高温气冷堆是当前国际核能界公认的一种具有良好安全特性的核电站反应堆堆型。在高温气冷堆中，铀燃料被分成为许多小的燃料颗粒，均匀弥散在石墨慢化材料的基体中，制造成直径为6cm的球形燃料元件。这种优异的包覆颗粒燃料是其获得良好安全性的基础，而且这种球形燃料元件的生产也是高温气冷堆最重要、最核心的关键技术环节。
2014年9月，我国首条具有完全自主知识产权的商用球形燃料元件生产线——高温气冷堆核电站示范工程燃料元件生产线基本完成设备安装工作。这条生产线的主工艺全部采用清华大学自主知识产权的技术，清华大学核能与新能源技术研究院（简称核研院）为生产线的设计、建设和首炉燃料元件的生产提供全面的技术服务，并承担了其中29类80台套关键设备的设计制造工作。这些设备涵盖了高温堆球形燃料元件生产三个主要工艺的关键核心专用设备，包括二氧化铀（UO2）核芯制备设备、包覆燃料颗粒生产全套设备、球形燃料元件压制线等。这些都是清华大学自行设计，具有完整知识产权的关键设备，构成了整个示范堆燃料元件生产线的设备主体，决定了整条生产线的生产能力和质量。
从2013年初至今，核研院新材料研究室全体人员全力投入设备研制的技术、商务、监造和安装指导工作中，保质保量按期完成了全部设备的制造安装工作。该条生产线由中核北方核燃料元件有限公司承担建设运营任务。该生产线建成后将为石岛湾高温气冷堆核电站示范工程每年提供约30万个球形燃料元件。此条 生产线设备顺利安装到位，为高温气冷堆核电站示范工程后续建设奠定了坚实基础。
