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1、 1/45 2024 年年 6月月 3 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 行業研究報告 慧博智能投研 核電核電行業行業深度:深度:技術發展技術發展、趨勢展望趨勢展望、產業產業鏈鏈及相關公司深度梳理及相關公司深度梳理 據國家能源局報道,2060 年電力系統要實現碳中和,非化石能源發電占比應達到 90%以上,核電發電量應接近 20%。核電從發電機理上來講,屬于非化石能源,具備碳排放量少,清潔性高,安全穩定,利用小時數高等特點,能夠持續穩定進行電力供應,與風光等新能源互為補充、協同發展,有效支撐大規模新能源上網消納,在構建以新能源為主體的新型電力系統中發揮更大的作用,是雙碳政策下首選清潔能
2、源之一。本篇文章將深入研究核電領域,探討核能的基本概念、工作原理等核心內容,并詳細講解核電的技術發展情況。文章還將梳理核電產業鏈的各個環節。此外,我們將對核電的電價進行深入分析,并列舉可能從中受益的公司。希望通過這些內容,增進讀者對核電行業的認識和理解。目錄目錄 一、行業概述.1 二、發展歷程.5 三、核電技術發展情況.6 四、國內市場分析.14 五、產業鏈分析.15 六、核電電價分析.34 七、相關公司.40 八、發展趨勢分析.42 九、參考研報.45 一、一、行業行業概述概述 1、核能核能概念概念 核能也稱原子能,是原子核結構發生變化時釋放出來的巨大能量,包括裂變能和聚變能兩種主要形式。核
3、裂變和核聚變都是原子核層面上的反應,涉及到原子核的變化和能量的釋放。核裂變是分裂過程,核聚變是合并過程,兩者都能釋放出巨大的能量,核裂變目前被用于核電站和核武器,而核聚變則是未來核裂變目前被用于核電站和核武器,而核聚變則是未來能源的希望。能源的希望。核裂變是一種重原子核分裂成兩個較輕原子核的過程。在這個過程中,一個大質量的原子核,如鈾或钚,吸收一個中子,變成一個非常不穩定的復合核。這個復合核會因為其內部的不穩定性而分裂成兩個較小 2/45 2024 年年 6月月 3 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 的原子核,同時釋放出更多的中子和大量的能量。這些新釋放的中子可以繼續引發更多的核裂變
4、,形成一個連鎖反應。核裂變不僅釋放了巨大的能量,而且還產生了放射性的裂變產物。核聚變是兩個輕原子核合并成一個重原子核的過程。通常發生在極高溫度和壓力下,使得原子核中的電子脫離束縛,原子核之間的相互吸引力使它們碰撞并結合。例如,氫的同位素氘和氚在高溫高壓下可以聚合成氦原子核,并在這個過程中釋放出巨大的能量。如何安全地利用核聚變作為能源是當前科學界最關注的話題,因為它有潛力提供幾乎無限的清潔能源。2、核電站工作原理、核電站工作原理 核電站主要通過核裂變過程釋放的能量來發電。以壓水堆核電站為例,在核反應堆中,核燃料如鈾經過裂變反應,產生大量的熱能。這些熱能首先用于加熱閉合的一回路系統中的高壓水。加熱
5、后的水不直接變為蒸汽,而是通過蒸汽發生器傳遞熱量給二回路系統的水,使其變為蒸汽。隨后,高壓蒸汽被引導至汽輪機,推動輪機轉動,從而帶動發電機產生電力。這里的能量轉化過程涉及核能轉為熱能,熱能轉為機械能,最終轉化為電能。3/45 2024 年年 6月月 3 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 3、反應堆分類反應堆分類 各種核電堆型的區別主要在于反應堆的冷卻劑和中子慢化劑的不同。按照冷卻劑的不同可分為輕水堆(分為沸水堆和壓水堆)、重水堆、氣冷堆等,按照中子慢化劑的有無,可分為熱中子堆、快中子堆。我國目前核電站采用的堆型有壓水堆、重水堆、高溫氣冷堆和快中子堆。我國目前核電站采用的堆型有壓水堆、
6、重水堆、高溫氣冷堆和快中子堆。壓水堆以普通水作冷卻劑和慢化劑,是目前世界上最普遍的商用堆型。壓水堆以普通水作冷卻劑和慢化劑,是目前世界上最普遍的商用堆型。據 IAEA 數據,截至 2024 年 5月 21 日,世界 31 個國家在運核電機組共計 441 臺,裝機容量 395.87GW。世界 15 個國家在建核電機組共計 59 臺,裝機容量為 61.64GW。世界 31 國在運 441 臺核電中,壓水堆 311 臺,裝機容量 297.2GW,占比 75%。世界 15 國在建 59 臺核電中,壓水堆 51 臺,裝機容量 55.67GW,占比 90%。4/45 2024 年年 6月月 3 日日 行業
7、行業|深度深度|研究報告研究報告 4、核電、核電的優勢的優勢 核電是基荷能源,具有持續穩定電力供應的能力,可以有效緩解新能源波動對電網的沖擊。核電是基荷能源,具有持續穩定電力供應的能力,可以有效緩解新能源波動對電網的沖擊。核電與風光等新能源互為補充、協同發展,可以有效支撐大規模新能源上網消納,在構建以新能源為主體的新型電力系統中發揮更大的作用。據國家能源局數據,2060年電力系統要實現碳中和,非化石能源發電占比應達到 90%以上,核電發電量應接近 20%。核電清潔高效,是少有的優質能源。核電清潔高效,是少有的優質能源。核電從發電機理上來講,屬于非化石能源,具備碳排放量少,清潔性高,安全穩定,利
8、用小時數高等特點。核電每度電碳排放量在所有能源中最低。核電每度電碳排放量在所有能源中最低。根據國際原子能機構(IAEA)發布的報告顯示,每生產一千瓦時電力(即一度電),煤炭發電需要排放 357 克碳當量,光伏發電需要排放 76.4 克,水力發電需要排放 64.4克,風能發電需要排放 13.1 克,核能只需要排放 5.7 克。在同等能源情況下,核能的高能量密度特性可以釋放更多能力,而在同等發電水平下,核能又能排出最少的碳量。核電技術成熟,安全性高。核電技術成熟,安全性高。我國高度重視核電發展,將安全性列為首位。核電站在設計和建設的過程中,一般會采用縱深防御來提高其安全性,將放射性物質置于多道屏障
9、之下。同時 2017 年我國發布了核安全法,我國的核安全管理水平,核安全監管能力和核應急能力有了進一步的提升。核電發電穩定性高,利用小時數長。核電發電穩定性高,利用小時數長。換料周期在 1 年-1.5 年,這確保了核電擁有更長的持續運行時間。2023 年核電利用小時數為 7670,約為風電的 3.45 倍、火電的 1.72 倍、光伏的 5.96 倍。5/45 2024 年年 6月月 3 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 核能發電不依賴與自然狀況,原料供應充足,可穩定供電。核能發電不依賴與自然狀況,原料供應充足,可穩定供電。風力發電的效率高低取決于風資源的豐富程度,包括場址所在地的風速
10、和空氣密度;光伏發電的效率則由光資源決定,包括場址所在地的日照時間和日照強度。而天氣不可控的特性,使風電和太陽能發電的供電能力波動幅度較大。兩者年發電利用小時遠低于核電。核能發電以鈾為燃料,在燃料供應充足的情況下,可以穩定持續產電;截至 2021 年 1月 1 日,開采成本低于 260 美元/kgU 的已查明鈾資源總量為 791.75 萬噸鈾,能夠滿足全球核電中長期發展的天然鈾需求。核電站所受地域限制相比風電和太陽能發電更小,并且單位土地的供電量更大。核電站所受地域限制相比風電和太陽能發電更小,并且單位土地的供電量更大。風力發電站和光伏發電站的地址選取主要考慮發電資源的分布。風電站的選址取決于
11、風能資源的分布,一般在高原、山區、海岸線和開闊的平原等地帶;光伏電站的選址則與光照條件密切相關。在光照充足、氣候溫暖的地區,光伏電站具有較好的適應性。目前我國的核電站雖然大多建設于沿海地域,但其受自然條件限制較小。此外,核電站的土地利用效率較高。以風電場為例,100萬千瓦的風電場需要占地近 600 平方公里,而我國大亞灣核電站的發電功率為近 200 萬千瓦,面積僅為 2 平方公里。在土地資源較為緊張的省份,建設核電站是最優解。二、二、發展歷程發展歷程 核能的發展歷史始于科學研究,1789年馬丁 克拉普羅特發現了鈾,1895 年威廉 倫琴發現了電離輻射。隨后,居里夫婦在 1898 年發現了放射性
12、元素釙和鐳。到了 20 世紀 30 年代,詹姆斯 查德威克發現了中子,開啟了人類利用核反應的可能性。1938年,奧托 哈恩和弗里茨 施特拉斯曼通過實驗發現了核裂變現象,這一發現為后來的原子彈和核反應堆的開發奠定了基礎。對核能的利用起始于核武器,隨后開始核能的和平利用,路線包括核能發電和核潛艇。二戰期間,美國、英國和加拿大合作開發了原子彈,并在 1945年成功測試了第一枚原子彈。戰后,人們開始關注核能的和平利用,1951 年 12 月,美國在愛達荷州的 EBR-1(實驗性反應堆一號)已開始運行,標志著反應堆首次產生電力。1954年蘇聯在奧布寧斯克建成了世界上第一個核電站,AM-1 反應堆采用水冷
13、和石墨慢化,設計容量為 30MWt 或 5Mwe,是切爾諾貝利核電站的原型。從此,核能開始被用于發電,為世界 6/45 2024 年年 6月月 3 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 各地提供清潔能源。1954 年,美國啟用了第一艘核動力潛艇“鸚鵡螺號”,而蘇聯也在 1959年啟用了自己的核動力冰川船。核能的商業化應用起源于 20世紀 60年代,各國紛紛探索和開發核能技術以滿足日益增長的電力需求。(1)美國,西屋公司設計并建造了首個完全商業化的壓水反應堆(PWR),名為 YankeeRowe,該反應堆于 1960 年啟動并運行至 1992 年。同時,阿貢國家實驗室開發了沸水反應堆(BW
14、R),首個沸水堆 Dresden-1 由通用電氣設計,并于 1960年啟動。(2)加拿大開發了使用天然鈾作為燃料、重水作為慢化劑和冷卻劑的 CANDU 反應堆,首座反應堆于 1962 年啟動。(3)法國最初采用了與英國 Magnox類似的氣冷石墨反應堆設計,首座反應堆于 1956 年啟動,隨后轉向標準化的壓水反應堆。(4)蘇聯在1964 年投入使用了首批核電站,其中包括 Beloyarsk 的 100MW 沸水石墨通道反應堆和 Novovoronezh的一座新型小型壓水反應堆(VVER)。此外,蘇聯還開發了大型的 RBMK 反應堆和快中子反應堆,如1972 年在哈薩克斯坦啟動的世界首個商業原型
15、快中子反應堆 BN-350。從 1970 年代末到 2002 年,核電行業經歷了一段衰退和停滯期。新反應堆的訂單數量減少,新上線的反應堆數量僅略多于退役的數量。到 1990 年代末,隨著日本啟用第三代先進的沸水反應堆 Kashiwazaki-Kariwa6,核能開始復興。21世紀初,全球電力需求的增長、能源安全的重要性以及限制碳排放的需求促使核能的前景再次被重視。2004 年,芬蘭訂購了首個第三代后期的歐洲壓水反應堆(EPR),標志著新一代核電反應堆的可用性。中國和印度等國家在核能領域的發展尤為迅速。如今,核能已成為全球電力供應的重要組成部分。三、核電技術三、核電技術發展情況發展情況 世界核電
16、技術的發展已歷四代。全球三代核電陸續商用,四代核電穩步研發中。世界核電技術的發展已歷四代。全球三代核電陸續商用,四代核電穩步研發中。1942 年 12 月,在美國芝加哥大學建成的世界第一座反應堆驗證了可控的核裂變鏈式反應的科學可行性。第一代核能系統是二十世紀 5060 年代,基于軍用核反應堆技術,由美國、前蘇聯、加拿大、英國等國家,設計、開發、建造的首批原型堆,用于發電或生產裂變材料。第二代的核電機組類型主要有壓水堆、沸水堆、重水堆、石墨水冷堆和改進型氣冷堆等。目前全世界范圍正在運行的絕大部分商用核電站均采用第二代核電技術,其中壓水堆、沸水堆和重水堆分別占目前總機組數的 61%、21%和 10
17、%。7/45 2024 年年 6月月 3 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 第三代核能系統的開發始于上世紀 90年代,首次建成的采用第三代技術的核電機組是日本 1997 年投入運行的柏崎刈羽核電廠的兩臺先進型沸水堆機組(ABWR)。第四代核能系統在反應堆、燃料循環方面有重大的革新和發展。2000年,美國首次提出了第四代反應堆計劃,即規劃在 2030 年左右投入市場的新一代核能系統。目前第四代核能系統最具發展前景的反應堆有六種:氣體冷卻快堆(GFR)、鉛冷卻快堆(LFR)、鈉冷卻快堆(SFR)、熔鹽堆(MSR)、超臨界水冷堆(SCWR)和超高溫氣冷堆(VHTR)。第四代核電技術仍處于商
18、業化應用早期階段。8/45 2024 年年 6月月 3 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 1、第三代核電技術部署情況:、第三代核電技術部署情況:我國自主掌握華龍一號、國和一號等三代我國自主掌握華龍一號、國和一號等三代核電技術核電技術 全球已開發并實現商業部署的三代核電技術包括以下幾種堆型:全球已開發并實現商業部署的三代核電技術包括以下幾種堆型:美國同日本聯合開發的先進沸水堆ABWR(由于采用沸水堆技術的國家并不多,ABWR 技術原先計劃在全球范圍內大規模推廣的設想未能實現);美國開發的先進壓水堆 AP1000;俄羅斯開發的先進壓水堆 VVER;法國和德國聯合開發的歐洲壓水堆 EPR;
19、韓國開發的先進壓水堆 APR-1400;中國自主研發的大型先進壓水堆“華龍一號”(HPR1000)、“國和一號”(CAP1400)。華龍一號是我國自主掌握的第三代核電技術。華龍一號是我國自主掌握的第三代核電技術。華龍一號”是我國具有自主知識產權的三代壓水堆核電技術,其堆芯熱功率為 3180兆瓦,采用三環路核蒸汽供應系統設計。2021 年 1 月 30 日,我國自主三代核電技術“華龍一號”全球首堆福建福清核電站 5 號機組投入商業運行,成為繼美國、法國、俄羅斯等國家之后真正掌握自主三代核電技術的國家。目前我國核電裝備制造產業已形成了每年 10臺/套百萬千瓦級壓水堆主設備的制造能力,且自主三代核電
20、綜合國產化率達到 90%以上。截至 2024 年 4月,國內外有 5 臺“華龍一號”機組已投運,有 13臺正在建設?!皣鸵惶枃鸵惶枴保–AP1400)是我國具有自主知識產權的大型先進壓水堆核電技術。)是我國具有自主知識產權的大型先進壓水堆核電技術。CAP1400 是在國家科技重大專項的支持下,在消化、吸收 AP1000 技術的基礎上,通過自主創新,進一步提升電廠容量、優化總體參數、平衡電廠設計、重新設計關鍵設備,安全性、經濟性均優于 CAP1000 的非能動壓水堆核電技術?!皣鸵惶枴倍研緹峁β蕿?4040 兆瓦,采用兩環路核蒸汽供應系統設計,目前其示范工程 2 臺機組均已在山東榮成開工建
21、設。9/45 2024 年年 6月月 3 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 至至 2023 年底總計年底總計 44 臺三代核電機組在建中。臺三代核電機組在建中。據能源新媒數據,截至 2023 年底,全球第三代核電技術約有 18 個型號,目前已經實現商業部署的型號有 9 種,已經建成機組 26 臺。全球在建核電機組 58臺,總裝機容量 5986.7 萬千瓦,全球在建第三代核電技術 44 臺核電機組,總裝機容量 5174.9 萬千瓦,占全球在建核電機組數量的 75.0%,占全球在建核電機組總裝機容量的 84.1%。10/45 2024 年年 6月月 3 日日 行業行業|深度深度|研究報告
22、研究報告 2、第四代核電技術部署情況:、第四代核電技術部署情況:四代核電研發順利,處商業化初期四代核電研發順利,處商業化初期 四代核電安全性較三代有較大幅度提升。四代核電安全性較三代有較大幅度提升。第四代核電站的主要開發目標主要有:核能的可持續發展,即通過對核燃料的有效利用,實現提供持續能源,并實現核廢物的最少化;提高安全性和可靠性,大幅度降低堆芯損傷的概率集成度,并具有快速恢復反應堆運行的能力,取消在廠址外采取應急措施的必要性;提高經濟性以及防止核擴散。安全性提升是四代核電的主要特征之一。第四代核電站應該能證明不會發生堆芯的嚴重損壞,并確保不會由超標的廠外釋放,不需要廠外響應,即便遇上地震、
23、海嘯、颶風等自然災害,四代核電站應該也能保證其安全性,即堆芯不會發生嚴重損害且不會有含輻射物質泄漏。(1)我國投運世界首座第四代商業運行核電站,第四代核電技術領先全球我國投運世界首座第四代商業運行核電站,第四代核電技術領先全球 四代技術包括六種堆型:氣體冷卻快堆(GFR)、鉛冷卻快堆(LFR)、鈉冷卻快堆(SFR)、熔鹽堆(MSR)、超臨界水冷堆(SCWR)和超高溫氣冷堆(VHTR)。中國參與六種堆型中除開氣體冷卻快堆之外的五種堆型研發。石島灣高溫氣冷堆示范工程于 2012 年 12 月正式開工,2021 年 12 月首次實現并網發電,是全球首座投入商業運行的第四代核電站,標志著我國在第四代核
24、電技術研發和應用領域達到世界領先水平。石島灣高溫氣冷堆是中國具有完全自主知識產權的國家重大科技專項標志性成果。2017 年 12 月 29 日,我國鈉冷快堆示范工程 1號機組在福建省霞浦縣土建開工,計劃于 2023 年建成,2 號機組也已經于 2020 年正式開工建設??於巡捎昧朔悄軇拥耐6鸭夹g,也就是在遇到意外事故要停堆的情況下,只需要靠溫度變化或者重力,就能實現主動停堆,而不需要人為干預。除了更安全,快堆的主要優勢是可以充分利用鈾資源,鈾資源利用率可以比三代堆提高 60倍以上。我國的一體化快堆在 11/45 2024 年年 6月月 3 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 2040
25、年前后有望開始規?;l展,成為新開工的核電機型主力,解決我國核能可持續發展、核燃料長期安全有效供應的問題。2023 年 6 月 7 日,甘肅省武威市的 2MWt 液態燃料釷基熔鹽實驗堆已獲得由國家核安全局頒發的運行許可證。(2)我國第四代高溫氣冷堆核電技術達到世界領先水平我國第四代高溫氣冷堆核電技術達到世界領先水平 2023 年 12 月 6 日,山東榮成石島灣高溫氣冷堆核電站順利完成 168 小時持續運行考核,開始商業運行。石島灣核電站是我國具有完全自主知識產權的國家科技重大專項高溫氣冷堆核電站示范工程,石島灣核電站正式投入商業運行標志著我國在第四代核電技術研發和應用領域達到世界領先水平。示
26、范工程集聚了設計研發、工程建設、設備制造、生產運營等產業鏈上下游 500余家單位,先后攻克了多項世界級關鍵技術,設備國產化率達到 93.4%,創新型設備 600 多臺(套)。高溫氣冷堆的核心設備及系統可歸納為九大設備和系統:高溫氣冷堆的核心設備及系統可歸納為九大設備和系統:反應堆壓力容器、主氦風機、蒸汽發生器、堆內金屬構件、控制棒、吸收球、燃料裝卸、氦凈化和乏燃料儲存。高溫氣冷堆的設計主要圍繞提高核反應堆的溫度和安全性兩方面展開。高溫氣冷堆的核反應堆中慢化劑是石墨,冷卻劑是惰性氣體高溫氣冷堆的核反應堆中慢化劑是石墨,冷卻劑是惰性氣體氦。氦。高溫是指反應堆堆芯采用石墨、陶瓷等耐高溫材料,使得堆芯
27、溫度可以達到將近 1000 攝氏度;“氣冷”則是指反應堆采用惰性氣體氦氣進行堆芯冷卻和傳熱,不同于傳統核電站的“水冷”方式,氦氣在高溫環境下不容易與反應堆中的其他物質發生反應。12/45 2024 年年 6月月 3 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 固有安全性高:固有安全性高:我國的超高溫氣冷堆采用球狀堆芯,其核燃料元件是耐高溫全陶瓷包覆顆粒燃料球,直徑 6 厘米,最外層是石墨層,里面是基體石墨粉,這就是核反應的慢化劑,石墨粉中分散著 12000 個四層全陶瓷材料包覆的、直徑 0.9mm 的核燃料顆粒。石墨球燃料元件在 1650的高溫條件仍能有效阻擋放射性的泄露,而設計表明,即使遇到
28、極端事故,堆內溫度也不可能達到這個溫度以致堆芯融化的情況。因此超高溫氣冷堆具有非常高的安全性。附加經濟效益高:附加經濟效益高:其堆芯出口的工作溫度高,可以在不產生二氧化碳的情況下制氫;高溫還可以向工業領域供熱,用于石油化工、煤氣化等領域。中國高溫氣冷堆商業化逐步落地,供熱供汽正在實踐。中國高溫氣冷堆商業化逐步落地,供熱供汽正在實踐。我國具有完全自主知識產權的國家科技重大專項高溫氣冷堆核電站示范工程山東榮成石島灣高溫氣冷堆核電站已經投入商業化運行。2024 年 3 月 27 日,該站的核能供暖項目正式并網,標志著中國第四代核能供熱系統首次為城鎮居民提供供暖服務,實現了在四代核能綜合利用上的重大突
29、破。該項目通過高溫氣冷堆蒸汽系統提取的高溫蒸汽來加熱換熱器中的水,生成高溫水,高溫水隨后被送往市政和電站力能區的換熱站進行二次換熱,最終轉化為供居民供暖用的熱水。此項目不僅在保障和提升民生方面發揮了作用,還為城市的低碳發展提供了強有力的支持。2024 年 3 月 29 日,生態環境部常務會上,審議并原則通過江蘇徐圩核能供熱廠一期工程環境影響報告書(選址階段)和廠址安全分析報告審評情況。該工程擬建設 2 臺“華龍一號”壓水堆機組+1 臺 HTR-PM600S 高溫氣冷堆機組,3 臺機組的發電功率為 1652.9MW(其中華龍一號單臺發電功率 729.7MW,高溫氣冷堆單臺發電功率 193.5MW
30、),設計熱負荷 8164t/h,供汽能力為設計熱負荷的 50%(4082t/h).項目總投資約 739.95億元(不包含配套送變電工程及廠外熱力輸送管線工程)。該項目是國內首個以供汽供熱為主要目的,兼顧電力供應的核動力廠,對于徐圩化工園區實現低碳供熱供汽具有重要意義。13/45 2024 年年 6月月 3 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 3、小堆型靈活安全、投資額小,有望拓寬核電應用場景小堆型靈活安全、投資額小,有望拓寬核電應用場景 小堆型靈活安全,打開核能綜合應用場景。小堆型靈活安全,打開核能綜合應用場景。模塊化小型反應堆(SMR)技術旨在開發小容量堆型,根據IAEA 定義,小堆
31、型指電功率不超過 300MW 的反應堆。從反應堆類型看,目前輕水堆為小堆的主流技術,氣冷堆、快堆、熔鹽堆等四代堆型也可做成小堆。模塊化小型堆具有靈活、投資小、建造周期短(3 年以內)、移動性強的特點,也可通過改變模塊化小型堆的數量靈活配置電廠功率。由于小堆放射源項總量小,安全性更高,選址要求得到放寬,且多具備固有安全性,有助于推廣核能城市供暖、工業供能等需要盡量靠近負荷中心的應用。14/45 2024 年年 6月月 3 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 我國小堆研發建設持續推進中,我國小堆研發建設持續推進中,“玲龍一號玲龍一號”已開工建設。已開工建設。目前我國正在開發的小堆型包括多功
32、能模塊化小堆、海上浮動核電、移動核電站、泳池式低溫供熱堆等,其中最成熟的為多功能模塊化小堆,典型堆型為我國自主開發的“玲龍一號”(電功率僅為 125MW),其示范工程昌江小堆已于 2021 年開工建設,另外石島灣高溫氣冷示范堆也屬小堆,用于供暖的泳池式低溫供熱堆“燕龍”的示范工程已列入吉林省“十四五”規劃。4、加快推進可控核聚變發展加快推進可控核聚變發展 2023 年 12 月 29 日,由中核集團牽頭成立了可控核聚變創新聯合體,中國聚變能源有限公司(籌)正式揭牌。目前中國聚變工程實驗堆 CFETR 聚變堆主機關鍵系統綜合研究設施 CRAFT 進度已達 70%,預計 2025 年底建成。四四、
33、國內國內市場分析市場分析 從能源結構看,核電在中國能源結構中占比繼續擴大。核電發電量占全國發電量的比重從 2014年的2.39%上升到 2023 年底的 4.86%。從地區分布看,核電機組分布在沿海地區。15/45 2024 年年 6月月 3 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 國內外核電需求共振,至國內外核電需求共振,至 2030 年,預計國內年,預計國內/全球年均新增裝機量達全球年均新增裝機量達 11/18GW。截至 2023 年底,我國大陸在運核電機組 55 臺,總裝機容量為 57GW,核準及在建核電機組 36臺,總裝機容量為 44GW;全年核電發電量 44 萬 GWh,占全國累
34、計發電量近 5%。根據中國核學會預測,2030、2035、2050 年核電裝機規模達到 131GW、169GW、335GW,發電量占比達到 10.0%、13.5%、22.1%;對應 2024-2030 年、2031-2035 年、2036-2050 年均核電新增裝機量達 11、8、7GW。據 IEA 數據,2030 年全球核電裝機量達 541GW,則 2024-2030 年年均裝機量達 18GW,CAGR 達 4%。我國在建核電機組我國在建核電機組 26 臺,數量保持全球第一。臺,數量保持全球第一。截至 2024 年 04 月,我國現有在建核電機組 26臺,保持全球第一。2022 年、2023
35、 年連續兩年,每年核準 10 臺核電機組,中國將進一步加快擴大裝機規模,在確保安全的前提下,未來 10 年保持每年核準開工 10臺核電機組。核電建設進入高質量發展軌道。五五、產業鏈分析、產業鏈分析 核電產業鏈包括上游原料供應,中游設備和下游建設運營幾個環節。上游材料包括核燃料、核材料等,中游設備包括核島、常規島和輔助系統的核電設備,下游包括核電站的設計、工程建設、安裝調試、核電站運營和核廢料處理。16/45 2024 年年 6月月 3 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 1、原料、原料 從鈾礦到核燃料元件需要經過鈾礦浸取、鈾轉化、鈾濃縮過程,最后加工制備為核燃料元件。根據世界核能協會統
36、計,在 2021 年核燃料采購成本中,天然鈾采購成本占比為 51%;鈾濃縮成本占比 24%;燃料元件制造成本占比 18%;鈾轉換成本占比最低,為 7%??刂铺烊烩櫜少彸杀緸榭刂坪巳剂铣杀镜年P鍵。(1)我國天然鈾資源供不應求,嚴重依賴進口我國天然鈾資源供不應求,嚴重依賴進口 從已探明的鈾礦資源來看,我國鈾礦資源暫時難以匹配國內核電燃料需求。2022 年,鈾礦產量全世界前三為:哈薩克斯坦 43.01%,加拿大 14.89%,納米比亞 11.37%。2022 年我國鈾礦產量為 1700 噸鈾,僅占全球鈾礦總產量的 3.44%。17/45 2024 年年 6月月 3 日日 行業行業|深度深度|研究報告
37、研究報告 我國天然鈾資源的對外依存度較高,積極并購海外項目獲取我國天然鈾資源的對外依存度較高,積極并購海外項目獲取資源。資源。目前我國唯一的國產鈾供應商為中核集團,鈾礦產能增速較慢。隨著我國核電規模增長,核能燃料供應缺口進一步擴大,2021 年我國天然鈾資源的對外依存度達到 83.27%,主要通過并購海外鈾資源開發項目以及少部分公開市場上購買獲得,如中國廣核集團收購了納米比亞的湖山鈾礦 100%股權,該礦為已探明儲量居世界第三的鈾礦;中核集團收購了納米比亞的羅辛鈾礦 68.62%股權。(2)全球核電復蘇,拉升核燃料市場價格全球核電復蘇,拉升核燃料市場價格 2005 年以前全球天然鈾處于價格平穩
38、增長的階段,2005 年后天然鈾價格波動增大。05年至 07 年鈾礦價格快速上漲沖高至 135 美元/磅,隨后受到金融危機與福島核事故的影響出現兩輪下跌。2021 年 7 月以后受到全球核電重啟以及俄烏沖突的影響,再次大幅上漲,預計未來鈾礦價格在供需偏緊格局下,仍具備上行空間。18/45 2024 年年 6月月 3 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 2021 年至今我國核燃料價格漲幅相對較小。年至今我國核燃料價格漲幅相對較小。中國核燃料價格相對穩定,主要原因為中國主要核電運營商均通過與控股股東簽訂長期采購協議,從而鎖定價格規避現貨價格的波動。例如,中國廣核與其股東中廣核已簽訂 202
39、4 年至 2026年核燃料物資供應與服務框架協議;2022 年中國核電表示與其控股集團的中核建中核燃料公司(中核集團旗下企業)簽訂中長期協議,有效鎖定燃料采購規模和價格,因而在核燃料成本上受到現貨市場的影響較小。以中國核學會核燃料價格指數來反映中國核燃料價格的變化。2023 年 12 月天然鈾價格指數為 100.87萬元/tU,同比增長 7.31%;2023 年 12 月鈾轉化價格指數為 24.11 萬元/tU,同比增長 56.56%;2023年 12 月鈾濃縮價格指數為 88.26 萬元/tSWU,同比增長 14.18%。由于核電建設在全球范圍內的復蘇,2022 年底國際原子能協會重新調整了
40、對全球核電規模的預測,樂觀預期下,2050 年世界核電裝機容量有望達到 792GW,相比 2020 年增長一倍。隨著核電全球復蘇,19/45 2024 年年 6月月 3 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 天然鈾市場需求將進一步擴大疊加鈾礦勘探較慢,過剩庫存加速消化,未來幾年的鈾價可能快速震蕩上未來幾年的鈾價可能快速震蕩上行,國內核燃料成本也會受到影響而有所增加。行,國內核燃料成本也會受到影響而有所增加。2、核電設備核電設備 核電設備主要分為核島設備、常規島設備以及輔助系統核電設備主要分為核島設備、常規島設備以及輔助系統(BOP)三個部分。三個部分。核島設備是核電站的核心部分,主要包括
41、核蒸汽系統與安全系統;常規島主要包括汽輪發電機及其相關設備,從加壓蒸汽中提取熱能并將其轉化為電能,設備與傳統發電廠的技術基本相似;輔助系統為核蒸汽供應系統之外的相關配套設施。核島核島內的設備主要有反應堆壓力容器、蒸汽發生器反應堆冷卻劑泵(主泵)、穩壓器等一回路系統設備。反應堆是核電站最主要的設備,反應堆外殼是個圓柱形的壓力容器,其內部有燃料組件等,其中流動的水就是一回路冷卻劑,燃料芯塊裝在燃料棒中,以燃料組件的形式裝載在反應堆堆芯中完成反應??刂瓢艚M件用于吸收中子,以此來控制鏈式裂變反應,調節反應堆的功率,必要時可實現緊急停堆。常規島常規島屬于核電站二回路,設備包括蒸汽發生器和汽輪機,高溫高壓
42、的一回路水在反應堆內被核能加熱,通過蒸汽發生器將二回路水加熱,使其成為高溫高壓的飽和蒸汽,此蒸汽會通過管路進入常規島內的汽輪機,推動汽輪機轉動,實現發電。20/45 2024 年年 6月月 3 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 核島設備制造是核電國產化核心,投資成本過半。核島設備制造是核電國產化核心,投資成本過半。核島設備核心產品技術難度大、質量要求高、資金投入多等原因導致核島設備的進入壁壘極高,由上海電氣、東方電氣、哈爾濱電氣等國有企業壟斷,因此整體成本更高,占比達 58%,且盈利性更高。常規島設備由于發電原理與火電、水電等其他發電站相似,設備具備一定的通用性,因此常規島設備的市場
43、競爭程度較高,盈利性較低,市場參與者主要有東方電氣、哈爾濱電氣、上海電氣、紐威股份、天沃科技、佳電股份、中核科技、應流股份、江蘇神通等。輔助系統設備市場中民營企業較多,由于無特殊的技術要求,技術壁壘低,市場參與者較多且競爭激烈,毛利率水平偏低。根據中國核電、中國核電信息網披露,一般核島設備中,壓力容器價值量占比 23%、主管道及熱交換器價值量占比 20%、蒸汽發生器價值量占比 17%、核級閥門價值量占比 12%。根據臺海核電和前瞻產業研究院的披露,常規島設備中,汽輪機、管道/冷凝器、閥門價值量占比較高,其中汽輪機占比為 24%,管道/冷凝器占比為 21%,閥門占比為 19%。21/45 202
44、4 年年 6月月 3 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 核島設備招標時間靠前,供應商有望率先受益。核島設備招標時間靠前,供應商有望率先受益。核島設備(尤其主設備)制造周期較長,核電站運營商在機組獲批前 12 年即開始招標并簽署訂單,以保證核島土建完成后可及時進行設備安裝。整體上常規島設備招標及土建的開始時間略晚于核島設備,但汽輪發電機等價值量占比較高的常規島主設備也會于核準前開始招標。從受益時間上,核島設備供應商略優先于常規島設備和輔助設備供應商。22/45 2024 年年 6月月 3 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 3、核電核電運營運營 核電運營主要由中國廣核和中國核電
45、兩家龍頭公司占據市場。核電運營主要由中國廣核和中國核電兩家龍頭公司占據市場。兩大核電運營商具有集團優勢,依靠集團在產業鏈前、后端的布局形成產業鏈優勢。中核集團在前端布局有中國鈾業、中核建中燃料,后端布局有中國核能工程;中國廣核集團前端布局中國廣核鈾業,后端布局大亞灣環保,均為各自的運營公司提供了核燃料保障、乏燃料處置保障。同時兩家還合作擁有三代核電技術“華龍一號”,從而構建了高行業壁壘。截至 2023 年年底,中國廣核在運裝機容量 3057 萬千瓦,占全國總裝機的 53.60%,是國內最大的核電運營商;同期,中國核電在運裝機容量 2375 萬千瓦,占全國總裝機的 41.64%;國家電投及華能集
46、團由于進入市場較晚,運營機組規模相對較小,僅占總在運機組的 4.76%。23/45 2024 年年 6月月 3 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 獲得核電牌照,華能集團步入核電運營賽道。獲得核電牌照,華能集團步入核電運營賽道。2020 年 9 月華能集團的昌江二期核電項目被核準,意味著華能集團成為第四家擁有核電運營資質的企業。華能集團在核電領域積極布局,不僅在建有三代機組,同時牽頭四代核電示范項目山東石島灣高溫氣冷堆示范工程。大唐集團、中國華電和國電集團等通過參股方式在核電領域均有所布局。大唐集團、中國華電和國電集團等通過參股方式在核電領域均有所布局。大唐集團參股寧德核電、徐大堡核電
47、;華電集團參股福清核電、三門核電;中國國電集團參股漳州核電。24/45 2024 年年 6月月 3 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 4、乏燃料乏燃料處理處理(1)乏燃料及其循環過程,多個環節涉及技術選擇乏燃料及其循環過程,多個環節涉及技術選擇 乏燃料屬于高放射性的核廢料,存在再次利用的價值。乏燃料屬于高放射性的核廢料,存在再次利用的價值。廣義的核廢料包括高放射性核廢料乏燃料和中低放射廢料,乏燃料通常由核電站的核反應堆產生,一臺百萬千瓦級壓水堆核電機組每年產生的乏燃料 20-25t 左右,其中 U 含量降低,無法繼續維持核反應,故稱為乏燃料。乏燃料包含約 95%的 U238,以及 U
48、235、Pu、裂變產物和錒系產物,包含大量的有用核素,除了鈾、钚可以重新制成燃料元件外,其他元素包括氪、鍶、锝、銫、钷、镎、镅等,在航空航天、工業、醫療領域有所應用。核燃料循環是核工業建立和發展的基礎。核燃料循環是核工業建立和發展的基礎。核燃料循環是指核燃料獲得、使用、處理和回收利用的全過程,包括前段和后段:進入反應堆前為核燃料處理的前段,包括等流程礦石開采、加工,鈾的提取、精制、轉換、濃縮、元器件制造等;從反應堆卸出后乏燃料處理為核燃料循環的后段,包括乏燃料暫時儲存、從反應堆卸出后乏燃料處理為核燃料循環的后段,包括乏燃料暫時儲存、后處理以及最終處置等環節,后處理以及最終處置等環節,經過處理的
49、循環產物可重新進入核燃料循環過程,一方面能夠實現鈾資源的充分利用,另一方面能夠實現廢物減量。25/45 2024 年年 6月月 3 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 26/45 2024 年年 6月月 3 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 1)循環策略:我國閉式循環方向明確循環策略:我國閉式循環方向明確 國際上存在兩種通行的乏燃料處理策略國際上存在兩種通行的乏燃料處理策略開式循環和閉式循環。開式循環和閉式循環。目前,美國、加拿大、西班牙、瑞典、芬蘭等則采用開式循環,法國、英國、日本、印度采用閉式循環,部分國家尚未決定乏燃料處理策略。我國早在核電發展初期,即確定了“閉式燃料循
50、環”的政策,但整體而言我國乏燃料后處理技術發展有所滯后,成為制約我國核能發展的短板。開式循環:開式循環:也稱為一次性通過長期處置,經過中間儲存后的乏燃料直接進入到最終處置階段,通過深地質處置等方式進行長期儲存;閉式循環:閉式循環:通過化學的方式對乏燃料中所含有用核燃料進行分離提取并回收利用,剩余廢物再做最終處置。2)中間貯存:乏燃料管理的重要環節,干法貯存具備發展潛力中間貯存:乏燃料管理的重要環節,干法貯存具備發展潛力 中間貯存:乏燃料管理的重要環節,包括濕法貯存和干法貯存。中間貯存:乏燃料管理的重要環節,包括濕法貯存和干法貯存。乏燃料中間貯存是乏燃料管理的重要環節,中間貯存一方面能夠保障核電
51、站穩定運營,并且降低放射性和提升處理經濟性,另一方面能夠起到緩沖效果,為我國乏燃料后處理發展預留時間,確保我國核循環戰略穩步發展。貯存技術路線包括濕法貯存和干法貯存兩類:27/45 2024 年年 6月月 3 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 濕法貯存:濕法貯存:反應堆卸出的乏燃料溫度高、放射性強,首先需要進行濕法貯存,將乏燃料放置在硼水池中的貯存格架中,降低放射性和衰變熱,之后才能夠運輸到離堆處置或后處理設施。根據國家核安全局,高放射性乏燃料需要經過 5-8 年的自然衰變,放射性達到一個相對安全、可以正常運輸的水平。干法貯存:干法貯存:乏燃料經過濕法貯存進行初始冷卻后,可以進行進入
52、到干法貯存的自然冷卻環節,乏燃料仍將繼續散發大量的衰變熱,干法貯存將燃料放置在空氣或者惰性氣體中,依靠氣體對流進行冷卻,利用金屬或者凝土作為防護層。濕法貯存為必要的貯存環節,干法貯存具備較大潛力。濕法貯存為必要的貯存環節,干法貯存具備較大潛力。濕法貯存發展較早,由于乏燃料卸出后需要進行初始冷卻,使用堆內水池進行濕法貯存屬于必要的貯存環節;干法貯存在運維經濟性、安全性、靈活擴建、適應性方面具備優勢,發展潛力較大,在離堆處置方面具備優勢。3)后處理:閉式循環的關鍵環節,濕法處理為當前主流后處理:閉式循環的關鍵環節,濕法處理為當前主流 后處理:閉式循環的關鍵環節,包含濕法和干法兩類工藝。后處理:閉式
53、循環的關鍵環節,包含濕法和干法兩類工藝。乏燃料后處理目的是將可用的鈾、钚等元素分離出來并回收利用,并可進一步分離其中的次要錒系元素和長壽命裂變產物,工藝復雜程度高,操作難度大。后處理意義一方面在于充分利用鈾資源,保障核電可持續發展,另一方面在于可以使放射性廢物減容和降低毒性,同時也存在著經濟性以及核擴散方面的問題。后處理工藝分為濕法和干法兩種:濕法處理(濕法處理(Purex):):Purex 含義是“鈾、钚還原萃取”,以磷酸三丁酯為萃取劑、硝酸為鹽析劑將鈾、钚分離,回收效率高、廢少、經濟可靠,是當前的主流工藝;28/45 2024 年年 6月月 3 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告
54、干法處理:干法處理:利用鈾钚等錒系元素與裂片元素的氧化還原電位差異,通過電位控制實現分離,具備適應性更強、處理對象更廣的特點,當前干法處理面臨在批式操作帶來的處理量小、設備材料可靠性等問題,尚未進行工業化應用。4)最終處置:深地質處置為當前的主要方式,最終處置:深地質處置為當前的主要方式,正在開發研究正在開發研究分離分離-嬗變技術嬗變技術 最終處置:深地質處置是目前核廢料最終處置的主要方式,最終處置:深地質處置是目前核廢料最終處置的主要方式,經過暫時貯存或后處理的乏燃料,經過固化并貯存一段時間后,埋入幾百米深地下的穩定地質層內。分離分離-嬗變是一種正在開發研究的技術,嬗變是一種正在開發研究的技
55、術,乏燃料首先經過后處理進行分離,然后通過嬗變(即通過核反應,把一種元素轉化為另外一種元素)將乏燃料中長壽命、高放射性裂變產物和次錒系元素變為中短壽命、低放射性或穩定核素。根據中國核網,嬗變對中子速度有較高要求,普通核電站參與核反應的中子速度為 2.2km/s,而嬗變所需中子速度為9,900km/s,研究表明“快中子反應堆”和“強中子源驅動的次臨界反應堆系統”(ADS)能夠實現該速度,兩種系統目前我國都在研究過程中。(2)我國乏燃料處理迫切程度不斷上升,處理能力亟待提高我國乏燃料處理迫切程度不斷上升,處理能力亟待提高 我國堅持走閉式循環,回收鈾钚資源、減少環境污染。我國堅持走閉式循環,回收鈾钚
56、資源、減少環境污染。我國屬于貧鈾國家,鈾資源相對匱乏,早在1983 年確定采用動力堆乏燃料后處理的技術路線,并于上世紀九十年代開始建造我國第一座乏燃料后 29/45 2024 年年 6月月 3 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 處理中間試驗工廠。2007 年我國發布的核電中長期發展規劃 2005-2020 年中明確走閉合循環道路,2016 年能源技術革命創新行動計劃 2016-2030年中提出到 2030年“基本建成我國首座 800 噸大型商用乏燃料后處理廠”的目標,“十四五”規劃中重申“建設核電站中低放廢物處置場,建設乏燃料后處理廠”,閉式循環目標堅定。乏燃料累積量不斷增加,我國大
57、部分乏燃料臨時貯存在堆內水池。乏燃料累積量不斷增加,我國大部分乏燃料臨時貯存在堆內水池。目前我國大部分核電站的乏燃料臨時貯存在堆內水池,未做離堆貯存或后處理,且乏燃料大多已接近或超過在堆水池的貯存量,在乏燃料后處理設施成熟之前,大量乏燃料仍需暫存,乏燃料外運和離堆貯存需求或不斷增加,干法貯存或迎來發展前景,目前我國初步建立濕法貯存為主,干法貯存為輔的貯存能力。我國乏燃料后處理專利申請量居于第五位,專利數量上中核儲存占比較多而分離占比較少。我國乏燃料后處理專利申請量居于第五位,專利數量上中核儲存占比較多而分離占比較少。根據專利視角下乏燃料后處理產業全球競爭格局(陳曉菲等,2023),全球來看,日
58、本、美國、德國、法國、中國專利申請數量居于前五位,技術分布方面,主要集中在乏燃料貯存和分離技術,分別占比 35.3%和34%。就排名前五位的申請人而言,技術側重存在差異,就二級分支來看,中核集團儲存占比 36%,分離占比 34%,而法國原子能委員會、英國核燃料公司、日本原子能機構分離占比在 6-7 成,均側重分離技術,相較而言我國乏燃料儲存專利布局較多,而分離技術方面的布局或仍需進一步提升,與我國當前乏燃料處理實際情況相對應。30/45 2024 年年 6月月 3 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 乏燃料后處理技術難度大,呈現資金密集和技術密集特征。全球僅有少數國家擁有規?;\營的后
59、處理乏燃料后處理技術難度大,呈現資金密集和技術密集特征。全球僅有少數國家擁有規?;\營的后處理廠,我國后處理能力建設拾級而上。廠,我國后處理能力建設拾級而上。我國乏燃料后處理產能分三步走,目前已建成 60噸后處理能力,第二步建成 200 噸工業處理能力,第三步建成 800 噸大型商用后處理能力:乏燃料后處理中間試驗廠:乏燃料后處理中間試驗廠:我國第一座動力堆乏燃料后處理中間試驗工廠,位于甘肅省蘭州,采用Purex 工藝,經過 20 年的建設發展于 2010 年完成熱試,處理規模 60tHM/a,實現了核燃料閉式循環的目標,標志著我們已掌握了動力堆乏燃料后處理技術。中核瑞龍處理廠項目:中核瑞龍處
60、理廠項目:分為兩座處理廠,處理能力均為 200 噸/年,首個處理廠為一座示范性的舊燃料處理廠,根據中國核電網,該處理廠規劃 2025 年投運。與法國合作的與法國合作的 800 噸噸/年乏燃料后處理廠:年乏燃料后處理廠:由中核集團負責建設,法國阿?,m集團承擔總體技術責任,項目總投資超過千億元。31/45 2024 年年 6月月 3 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 政策規劃方面,十四五期間乏燃料處理逐漸從試驗示范走向應用推廣。乏燃料后處理需要大量資金用于建設相應設施,世界大多數發展核電的國家對于乏燃料處理實行基金制,由核電站繳納,政府相關部門和機構專項用于乏燃料處理處置。我國當前的征收
61、標準為,以核電廠已投入商業運行五年以上壓水堆核電機組的實際上網銷售電量作為征收基數,標準為 0.026 元/千瓦時。隨著更多機組投運,核電站乏燃料處理處置基金每年收入或將穩步增長。(3)乏燃料儲運設備或率先受益,后處理設備遠期空間廣闊乏燃料儲運設備或率先受益,后處理設備遠期空間廣闊 在乏燃料累積量不斷增加,堆內水池逐漸滿容,后處理技術仍待突破的情況下,乏燃料離堆儲運需求迫切性提升,乏燃料貯存設備以及運輸設備等有望先行受益,近年多個設備存在國產化首臺套的突破。我國乏燃料處理走閉式循環道路,后處理是閉式循環的關鍵環節,工程技術復雜程度高,政策指引下十四五期間我國后處理技術或從集中攻關走向試驗示范和
62、市場推廣,Purex 專用設備或具備較高價值量和較高壁壘,先發產商有望享受行業未來的增長,此外配套設施核電閥門和智能化設備也有望迎來增量空間。1)貯存設備:保證乏燃料貯存安全的重要設備,關注干法設貯存設備:保證乏燃料貯存安全的重要設備,關注干法設備國產化進程備國產化進程 貯存格架是乏燃料貯存的關鍵部件,我國具備國產化能力。貯存格架是乏燃料貯存的關鍵部件,我國具備國產化能力。乏燃料貯存格架為卸出堆芯的乏燃料提供貯存空間,該設備需滿足安全功能、冷卻功能、包容放射性物質、保證結構完整性等要求,確保能夠導出乏燃料衰變熱并具備較高的抗震能力(抗震級別 11 級),即便地震等因素使得結合條件變化,也需要確
63、保次臨界安全和衰變熱的正常導出。我國具備乏燃料貯存格架國產化能力,十三五期間中廣核工程、阿波羅機械、大連寶原等公司實現了驗證和應用,中核工業干法支撐構件也取得了驗收和交付。隨著核電裝機規模的穩步擴大,乏燃料貯存格架需求有望穩中有升。干式貯存容器是干式貯存的核心設備,有望實現結構性增長。干式貯存容器是干式貯存的核心設備,有望實現結構性增長。根據核信息院,干法貯存通常將乏燃料組件置于封裝容器內,留孔讓冷卻氣體流向容器壁,貯存期一般為 40-60 年,在部分堆內水池逐漸滿容的 32/45 2024 年年 6月月 3 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 情況下,離堆儲運需求提升,具備多種優勢且
64、技術趨于成熟的干式貯存技術滲透率有望提升,干法貯存設備或實現結構性更高的增速。干式貯存設備包括混凝土容器和金屬容器等,需滿足輻射防護、安全等要求,部分干式容器既具備貯存功能,也具備運輸功能。近年我國乏燃料干法設備持續加碼,2020 年阿波羅機械實現首臺田灣自主化乏燃料干法貯存容器的順利交付,2021 年上海電氣簽署聯合研發乏燃料干式貯存主設備研制合同。2)運輸容器:乏燃料安全運輸的關鍵部件,國產化持續突破運輸容器:乏燃料安全運輸的關鍵部件,國產化持續突破 乏燃料運輸專用設備,存在較高技術壁壘。乏燃料運輸專用設備,存在較高技術壁壘。乏燃料運輸容器是管理、運輸乏燃料組件的專用設備,組成包括起到結構
65、支撐、屏蔽輻射的容器本體,分割乏燃料組件的格架,防止臨界事故的中子吸收材料以及防止事故沖擊的減震器等。根據反射性活動,乏燃料運輸容器屬于 B 型貨包,該型容器的設計應考慮乏燃料的冷卻、放射性屏蔽、防止臨界、抗自然事件和防止環境污染等復雜的工程技術問題。乏燃料運輸容器制造存在準入要乏燃料運輸容器制造存在準入要求。求。我國制定了放射性物品安全運輸規程(GB11806),乏燃料運輸容器應滿足相關規則,通過 9m 下落、1m 貫穿、耐熱以及水浸等試驗以驗證其設計。根據國家核安全局,制造乏燃料運輸容器的單位必須獲得國家核安全監管部門(國家核安全局)審查批準的制造該乏燃料運輸容器的許可證。33/45 20
66、24 年年 6月月 3 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 減震器是確保乏燃料安全運輸的關鍵部件,國內在大型乏燃料運輸減震器方面經驗較少。減震器是確保乏燃料安全運輸的關鍵部件,國內在大型乏燃料運輸減震器方面經驗較少。乏燃料運輸減震器多安裝在運輸容器的兩端,主要結構為鋼殼包裹內部緩沖材料,在事故沖擊下起到吸收能量、控制過載的作用,保證筒體的結構完整性,以確保乏燃料在運輸、起吊過程中的安全性。當前國外減震器成熟產品較多,國內在大型容器減震器設計方面經驗較少。乏燃料運輸設備國產化持續突破,關注領軍企業。乏燃料運輸設備國產化持續突破,關注領軍企業。近年我國乏燃料運輸設備國產化持續推進,取得了較
67、多首臺套的突破。我國較早就實現了小型乏燃料運輸容器 RY-I 的生產,但乏燃料儲運需求大,需要百噸級大型乏燃料運輸容器。2021 年 6 月,西核設備制造的我國首臺百噸級自主設計制造乏燃料運輸容器下線,填補國內空白。運輸工具方面,2020 年 11月我國首批百噸級乏燃料貨包鐵路運輸車輛交車,同年 12 月宜昌達門船廠建造的我國首艘自主研制乏燃料運輸專用船交付,乏燃料公海鐵聯運體系不斷建設。34/45 2024 年年 6月月 3 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 3)閥門:核化工或帶來增量需求,相較于核電閥門存在較大分化閥門:核化工或帶來增量需求,相較于核電閥門存在較大分化 閥門在乏燃
68、料后處理系統中仍將較大規模的使用,且具備較高的品質要求。閥門在乏燃料后處理系統中仍將較大規模的使用,且具備較高的品質要求。乏燃料后處理系統(當前主要是 PUREX 體系)涉及大量管路,需要數以萬計的閥門來確保正常運行。此外,乏燃料后處理工藝管路含大量放射性和腐蝕性介質,對閥門的抗輻照&抗腐蝕性能、強度&剛度、密封性以及使用壽命等都有較高要求,目前我國尚未制定乏燃料后處理閥門的規范等級。與核電閥門相比,核化工閥門產品或存在較大分化。與核電閥門相比,核化工閥門產品或存在較大分化。核電站高溫、高壓,介質種類相對單一,核化工面臨在強輻照、高毒性、多組分硝酸體系下的一系列復雜的化工環境,閥門控制的管路上
69、涉及的介質多達150 多種,核化工更復雜的環境也使得閥門的選型更為復雜。4)Purex專用設備:工藝有待突破,遠期空間廣闊專用設備:工藝有待突破,遠期空間廣闊 后處理工藝后處理工藝 Purex 已實現工業規模,關注相關設備。已實現工業規模,關注相關設備。作為當前較為成功的乏燃料后處理流程,Purex被多國采用,并已實現商業運營。Purex 采用磷酸三丁酯 TBP 和碳氫化合物稀釋劑的混合物作為萃取劑,通過溶劑萃取分離出鈾钚,包括首端處理過程(機械剪切和化學溶解、溶劑萃取過程鈾钚共去污、鈾钚分離及鈾钚純化和鈾钚尾端過程等部分,流程較長,設備較多,包括剪切機、溶解器、離心機、澄清槽、萃取柱等核心設
70、備。我國乏燃料后處理示范性項目正在建設,關鍵工藝仍待進一步突破。我國乏燃料后處理示范性項目正在建設,關鍵工藝仍待進一步突破。我國攻克了部分關鍵設備的設計制造,形成了相應行業標準,而在基礎研究方面和法國等國家仍然存在差距,對工藝關鍵設備如剪切機、溶解器仍待進一步開發。我國開發的高放廢分離流程具備相應的自主知識產權,被應用于中核四零四60tHM/a的動力堆乏燃料后處理中間試驗工廠,已于 2010 年熱試成功,200tHM/a 的示范性的舊燃料處理廠正在建設,隨著相關技術的示范驗證,十四五期間我國乏燃料后處理有望走向市場推廣。六、核電六、核電電價分析電價分析 1、核電電價歷史沿革:從核電電價歷史沿革
71、:從“一廠一價一廠一價”走向市場電價走向市場電價 自自 1991 年我國大陸首臺核電機組秦山核電并網發電開始,核電站的上網電價較多采用年我國大陸首臺核電機組秦山核電并網發電開始,核電站的上網電價較多采用“一廠一價一廠一價”的定的定價方式。價方式。35/45 2024 年年 6月月 3 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 2013 年發改委發布國家發展改革委關于完善核電上網電價機制有關問題的通知(發改價格年發改委發布國家發展改革委關于完善核電上網電價機制有關問題的通知(發改價格20131130 號文)完善核電上網電價,引入標桿電價:號文)完善核電上網電價,引入標桿電價:“一、一、對新建核
72、電機組實行標桿上網電價政策。根據目前核電社會平均成本與電力市場供需狀況,核定全國核電標桿上網電價為每千瓦時 0.43元。二、二、全國核電標桿上網電價高于核電機組所在地燃煤機組標桿上網電價(含脫硫、脫硝加價,下同)的地區,新建核電機組投產后執行當地燃煤機組標桿上網電價。三、三、全國核電標桿上網電價低于核電機組所在地燃煤機組標桿上網電價的地區,承擔核電技術引進、自主創新、重大專項設備國產化任務的首臺或首批核電機組或示范工程,其上網電價可在全國核電標桿電價基礎上適當提高,具體由省級價格主管部門提出方案報我委核批,實行“一廠一價”。四、四、全國核電標桿上網電價保持相對穩定。今后將根據核電技術進步、成本
73、變化、電力市場供需狀況變化情況對核電標桿電價進行評估并適時調整。五、五、上述政策適用于2013 年 1 月 1 日后投產的核電機組。2013 年 1 月 1 日以前投產的核電機組,電價仍按原規定執行?!卑凑瞻l改委文件,按照發改委文件,2013 年以前投產機組仍沿用原規定,即年以前投產機組仍沿用原規定,即“一廠一價一廠一價”;2013 年以后二代機組實行年以后二代機組實行“標標桿電價桿電價”,三代機組符合上述文件第三條,實行,三代機組符合上述文件第三條,實行“一廠一價一廠一價”。2015 年,國務院推進電力體制改革,按照“管住中間、放開兩頭”的體系架構,有序放開輸配以外的競爭性環節電價,電價逐漸
74、走向市場化。2017 年,國家能源局明確了核電保障性消納應遵循“確保安全、優先上網、保障電量、平衡利益”的基本原則,確立保障電量制度,按保障與否決定電價。確立保障電量制度,按保障與否決定電價。2019 年 10 月,國家發改委出臺關于深化燃煤發電上網電價形成機制改革的指導意見,將燃煤發電標桿上網電價機制改為“基準價+上下浮動”的市場化價格機制,配套修改核電參考標桿上網電價,改為參考基準價。配套修改核電參考標桿上網電價,改為參考基準價。核電消納問題愈加明顯,保障電量應運而生:核電消納問題愈加明顯,保障電量應運而生:國家能源局于 2017 年 2 月 20 日印發了保障核電安全消納暫行辦法,明確了
75、核電保障性消納應遵循“確保安全、優先上網、保障電量、平衡利益”的基本原則,按優先保障順序安排核電機組發電。一是明確電網企業要確保核電項目的配套電網設施同步投產,及時提供并網服務;二是明確核電機組保障利用小時數的確定方法和保障性電量執行核電機組標桿上網電價;三是對于保障外電量,鼓勵通過電力直接交易等市場化方式促進消納;四是明確核電企業按直接參與或購買輔助服務方式參與系統調峰。36/45 2024 年年 6月月 3 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 2015 年以來至今,電力體制逐步走向市場化,保障電量得以確立,三代機組一廠一價獲批,我國核電定價機制逐漸完善。2、非市場化電價相對穩定非市
76、場化電價相對穩定 保障電量內電價不同,三代機組電價需核準:保障電量內電價不同,三代機組電價需核準:根據 2013 年發改委發布關于完善核電上網電價機制有關問題的通知,保障電量內,2013 年以前投產的二代機組仍按照原先“一廠一價”作為上網電價;2013年以后投產的二代機組按照全國核電標桿上網電價與當地燃煤發電基準價孰低者為上網電價,其中部分價格由當地政府后續核價后改價;三代機組由省級價格主管部門提出方案向發改委核批,實行“一廠一價”。從各核電機組保障電量內的含稅上網電價來看,三代機組上網電價略高:三代機組上網電價略高:三代機組由于承擔核電技術引進、自主創新、重大專項設備國產化任務,保障電量上網
77、電價大多高于當地燃煤基準價與全國核電標桿電價的低值。紅沿河 5、6號機組由于遼寧發改委核準原因,核準的“一廠一價”并未有溢價。福清 5、6 號機組電價目前仍在申請中,尚未得到批復。37/45 2024 年年 6月月 3 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 38/45 2024 年年 6月月 3 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 3、市場化電量占比提升,帶動核電平均電價上漲市場化電量占比提升,帶動核電平均電價上漲 各省推進核電市場化程度不同:各省推進核電市場化程度不同:關于核電市場化交易各省相關政策均有所不同。市場化范圍有所不同,例如浙江秦山一期核電與三門核電暫未參與市場化交易
78、,廣東臺山機組暫未參與市場化交易。各省市場化進程不同,山東海陽核電于 2023 年 11 月剛剛入市參與市場化交易。2024 年各省核電市場化政策如下。39/45 2024 年年 6月月 3 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 電力市場化逐步推進,核電上網電價隨之上行:電力市場化逐步推進,核電上網電價隨之上行:隨著電力市場的逐漸完善,核電市場化交易比例也逐漸升高。以在運機組為全核電機組的中國廣核為例。中國廣核的核電市場化交易比例由 2018年的 32.55%上升至 2023 年的 57.30%,其平均上網電價同步呈現上行走勢。核電上網電價主要包含計劃電價與市場電價,計劃電價由發改委批準
79、,較為穩定;市場電價則與火電上網電價有一定相關性,2018-2021 年核電平均上網電價(除稅)均在 0.35 至 0.36元/千瓦時之間,處于折價狀態,而 2022、2023 年核電市場電價有明顯提升,主要原因是 22、23 年火電市場化電價上漲。隨著核電隨著核電市場化交易占比提升,核電市場化交易占比提升,核電平均上網電價有望延續穩中有升態勢。平均上網電價有望延續穩中有升態勢。從兩大核電運營商具體市場化交易情況可以看出兩大核電公司的上網電價執行“基準價+上下浮動”的情況。40/45 2024 年年 6月月 3 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 七七、相關公司、相關公司 1、佳電股份
80、:國內特種電機龍頭企業,核電主泵供應商之一佳電股份:國內特種電機龍頭企業,核電主泵供應商之一 佳電股份作為國內特種電機領域的領導者,擁有逾 80年的行業歷史和深厚技術積累。公司的特種電機產品涵蓋了防爆電機、起重冶金電機、礦用電機等多個系列,廣泛應用于石油、石化、冶金、礦山等關鍵領域。通過不斷的技術研發和市場開拓,公司實現了特種電機產品線的多元化和高端化,進一步加強了其在特種電機行業的競爭優勢。在核電電機領域,通過收購哈電動裝股權,公司顯著提升了自身在核電電機市場的競爭力,并成功擴展了業務范圍。公司為我國二代核電項目配套了 8000 余臺核用電機,國產化核級電機占有率在 80%以上;子公司哈電動
81、裝產品覆蓋三代核電機組,軸封型核主泵實現出貨且運行良好,具有屏蔽型核主泵生產能力;公司主氦風機是第四代核能系統安全特性的高溫氣冷堆核心設備,已為華能山東石島灣核電廠高溫氣冷堆核電站示范工程交付 2 臺套主氦風機。公司在經歷了 2017 年的經營管理層面改革之后,業績持續向好,展示了其在行業內的穩健發展和良好的市場地位。公司 2023 年實現營業收入 53.21 億元,同比+16.69%,毛利率 23.96%,同比+0.13pcts,實現歸母凈利潤 3.99億元,同比+4.75%。23Q4 公司實現營業收入 22.84 億元,毛利率 25.27%,歸母凈利潤 1.16 億元。分業務看,2023
82、年電動機及服務實現收入 45.24 億元,同比+13.17%,毛利率24.05%,同比+4.93pcts。核電產品收入 6.86 億元,同比+52.78%,毛利率 20.39%,同比-35.57pcts。2、中核科技:深耕核電閥門行業,助力核電閥門國產替代中核科技:深耕核電閥門行業,助力核電閥門國產替代 公司前身為蘇州閥門廠,于 1997 年在深交所掛牌上市,成為中國閥門行業和中國核工業集團有限公司所屬的首家上市企業,是一家集工業閥門研發、設計、制造及銷售為一體的科技型制造企業。公司堅持市場化、國際化導向,為石油、天然氣、煉油、核電、電力、冶金、化工、造船、造紙、醫藥等行業提供閥門系統解決方案
83、,逐步形成了“核工程、石油石化、公用工程”三大主流目標市場。公司推進關鍵閥門國產化的自主創新步伐,是國內核電閥門領域的領軍企業,國內三大核電集團核電閥門主力供應商。公司核電站用關鍵閥門具備二代、三代核電機組閥門成套供貨能力,四代核電機組關鍵閥門供貨能力;核燃料真空閥及濃縮鈾生產四大類國產化關鍵閥門總體性能達到或超過進口產品水平,具備成套供貨能力?!叭A龍一號”核一級穩壓器快速卸壓閥居國際領先水平,核二級主蒸汽隔離閥、CAP1400 系列關鍵閥門、安全殼延伸功能地坑閥等產品居國際先進水平,DN800主蒸汽隔離閥獲江蘇省首臺(套)重大裝備產品認定。公司經營略有波動但整體穩健,核電、石化相關產品在在營
84、收中占比較高,盈利能力較強。2023 年公司營業收入 18.10 億元,同比增長 20.65%;實現歸母凈利潤 2.22 億元,同比增長 29.11%。2021-2023年公司核電核化工產品營業收入分別為 3.31 億元、4.32 億元、6.19 億元,毛利率分別為 18.26%、31.15%、30.40%;石油石化產品營業收入分別為 5.55 億元、5.11 億元、6.04 億元,毛利率分別為19.87%、14.81%、17.84%。3、江蘇神通:國內特種閥門骨干企業,產品業務持續拓展江蘇神通:國內特種閥門骨干企業,產品業務持續拓展 江蘇神通成立于 2001 年,專業從事新型特種閥門研發、生
85、產與銷售,主要包括蝶閥、球閥、閘閥、截止閥、止回閥、調節閥、非標閥等七個大類 145 個系列 2000 多個規格,這些產品廣泛應用于冶金、核 41/45 2024 年年 6月月 3 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 電、火電、煤化工、石油和天然氣集輸及石油煉化等領域。公司冶金特種閥門主要應用于冶金行業的高爐煤氣干法除塵與煤氣回收等節能減排系統,產品國內市場占有率 70%以上。公司在核電領域的產品包括應用于核電站的核級蝶閥和球閥、核級法蘭和鍛件和應用于核化工領域的專用設備及閥門,是核級蝶閥、球閥產品國內主要供應商之一。在近十年的核電項目招標當中,公司中標率在 90%以上。持續鞏固老產品
86、市場陣地的同時,公司持續擴展業務領域,在線運行的各類核電閥門已超過 15 萬臺,總體使用情況良好;核級儀表閥、氣動膜片和隔膜閥等公司近年研發的新產品,市場前景良好。公司營收穩步增長,核電收入占比高、盈利能力強。2023 年公司實現營業收入 21.33 億元,同比+9.10%,實現歸母凈利潤 2.69億元,同比+18.16%。公司閥門產品主要應用于核電、節能環保、能源裝備、冶金四大板塊。其中核電板塊收入占比最高,盈利能力最強。2023 年,公司核電行業收入 6.94億元,同比+10.49%,占公司營業收入 32.56%,毛利率 40.31%。4、景業智能:核心產品行業領先,專注核工業智能制造技術
87、應用景業智能:核心產品行業領先,專注核工業智能制造技術應用 景業智能專注并致力于智能制造技術在核工業中的應用,主要從事特種機器人及智能裝備的研發、生產及銷售,主要產品包括核工業系列機器人、核工業智能裝備、非核專用智能裝備等。深度綁定中核集團、中國航天科技集團、中國航天科工集團、中科院、中廣核、全國各大高校等眾多優質客戶。同時,公司還為新能源電池、醫藥大健康等行業客戶提供智能制造解決方案及特種裝備。公司自主研發的核工業系列機器人、核工業智能裝備等產品主要應用于核燃料循環產業鏈,已成功應用于多個項目,為客戶提高生產效率、提升系統可靠性、實現特殊環境下的機器換人等多個難題提供了系統解決方案。公司核心
88、產品“核工業電隨動機械手”和“核工業自動取樣系統”連續兩年獲得了浙江省國內首臺(套)產品的認定。核工業領域營收占比大、毛利水平較高。2023 年公司實現營業收入 2.55 億元,同比-44.89%,公司綜合毛利率 47.84%,實現歸母凈利潤 0.35 億元,同比-71.47%。公司 2023 年面臨全年營業收入、歸屬于上市公司股東的凈利潤大幅下滑的主要原因是大客戶項目規劃與項目交付驗收減少等原因,造成經營業績產生較大波動,同時為保障現有及后續項目訂單交付,人員成本、研發費用等持續投入,期間費用未縮減。2023 年公司核工業類產品營業收入 2.36 億元,非核工業類產品營業收入 0.17 億元
89、,兩者毛利率分別為 47.44%、52.23%。5、海陸重工:國內余熱鍋爐領域領先企業,核電、節能環保業務持續拓海陸重工:國內余熱鍋爐領域領先企業,核電、節能環保業務持續拓展展 海陸重工創建于 1956 年,是國內一流節能環保設備的專業設計制造企業,注重研究廢熱、余熱利用和環境保護相結合的新技術研發,自主設計能力居同行前列。目前已初步形成鍋爐產品、大型壓力容器、核電設備、低溫產品、環保工程共同發展的業務格局。公司是國家干熄焦余熱鍋爐國家標準的起草、制定單位之一,在轉爐余熱鍋爐和有色冶煉余熱鍋爐等領域也始終保持市場領導地位。公司自 1998 年起涉足核電領域,而后取得民用核承壓設備制造資格許可證
90、。多年來,公司在民用核能領域累積了豐富的制造和管理經驗,并完成多個項目的國際、國內首件(臺)制造任務。服務堆型包括 42/45 2024 年年 6月月 3 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 但不限于二代+堆型、三代堆型(華龍一號、國和一號、AP1000、VVER、EPR)、四代堆型(高溫氣冷堆、鈉冷快堆、釷基熔鹽堆)以及熱核聚變堆(ITER)等,涵蓋了國內外的各核電機組。公司營收波動增長,利潤水平近年來漸趨穩定,業務方面積極發展核電、環保、新能源等領域。2023年公司實現營業收入 27.95 億元,同比+18.20%,公司綜合毛利率 25.49%,實現歸母凈利潤 3.40 億元,同比
91、+1.08%。公司收入中,鍋爐及相關配套產品和壓力容器占比較高,2023 年,鍋爐及相關配套產品實現收入 12.39 億元,占公司營業收入 44.33%,壓力容器產品實現收入 9.51 億元,占公司營業收入34.02%。2021 年以來公司核電產品穩步發展,2021-2023 年分別實現營收 0.34 億元、0.57 億元、0.80 億元,毛利率分別為 24.44%、25.29%、30.52%,核電產品盈利能力高于公司平均水平。6、東方電氣:能源裝備龍頭企業,核電裝備制造國產化領域能力出色東方電氣:能源裝備龍頭企業,核電裝備制造國產化領域能力出色 東方電氣創立于 1958 年,肩負保障國家能源
92、安全的重大責任,為我國提供了大約四分之一的能源裝備,是全球最大的能源裝備制造企業集團之一。當前,公司形成“六電并舉、六業協同”的產業格局,“六電”分別為風電、太陽能、水電、核電、氣電、煤電,“六業”包括高端石化裝備產業、節能環保產業、工程與國際貿易產業、現代制造服務業、電力電子與控制產業、新興產業,產品包括風電機組、太陽能發電設備、水電機組、核電機組、火電機組(燃氣輪機發電、清潔高效煤電)、控制系統、環保設備、工業化工裝備、氫能及燃料電池、儲能裝備、新材料等,致力于為客戶提供能源裝備、綠色低碳裝備、高端智能裝備于一體的綜合能源解決方案。東方電氣在國內率先進入百萬千瓦等級大型核電領域,2019
93、年獲得全國首張核蒸汽供應系統設備制造許可證,獲得國家核安全局頒發的核 1 級設備(蒸汽發生器)設計許可證,成為國內首家具備該項資質的裝備制造企業,至此東方電氣已具備核 1/2/3級設備完整設計資質。具備批量化制造核電站核島主設備和常規島汽輪發電機組的成套供貨能力,產品覆蓋二代加、引進三代(EPR、AP1000)、自主三代(“華龍一號”、國和一號)、四代核電(鈉冷快堆、高溫氣冷堆)、海上浮動平臺模塊化小堆等國內所有技術路線。公司營收、利潤穩步提升,財務表現優秀。2023 年,公司實現營業收入 595.67 億元,同比增長 9.94%;實現歸母凈利潤 35.50 億元,同比增長 24.37%。公司
94、在清潔高效發電設備業務方面呈良好發展態勢,2023 年實現營收 205.89億元,同比+40.21%,毛利率為 21.33%。其中,核電業務收入 29.03 億元,同比+41.11%。八八、發展趨勢分析、發展趨勢分析 1、2024 年開始核電設備進入密集交付周期,帶動業績提升年開始核電設備進入密集交付周期,帶動業績提升 前期核準項目筑底前期核準項目筑底 2024 年核電設備需求,年核電設備需求,2024 年有望迎來核電設備加速交付。年有望迎來核電設備加速交付。從 2019 年 2023 年底,我國陸續核準 34 臺核電機組,其中 2022-2023 年核準密集,年均達到 10 臺。核電項目建設
95、周期較長,從核準到 FCD 到設備進場通常在 56 年左右,隨著前期核電項目的陸續開工和土建的完成,預計從 2024 年起,核電設備企業開始密集進入設備交付期,有望迎來業績明顯提升。43/45 2024 年年 6月月 3 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 2023 年開始核電投資額大幅增長,年開始核電投資額大幅增長,2024 年中國核電投資計劃首超千億元,再次說明年中國核電投資計劃首超千億元,再次說明 2024 年開始核年開始核電設備有望進入密集交付周期,帶動業績提升。電設備有望進入密集交付周期,帶動業績提升。2023 年我國在建核電工程穩步推進,全年新開工核電機組 5 臺,核電工程
96、建設投資完成額 949億元,創近五年最高水平。根據中國核電發展規劃和 2024 經營計劃,中國核電 2024年投資計劃總額為 1215.53 億元,同比 52%,而中國核電 2021-2023 年投資計劃總額分別為 339、506、800億元,中國核電投資計劃大幅上漲,表明核電 2024年加速發展。2、國內核電技術成本顯著低于海外,核電出海需求空間廣闊國內核電技術成本顯著低于海外,核電出海需求空間廣闊 海外核電在建需求大,約占全球建設海外核電在建需求大,約占全球建設 60%。根據 IAEA 數據,截至 2024 年 5 月 21 日,全球可運行的核電反應堆為 416座,總凈裝機容量達到 374
97、.6GW。全球在建核電反應堆 59 座,總凈裝機容量為61.64GW,其中除中國外,總計 34 座核電反應堆在建,裝機容量為 35.34GW,約占全球建設 57%。全球在建核反應堆按照技術分,壓水堆為主要堆型(51座),其他還有快中子增殖反應堆(FBR)、加壓重水反應堆(PHWR)和沸騰水反應堆(BWR)。44/45 2024 年年 6月月 3 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 中國目前可用于出口的具備完全自主知識產權的三代堆型有華龍一號和國和一號,成本優勢明顯。中國目前可用于出口的具備完全自主知識產權的三代堆型有華龍一號和國和一號,成本優勢明顯。華龍一號在 2014 年通過了國際原
98、子能機構(IAEA)反應堆通用安全審查(GRSR),一舉提高了“華龍一號”在國內國際兩個市場的認可度。經濟性方面,經過多年發展,我國目前在核電研發、設計、設備制造、工程建設以及運營管理方面,積累了豐富經驗,中國的二代機型成本優勢顯著,華龍一號的造價約為1.6 萬元/KW,AP1000 由于之前設計沒有固化及設備制造的問題造價約為 2 萬元/KW。由于采用了完全非能動設計理念,相比傳統電廠,“國和一號”做了許多“減法”,安全級閥門、管道、電纜、泵、控制裝置、抗震廠房總量分別約減少 50%、80%、85%、35%、70%和 45%。國外在建核電造價大幅高于國內。國外在建核電造價大幅高于國內。國外近
99、期在建核電造價水平普遍大幅高于國內,不同機型間存在不小差異。以中美 AP1000 為例,美國 AP1000 首堆造價水平為國內 AP1000 首堆的 4 倍,預計批量化造價水平也將是國內的 2.53 倍。國內外核電造價水平相差大的主要原因有兩個方面:一是人工工資水平以及核能行業生產和管理流程的差異,使得國外的人工成本、管理成本等顯著高于國內。二是我國核電建設節奏雖有起伏,但保持連續建設,建造隊伍相對穩定、經驗豐富并有序傳承,而國外核電建設已停滯數十年,建造隊伍斷檔,建造能力弱化,建造工期延長,除了人材機等資源消耗增加之外,建設期利息等財務成本進一步增加。45/45 2024 年年 6月月 3
100、日日行業行業|深度深度|研究報告研究報告 中核集團、廣核集團推動華龍一號出海,國家電投推動中核集團、廣核集團推動華龍一號出海,國家電投推動 CAP1400 出海,海外核電需求空間打開。出海,海外核電需求空間打開。華龍一號海外示范工程巴基斯坦卡拉奇核電 2 號機組已投入商運,3 號機組已發電。其中 2 號機組創造了全球三代核電海外建設的最短工期,榮獲能源國際合作最佳實踐案例。國家電投的 CAP1400 是中國核電“走出去”戰略的另外一個重要選項。據國家能源局預測數據,需求端,到 2030 年僅“一帶一路”沿線國家將新建上百臺核電機組,共計新增核電裝機 1.15 億千瓦。每出口 1 臺核電機組需要
101、 8 萬余臺套設備,單臺機組投資約 300 億元。九、參考研報九、參考研報 1.光大證券-公用事業行業碳中和深度報告(十三):發展提速,核電彰顯高景氣度2.國投證券-電力設備及新能源行業:核電景氣度持續提升,三代四代核電技術打開設備新空間3.中金公司-核電設備行業:長坡厚雪,篤行日新4.國信證券-公用環保行業核電產業鏈專題:核電優勢明顯,復蘇勢頭強勁5.光大證券-電力設備新能源行業核電設備動態跟蹤報告:核準提速,需求可期6.中信證券-金屬行業鈾行業深度報告:供應擾動疊加核電放量,鈾價迎來上行周期7.東莞證券-環保行業之核污染防治領域深度報告:核電之光下的綠色保障免責聲明:以上內容僅供學習交流,不構成投資建議。