核電設備行業專題系列報告（一）：關注核燃料儲運裝備國產替代投資機會-221117（16頁）.pdf

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1、 機械設備/行業專題報告/2022.11.17 請閱讀最后一頁的重要聲明！核電設備專題系列報告（一）證券研究報告 投資評級投資評級:看好看好(維持維持)最近 12 月市場表現 分析師分析師 佘煒超 SAC 證書編號：S0160522080002 聯系人聯系人 趙璐 相關報告 1.工程機械行業跟蹤點評：9 月挖機銷售持續正增長，出口表現靚麗 2022-10-13 關注核燃料儲運裝備國產替代投資機會關注核燃料儲運裝備國產替代投資機會 核心觀點核心觀點 核燃料循環是核工業產業鏈的一環，也是核能發展的大動脈，包括鈾礦開采、鈾礦開采、冶煉、轉化純化、同位素分離、燃料元件制造、乏燃料后處理、放射性廢物處冶

2、煉、轉化純化、同位素分離、燃料元件制造、乏燃料后處理、放射性廢物處理處置、核電站反應堆等多個環節理處置、核電站反應堆等多個環節。我國絕大部分核電站都位于東南沿海地區，而核燃料制造廠則坐落于西北部地區，遠途運輸加之核燃料的特殊屬性，其安全性顯得尤為重要。本文重點介紹了我國目前六氟化鈾容器、新燃料組件運輸容器、乏燃料運輸容器的參與企業以及對于市場空間的初步測算。在能源在能源安全重要性日益提升的背景下，核燃料運輸裝備，作為核電設備重要一環，其安全重要性日益提升的背景下，核燃料運輸裝備，作為核電設備重要一環，其國產替代的進程不容忽視國產替代的進程不容忽視。六氟化鈾運輸容器已相對成熟，國內企業已獲批量出

3、口訂單六氟化鈾運輸容器已相對成熟，國內企業已獲批量出口訂單：目前，國內從事六氟化鈾運輸裝備的公司主要有中核嘉華（蘭石重裝蘭石重裝旗下）、中核蘭州鈾濃縮有限公司、西安核設備有限公司、中核陜鈾漢中電機設備制造有限公司、南通中集能源裝備有限公司（中集安瑞科中集安瑞科旗下）等。其中，中集安瑞科已在出口方面獲得批量訂單，于 2022 年成功中標歐洲客戶 3000 臺六氟化鈾儲運容器訂單，該訂單也是國際核燃料運輸容器單筆訂單的新紀錄。根據我們的產業鏈研究及初步測算，目前國內六氟化鈾運輸容器市場規模約為數千萬元規模。新燃料運輸容器已較快實現國產替代，新燃料運輸容器已較快實現國產替代，ANT-12A 型號運輸

4、容器需求量型號運輸容器需求量較大較大：目前新燃料運輸容器已經較快實現國產替代，運輸容器型號包括 CNFC-300、STC-NF1A、ANT-12A，以及用于實驗快堆燃料組件運輸的TK-C57、CEFR-MOX-N01。其中，ANT-12A 適用于我國目前絕大多數壓水堆核電站主要采用的 AFA 3G 系列新燃料組件，需求量較大。我國國內從事新燃料組件運輸容器制造的企業主要有南通中集能源裝備有限公司（中集安瑞科中集安瑞科旗下）、上海阿波羅機械股份有限公司、四川科新機電科新機電、大連寶原核設備有限公司、西安核設備有限公司，以及中國原子能科學研究院等。根據我們的初步測算，預計現預計現有核有核電機組新燃

5、料組件約需要電機組新燃料組件約需要 693 個運輸容器。按照國產運輸容器單價計算，對個運輸容器。按照國產運輸容器單價計算，對應市場空間約為應市場空間約為 10.4 億元。億元。乏燃料運輸容器研發難度極高，目前國內已有樣機，但尚未量產乏燃料運輸容器研發難度極高，目前國內已有樣機，但尚未量產：乏燃料運輸容器由兼有結構支撐、中子屏蔽、屏蔽、導出衰變熱的容器本體，以及限制組件移動的格架，確保次臨界安全的中子吸收體、緩沖減振器等組成。目前，國內從事乏燃料運輸容器生產的企業主要有大連寶原核設備有限公司、西安核設備有限公司，上海阿波羅、科新機電等企業也在參與研發。目前國內乏燃料運輸容器尚未量產，建議關注相關

6、布局企業及最新進展。根據我們的初步測算，預計當前每年乏燃料的產量對應當前每年乏燃料的產量對應未來未來 3-5 年年乏燃料運輸容器需求量乏燃料運輸容器需求量約為約為 115 個，對應市場規模約為個，對應市場規模約為 58 億元億元。投資建議投資建議：目前國內六氟化鈾運輸容器已經較為成熟，建議關注蘭石重裝蘭石重裝，以及已獲得批量出口訂單企業中集安瑞科中集安瑞科；以及新燃料運輸容器也較快實現-34%-26%-19%-11%-3%5%機械設備滬深300機械設備/行業專題報告/2022.11.17 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 2 行業專題報告/證券研究報告 國產替代，建議關注在 A

7、NT-12A 型號獲得量產訂單的科新機電科新機電；乏燃料運輸容器研發難度極高，目前國內尚未量產，建議關注相關布局企業最新研發進展以及獲取訂單情況。風險提示：風險提示：測算誤差風險；核安全事故風險；原材料價格波動風險；技術研發及推廣不及預期風險。表表 1：相關相關公司投資評級公司投資評級:代碼代碼 公司公司 總市值總市值（億元）（億元）收盤價收盤價（11.16）EPS（元）（元）PE 投資評級投資評級 2021A 2022E 2023E 2021A 2022E 2023E 300092 科新機電 33.23 14.35 0.40 0.50 0.80 31.94 28.70 19.30 增持 60

8、3169 蘭石重裝 87.78 6.72 0.09 0.21 0.31 96.96 32.56 21.95 未覆蓋 3899 中集安瑞科 177 8.73 0.43 0.52 0.63 21.27 15.16 12.48 未覆蓋 數據來源：wind 數據，財通證券研究所（注：未覆蓋標的盈利預測數據來源于 wind 一致預期）UWaXlXhUdUnXmM3XmVtU8O9R8OsQrRnPsQiNrQqRiNoPyQbRpPyRNZrNpQNZoOtQ 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 3 行業專題報告/證券研究報告 1 核燃料是怎樣循環的？核燃料是怎樣循環的？.4 2 六氟化鈾

9、運輸容器六氟化鈾運輸容器.7 3 新燃料運輸容器新燃料運輸容器.9 4 乏燃料運輸容器乏燃料運輸容器.12 5 風險提示風險提示.15 圖圖 1.核燃料循環示意圖核燃料循環示意圖.4 圖圖 2.核燃料成本構成圖核燃料成本構成圖.5 圖圖 3.全球鈾礦產量占全球需求量比重走勢圖全球鈾礦產量占全球需求量比重走勢圖.5 圖圖 4.燃料棒組件燃料棒組件.5 圖圖 5.PUREX 技術后處理流程示意圖技術后處理流程示意圖.5 圖圖 6.六氟化鈾運輸容器六氟化鈾運輸容器.8 圖圖 7.六氟化鈾運輸容器結構圖（六氟化鈾運輸容器結構圖（3 立方米）立方米）.8 圖圖 8.新燃料運輸容器新燃料運輸容器.10 圖

10、圖 9.新燃料運輸容器結構圖新燃料運輸容器結構圖.10 表表 1.六氟化鈾容器分類及適用場景六氟化鈾容器分類及適用場景.7 表表 2.六氟化鈾運輸容器主要制造公司六氟化鈾運輸容器主要制造公司.8 表表 3.部分型號新部分型號新燃料運輸容器設計和制造公司燃料運輸容器設計和制造公司.11 表表 4.典型乏燃料運輸容器主體結構材料及試驗內容典型乏燃料運輸容器主體結構材料及試驗內容.13 表表 5.部分乏燃料運輸容器及其主要設計和制造企業部分乏燃料運輸容器及其主要設計和制造企業.13 內容目錄 圖表目錄 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 4 行業專題報告/證券研究報告 1 核燃料是怎樣

11、循環的？核燃料是怎樣循環的？“碳中和”背景下，核電憑借高能效、污染小、環境友好、單機容量大、發電量穩定等優勢，將成為未來基荷能源的重要組成部分。而核燃料循環是發展核電過程中不可忽視的環節，在裝機容量日益增加的背景下，如何處理日益增加的核電乏燃料，保障工業體系安全穩定運行，是目前核電發展亟待解決的問題。核燃料循環產業核燃料循環產業是整個核工業產業鏈的一環，也是核能發展的大動脈，包括鈾礦鈾礦開采、冶煉、轉化純化、同位素分離、燃料元件制造、乏燃料后處理、放射性廢開采、冶煉、轉化純化、同位素分離、燃料元件制造、乏燃料后處理、放射性廢物處理處置、核電站反應堆等物處理處置、核電站反應堆等多個環節。從礦產開

12、發到最終的地質填埋，通常會經歷一個完整的燃料循環。圖1.核燃料循環示意圖 數據來源：上海發展核燃料循環后端產業的路徑、顧銀祥、財通證券研究所 核燃料核燃料是指含有易裂變核素，能夠在反應堆內實現自持鏈式核裂變反應的物質。核燃料棒最核心的材料是二氧化鈾二氧化鈾，由天然鈾提煉而成，鈾礦需經過勘探開采、水冶、鈾轉化與鈾濃縮等過程，最終送往核燃料加工廠制造出核燃料元件。在核燃料成本結構中，天然鈾所占比例最高，達到 49%。然而我國鈾礦資源并不豐富，主要依賴進口。1.鈾礦開采方面鈾礦開采方面，我國屬于貧鈾國，國內大部分鈾資源屬于非常規鈾，開采成本較高，主要依賴進口。目前全球鈾資源主要供應國家有哈薩克斯坦、

13、烏茲別克斯坦、加拿大、納米比亞、尼日爾和澳大利亞。根據 WNA、中核集團、海關總署、立鼎產業研究網數據，我國 2017 年鈾礦對外依存度約為 84%。而由于該行業具有國家安全意義，我國僅中核集團中核集團及中廣核中廣核有資格從事鈾礦開采和進出口業務。天然鈾是核工業的基礎原料，鈾元素分布廣，但其礦床非常有限。一般鈾含量在千分之一以上的鈾礦就具有開采價值，露天礦或開采條件較好的礦也可以開采。由于礦石中有較多廢石，因此需要先進行選礦，鈾礦加工先將礦石濃集成鈾含量較高的 U3O8，俗稱黃餅黃餅，黃餅中 U3O8的含量一般在 40-80%。制成黃餅的濕法 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準

14、5 行業專題報告/證券研究報告 化學處理，通常稱為水冶水冶，即鈾的提取和精制，一般在礦山附近進行，鈾化學濃縮物制成后會進行外運，為了便于儲存和運輸，一般會制成鈾的氧化物形式。圖2.核燃料成本構成圖 圖3.全球鈾礦產量占全球需求量比重走勢圖 數據來源：前瞻產業研究院、財通證券研究所 數據來源：世界核協會、智研咨詢、財通證券研究所 2.鈾的轉化純化鈾的轉化純化：黃餅在提純后，會被送至鈾的濃縮工廠，加工成六氟化鈾六氟化鈾。天然鈾元素含量分別為 238U 99.28%，235U 0.71%及 234U 0.006%。而要滿足核電發電的需求，就要提升 235U 的含量。工業規模生產富集鈾的方法，主要有擴

15、散擴散法法和離心法離心法 2 種。1）擴散法，即利用六氟化鈾（氣態）種不同鈾同位素氣體分子的質量差進行分立，已有 50 余年歷史，技術較為成熟，但缺點是耗電量大。2）氣體離心法：是生產富集鈾的主要方法，氣體離心法：是生產富集鈾的主要方法，利用離心力將氣態六氟化鈾同位素分立，于上世紀 90 年代開始用于工業生產，耗電少，但投資較大。當鈾的濃度提高至 4%左右時，將鈾混合物粉末燒結成二氧化鈾陶瓷芯塊。3.核燃料組件的制作核燃料組件的制作：二氧化鈾是核燃料棒的核心材料。二氧化鈾瓷芯塊為直徑直徑約約 1 厘米，高厘米，高 1 厘米的圓柱體厘米的圓柱體。幾百個芯塊疊在一起裝入直徑 1 厘米，長度約 4米

16、的細長鋯合金材料套管鋯合金材料套管內，管的厚度為 1 毫米左右。因為核裂變反應就像是在燃燒原子，因此稱為燃料棒。隨后，燃料棒還需要放入燃料棒組件架，一般幾百根燃料棒會按照一定間隔，按照 15*15，或 17*17 排列并被固定成一束，即燃料組件。一般，一整個燃料組件主要由上下管座、格架、控制棒導向管和燃料棒組成。圖4.燃料棒組件 圖5.PUREX 技術后處理流程示意圖 天然鈾,49%鈾轉化及濃縮,33%燃料組件加工,17%其他,1%85%98%96%93%80%81%74%77%40%50%60%70%80%90%100%110%2014 2015 2016 2017 2018 2019 20

17、20 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 6 行業專題報告/證券研究報告 數據來源：中國核電網、財通證券研究所 數據來源：乏燃料后處理產業的市場前景及發展路徑、李想、張宏韜、財通證券研究所 4.乏燃料乏燃料的冷卻的冷卻及儲存及儲存：隨著核電運行，燃料中裂變核素鈾逐步消耗，不足以維持裂變反應，從反應堆中取出的燃料稱為乏燃料乏燃料，或輻照過的燃料。把已經使用的 3%-4%的鈾廢料（乏燃料），以化學方法將鈾和钚從裂變產物中分離出來，稱為乏燃料再溶解和后處理技術，這也是核燃料循環后段中最關鍵的一個環節核燃料循環后段中最關鍵的一個環節。但一般在乏燃料進行后處理之前，會先進行冷卻，原因在于乏

18、燃料比活度非常高，且釋放大量衰變熱，必須貯存一段時間后再進行后處理。乏燃料貯存按照時間長短可以分為短期貯存、短期貯存、中間中間貯存、長期貯存貯存、長期貯存三種。其中，短期貯存短期貯存即在乏燃料在后處理前先短期貯存幾個月-幾年時間。一般動力堆乏燃料的冷卻時間不少于 3-5 年，經過冷卻后的乏燃料經過自然衰變，其放射性活度和釋熱效率降低，也可以緩解后處理工藝上的技術難度。中間貯存中間貯存較為重要，它可以使后處理的時間推遲幾十年，為尋求放射性廢物最終處置方案爭取時間。長期貯存長期貯存一般是采用濕法的水池和干法的金屬容器、混凝土密封容器、地下室、干井等。根據乏燃料的長期貯存與處置，濕法及干法貯存的時間

19、可達到 50 年甚至更長時間。一般，在反應堆貯存池裝滿后，后處理廠產能可以滿足需求之前，通過建造新的離堆貯存設施，來進行中長期貯存是唯一可能的解決方案。5.乏燃料的后處理與乏燃料的后處理與鈾回收鈾回收：乏燃料后處理的目的主要是提升資源利用率、降低提升資源利用率、降低對環境的威脅對環境的威脅。目前，全球處理乏燃料的方式主要有兩種，一種是開放式，一種是閉式循環。簡言之，開放式燃料循開放式燃料循環即經過簡單的冷卻、剪切、封裝后運往合適地點，直接填埋，目前瑞典、加拿大、西班牙、美國主要采取這種方式。閉式閉式燃料循環燃料循環即分離乏燃料中的鈾、钚元素進行再利用，降低其活性和放射性，并將高放廢物進行填埋的

20、處理方式。目前法國、英國、俄羅斯、日本、印度、中國均采取這種技術路線。目前，全球最成熟的乏燃料后處理技術為 PUREX 技術技術，主要包括首端處理、萃取分離及凈化、尾端處理三個緩解。其中，首端處理首端處理主要工序包括乏燃料組件的切割、去包殼、燃料芯塊溶解、過濾、調料、尾氣處理等。萃取分離凈化萃取分離凈化的目的在于對鈾、钚于放射性裂變產物的分離和凈化。尾端處理尾端處理的目的主要在于將鈾、钚元素轉換成經濟且易儲存的形式，如四氟化鈾、二氧化钚。鈾在再處理過程中回收的材料中占很大一部分，法國、英國、日本均有回收再處理的企業。乏燃料中約有 96%是剩余未反應的鈾元素，多數為 U-238，小部分為U-23

21、5,一般 U-235 的質量分數要小于 0.83%。由于燃耗的限制，乏燃料中 U-235的估計都仍然要比天然鈾高，且钚等其他元素可以提取出來加以再次利用，制作成新的燃料組件。謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 7 行業專題報告/證券研究報告 2 六氟化鈾六氟化鈾運輸容器運輸容器 六氟化鈾六氟化鈾，也稱為氟化鈾、氟化高鈾，是一種無機化合物，分子式為 UF6，常溫常壓下，六氟化鈾為無色或淡黃色晶體，其沸點為 56.4 攝氏度，當溫度升高或壓力降低時，很容易升華為氣體(101.3kPa 下 56.4或 13.17kPa 下 25時均升華為氣體)。作為核燃料，六氟化鈾是鈾唯一穩定的氣態化

22、合物，用于鈾的濃縮。但六氟化鈾的化學性質較為活潑，與水易發生劇烈反應，與多數有機化合物會發生氟化反應，化學腐蝕性較強。目前，95%的貧化鈾（鈾-235 豐度低于 0.711%）都以六氟化鈾的形式被置于氣體鋼瓶中，儲存在核工廠的附近。每個鋼瓶大約含有 12.7 噸的固體六氟化鈾。1993-2005 年間，美國約有 65.65 萬噸六氟化鈾（5.71 萬瓶）作為貧化鈾的儲存形式被生產出來。但由于六氟化鈾易與潮濕空氣接觸發生反應，并產生毒性極大的 UO2F2 和 HF，因此長期儲存會對環境及人類健康造成損害，需要定期檢查儲存容器是否存在裂縫。美國曾發生過數次涉及六氟化鈾的事故，因此將六氟化鈾轉化為固

23、態的鈾氧化物回收，但耗資巨大。根據中核第七研究設計院有限公司 2021 年 4 月發布的六氟化鈾容器（征求意見稿）編制說明，標準的六氟化鈾容器涵蓋 8L 容器、容器、740L 容器、容器、3m3容器、容器、4m3容器容器等等。其中，國內 3 立方米、4 立方米容器的鈾 235 豐度限制為 1%，最大裝料限制為 9270kg 和和 12156kg。表1.六氟化鈾容器分類及適用場景 容器容器 主體材料主體材料 ISO7195ISO7195：20202020標準中容器標準中容器 國際容器使國際容器使用材料用材料 適用豐度（鈾適用豐度（鈾 235235）發展階段發展階段 8L 容器 S30408 不銹

24、鋼 5B 容器 純鎳 鈾 235 豐度100%六氟化鈾的儲運 已完成容器安全性驗證，獲得設計和制造許可。740L 容器 16MnDR 30B 容器 SA516 鈾 235 豐度5%六氟化鈾的儲運，用于壓水堆核電站用六氟化鈾產品運輸 正在開展安全性試驗驗證研究。立方米容器 16MnDR 48X 容器 SA516 鈾 235 豐度1%六氟化鈾的儲運，適用于天然六氟化鈾的儲存和運輸 獲得設計和制造許可 立方米容器 16MnDR 48Y 容器 SA516 鈾 235 豐度1%六氟化鈾的儲運，適用于天然六氟化鈾的儲存和運輸 完成冷凝蒸發工藝性能試驗，產品結構已定型。數據來源：中核第七研究設計院有限公司六

25、氟化鈾容器（征求意見稿）編制說明、財通證券研究所 六氟化鈾的運輸容器一般需要經過熱評價、臨界評價、屏蔽評價等一系列嚴苛的安全性試驗驗證。從結構上看，根據中國能源研究會核能專委會，以 XN3000 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 8 行業專題報告/證券研究報告 六氟化鈾運輸容器為例，是由外部隔熱罩外部隔熱罩和內部容器內部容器兩部分組成，主體結構材料為 16MnD?？杖萜髻|量約為 2 噸（2092kg），最大外部尺寸為 3114mm 1500mm 1380mm，使用溫度一般為-40 至 38 攝氏度，適用于道路、鐵路、水路運輸。圖6.六氟化鈾運輸容器 圖7.六氟化鈾運輸容器結構圖

26、（3 立方米）數據來源：中國能源研究會核能專委會、北極星核電網、財通證券研究所 數據來源：3 m3 天然六氟化鈾運輸貨包滿載及卸載后的輻射水平分析，莊大杰、龔道坤等、財通證券研究所 目前，國內從事六氟化鈾運輸裝備的公司主要有中核嘉華中核嘉華（蘭石重裝）、中核蘭州、中核蘭州鈾濃縮有限公司、鈾濃縮有限公司、西安核設備有限公司、西安核設備有限公司、中核陜鈾漢中電機設備制造有限公司中核陜鈾漢中電機設備制造有限公司、南通中集能源裝備有限公司南通中集能源裝備有限公司（中集安瑞科旗下）等。表2.六氟化鈾運輸容器主要制造公司 公司名稱公司名稱 最新最新批準日期批準日期（含（含延續延續/變更）變更）許可證許可證

27、 許可范圍許可范圍 中核嘉華 2018 年 4 月 一類放射性物品運輸容器制造許可證 CN/057/H（U）-96（NNSA）的XN3000 六氟化鈾運輸容器 中核蘭州鈾濃縮有限公司 2019 年 12 月 一類放射性物品運輸容器制造許可證 CN/057/H（U）-96（NNSA）的XN3000 六氟化鈾運輸容器。西安核設備有限公司 2021 年 10 月 一類放射性物品運輸容器制造許可證 CN/057/H（U）-96（NNSA）的XN3000 六氟化鈾運輸容器。中核陜鈾漢中機電設備制造有限公司 2022 年 2 月 一類放射性物品運輸容器制造許可證 CN/057/H（U）-96（NNSA）的

28、 XN3000 六氟化鈾運輸容器。數據來源：中國能源研究會核能專委會、北極星核電網、生態環境部官網、財通證券研究所 2021 年，蘭石重裝蘭石重裝披露公告以現金 1.29 億元收購秦皇島金核投資有限公司持有的中核嘉華 55%股權。中核嘉華始建于 1959 年，原為中核四四有限公司控股子公司，后經改制成為民營企業，在軍核、民核領域積累了完備的技術儲備和生產經驗。根據蘭石重裝 2021 年年報披露，中核嘉華在 2021 年取得營業收入 4699萬元，凈利潤 576 萬元。根據中國化工報 2022 年 1 月報道，公司研制的 QY740六氟化鈾運輸容器六氟化鈾運輸容器，經過出廠前耐壓與應力測試、水浸

29、沒測試及正常運輸與事故運輸工況下的跌落、耐熱等試驗驗證，填補了國內濃縮六氟化鈾運輸容器的空白填補了國內濃縮六氟化鈾運輸容器的空白。謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 9 行業專題報告/證券研究報告 作為替代美國 30B/UX30 濃縮六氟化鈾運輸容器，QY740 六氟化鈾運輸容器取得國家核安全局頒發的許可證后，即可在全球范圍內開展運輸濃縮六氟化鈾容器的制造，這也為公司后續取證和市場開拓奠定了基礎。根據中國化工報報道，QY740型號六氟化鈾運輸容器產品需求量大，僅國內目前需求量超過國內目前需求量超過 1000 臺，具有廣闊臺，具有廣闊的市場前景的市場前景。此外，南通中集裝備能源有限

30、公司（中集安瑞科旗下）南通中集裝備能源有限公司（中集安瑞科旗下）也是全球六氟化鈾運輸容器的主要供應商。根據中國核電網、中集集團 2022 年 7 月報道，南通能源成功中標歐洲客戶 3000 臺六氟化鈾儲運容器訂單，該訂單也是中集安瑞科在核燃料運輸方面迄今為止獲得的最大單筆訂單，以及國際核燃料運輸容器單筆訂單的新紀錄。目前中集安瑞科已經成功交付數千臺核燃料運輸容器產品，并已成為六氟化鈾儲目前中集安瑞科已經成功交付數千臺核燃料運輸容器產品，并已成為六氟化鈾儲運容器的全球主要供應商運容器的全球主要供應商。六氟化鈾運輸容器市場空間測算六氟化鈾運輸容器市場空間測算：需求量需求量：根據南華大學核資源與核燃

31、料工程學院 以精制四氟化鈾為原料年產 500t六氟化鈾的生產工藝設計估算，到 2020 年我國六氟化鈾的需求量約為 8500t 每年。根據前文，國內 3 立方米、4 立方米容器的鈾 235 豐度限制為 1%，最大裝料限制為 9270kg 和 12156kg。按照每個容器最大裝料 10 噸計算，則每年我國大約需要 850 個六氟化鈾運輸容器。價值量價值量：根據我們的產業鏈研究，3 立方米容器價格約為數萬元，則對應每年六氟化鈾運輸容器市場規模約為數千萬元對應每年六氟化鈾運輸容器市場規模約為數千萬元規模規模。3 新新燃料燃料運輸容器運輸容器 我國絕大部分核電站都位于東南沿海地區，而核燃料制造廠則坐落

32、于西北部地區。遠途運輸加之核燃料的特殊屬性，其安全性顯得尤為重要。核燃料組件作為反應堆中提供能量的部件，主要包括 2 種：1）將天然六氟化鈾富）將天然六氟化鈾富集或直接加工成的核燃料組件集或直接加工成的核燃料組件；2）通過后處理乏燃料加工成的后處理乏燃料加工成的 MOX 新燃料。新燃料。核燃料組件運輸容器是實現組件從元件制造廠到反應堆安全轉移的關鍵設備。以 ANT-12A 型新燃料運輸容器為例，從結構上看，主要由上殼體、下殼體、浮床、門組件構成，兩組內容物水平且平行放置于門組件內腔。上下殼體為雙層結構，內隙填充納米孔符合絕熱氈作為隔熱材料，上殼體兩端均裝有輕木材料的端部減震器；浮床兩側設有橡膠

33、減震器，門組件內腔設有陶瓷硅化橡膠隔熱材料，鋁基碳化硼中子吸收材料。謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 10 行業專題報告/證券研究報告 圖8.新燃料運輸容器 圖9.新燃料運輸容器結構圖 數據來源：中核集團、財通證券研究所 數據來源：生態環境部官網、ANT-12A 型新燃料運輸容器設計批準書、財通證券研究所 國際上主要核電大國核能產業發展較早，在新燃料運輸方面經驗豐富，且部分容器在國際上應用廣泛。相比而言，美國核燃料組件運輸容器設計，在力學、臨界安全等方面的考慮更充分，而俄羅斯的運輸容器結構相對簡單，沒有進行臨界安全、減震等方面設計。但總體上，國外核燃料組件運輸容器裝載兼容性和系

34、列化程度較高。當前，我國引進了一部分國外進口核燃料組件運輸容器，主要來自于法國、美國、主要來自于法國、美國、俄羅斯等國家俄羅斯等國家，一般進口容器均適配于國外反應堆燃料組件，如 VVER-1000 堆燃料組件運輸容器由俄羅斯設計，M310 堆燃料組件運輸容器由法國設計等。就國內新燃料運輸容器設計和制造而言，我國國內從事新燃料組件運輸容器制造的企業主要有南通中集能源裝備有限公司、上海阿波羅機械股份有限公司、四川南通中集能源裝備有限公司、上海阿波羅機械股份有限公司、四川科新機電股份有限公司、科新機電股份有限公司、大連寶原核設備有限公司大連寶原核設備有限公司、西安核設備有限公司西安核設備有限公司，以

35、及，以及中國原子能科學研究院中國原子能科學研究院（主要用于實驗快堆燃料運輸容器）等。從新燃料運輸容器從新燃料運輸容器型號型號看，看，ANT-12A 適用于絕大多數壓水堆燃料組件運輸適用于絕大多數壓水堆燃料組件運輸。根據生態環境部官網ANT-12A 型新燃料運輸容器設計批準書，ANT-12A 型號容器可以用于運輸 STEP-12 系列，以及我國目前絕大多數壓水堆核電站主要采用的我國目前絕大多數壓水堆核電站主要采用的AFA 3G 系列新燃料組件系列新燃料組件。而根據中集安瑞科，首批國產的 STC-NF 1A 則用于運輸國內首條 AP1000 燃料組件。謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標

36、準 11 行業專題報告/證券研究報告 表3.部分型號新燃料運輸容器設計和制造公司 運輸容器型運輸容器型號號 CNFCCNFC-300300 STCSTC-NF1ANF1A ANTANT-12A12A TKTK-C57C57 CEFRCEFR-MOXMOX-N01N01 主要制造公主要制造公司司 西安核設備有限公司 南通中集能源裝備南通中集能源裝備有限公司有限公司 科新機電科新機電、上海阿波羅、大連寶原核設備有限公司 中國原子能科學研究院 中國原子能科學研究院 批準日期批準日期（包括延續（包括延續/變更變更）2018 年 1 月 2019 年 4 月 2021 年 4 月 2020 年 12 月

37、 2022 年 1 月 2018 年 10 月 2017 年 11 月 主要主要設計公設計公司司 中國核電工程有限公司 上海核工程研究院設計有限公司 中廣核研究院有限公司/中國原子能科學研究院 批準日期批準日期 2017 年 12 月 2017 年 12 月 2020 年 11 月 運輸容器型運輸容器型號號 CNFC-300 STC-NF1A ANT-12A TK-C57 CEFR-MOX-N01 主體結構材主體結構材料料 Q345-E 和06Cr19Ni10 304 不銹鋼和 6000系列鋁合金 SA-240M 304 不銹鋼，SA-479M 304 不銹鋼；殼體 20 號鋼，頂蓋 3 號鋼

38、 16MnDR 和 16MnD 容器質量容器質量 2362kg 1420kg 3200kg 100kg 2376.8kg 最大外形尺最大外形尺寸寸 500011421264mm 5740688998mm 505011301212mm 2945286260mm 6106203400mm 放射性內容放射性內容物特性物特性 最多裝載 2 組FA300 新燃料組件，U-235初始富集度最高為 4 最多裝載 1 組RFA-XL 型新燃料組件，U-235 最高初始富集度為4.95%最多兩組帶或不帶相關組件的 12 英尺 STEP-12 系列與 AFA 3G 系列新燃料件，最大 U-235 初始富集度（名義

39、）為 4.95%，組件中濃縮 UO2 燃料重量，kg5.6，鈾-235 富集度，%5 組件重量，kg10單個組件中的燃料元件數量，根 10 最多裝載 4 盒 CEFR-MOX燃料組件，最大放射性活度為 1.941015Bq；PuO2 含量為 25wt.%,U-235 同位素富集度（質量）為 45%。使用環境溫使用環境溫度度 -40+38-40+38-40+38-40+38-40+38 運輸方式運輸方式 公路、鐵路、水路 公路、鐵路、水路 公路、鐵路、水路 公路、鐵路 道路、鐵路、水路 設計使用壽設計使用壽命命 /40 年 20 年/數據來源：生態環境部官網、核燃料組件運輸容器應用現狀概述（孫謙

40、、莊大杰等）、財通證券研究所 其中，南通中集能源裝備有限公司南通中集能源裝備有限公司（簡稱“南通能源”）為為中集安瑞科中集安瑞科旗下清潔能源分部重點企業。中集安瑞科核電裝備主要包括兩大部分，核電站裝備、核燃料儲運裝備。2019 年國內首條 AP1000 核燃料組件生產線為三門核電站 1 號機組生產的 64 組首次換料 AP1000 燃料組件，從內蒙古包頭運往三門核電站的運輸裝 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 12 行業專題報告/證券研究報告 備，就是由南通中集能源裝備有限公司制造的首批國產化 STC-NF1A 新燃料運輸容器?？菩聶C電科新機電是國內過程裝備重型壓力容器領先企業

41、，公司于 2018 年獲得國家核安全局頒發的 民用核安全設備制造許可證，成為為數不多的擁有核電資質的民營壓力容器制造企業。目前，公司與中廣核聯合研制的用于核燃料組件國際運輸的新燃料運輸容器實現在該領域高端設備的國產化，公司已取得了核電產品核電產品 ANT-12A型新燃料運輸容器項目批量化生產訂單型新燃料運輸容器項目批量化生產訂單并服務于“一帶一路”。并服務于“一帶一路”。新燃料運輸容器市場空間測算新燃料運輸容器市場空間測算：1）需求量：需求量：根據央視網報道，我國華龍一號反應堆芯由 177 組乏燃料組件組成，而百萬千瓦級核電站堆芯使用的是 157 組燃料組件方案。鑒于目前我國在運 53 臺機組

42、中華龍一號較少，這里我們保守估計，仍按照百萬千瓦級核電站燃料組件數量計算。則我國在運 53 臺機組大約需要 8321 個燃料組件。一般，壓水堆每次會更換大約三分之一的燃料組件，對應實際每年需要更換組件數量為 2774 個。根據中國核工業報、深圳立木信息咨詢，一般一個乏燃料運輸容器每年最多可以運輸4 次，但由于氣候條件、路程較遠等原因，每年實際運輸僅有 2 次，這里我們假設新燃料每年也運輸 2 次。按照每個運輸容器裝 2 個組件計算，現有核電機組新燃料組件約需要 693 個運輸容器。2）價值量價值量方面，根據我們的產業鏈研究，目前國產運輸容器單價約為 150 萬元?？傮w上，預計現有核電機組新燃料

43、組件約需要 693 個運輸容器。按照國產運輸容。按照國產運輸容器單價計算，對應市場空間約為器單價計算，對應市場空間約為 10.4 億元。億元。4 乏燃料乏燃料運輸容器運輸容器 隨著核電運行，燃料中裂變核素鈾逐步消耗，不足以維持裂變反應，從反應堆中取出的燃料稱為乏燃料，或輻照過的燃料。把已經使用的 3%-4%的鈾廢料（乏燃料），以化學方法將鈾和钚從裂變產物中分離出來，稱為乏燃料再溶解和后處理技術，這也是核燃料循環后段中最關鍵的一個環節。典型的鋼制乏燃料運輸容器由容器本體及兩端的減震器減震器組成，容器本體主要由容容器蓋、筒體、吊籃、提升裝置、翻轉裝置器蓋、筒體、吊籃、提升裝置、翻轉裝置組成，需經過

44、 屏蔽試驗、壓力試驗、熱傳導試驗、密封性試驗、翻轉靜置試驗等。謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 13 行業專題報告/證券研究報告 表4.典型乏燃料運輸容器主體結構材料及試驗內容 部件部件 主要材料主要材料 所需試驗內容所需試驗內容 筒體 鋼、鉛等 屏蔽試驗 壓力試驗 密封性能試驗 排水試驗 真空干燥試驗 熱傳導試驗 吊籃 不銹鋼、中子吸收材料等 抽插試驗 減震器 木材、蜂窩鋁等 功能試驗 提升裝置 高強鋼材 提升裝置靜載試驗 翻轉裝置 高強鋼材 翻轉裝置靜載試驗 數據來源：生態環境部、鋼制乏燃料運輸容器制造通用技術要求、財通證券研究所 乏燃料運輸容器的研發設計比新燃料、六氟化鈾

45、運輸容器難度更大，除需要確保次臨界安全外，因其具有放射性放射性和衰變熱衰變熱，所以還要保證正常運輸工況和運輸中事故工況下的安全。為達到安全運輸目的，容器中需要中子吸收材料保證次臨界安全；需要具有足夠的屏蔽厚度和適當的屏蔽材料來屏蔽輻射和中子輻射；要具有良好的散熱結構散熱結構，以便及時將衰變熱導出，防止組件包殼的溫度過高；同時要能夠有效地阻擋外部熱量傳入有效地阻擋外部熱量傳入，使容器能夠在半小時持續 800 攝氏度高溫條件下確保安全。除此以外，容器還要具備吸收沖擊的減震結構吸收沖擊的減震結構，能夠確保在 9 米跌落和 1 米貫穿的條件下，保持容器的包容完整并滿足設計功能。目前，國內從事乏燃料運輸

46、容器生產的企業主要有大連寶原核設備有限大連寶原核設備有限公司、西公司、西安核設備有限公司安核設備有限公司。其中前者生產型號主要為 RY-IA/IB 等乏燃料運輸容器，西安核設備有限公司制造 CNSC 乏燃料運輸容器。表5.部分乏燃料運輸容器及其主要設計和制造企業 運輸容器型號運輸容器型號 NACNAC-STCSTC RYRY-IA/IB/ICIA/IB/IC CNSCCNSC 主要制造公司主要制造公司 （西班牙）大連寶原核設備有限公司大連寶原核設備有限公司 西安核設備有限公司西安核設備有限公司 批準日期（包括延續）批準日期（包括延續）/2022 年 8 月 2017 年 11 月 設計公司設計

47、公司 （美國）中國核電工程有限公司 中國核電工程有限公司 批準日期批準日期 /2009 年 1 月 2017 年 11 月 主體結構材料主體結構材料 不銹鋼板、銅、0Cr18Ni9 06Cr19Ni10、XM-19/FXM-19 屏蔽材料屏蔽材料 雙層圓筒之間灌鉛作為 屏蔽，在外殼外用樹脂（NS4FR）作 中子屏蔽。屏蔽 射線的鉛和中子屏蔽材料 包括屏蔽 射線的鉛和屏蔽中子的中子屏蔽材料。容器質量（含減震器）容器質量（含減震器）86427kg 5100kg 約 83740kg 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 14 行業專題報告/證券研究報告 最大外形尺寸最大外形尺寸 總長 6

48、527.8mm；外殼直徑 2209.8mm；減震器外徑 3149.6mm 總長 2390mm；外殼直徑 616mm；減震器外徑1116mm 296029506270mm 放射性內容物特性放射性內容物特性 裝載 26 組 1717 型乏燃料組件，每個 容器裝載乏燃料組件的總衰變熱不超過 22.1 Kw；U-235 的最大富集度按 4.45%（wt）RY-IA:允許裝 7 組 49-3 乏燃料組件，或 12 組 101 堆乏燃料組件；RY-IB 允許裝 8 組 49-2 堆乏燃料組件；最多可以裝載 21 組 AFA2G、AFA3G 或 AFA3GAA 乏燃料組，件，U-235 最高初始富集度為4.

49、45wt。AFA2G 乏燃料組件燃耗深度不大于45000MWd/tU；AFA3G 或AFA3GAA 乏燃料組件燃耗深度不大于 55000MWd/tU。使用環境溫度使用環境溫度 -29+38/-40+38。運輸方式運輸方式 陸路、水路運輸，獨家使用/道路、水路、鐵路，獨家使用 設計使用壽命設計使用壽命 20 年 25 年/數據來源：生態環境部官網、財通證券研究所 此外，乏燃料貯存容器也是不可忽視的關鍵設備乏燃料貯存容器也是不可忽視的關鍵設備。據華經產業研究院數據，2020年我國乏燃料產量威 1298 噸，累計量 8718 噸，預計到 2030 年，我國每年將產生乏燃料近 2637 噸，累積產生乏

50、燃料約 28285 噸，而目前我國乏燃料處理能力僅為50 噸/年，尚未形成規?；θ剂虾筇幚砟芰?。因此，在解決后處理問題前，乏燃料的貯存可以解決燃眉之急。目前，我國乏燃料的貯存分為濕法和干法貯存，濕法主要是將乏燃料組件存放在核電站內的貯存水池內，干法則是將乏燃料放置在混凝土或金屬制成容器內。目前，上海阿波羅已在乏燃料干法貯存容器領域有成上海阿波羅已在乏燃料干法貯存容器領域有成品交付品交付，2020 年 12 月，公司生產的干法貯存容器發往田灣核電站。乏燃料運輸容器市場空間測算乏燃料運輸容器市場空間測算：1）需求量需求量：根據前文，目前我國在運 53 臺機組大約需要 8321 個燃料組件，按照每

51、年更換掉約三分之一的燃料組件（即乏燃料）計算，大約每年產生 2774組乏燃料組件。根據中國核工業報、深圳立木信息咨詢，一般一個乏燃料運輸容器每年最多可以運輸 4 次，但由于氣候條件、路程較遠等原因，每年實際運輸僅有 2 次。目前，我國生產的乏燃料運輸容器還處于初級階段，這里我們仍然按照進口乏燃料運輸容器容量計算。根據立鼎產業研究網，我國進口的 2 臺 NAC-STC 型號和 1 臺 Hi-star60 型商業壓水堆乏燃料運輸容器，單臺容量分別為 26組、12 組。保守估計，我們按照 Hi-star60 容量計算，以及每年運輸 2 次計算，謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 15

52、行業專題報告/證券研究報告 每個容器每年可以運輸 24 組組件。按照國產 CNSC 乏燃料運輸容器運輸能力計算，按照乏燃料在核電站冷卻 3-5 年外運集中貯存或進行后處理，則當前每年乏燃料的產量對應未來對應未來 3-5 年后，年后，乏燃料運輸容器需求量約為乏燃料運輸容器需求量約為 115 個個。2）價值）價值量：量：根據立鼎產業研究網、深圳立木信息咨詢數據，我國從美國采購的 2 臺NAC-STC 型號單價約為 3000 萬美元（合人民幣約 2.1 億元人民幣），法國乏燃料運輸容器制造商 Robatel Industries 公司的一臺小型容器，售價也在 1 億元左右。這里，我們假設國產乏燃料運

53、輸容器價格在 5000 萬元，則當前每年乏燃料的產量對應未來未來 3-5 年年乏燃料運輸容器市場規模約為乏燃料運輸容器市場規模約為 58 億元億元。5 投資建議投資建議 目前國內六氟化鈾運輸容器已經較為成熟，建議關注蘭石重裝蘭石重裝，以及已獲得批量出口訂單企業中集安瑞科中集安瑞科；新燃料運輸容器方面，目前已經較快實現國產替代，建議關注在 ANT-12A 型號獲得量產訂單的科新機電科新機電；乏燃料運輸容器研發難度極高，目前國內尚未量產，建議關注相關布局企業最新研發進展以及獲取訂單情況。6 風險提示風險提示 測算誤差風險測算誤差風險：本文在測算過程中含有一定假設，具有一定的主觀性，目前新燃料及乏燃

54、料運輸容器發展尚處于初期，且可獲得的相關公開信息有限，因此初步測算得出的市場規模等相關結論可能存在一定的誤差。核安全事故風險核安全事故風險：核電市場發展的主要痛點來自于民眾對于核能安全性的顧慮。目前應用的三代核電技術雖然相比于二代核電技術在安全性能上有所提升，但潛在的安全風險仍然存在。原材料價格波動風險原材料價格波動風險：運輸容器中原材料占成本比重較高，主要有鋼材、鉛等，若原材料價格出現較大幅度上漲，將壓縮運輸容器供應商利潤。技術研發及推廣不及預期風險技術研發及推廣不及預期風險：乏燃料運輸容器的研發難度極高，且核燃料運輸裝備的設計、生產均需要一定資質，驗證周期也可能較長，企業存在研發進展不及預

55、期，以及獲取相關資質進程受阻的風險。謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 16 行業專題報告/證券研究報告 分析師承諾分析師承諾 作者具有中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格，并注冊為證券分析師，具備專業勝任能力，保證報告所采用的數據均來自合規渠道，分析邏輯基于作者的職業理解。本報告清晰地反映了作者的研究觀點，力求獨立、客觀和公正，結論不受任何第三方的授意或影響，作者也不會因本報告中的具體推薦意見或觀點而直接或間接收到任何形式的補償。資質聲明資質聲明 財通證券股份有限公司具備中國證券監督管理委員會許可的證券投資咨詢業務資格。公司評級公司評級 買入：相對同期相關證券市場代表性指數

56、漲幅大于 10%；增持：相對同期相關證券市場代表性指數漲幅在 5%10%之間；中性：相對同期相關證券市場代表性指數漲幅在-5%5%之間；減持：相對同期相關證券市場代表性指數漲幅小于-5%；無評級：由于我們無法獲取必要的資料，或者公司面臨無法預見結果的重大不確定性事件，或者其他原因，致使我們無法給出明確的投資評級。行業評級行業評級 看好：相對表現優于同期相關證券市場代表性指數；中性：相對表現與同期相關證券市場代表性指數持平；看淡：相對表現弱于同期相關證券市場代表性指數。免責聲明免責聲明 本報告僅供財通證券股份有限公司的客戶使用。本公司不會因接收人收到本報告而視其為本公司的當然客戶。本報告的信息來

57、源于已公開的資料，本公司不保證該等信息的準確性、完整性。本報告所載的資料、工具、意見及推測只提供給客戶作參考之用，并非作為或被視為出售或購買證券或其他投資標的邀請或向他人作出邀請。本報告所載的資料、意見及推測僅反映本公司于發布本報告當日的判斷，本報告所指的證券或投資標的價格、價值及投資收入可能會波動。在不同時期，本公司可發出與本報告所載資料、意見及推測不一致的報告。本公司通過信息隔離墻對可能存在利益沖突的業務部門或關聯機構之間的信息流動進行控制。因此，客戶應注意，在法律許可的情況下，本公司及其所屬關聯機構可能會持有報告中提到的公司所發行的證券或期權并進行證券或期權交易，也可能為這些公司提供或者

58、爭取提供投資銀行、財務顧問或者金融產品等相關服務。在法律許可的情況下，本公司的員工可能擔任本報告所提到的公司的董事。本報告中所指的投資及服務可能不適合個別客戶，不構成客戶私人咨詢建議。在任何情況下，本報告中的信息或所表述的意見均不構成對任何人的投資建議。在任何情況下，本公司不對任何人使用本報告中的任何內容所引致的任何損失負任何責任。本報告僅作為客戶作出投資決策和公司投資顧問為客戶提供投資建議的參考?？蛻魬敧毩⒆鞒鐾顿Y決策，而基于本報告作出任何投資決定或就本報告要求任何解釋前應咨詢所在證券機構投資顧問和服務人員的意見；本報告的版權歸本公司所有，未經書面許可，任何機構和個人不得以任何形式翻版、復制、發表或引用，或再次分發給任何其他人，或以任何侵犯本公司版權的其他方式使用。信息披露信息披露