD), soit 54,6 % des revenus mondiaux, en 2025. Les REP dominent, car ils représentent une part importante du parc mondial en exploitation et utilisent des assemblages propres à chaque conception de réacteur, ce qui entraîne des coûts élevés de changement de fournisseur. Les assemblages GAIA de Framatome équipés de PROtect Enhanced ATF et la plateforme EnCore de Westinghouse illustrent la manière dont le segment des REP devient le principal point d'entrée commercial pour les combustibles avancés. La demande de REP bénéficie également des prolongations de la durée de vie des centrales aux États-Unis et en Europe, où les fournisseurs qualifiés de rechargement conservent de solides positions contractuelles.

Les réacteurs à eau lourde pressurisée ont généré 0,86 milliard de dollars (USD), soit 18,8 % du chiffre d’affaires, en 2025. Les systèmes CANDU canadiens et PHWR indiens utilisent des grappes de combustible cylindriques courtes et un rechargement continu en marche, plutôt que les cycles de rechargement conventionnels des réacteurs à eau légère. Le programme de rénovation de Darlington et l’expansion du parc indien de PHWR soutiennent la demande à long terme pour ce segment. Le combustible des réacteurs à eau bouillante représentait 0,46 milliard de dollars (USD), soit 10,0 % du chiffre d’affaires en 2025, la centrale de Wilmington de GNF et l’installation de Kurihama de GNF-Japan occupant des positions centrales. Les autres technologies de réacteurs restent plus modestes, mais gagneront en importance à mesure que les programmes de petits réacteurs modulaires (SMR) et de réacteurs à haute température nécessiteront des formes de combustible spécifiques.

Par type de combustible

Le combustible UOX représentait 4,1 milliards de dollars (USD), soit 91,1 % de la valeur du marché, en 2025. L’ampleur de ce segment s’explique par la prédominance des réacteurs à eau légère et par l’infrastructure établie pour convertir l’UF₆ enrichi en pastilles, crayons et assemblages d’UO₂. Le combustible UOX conventionnel restera le principal contributeur en volume jusqu’en 2035, bien que la catégorie elle-même se différencie de plus en plus. Les pastilles dopées à la chromie, les gaines revêtues de chrome et les enrichissements LEU+ créent des variantes UOX à plus forte valeur ajoutée sans nécessiter une architecture entièrement nouvelle pour le combustible des réacteurs.

Le combustible MOX a généré 0,3 milliard de dollars (USD), soit 6,7 % du chiffre d’affaires, en 2025. L’installation MELOX d’Orano en France et la capacité de l’Usine minière et chimique de TVEL à Jeleznogorsk restent au cœur de la production commerciale de combustible MOX. Ce segment approvisionne les programmes de rechargement des réacteurs à eau pressurisée (PWR) et répond aux besoins civils de gestion du plutonium, ce qui rend la demande sensible à l’économie du retraitement et aux politiques du cycle du combustible. Le combustible TRISO représentait environ 40 millions de dollars (USD), soit 0,9 % du chiffre d’affaires en 2025. La livraison de combustible du projet Pele de BWXT, l’installation TX-1 de X-energy et la capacité de production de Baotou en Chine positionnent le TRISO comme la plus petite catégorie actuelle, mais aussi comme le segment des combustibles avancés revêtant la plus grande importance stratégique.

Par utilisateur final

Les services publics détenus par l’État représentaient environ 3,2 milliards de dollars (USD), soit 70,8 % de la demande, en 2025. Leur domination reflète la propriété publique et l’importance stratégique des parcs nucléaires nationaux. Ces acheteurs privilégient généralement la sécurité d’approvisionnement en combustible, la continuité de la qualification des réacteurs et les contrats de longue durée plutôt que le prix d’achat à court terme. Leurs décisions favorisent de plus en plus les capacités nationales ou situées dans des pays alliés du cycle du combustible depuis la perturbation des chaînes d’approvisionnement russes.

Les services publics privés et les producteurs indépendants d’électricité représentaient environ 1,02 milliard de dollars (USD), soit 22,6 % de la demande en 2025. Ce groupe accorde une attention particulière à l’économie du cycle du combustible, à la planification des arrêts et à la prévisibilité des conditions contractuelles. Le combustible destiné aux réacteurs gouvernementaux et de recherche représentait les 0,3 milliard de dollars (USD) restants, soit 6,6 % de la demande. Bien que relativement modeste, ce segment favorise la qualification précoce de combustibles spécialisés, notamment pour les cœurs de microréacteurs militaires et les programmes de démonstration de réacteurs avancés.

Analyse régionale du marché de la fabrication de combustible nucléaire

Amérique du Nord

L’Amérique du Nord représentait 1,47 milliard de dollars (USD), soit 32,0 % des revenus mondiaux, en 2025. Les États-Unis exploitent 93 réacteurs commerciaux, pour une capacité d’environ 95 GW, et restent le principal marché national en matière de demande de combustible. L’usine de Richland de Framatome, l’usine de Wilmington de GNF-Americas et le site de Columbia de Westinghouse fournissent une capacité nationale importante de fabrication de combustibles pour réacteurs à eau légère (LWR). La principale contrainte de la région ne réside pas dans la capacité standard de rechargement, mais dans la disponibilité d’uranium faiblement enrichi à haute teneur (HALEU) pour les réacteurs avancés.

Centrus avait produit 900 kilogrammes de HALEU à Piketon à la mi-2025, tandis que le Department of Energy estime que la demande américaine pourrait atteindre 50 tonnes par an d’ici 2035. Le programme du DOE relatif à la disponibilité du HALEU, soutenu par un financement pouvant atteindre 3,4 milliards de dollars (USD) au titre de l’Inflation Reduction Act, vise à constituer une base d’approvisionnement nationale. Le Canada contribue à la demande de combustibles pour réacteurs à eau lourde sous pression (PHWR) grâce aux parcs de Bruce Power, de Darlington et de Pickering, les programmes de rénovation prolongeant leur durée d’exploitation jusqu’aux années 2050.

Europe

L’Europe constituait le premier marché régional, avec 1,91 milliard de dollars (USD) de revenus et environ 41,5 % des revenus mondiaux en 2025. Le parc français de 56 réacteurs à eau sous pression (PWR) soutient la demande adressée au site de Romans-sur-Isère de Framatome, tandis que l’usine de Lingen, en Allemagne, reste un actif régional majeur. Le site de Springfields, au Royaume-Uni, évolue vers la production de combustibles compatibles avec les réacteurs EPR, à mesure que les projets de Hinkley Point C et de Sizewell C progressent. L’Ukraine, la Bulgarie et la République tchèque gagnent en importance, car la diversification des combustibles pour réacteurs VVER nécessite des travaux de qualification propres à chaque réacteur.

Les rapports de l’Agence d’approvisionnement d’Euratom ont fait état d’un recours moindre aux approvisionnements russes pour les combustibles destinés aux réacteurs de conception occidentale en 2023 et 2024, parallèlement à l’élargissement des accords conclus avec des fournisseurs occidentaux qualifiés.^{[7]Euratom Supply Agency, Annual Report. euratom-supply.ec.europa.eu} L’expansion de Georges Besse II par Orano et les augmentations de capacité d’Urenco renforcent la base d’enrichissement non russe. La limitation de l’Europe tient à la longue période de transition nécessaire à la qualification de combustibles compatibles avec les réacteurs VVER.

Asie-Pacifique

L’Asie-Pacifique a généré 1,01 milliard de dollars (USD), soit 22,0 % des revenus mondiaux, en 2025 et reste le marché régional affichant la croissance la plus rapide. La Chine comptait 59 GW de capacités nucléaires en construction à la fin de 2025, soit environ la moitié des capacités nucléaires mondiales en cours de construction. China Jianzhong Nuclear Fuel, à Yibin, et les activités de CNNC à Baotou soutiennent les besoins nationaux en combustibles pour réacteurs PWR, TRISO et réacteurs avancés. La capacité d’enrichissement de CNNC est passée à 10 000 milliers d’UTS par an en 2025, avec un objectif de 17 000 milliers d’UTS par an d’ici 2030. L’Inde contribue à la demande de combustibles PHWR grâce au Nuclear Fuel Complex d’Hyderabad et aux besoins futurs liés à l’expansion de son parc national de PHWR ainsi qu’aux unités VVER de Kudankulam. La KNFC sud-coréenne approvisionne les réacteurs APR-1400 nationaux et contribue à l’approvisionnement en combustibles de la centrale de Barakah, aux Émirats arabes unis. Le Moyen-Orient et l’Afrique restent des zones de demande à plus long terme plutôt que de grands centres actuels de fabrication, tandis que l’Amérique latine, notamment le Brésil, l’Argentine et le Chili, offre des opportunités ciblées sans modifier sensiblement la capacité mondiale de fabrication à court terme.