美国已将环形燃料确定为新一代核电水堆燃料进行研发，且将其作为“美国现役核电站延寿至80年”研究计划中的首选燃料。韩国计划使用环形燃料提升现役 POR－1000堆芯功率密度20%，正处于环形燃料组件关键技术研发阶段。此外，国外一些将环形燃料应用于快堆和沸水堆的研究工作，也说明了环形燃料是一种非常有发展前景的新型燃料元件。
2010-2011年，中国原子能科学研究院开发了环形燃料设计和分析软件，以秦山Ⅱ期核电厂为参考堆芯、AFA-3G组件为参考组件，进行了环形燃料元件和组件的概念设计，开展了环形燃料堆芯物理、热工水力、反应堆 安全、稳态辐照性能、制造可行性和经济性分析，较系统地研究了压水堆核电厂采用环形燃料元件的可行性。
针对环形燃料元件特殊的几何结构，在传统棒状燃料分析程序的基础上，开发并验证了1套环形燃料分析程序，为开展环形燃料概念设计和综合性能评估提供了最基本的研究和设计工具，程序名称及功能列于表1。
采用AFA-3G组件的外形尺寸，借鉴棒状燃料元件、组件的基本设计原则和国际上环形燃料元件、组件的设计经验，考虑与堆芯物理、热工水力和元件性能分析的相互反馈，同时与燃料元件制造方协调，初步确定了环形燃料组件和元件的结构。
（1）在不改变组件外形和基本保持“水－铀”体积比不变的情况下，将17×17－25型排列的棒状燃料组件改为13×13－9型排列的环状燃料组件，即每个组件布置160根环形燃料元件、8根控制棒导向管和1根中子测量仪表管。
（2）燃料元件采用内外冷却的环形结构，每根燃料元件由上、下端塞，内包壳管，外包壳管，环形UO2芯块和压紧弹簧组成，考虑燃耗加深，每根燃料元件设计了上部气腔以容纳裂变气体，气腔由芯块压紧弹簧保持。
（3）按照环形燃料组件的结构特点，设计了上、下管座和控制棒导向管，为解决相邻燃料元件间距较小、弹簧片夹持力不足的问题，设计了5种适用于压水堆环形燃料组件的定位格架。
开发和校验了一组环形燃料分析程序，完成了环形燃料组件和元件的概念设计，并开展了堆芯物理、热工水力、反应堆安全、稳态性能、制造可行性和经济性分析。研究结果表明，核电厂采用环形燃料代替传统棒状燃料，安全性显著提高，经济性明显改善，且在传统燃料生产线上制造环形燃料是可行的，制造成本不会明显增加。总之，压水堆核电站采用环形燃料替代传统的棒状燃料，技术上是可行的。
为推进环形燃料组件的研制和入商用堆随堆考验及实际应用，需进一步深入开展环形燃料组件关键技术研究，掌握环形燃料组件设计和制造的核心技术，获得环形元件堆内辐照及热工水力等关键性能数据。
