電力設備與新能源行業研究：AI數據中心發展驅動核電復興模塊化小堆迎來新機遇-250122.pdf

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1、敬請參閱最后一頁特別聲明 1 投資邏輯 AIAI 數據中心驅動用能需求，激活核電“第二春”。數據中心驅動用能需求，激活核電“第二春”。能源清潔化和俄烏戰爭帶來了全球能源格局的變化，全球核電再次迎來了發展大周期。政策方面，美英法等多國聯合出臺三倍核能宣言，將使 2050 年核能裝機容量增至 2020 年的三倍，美國兩黨也均持積極態度，奠定核電長期發展的重要地位。國際原子能機構（IAEA）已經連續第四年上調全球核電增長預期，預計到 2050 年全球核電裝機量將增長 1.5 倍，達到 9.5 億千瓦。產業發展方面，AI 數據中心將成為全球電力需求加速增長的關鍵驅動力之一。AI 需要龐大的算力支撐，新

2、模型耗電量激增了 6-10 倍，預計到 2030 年，不包括加密貨幣在內的全球數據中心電力需求將增長 160%。當前電力供需處于緊平衡狀態，為解決數據中心電力供應緊缺問題，科技巨頭開啟“核電站+數據中心”的供能合作模式，微軟、OpenAI、谷歌、亞馬遜等都與核電公司簽署購電或合作協議，為自有數據中心園區供電。從合作的具體內容看，小型模塊化核反應堆（SMR）是大勢所趨。小型小型核電核電經濟性、靈活性更高，適用于經濟性、靈活性更高，適用于 AIAI 數據中心數據中心。SMR 發電功率在 300 兆瓦以下，技術路線大多基于成熟商業化的第二代和第三代輕水反應堆或更安全可靠的第四代反應堆進行開發設計，其

3、特點滿足數據中心長期電源穩定和高質量要求。從規?？?，小堆功率通常低于 300 兆瓦，當前大多開發的堆型功率在數十兆瓦左右，與一個大型數據中心或超算集群的功耗相當；從可行性看，SMR 建設周期更短、造價更可控，并且相較于大型核電站，小型模塊化更靈活，可分期匹配數據中心的投產。具體看：（1）建設周期更可控：目標建設時間為 3 到 5 年，相較大型壓水堆的 10 年大幅縮短；（2）成本控制更優：SMR 建設資本成本在 20006000 美元/千瓦（平均 5233 美元/千瓦），度電發電成本（LCOE）在 80.689.6 美元/兆瓦時；傳統大型壓水堆在 40009000 美元/千瓦（平均 5859

4、美元/千瓦），LCOE 在 86.4 美元/兆瓦時。對比天然氣發電，SMR 在碳稅和補貼下發電經濟性的相對優勢也將顯現；（3）安全性和靈活性更佳。大堆的輻射應急計劃區范圍在 10 公里，而小堆只有 500 米左右，部署能力(如選址限制較少)和產品多樣性(熱電聯產)更強。美國推動美國推動 SMRSMR 建設建設積極性強，積極性強，國內國內技術技術部署領先。部署領先。全球共有 80 多個小型模塊堆設計和概念，但處于可行階段的主要集中在歐美、俄羅斯和中國。樂觀情況下，NEA 預計到 2050 年 SMR 裝機容量將達到 375GW，在核能裝機容量中占比超50%。SMR 從獲得認證（2-4 年）到建設

5、（5-7 年）完成落地運行需 7-10 年，預計 2030 年起項目開始逐步示范落地。美國推動美國推動 SMRSMR 積極性強，政策積極性強，政策+技術領先。技術領先。美國由于電力系統是由多個區域電網構成，數據中心需電下非常適合發展 SMR。同時，政府出臺了 IRA 法案以及針對 SMR 的專項資金補貼，由能源部通過政府資助項目支持小堆研發。美國 SMR 核電產業鏈重點關注原材料及加工核燃料、SMR 設計與研發環節（相關公司及產業鏈梳理詳見正文）。中國中國 SMRSMR 技術部署領先全球，重點關注國產設備機會。技術部署領先全球，重點關注國產設備機會。我國自研的“玲龍一號”設備國產化率達 90%

6、以上，是全球首個通過 IAEA 官方審查的三代輕水 SMR，也是全球首個陸上商用 SMR，將于 2026 年正式發電。隨著頭部科技廠商的資本開支浪潮逐步由海外擴散到國內，國內的數據中心市場迎來新一輪成長周期，為供電設備帶來了爆發式需求，將帶動國內小型核電站發展，重點關注 SMR 國產設備機會（相關公司及產業鏈梳理詳見正文）。投資建議與估值 能源結構轉型加速，AI 數據中心的電力需求增長為核電復蘇提供新支撐，SMR 基于經濟性、靈活性更高等優勢，適用于數據中心，將迎來新機遇。核電的裝機和新技術的發展將帶動中游核設備與材料產業鏈、上游核燃料供應鏈的復興，率先布局搶占賽道是關鍵，重點關注國內 SMR

7、 小堆產業鏈以及國產設備機會（完整標的詳見正文）。風險提示 技術選擇與示范堆建設問題、審查許可框架風險、核電核準持續性不及預期、新技術突破不及預期。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 2 掃碼獲取更多服務 內容目錄內容目錄 一、AI 數據中心驅動用能需求，激活核電“第二春”.5 1.1 能源結構調整加速，全球核電再迎大發展.5 1.2 AI 數據中心“激活”核電再發展，美國科技巨頭下場推動.8 二、小型核電（SMR）經濟性、靈活性更高，適用于 AI 數據中心.13 2.1 小型化是核電發展方向之一，SMR 具備經濟性、靈活性、安全性更高的優勢.13 2.2 SMR 建設周期更短、造價更

8、可控，滿足數據中心電源穩定和高質量要求.16 三、美國積極開展 SMR 機組建設，國內重點把握國產設備機會.19 3.1 全球針對 SMR 政策支持力度逐漸加強，集中在歐美和中國推進.19 3.2 美國推動 SMR 積極性強，技術領先并且給予專項政策補貼.22 3.3 國內明確支持小型模塊化反應堆發展，陸上部署領先全球，關注國產設備.28 四、投資建議.36 五、風險提示.38 圖表目錄圖表目錄 圖表 1：隨著全球能源格局變化全球核電裝機量有望再次邁入發展大周期.5 圖表 2：全球在建核電反應堆容量達 58.6GWe.5 圖表 3：美國 COP29 發布本土核電發展路線圖.6 圖表 4：美國兩

9、黨對核能均積極推廣發展.6 圖表 5：國內核電“三步走”戰略.7 圖表 6：2050 年全球核能裝機樂觀情景下，將從目前的 3.7 億千瓦增加約 1.5 倍，達到 9.5 億千瓦（GW）.8 圖表 7：全球核能裝機樂觀情景下，核電發電量達到 7666TWh（TWh）.8 圖表 8：算力中心中 IT 設備能耗高達 67%.9 圖表 9：ChatGPT 搜索消耗的電量大約是傳統谷歌搜索的 6-10 倍.9 圖表 10：美國數據中心電力需求預計到 2030 年將比 2020 年增加兩倍以上.9 圖表 11：全球數據中心電力需求預計到 2030 年增長 160%（中性預測）.9 圖表 12：美國電力需

10、求增長將由 AI 數據中心再次帶動.10 圖表 13：2024-2030 年，數據中心/人工智能的增長將使美國年電力需求增長率平均增加約 80 個基點.10 圖表 14：預計國內算力增長驅動數據中心用電增長約 27%.10 圖表 15：谷歌 2023 年碳排放同比增長 13%（2023 年谷歌數據中心總用電量增長 17%）.11 圖表 16：美國數據中心運行帶來家庭電力供應的“諧波失真”.11 圖表 17：數據中心的大規模用電以及其用電的不穩定性導致電壓波動.11 圖表 18：核電出力平穩、滿足數據中心可靠性要求.12 行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 3 掃碼獲取更多服務 圖表 1

11、9：谷歌數據中心 PUE 降至 1.1.12 圖表 20：美國科技巨頭大量開展“核電站+數據中心”.12 圖表 21：核電技術發展可劃分為四代，當前三代技術成熟、四代核電試點.13 圖表 22：6 種候選 4 代堆的特征.14 圖表 23：按照功率大小劃分核反應堆類型.14 圖表 24：小型模塊化反應堆（SMR）技術路線.15 圖表 25：SMR 是實現核電小規模下經濟性的關鍵技術.15 圖表 26：SMR 具備其小型化、模塊化、高安全性、靈活性和可持續性等特點.16 圖表 27：SMR 可僅占地 34.5 英畝，模塊化適用于靈活配套數據中心電力需求.16 圖表 28：LW-SMR 比 PWR

12、12-BE 建設周期更短.17 圖表 29：LW-SMR 比 PWR12-BE 的隔夜資本成本對比，平均值和標準差均更小.18 圖表 30：SMR 與傳統大型核電站以及天然氣聯合循環電廠 LCOE 對比.19 圖表 31：全球處于研究中的 SMR.20 圖表 32：全球 SMR 技術發展地區一覽，集中在歐美和中國.21 圖表 33：SMR 預計 2030 年起開始規?；涞?21 圖表 34：全球針對 SMR 的核能政策支持力度逐漸加強.22 圖表 35：IRA 法案對在運/新建/重啟核電項目的補貼支持情況.22 圖表 36：美國計劃給予三代改 SMR 高達 9 億美元的專項資金補貼.22 圖

13、表 37：小型模塊化反應堆領域發文量美國第一.23 圖表 38：小型模塊化反應堆授權專利美國位列前三.23 圖表 39：美國處在申請認證流程中的 SMR 項目或設計.23 圖表 40：2022 年全球各地區礦山鈾產量分布，單位：tU.24 圖表 41：2022 年各公司礦山鈾產量情況.24 圖表 42：SMR 對鈾濃度要求更高，對鈾需求量更大.24 圖表 43：NuScale 77MW 模塊化小堆參數.26 圖表 44：西屋電氣 AP300 SMR 模塊圖.26 圖表 45：西屋電氣 AP300 SMR 應用具備多功能性.26 圖表 46：奧克洛從建設到運營一體化的模式將加速 NRC 許可證審

14、批.27 圖表 47：奧克洛 SMR 建設成本隨規?；l展下降.27 圖表 48：奧克洛 SMR 經濟吸引力高.27 圖表 49：奧克洛潛在購電協議(PPA)合同超 2GW.28 圖表 50：BWRX-300 技術參數.28 圖表 51：BWRX-300 可用于發電和工業應用.28 圖表 52：中國大陸小型模塊化反應堆現狀.29 圖表 53：“玲龍一號”反應堆核心模塊吊裝.30 行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 4 掃碼獲取更多服務 圖表 54：2021-2024 年年中廣核礦業天然鈾產量情況.31 圖表 55：核電設備價值中心在核島.31 圖表 56：核島設備價值量拆分.31 圖表

15、 57：核電產業鏈主要設備企業.32 圖表 58：國內參與“玲龍一號”開發和零部件供給的企業.32 圖表 59：中國核電未來三年裝機預測.33 圖表 60：中國廣核未來三年裝機預測.33 圖表 61：牌照壟斷下核電央企集中度高.33 圖表 62：核能制氫原理示意圖.34 圖表 63：核能制氫技術路線.35 圖表 64：不同反應堆技術的出口溫度.35 圖表 65：主流制氫路線對比.35 圖表 66：高溫 SOEC 與其他低溫電解槽能量消耗對比.36 圖表 67：國內 SOEC 相關企業和項目及發展情況.36 圖表 68：美國核能產業鏈上游和中游相關上市公司.37 圖表 69：國內核電產業鏈和上市

16、公司.37 行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 5 掃碼獲取更多服務 一、AI 數據中心驅動用能需求，激活核電“第二春”1.1 1.1 能源結構調整加速，能源結構調整加速，全球核電全球核電再再迎大迎大發展發展 全球能源格局變化，核電再次邁入發展大周期。1970-1980 年代，伴隨石油危機帶來的核電開發大周期。過去十年，核電容量一直處于穩定水平；自 2013 年初以來，新增了 69.8吉瓦的核電容量并入電網。從 2020 年起，能源清潔化和俄烏戰爭帶來了全球能源格局的變化，全球核電再次迎來了發展大周期。全球核電發電量從 2022 年的 2544TWh 上升到 2023 年的 2602T

17、Wh，提供了全球 9%的電力，在清潔能源中僅次于水電。截至 2023 年 12 月底，全球在運核電容量為 371.5吉瓦，由 31 個國家的 413 座反應堆提供。目前有 15 個國家的 64 座反應堆正在建設中，而加納、波蘭和菲律賓等 20 個新加入的國家正處于制定政策的不同階段，以便建造其第一座核電站。圖表圖表1 1：隨著全球能源格局變化隨著全球能源格局變化全球核電裝機全球核電裝機量有望再次邁入發展大周期量有望再次邁入發展大周期 來源：IAEA、國金證券研究所 國際原子能機構（IAEA）動力堆信息系統顯示，當前全球共有在運核反應堆 420 座，總裝機容量 374827MWe，在建核反應堆

18、56 座，容量 58595MWe。圖表圖表2 2：全球在建核電反應堆容量全球在建核電反應堆容量達達 58.6GWe58.6GWe 國家國家 中國中國大陸大陸 俄羅斯俄羅斯 美國美國 法國法國 日本日本 合計合計 可運行的反應堆數量（座）55 37 92 56 33 420 現有裝機容量（MWe）53181 27727 94718 61370 31679 374827 在建反應堆數量（座）22 3 2 1 2 56 在建裝機容量（MWe）24781 2810 2500 1650 2756 58595 計劃中的反應堆數量（座）46 25 3 0 1 56 計劃中容量（MWe）51360 23525

19、 2550 0 1385-來源：IAEA、國金證券研究所，注：合計統計包括全球所有國家和地區，不僅僅包含中國大陸、俄羅斯、美國、法國和日本 5 個國家。美英法等多國聯合出臺三倍核能宣言，加速推動核電建設。2023 年，COP28 聯合國氣050100150200250300350400全球核電裝機量（GW）行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 6 掃碼獲取更多服務 候變化大會上，美國、法國、英國等二十余國提出三倍核能宣言，表示將使 2050 年核能裝機容量增至 2020 年的三倍目標，這是聯合國氣候大會歷史上，首次通過發展核能的聯合宣言。2024 年 11 月 COP29 會議上，支持該

20、宣言的國家總數增加了 6 個，達到了 31個。同時美國政府發布了一份安全和負責任擴張美核能：部署目標和行動框架，計劃到 2050 年部署 200 吉瓦核電容量，至少是美國 2020 年核能裝機容量的三倍。圖表圖表3 3：美國美國 COP29 COP29 發布本土核電發展路線圖發布本土核電發展路線圖 24 24 年拜登對核電最新表態年拜登對核電最新表態COP29COP29：安全和負責任擴張美核能：部署目標和行動框架：安全和負責任擴張美核能：部署目標和行動框架 發展目標 到 2035 年實現新增 3500 萬千瓦在建或投運裝機規模，催化形成新核能部署生態。到 2040 年達到年均部署 1500 萬

21、千瓦的建設能力，支持美國和全球核能部署。到 2050 年新增 2 億千瓦核電裝機容量，將核電總裝機規模增至現有水平三倍。行動計劃 發布 9 大實現路徑和 30余項具體行動措施，主要舉措包括：建造百萬千瓦級大堆，建造小堆，建造微堆，在運機組延壽和改造擴容以及已關閉機組重啟，優化許可和審批程序，培養核產業勞動力，完善設備供應鏈，發展核燃料供應鏈，加強乏燃料管理。來源：Whitehouse.gov、國金證券研究所 美國兩黨均持積極態度，奠定核電長期發展的重要地位。（1）特朗普 1.0 任期：維護美國全球核技術優勢地位，遏制中國自主設計堆型發展。特朗普政府提出了一系列方針、政策和框架，核能新政主要體現

22、在核能創新與現代化法案、先進核能技術法案、先進堆開發與部署愿景和戰略和美國國家安全戰略等若干關鍵政策文件，對核電態度較為積極，意圖通過重振美國核能，確保美國在全球核技術優勢地位，尤其對先進核電技術提出支持。（2）拜登政府任期：頒布 IRA 法案補貼核電，拉攏核能發展盟友，加大出口管制。IRA 法案對各類清潔能源進行補貼。如 IRA 就為現有核電站設立了生產稅收抵免，從2024-2032 年，公用事業公司現有核電廠發電可獲得 15 美元/兆瓦時的稅收抵免。2023 年第 28 屆聯合國氣候變化大會（COP28）上，美國、法國、英國等二十余國首次聯合發布 三倍核能宣言，提出使 2050 年核能裝機

23、容量增至 2020 年的三倍目標。2024 年 11 月，COP29 會議上拜登再提三倍核電落地框架，并提出美國本土 2050 年核電裝機規劃新增 200 吉瓦計劃。2023 年 8 月，美國核管理委員會（NRC）發文進一步收緊出口：要求出口商在出口特殊核材料和原材料時，必須獲得特定許可證。與此同時，某些發電機、容器和軟件，在出口到中國時，也需要獲得美國商務部的特定許可證。（3）特朗普 2024 年競選：特朗普表態為“釋放包括核能在內的所有能源生產”、“加速新核電機組”。對于核電表態積極，主要從產出效率角度對新能源項目、尤其是美國的海上風電項目提出質疑。圖表圖表4 4：美國美國兩黨對核能均積極

24、推廣發展兩黨對核能均積極推廣發展 黨派黨派 政策政策 具體內容具體內容 共和黨 特朗普執政（20172021 年）先進堆開發與部署愿景和戰略 2017 年 該法案強調了模塊式小堆(SMR)和不依靠水冷卻的先進堆在未來核電布局的重要性。清晰地表達了美國能源部（DOE）加速部署先進堆的愿景和戰略，要求在 2030 年初期，批準并建設兩個先進堆概念，作為戰略部署的第一階段。核能創新能力法案（NEICA）2018 年 該法案將指導 DOE 與私營創新者合作，測試和示范先進反應堆概念。該措施授權創建一個國家反應堆創新中心，匯集國家實驗室、能源部、核管會（NRC）和私營部門的技術專長，以共享下一代核反應堆

25、和材料開發的信息。代表了美國政府支持商業核能部門的“堅定承諾”，確保美國保持其在全球的領導地位。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 7 掃碼獲取更多服務 核能創新與現代化法案（NEIMA）2019 年 NEIMA 是朝著改革美國核管理委員會（NRC）收費流程邁出的重要一步，目的是通過建立新的預算和費用結構以及為先進核反應堆制定修訂后的許可框架，實現美國核管理委員會職能的現代化。法案旨在提高 NRC 的收費透明度和可預測性；限制現有反應堆的NRC 費用；指示NRC到 2027 年建立先進反應堆許可框架。先進核能技術法案（NELA）2020 年 NELA 旨在重新確立美國在核能領域的領導地

26、位。該法案將能源部的重點放在展示先進的反應堆概念、為初始先進核反應堆提供燃料以及培養核能勞動力上。NELA 支持的先進反應堆具有巨大的潛力，可以為軍事基地、阿拉斯加等州的偏遠社區等設施以及全國各地的大城鎮提供安全、清潔、可靠和負擔得起的能源。民主黨 拜登執政（20222025 年）加速部署清潔能源所需的多功能先進核能法案(ADVANCE)2024 年 ADVANCE 法案將修訂NEIMA，以修改NRC 對先進核能反應堆申請審查的收費結構。具體而言，該法案將費用上限設定為任務直接計劃的工資和福利的小時費率。修改將于 2025 年 10 月生效，在 2030 年 9 月 30 日設有終止條款。并且

27、該法案將引入“獎項”來激勵先進核能技術的開發和部署，其中最突出的是鼓勵“首創”許可。安全和負責任擴張美核能：部署目標和行動框架 2024 年 明確了至2050 年的核能發展目標和行動計劃。該報告作為政府綱領性文件，對引領指導美國未來核能發展具有重要作用。目標方面：美國遠期計劃到 2050 年新增 2 億千瓦核電裝機容量，將核電總裝機規模增至現有水平三倍；中期目標為到 2035 年實現新增 3500 萬千瓦在建或投運裝機規模，催化形成新核能部署生態；到 2040 年達到年均部署 1500 萬千瓦的建設能力，支持美國和全球核能部署。來源：美國能源部、NEI、CAEA、中國核電網、Whitehous

28、e.gov、國金證券研究所 我國核電“三步走”，以核電新技術突破帶動核工業發展。為解決核能發展“兩大問題”資源可持續和環境友好性，解決鈾資源、廠址資源保障問題、解決乏燃料后處理問題、解決核廢物處理處置影響最小化問題；同時在核工業各類應用上取得突破，我國自 20 世紀 80 年代便提出了核能發展“三步走”戰略（熱堆、快堆、聚變堆）。近 20 年時間，均將采用熱堆路線、以年核準 810 臺的節奏有序安全發展核電，快堆建設計劃集中在本世紀中期。圖表圖表5 5：國內核電“三步走”戰略國內核電“三步走”戰略 熱堆熱堆 快堆快堆 聚變堆聚變堆 近期 20 年時間 穩定核準 810 臺/年 技術攻關 關鍵技

29、術研發攻關 中期 至 2060 年 安全穩定運行 機組延壽 持續平衡建設（46 臺/年）工程示范 遠期 至本世紀末 熱堆-快堆二元結構，協調發展 商業應用 來源：2024 核能高質量發展大會、國金證券研究所 IAEA 連續第四年上調全球核電增長的預期，樂觀情況下裝機量將增長 1.5 倍。根據 IAEA最新預測，在樂觀情景下，到 2050 年，全球核電裝機容量將從目前的 3.7 億千瓦增加約1.5 倍，達到 9.5 億千瓦；在悲觀情景下，裝機容量將增加 40%，達到 5.14 億千瓦。與2023 年的預測相比，樂觀預測上調了約 6.7%，悲觀預測上調了 12.2%。此外，全球關注的小型模塊化反應

30、堆（SMR）預計到 2050 年，在樂觀預測情景下將占新增裝機容量的 24%，在悲觀預測情景下則占 6%。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 8 掃碼獲取更多服務 圖表圖表6 6：20502050 年年全球核能裝機全球核能裝機樂觀情景下，將從目前的樂觀情景下，將從目前的 3.73.7 億千瓦增加約億千瓦增加約 1.51.5 倍，達到倍，達到 9.59.5 億千瓦億千瓦（GWGW）國家國家 20232023 20302030E E 20402040E E 20502050E E 悲觀預測悲觀預測 樂觀預測樂觀預測 悲觀預測悲觀預測 樂觀預測樂觀預測 悲觀預測悲觀預測 樂觀預測樂觀預測 全

31、球 371.6 414 461 491 694 514 950 北美 109.5 108 110 104 150 89 228 拉丁美洲和加勒比海 5.1 5 5 8 12 8 20 北歐、南歐、西歐 93.8 86 88 88 114 69 135 東歐 54.5 54 60 56 92 66 112 非洲 1.9 4 6 9 14 10 24 西亞 4.4 9 10 15 23 17 32 南亞 10.65 18 23 35 58 45 88 中亞和東亞 91.9 130 160 175 231 207 297 東南亞-1 1 3 11 大洋洲-2 來源：IATA、國金證券研究所 圖表圖表

32、7 7：全球核能裝機全球核能裝機樂觀情景下，樂觀情景下，核電發電量達到核電發電量達到 76667666TWhTWh（TWhTWh）國家國家 20232023 20302030E E 20402040E E 20502050E E 悲觀預測悲觀預測 樂觀預測樂觀預測 悲觀預測悲觀預測 樂觀預測樂觀預測 悲觀預測悲觀預測 樂觀預測樂觀預測 全球 2597.9 3084 3443 3812 5390 4157 7666 北美 862.7 853 866 838 1209 732 1878 拉丁美洲和加勒比海 34.7 39 39 60 94 63 154 北歐、南歐、西歐 558.7 562 576

33、 631 815 532 1042 東歐 354 404 444 431 708 535 903 非洲 8.2 33 42 69 108 77 187 西亞 33.7 69 81 113 178 132 255 南亞 73.1 125 158 264 430 357 698 中亞和東亞 672.8 999 1237 1398 1840 1705 2446 東南亞-8 8 24 87 大洋洲-16 來源：IATA、國金證券研究所 1.2 AI1.2 AI 數據中心“激活”核電數據中心“激活”核電再再發展發展，美國科技巨頭下場，美國科技巨頭下場推動推動 高速發展的 AI 需要龐大的算力支撐，新模型

34、耗電量激增 6-10 倍。2023 年數據中心的耗電量達到 500TWh，相當于全球能耗的 2%。隨著人工智能工作負載、GPU 工作負載和高性行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 9 掃碼獲取更多服務 能計算（HPC）的增加，配備 GPU、具備 AI 算力的服務器需電將達到 40-60kW/機架，而目前為 10-14kW，大幅提高了數據中心的整體功耗。圖表圖表8 8：算力中心算力中心中中 ITIT 設備能耗高達設備能耗高達 67%67%圖表圖表9 9：ChatGPTChatGPT 搜索消耗的搜索消耗的電量電量大約是傳統谷歌搜索的大約是傳統谷歌搜索的6 6-1010 倍倍 來源：中國綠色算

35、力發展研究報告（2024 年）、國金證券研究所，以 PUE=1.5為例 來源：高盛、國金證券研究所 全球未來五年 AI 數據中心電力需求將高漲 160%，電網電力供應能力及穩定性受到挑戰。以美國為例，在過去的十年里，美國的電力需求平均增長率為 0%。但隨著 AI 和非 AI 數據需求的增長，以及能效提升的實質性放緩，電力需求將開始急劇加速，其建設速度遠超電網規劃的常規節奏，現有的電網基礎設施難以快速適應這種爆發式增長，導致電力供應緊張，電壓穩定性受到挑戰。雖然數據中心多集中在大城市附近以利用更大電網和光纖網絡解決延遲問題，但也給本已脆弱的城市電網增添巨大壓力。AI 數據中心將成為全球和美國電力

36、需求加速增長的關鍵驅動力之一。在 AI 算力需求快速增長下，預計數據中心電力需求占比將從全球總電力需求的 1%-2%上升至 3%-4%，帶來約650 太瓦時的電耗增加。其中，數據中心在美國的總電力需求占比中上升幅度更大，將從3%上升至 8%，并帶來額外 500 億美元的資本支出。根據高盛報告，預計到 2030 年，中性預測下，不包括加密貨幣在內的全球數據中心電力需求將增長 160%。并且 AI 數據中心的增長將使全球/美國年電力需求增長率平均增加約 30/90 個基點。圖表圖表1010：美國美國數據中心電力需求數據中心電力需求預計預計到到 20302030 年將比年將比20202020 年增加

37、兩倍以上年增加兩倍以上 圖表圖表1111：全球數據中心電力需求預計到全球數據中心電力需求預計到 20302030 年增長年增長160%160%（中性預測）（中性預測）來源：Masanet et al.(2020),Cisco,IEA，國金證券研究所 來源：Masanet et al.(2020),Cisco,IEA，國金證券研究所 33%24%10%27%5%1%服務器類存儲系統網絡通信設備制冷系統供電系統照明及其他行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 10 掃碼獲取更多服務 圖表圖表1212：美國電力需求增長將由美國電力需求增長將由 AIAI 數據中心再次帶動數據中心再次帶動 圖表圖表

38、1313：20242024-20302030 年，數據中心年，數據中心/人工智能的增長將使人工智能的增長將使美國美國年電力需求增長率平均增加約年電力需求增長率平均增加約 8080 個基點個基點 來源：EIA、國金證券研究所 來源：高盛、國金證券研究所 中國算力規模全球第二、僅次于美國。我們測算算力增長驅動數據中心（IDC）用電增長，至 2025 年占全社會用電量比重將接近 2.5%。根據中國信息通信研究院的數據，2023 年我國新增算力約 28%，單機架算力提升算力增速略快于機架數增速。假設 2024/2025 年算力增速擴至 32%/35%，在運機架總量預計從 2023 年的 810 萬架增

39、至 1281 萬架（2.5kW 標準機架口徑）。假設 2024/2025 年國內全社會用電增速設為7%/5.7%，對應2025年IDC用電占比將繼續提升至2.3%。66%上架率水平下，IDC 年利用小時數接近 7600h，與核電全年發電小時數高度匹配（考慮平均 18 個月的換料大修周期）。圖表圖表1414：預計國內算力增長驅動預計國內算力增長驅動數據中心數據中心用電增長約用電增長約 27%27%20222022 20232023 2024E2024E 2025E2025E 在運算力（pFLOPS）180000 230000 303600 409860 YoY 27.8%32%35%2.5KW

40、標準機架對應算力（pFLOPS/架）0.0276 0.0284 0.03 0.032 在用機架（架）6520000 8100000 10120000 12808125 YoY 24.2%24.9%26.6%24.2%標準機架功率（KW/架）2.5 2.5 2.5 2.5 平均機架 PUE 1.52 1.48 1.44 1.40 其中：新增機架 PUE 1.29 1.25 平均上架率（%）58.0%66.0%68.0%70.0%IDC 裝機功率(萬千瓦)1437 1978 2481 3142 平均利用小時數（h）8402.2 7583.3 7600 7600 IDC 耗電量（億千瓦時）1207

41、1500 1886 2388 YoY 24.2%25.7%26.6%全社會用電總量（億千瓦時）86372 92241 98698 104324 YoY 6.8%7.0%5.7%IDC 用電占比（%）1.40%1.63%1.91%2.29%來源：中國信息通信研究院、國金證券研究所 AI 數據中心運行導致碳排放激增，需尋求綠色能源。據斯坦福大學的2022 年人工智能行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 11 掃碼獲取更多服務 指數報告顯示，OpenAI 的 GPT-3 模型在訓練期間釋放了 502 公噸碳，是目前大模型中有據可查耗能最嚴重的，它的碳排放量是 Gopher 模型的 1.4 倍，

42、是 BLOOM 模型的 20.1倍，約等于 8 輛普通汽油乘用車一生的碳排放量，人均 91 年的碳排放量。此外，高盛最新分析指出，到 2030 年數據中心電力需求的增長將使數據中心二氧化碳排放量比 2022 年增加 100%以上（約 2.15-2.2 億噸），增加量約占全球能源排放量的 0.6%。截至 2023 年底，源自美國的頂級 AI 模型數量達到了 61 個，歐盟 21 個，中國 15 個。圖表圖表1515：谷歌谷歌 20232023 年年碳排放碳排放同比增長同比增長 13%13%（20232023 年年谷歌谷歌數據中心數據中心總用電量總用電量增長增長 17%17%）來源：Google

43、2024 ESG Report、國金證券研究所 數據中心對電能穩定性和質量要求高，其用電需求增長為核電復蘇提供新支撐。數智化技術領域已經普遍達成共識：人工智能的基礎是算力，而算力的盡頭是電力。歸根到底，普通能源已經跟不上算力擴張腳步，只有解決供電瓶頸，數字化才能真正實現，這為核電復蘇提供了新的支撐。對于 AI 數據中心電源，運行連續性是其關鍵指標。運營中斷面臨的可能不僅是經濟損失、甚至是法律責任。相比于風光出力不可控，核電這類可靠性電源與數據中心訴求更為相符。AI 數據中心電源對電能的穩定性和質量要求更高。數據中心的大規模用電以及其用電的不穩定性（如人工智能的能源消耗像鋸齒圖，而非平滑線），會

44、導致電網電壓出現波動。當數據中心用電高峰時，可能會拉低電網電壓，而在用電低谷時，又可能使電壓升高，造成電力失真，可能會對家中的電器造成損害，增加發生電氣火災的風險，并可能導致停電或降壓現象。因而，核電供給的穩定高質量電能與數據中心訴求更相符。圖表圖表1616：美國數據中心美國數據中心運行帶來運行帶來家庭電力供應的家庭電力供應的“諧波“諧波失真”失真”圖表圖表1717：數據中心的大規模用電以及其用電的不穩定性數據中心的大規模用電以及其用電的不穩定性導致電壓波動導致電壓波動 來源：Bloomberg、國金證券研究所 來源：Whisker Labs、國金證券研究所 行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁

45、特別聲明 12 掃碼獲取更多服務 核能能量巨大、穩定，且是一種清潔能源，能夠滿足數據中心的可靠電力需求，正在成為科技巨頭綠色電力的合適選擇。對科技公司而言，相較于從電網中獲取電力，直接利用核電更有意義。這類交易還意味著無需新的電網基礎設施，這樣數據中心不僅可以更快地建成，同時還可以避免構成公共事業費大頭的輸電、配電費用。核電可以提供持續、低碳的電力供應，這正是數據中心持續運營所必須的；核電可以長期直接采購，為數據中心運營商提供商業保證。圖表圖表1818：核電出力平穩、滿足數據中心可靠性要求核電出力平穩、滿足數據中心可靠性要求 圖表圖表1919：谷歌數據中心谷歌數據中心 PUE PUE 降至降至

46、 1.11.1 來源：中電聯、國金證券研究所 來源：Google 2024 ESG Report、國金證券研究所“核電站+數據中心”供能合作模式開啟，科技巨頭下場推進。AI 熱潮催生的用電需求，使得美國科技公司在全國范圍內尋找電力供應。尤其在美國電網規劃較為老舊、電力供應緊張的現狀下，美國巨頭公司將更多目光投向核電，在數據中心上推行“核電直供”，以推進 AI 發展。據華爾街日報報道，全美約 1/3 核電站所有者都在與科技公司就新建數據中心的電力供應進行談判?？萍季揞^已經或即將開始斥巨資下注核能，他們或直接入股核電企業，或向核電公司購買電力，微軟、OpenAI、谷歌、亞馬遜等都在行動。從目前供電

47、合作的趨勢看，小型核電站有望成為數據中心長期供電保障的最佳選擇。全球核電也在經歷一場新的復興，正在加速走向規?；A段的小型模塊化反應堆甚至更小的微型堆。從目前各大科技公司與核電公司合作內容看，小型模塊化核反應堆（SMR）是大勢所趨。受益于更高的效率和更低的成本，考慮長期供電穩定性、經濟性等因素，小型核電目前看有望成為數據中心長期供電保障的最佳選擇。圖表圖表2020：美國科技巨頭美國科技巨頭大量開展大量開展“核電站核電站+數據中心”數據中心”科技科技公司公司 合作核電公司合作核電公司 合作方式合作方式 時間時間 具體內容具體內容 谷歌（Google）Kairos Power 委托新建核電站、簽購

48、供電協議 2024 年 10 月 谷歌計劃向核反應堆運營商購入擬建的 6-7 個小型模塊化核反應堆（SMRs）的電力，總容量達500 兆瓦。雙方已簽訂購電協議，Kairos計劃在 2030-2035 年交付反應堆，建造地點尚未確定。亞馬遜云服務（AWS）星座能源 (CEG)簽署購電協議 2024 年 7 月 與美國最大核電廠運營商星座能源達成協議，由后者位于美國東海岸的一座核電站直接供電。Talen Energy 收購核電站 2024 年 3 月 亞馬遜斥資6.5 億美元從Talen Energy 購買了位于賓夕法尼亞州的Cumulus 數據中心園區，緊鄰Susquehanna 核電站。此交易

49、使亞馬遜能獲得高達960 兆瓦的核能供電，并計劃在未來進一步擴大。微軟（Microsoft）星座能源 (CEG)重啟核電站、簽署購電協議 2024 年 9 月 微軟與美國最大的核反應堆運營商 Constellation Energy 簽訂了一份為期 20 年購買電力的協議三哩島核電站（Three Mile）協議，重啟三哩島核電站核電站，將所有發電量賣給微軟。星座能源 (CEG)簽署購電協議 2023 年 微軟與星座能源公司簽署合作協議，后者將通過旗下核電設施為微軟位于弗吉尼亞州的數據中心供電。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 13 掃碼獲取更多服務 Helion Energy 簽署購

50、電協議 2023 年 5 月 微軟與核聚變技術公司 Helion Energy 簽訂購電協議，Helion 計劃在 2028 年前讓首座核電廠開始運轉，目標發電量達 50 兆瓦。OpenAI 奧克洛（OKLO）簽署購電協議-與美國奧克洛公司達成協議，在愛達荷州東南部建造了一個小型核電站為其旗下數據中心提供電力 甲骨文（Oracle）-2024 年 9 月 公司正在設計一個數據中心，預計需要超過 1 千兆瓦的電力，而這將由三座小型核反應堆為其提供動力。來源：中國能源網、IDC、華爾街日報、國金證券研究所 二、小型核電（SMR）經濟性、靈活性更高，適用于 AI 數據中心 2.1 2.1 小型化是核

51、電發展方向之一，小型化是核電發展方向之一，SMSMR R 具備具備經濟性、經濟性、靈活性靈活性、安全性、安全性更高更高的的優勢優勢 核電技術發展可劃分為四代，當前處于三代技術成熟、四代核電試點時期。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，世界核電技術的發展可以劃分為四代。從核電技術的發展看，當前三代技術成熟、四代核電試點，均為核裂變路線下的技術迭代。圖表圖表2121：核電核電技術發展可劃分為技術發展可劃分為四代四代，當前三代技術成熟、四代核電試點，當前三代技術成熟、四代核電試點 技術技術 特點特點 代表代表機型機型/技術技術 第一代

52、核電技術 20 世紀 5060 年代，基于軍用核反應堆技術，由美國、蘇聯、加拿大、英國等國家設計、開發、建造的首批原型堆或示范電站，驗證了核能發電的技術可行性。_ 第二代核電技術 在第一代核能系統的技術可行性得到驗證以后，從 20 世紀 7090 年代，對這些經驗證的機型實施了標準化、系列化、批量化建設，至今仍在商業運行的核電廠，絕大部分屬于第二代或二代改進型技術。這一時期是商用核電廠大發展的時期。主要由美國設計的壓水堆核電機型（PWR，System80）和沸水堆核電機型（BWR）、法國設計的壓水堆核電機型（P4、M310)、俄羅斯設計的輕水堆核電機型（VVER），以及加拿大設計的重水堆核電機

53、型（CANDU）等。第三代核電技術 派生于目前運行中的第二代核能系統。反應堆的設計基于同樣的原理，并吸取了這些反應堆幾十年的運行經驗，進一步采用經過開發驗證且可行的新技術，旨在提高現有反應堆的安全性，滿足 URD（美國核電用戶要求）和 EUR（歐洲核電用戶要求）。第三代核能系統的開發始于 20 世紀 90 年代，第三代核電重在增加事故預防和緩解措施。降低事故概率并提高安全標準。第三代核電機型主要有 AP1000、EPR、ABWR、APR1400、AES2006、ESBWR、CAP1400、華龍一號。第四代核電技術 未來新一代先進核能系統，無論是在反應堆還是在燃料循環方面都有重大的革新和發展。第

54、四代核能系統的發展目標是增強能源的可持續性，核電廠的經濟競爭性、安全和可靠性，以及防擴散和外部侵犯能力。6 種典型四代堆型分別為氣冷快堆（GFR）、鉛冷快堆（LFR）、鈉冷快堆（SFR）、熔鹽堆（MSR）、超臨界水冷堆（SCWR）和超高溫氣冷堆（VHTR）。來源：國家能源局、國金證券研究所 行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 14 掃碼獲取更多服務 圖表圖表2222：6 6 種候選種候選 4 4 代堆代堆的的特征特征 系統系統 功率等級（功率等級（MWMW）冷卻劑冷卻劑 出口溫度（）出口溫度（）燃料循環燃料循環 中子范圍中子范圍 超臨界水冷堆 300700 水 510625 開式/閉式

55、 熱/快中子 10001500 超高溫氣冷堆 250300 氦 9001000 開式 熱中子 鈉冷快堆 50150 鈉 500550 閉式 快中子 3001500 6001500 鉛冷快堆 20180 鉛 480570 閉式 快中子 3001200 6001000 氣冷快堆 1200 氦 850 閉式 快中子 熔鹽堆 1000 氟化物鹽 700800 閉式 熱/快中子 來源：先進核能技術發展與展望、國金證券研究所 小型模塊化反應堆(Small Modular Reactors，SMR)是一種先進的核反應堆，發電功率在300 兆瓦(MW)以下，發電量約為傳統核反應堆的三分之一，一般在幾十兆瓦到幾

56、百兆瓦之間。技術路線大多基于成熟商業化的第二代和第三代輕水反應堆或更安全可靠的第四代反應堆技術進行開發設計。圖表圖表2323：按照功率大小劃分按照功率大小劃分核核反應堆類型反應堆類型 來源：A.Vargas/原子能機構、國金證券研究所 行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 15 掃碼獲取更多服務 圖表圖表2424：小型模塊化反應堆小型模塊化反應堆（SMRSMR）技術路線技術路線 技術技術 特點特點 基于輕水堆的小型模塊化反應堆 不論是單/多機組輕水 SMR 還是可運輸式 SMR，其主要基于第二代和第三代輕水反應堆的進行開發設計，得益于輕水反應堆幾十年的建造、運行和監管經驗，這類 SMR

57、設計較為成熟，它們大約占到了正在設計開發的 SMR 的 50%。按冷卻劑分類包括壓水堆（PWR）、沸水堆（BWR）?；诘谒拇磻鸭夹g的小型模塊化反應堆 另外 50%的 SMR 概念設計是基于第四代反應堆技術，采用了替代冷卻劑（即液態金屬、氣體或熔融鹽）、先進的核燃料和創新的系統配置。按冷卻劑分類包括超高溫氣冷堆（VHTR）、鈉冷快堆（SFR）、鉛冷快堆（LFR）、熔巖堆（MSR）、氣冷快堆（GFR）。微型模塊化反應堆 MMR 是一類特殊的 SMR，其裝機容量小于 10 兆瓦，通常能夠半自主運行，相對于較大的 SMR，其運輸能力得到改善，MMR 主要用于偏遠地區的離網運行。來源：國家核安全局

58、、IAEA、小型模塊化反應堆綜述、國金證券研究所 SMR 具備小型化、模塊化、高安全性、靈活性和可持續性等特點。與傳統核反應堆相比，SMR 體積更小，因此可以建在離電網更近的地方；SMR 建造時間更短，因此可以更快地投入使用，建設成本也更低，并可根據特定地點的需求進行調整；SMR 還可以選址在偏遠地區以及輸電線路和電網容量都不足的地區。此外，SMR 正被考慮用于電力和非電力應用，適于非基荷運行，能為核能、可變可再生能源和儲能相結合、以熱能、電力和氫形式為不同用戶供應彈性清潔能源的綜合能源系統的電網提供穩定性。小型體積僅為常規核動力堆的數十分之一；模塊化系統和組件可在工廠組裝，然后以機組形式運輸

59、到安裝地點；反應堆利用核裂變產生熱量，從而生產能源。圖表圖表2525：SMRSMR 是是實現核電實現核電小規模小規模下下經經濟性濟性的關鍵的關鍵技術技術 來源：NEA、國金證券研究所 行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 16 掃碼獲取更多服務 圖表圖表2626：SMRSMR 具備具備其小型化、模塊化、高安全性、靈活性和可持續性等特點其小型化、模塊化、高安全性、靈活性和可持續性等特點 優勢優勢 特點特點 小型化與模塊化 SMR 的顯著特點之一是小型化和模塊化。這種設計使得 SMR 的建造更加靈活，能夠在工廠內進行大部分組裝，然后運輸到現場進行安裝，大大縮短了建設周期。此外，模塊化設計還有

60、助于降低建設和運營成本，提高反應堆的經濟性。高安全性 安全性是核能發電領域的核心問題之一。SMR 采用了先進的反應堆技術和設計理念，如被動安全系統、多重安全屏障等，確保了反應堆在正常運行和事故情況下的安全性。這些技術使得 SMR 在安全性方面具有顯著優勢，能夠大大降低事故發生的概率和影響。靈活性與可持續性 SMR 的靈活性和可持續性也是其重要特點之一。由于 SMR 的功率較小，它們可以更容易地適應不同的能源需求和市場變化。此外，SMR 還可以作為分布式能源系統的一部分，為偏遠地區或小型能源市場提供穩定的電力供應。這種靈活性使得 SMR 在能源轉型和可持續發展方面具有重要作用。來源：2025 年

61、小型模塊化反應堆行業現狀與發展趨勢分析、國金證券研究所 2.2 SMR2.2 SMR 建設周期建設周期更短、造價更可控更短、造價更可控，滿足數據中心電源，滿足數據中心電源穩定和高質量穩定和高質量要求要求 SMR 憑借其模塊化設計、復制機會、靈活性和縮短的施工時間，提供了一種有前途且具有成本效益的解決方案。SMR 可以為從偏遠社區到大型電網的一切供電，使其適用于發展中國家、能源密集型行業、數據中心甚至商船。截至 2024 年 3 月，全球規劃或在建的小型堆項目裝機總量達到 22 吉瓦，較 2021 年上漲 65%，預計 2024 年將有 1760 億美元投資進入該領域。IAEA 預計樂觀情況下，

62、到 2050 年總核容量增加 2.5 倍，并且 SMR 將占新增核容量的四分之一，發展前景廣闊。SMR 的各類優勢使其在數據中心電源的長期供應里脫穎而出。從功率規模來看，小堆的功率通常低于 300 兆瓦，當前開發的很多種堆型的功率都在數十兆瓦左右，這與一個大型數據中心或超算集群的功耗相當。從可行性看，SMR 建設周期更短、造價更可控，并且相較于大型核電站，小型模塊化更靈活，也可分期匹配數據中心的投產。圖表圖表2727：SMRSMR 可可僅僅占地占地 34.534.5 英畝英畝，模塊化模塊化適用于適用于靈活靈活配套配套數據中心數據中心電力需求電力需求 來源：Nuscale 官網、國金證券研究所

63、對比大型核電站，SMR 具備建設周期更可控、成本控制更優、更靈活、安全等特點。（1）SMR 建設周期更可控。SMR 是一種“短周期”的核電方法，旨在避免大型壓水堆項目遇到的一些制造和調試陷阱。其設計特點為模塊化、工廠組裝和可擴展，預計將更快地進入市場，目標建設時間為 3 到行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 17 掃碼獲取更多服務 5 年，相較建造大型壓水堆所需的 10 年大幅縮短。SMR 中的術語“模塊化”是指其可擴展性，以及在工廠環境中制造核蒸汽供應系統（NSSS）的主要組件然后將它們運輸到現場的能力。這有助于減少現場準備工作，并且縮短施工時間。這一點非常重要，因為漫長的施工時間是

64、大型機組的關鍵問題之一。此外，核蒸汽供應系統主要部分的工廠內制造和完工也可以促進實施更高的質量標準，例如焊縫檢查。大型核電站建設周期過長，不可控因素過多。SMR 相對于大型核反應堆的最大優勢并不一定是大幅減少資本，而是更確定不會陷入多年的拖延和數十億美元的成本超支的泥潭，這已經成為美國的核經驗，最近的例子是 Vogtle 和 Summer 反應堆的經濟困境。例如 Vogtle 核電站的 3 號和 4 號機組于 2013 年先后啟動建設，但由于建設多次延期，這兩臺機組實際投運時間落后于計劃 7 年，并且最終花費資金超過 300 億美元，嚴重超出預算（原總造價估計為 140 億美元）。圖表圖表28

65、28：LWLW-SMRSMR 比比 PWR12PWR12-BEBE 建設周期更短建設周期更短 來源：Techno-economic analysis of advanced small modular nuclear reactors、國金證券研究所（2）SMR 成本控制更優。根據 IAEA 報告，建造 SMR 的隔夜資本成本（OCC）即不含利息資本開支為每 千瓦2,0006,000 美元，此成本估算包括反應器、電廠輔助設施和其他相關基礎設施成本，基于特定的反應器設計和項目位置彼此間具備較大資本成本差異。與傳統大型核電站相比，SMR 有望顯著節省成本。大型核反應堆的每千瓦成本通常在 4,000

66、9,000 美元之間，對比 SMR，后者可以通過標準化設計和基于工廠的制造流程從規模經濟中受益。此外，SMR 的較小尺寸和模塊化特性可以降低場地準備成本并縮短施工時間，從而進一步節省成本。根據統計，輕水小型模塊化反應堆（LW-SMR）的隔夜資本成本(OCC)平均值為 5233 美元/千瓦，標準差為 655 美元/千瓦，90%的概率在 4254 美元/千瓦至 6389 美元/千瓦之間。而傳統大型壓水堆(PWR12-BE)的 OCC 平均值為 5,859 美元/千瓦，標準差為 681美元/千瓦，90%的概率在 4,903 美元/千瓦至 7,122 美元/千瓦之間。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁

67、特別聲明 18 掃碼獲取更多服務 圖表圖表2929：LWLW-SMRSMR 比比 PWR12PWR12-BEBE 的的隔夜資本成本隔夜資本成本對比，平均值和標準差均更小對比，平均值和標準差均更小 來源：Techno-economic analysis of advanced small modular nuclear reactors、國金證券研究所 對比大型核電站，SMR 縮短工期降低了施工期間的間接成本和利息，LCOE 更低。輕水小型模塊化堆（LW-SMR）、氣冷小型模塊化堆（GC-SMR）和熔鹽小型模塊化堆（MS-SMR）的 LCOE 分別為 89.6 美元/兆瓦時、81.5 美元/兆瓦

68、時和 80.6 美元/兆瓦時，壓水堆（PWR12-BE）的 LCOE 為 86.4 美元/兆瓦時。其中 SMR 成本計算中包括美國通貨膨脹削減法案（IRA）中給予的 30 美元/兆瓦時補貼。對比天然氣發電，SMR 在碳稅和補貼下發電經濟性的相對優勢將顯現。通過碳稅和補貼，SMR 將能實現與天然氣聯合循環(NGCC)電廠的 LCOE 平價。無碳捕捉的 NGCC 以及 NGCC+碳捕捉技術的 LCOE 分別為 62.3 美元/兆瓦時和 88.5 美元/兆瓦時。其中，NGCC 的年燃料成本為 29.3 美元/兆瓦時，約為 LW-SMR 燃料成本（11.7 美元/兆瓦時）的三倍。加碳稅后 NGCC 發

69、電成本將大幅上漲，此時 SMR 開始具備經濟性競爭力。NGCC 發電的直接二氧化碳排放量為 336 公斤/兆瓦時，加碳稅后其 LCOE 將從 45.5 美元/兆瓦時提升至 62.3 美元/兆瓦時，同比提升 37%（以碳稅成本 50 美元/噸計算）。105 美元/噸的碳稅將使 LCOE 與 MS-SMR 相等，130 美元/噸的碳稅將使其與 LW-SMR 相等。除了征收碳稅之外，還可以向中小企業提供大量的前期資本補貼，以協調成本。例如：對 MS-SMR 的資本補貼 1280 美元/千瓦（12.8 億美元），再加上 50 美元/噸的碳稅，將使 MS-SMR 的 LOCE 與無碳捕捉的 NGCC 相

70、等。對 LW-SMR 的直接資本補貼 1948 美元/千瓦，對 GC-SMR 的直接資本補貼為 1335 美元/千瓦，將達到同樣的效果。EIA 預計，到 2050 年，即使征收 25 美元/噸的碳稅，也會增加 59.1 吉瓦的新核電裝機容量。與小型反應堆相關的經濟風險降低，再加上天然氣碳社會成本的內部化，對核電在應對氣候變化方面的潛在作用具有深遠的影響。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 19 掃碼獲取更多服務 圖表圖表3030：SMRSMR 與傳統大型核電站以及天然氣與傳統大型核電站以及天然氣聯合循環聯合循環電廠電廠 L LCOECOE 對比對比 來源：Techno-economic

71、 analysis of advanced small modular nuclear reactors、國金證券研究所 同時，擴大規模將加速 SMR 成本下降速度，與其他發電形式相比具有競爭力的水平。根據美國能源部研究，在 2030 年至 2040 年期間，至少需要開發 10 到 15 個項目以單個標準 300MW SMR 容量，總量約在 3,000 到 4,500 MW。在此規模水平上，可以在整個核供應鏈中釋放規模經濟。（3）SMR 擁有更好的安全性和靈活性。小堆適合為區域電網或小型電網進行分布式部署。它具有功率可變化、模塊化快速組裝、運輸便捷、出力穩定、適應性強等綜合優勢，能像自備電廠一

72、樣專門供電。傳統大堆的輻射應急計劃區范圍一般是 10 公里，而小堆只有 500 米左右，因此可以建在離城市、人口密集區更近的地方。安全性：堆芯的縮小使得功率輸出更低，同時得到了更高的表面積-體積比，這將提高非能動安全系統在正常運行工況和異常運行工況下的效率。例如，許多基于 LWR 的設計擁有非常大的水存量，用于非能動冷卻系統。對非能動冷卻系統的依賴程度更高，使得設計更加簡化，運行和維護也更加簡化。靈活性增強：通過利用現有第二代反應堆的機動性能力，SMR 可以通過固有的設計特征以及多機組的運行優化，實現負荷跟蹤模式的增強。SMR 的靈活性還包括其部署能力(如選址限制較少)和產品多樣性(熱電聯產)

73、。三、美國積極開展 SMR 機組建設，國內重點把握國產設備機會 3.1 3.1 全球全球針對針對 SMRSMR 政策支持力度逐漸加強政策支持力度逐漸加強，集中在歐美和中國推進，集中在歐美和中國推進 全球有 80 多個小型模塊堆設計和概念。其中大多數處于開發階段，部分近期可逐步部署落地。阿根廷、中國和俄羅斯目前有四個處于后期建設階段的小型模塊堆，一些現有和新晉核能國家正在進行小型模塊堆的研究和開發。全球 SMR 技術發展地區主要集中在歐美和中國。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 20 掃碼獲取更多服務 圖表圖表3131：全球全球處于研究中的處于研究中的 SMRSMR 堆名堆名 額定功率

74、（額定功率（MWMW）國家國家 供應商供應商/工程公司工程公司 狀態狀態 輕水冷卻輕水冷卻(壓水堆壓水堆PWR)PWR)ACP100 100 中國 CNNC 建造中 CAREM 27100 阿根廷 CNEA/INVAP 建造中 KLT-40S 35 俄羅斯 OKBM 已于 2019 年建成 mPower 125 美國 B&W/Bechtel 初步設計 NuScale 45 美國 Nu Scale/Fluor 施工設計 SMR-160 160 美國 Holtec 概念設計 W-SMR 225 美國 西屋公司 概念設計 SMART 100 韓國 KAERI 施工設計 FLEXBLUE 160 法國

75、 DCNS 概念設計 輕水冷卻輕水冷卻(沸水堆沸水堆BWR)BWR)VK-300 300 俄羅斯 RDIPE&NIKIET 概念設計 重水冷卻重水冷卻(重水堆重水堆HWR)HWR)PHWR 200 印度 印度核能公司 已經運行 氣體冷卻氣體冷卻 Antares 50 法國 AREVA 不詳 EM2 240 美國 美國通用原子能公司 概念設計 HTR-PM 2 105 中國 清華/華能 施工建造 液態金屬鈉冷卻液態金屬鈉冷卻 PRISM 311 美國 美國通用電氣和日立 概念設計 GEN4 25 美國 rGen4 能源(Hyperion)概念設計 4S 10 日本 東芝公司 概念設計 液態金屬鉛

76、或鉛鉍冷卻液態金屬鉛或鉛鉍冷卻 BREST 300 俄羅斯 RDIPE 詳細設計 SVBR-100 100 俄羅斯 AKME(Rosatom)詳細設計 來源：小型模塊化反應堆綜述、國金證券研究所 行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 21 掃碼獲取更多服務 圖表圖表3232：全球全球 SMRSMR 技術發展技術發展地區一覽，集中在歐美和中國地區一覽，集中在歐美和中國 來源：NEA、國金證券研究所 小型反應堆將在完成核能裝機目標和支持脫碳目標方面發揮關鍵作用。NEA 預計樂觀情況下，到 2050 年，SMR 的裝機容量將達到 375GW，在核能裝機容量中占比 50%以上。SMR 從獲得認證

77、（2-4 年）到建設（5-7 年）完成落地運行需花費 7-10 年左右，預計 2030 年起項目開始逐步示范落地。圖表圖表3333：SMRSMR 預計預計 20203030 年起開始規?；涞啬昶痖_始規?；涞?來源：NEA、國金證券研究所 全球針對 SMR 的核能政策支持力度逐漸加強，有利于推動項目的落地。美國、加拿大、歐洲、中國、日本、韓國、印度等均開始出臺相關政策補貼或者 SMR 項目建設計劃已經提上日程。其中，美國由于電力系統并非全國“一張網”，而是由多個區域電網構成，適合發展 SMR，為區域電網或小型電網進行分布式部署。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 22 掃碼獲取更多服

78、務 圖表圖表3434：全球針對全球針對 SMRSMR 的核能政策支持力度逐漸加強的核能政策支持力度逐漸加強 地區地區 支持政策支持政策 北美 通貨膨脹削減法案、基礎設施投資和就業法案以及能源部的幾個項目為鈾供應、運營 提供了超過 60 億美元的公共補貼核容量、SMR 反應堆和新反應堆設計。加拿大 大規模新建項目被擱置。SMR 部署正在積極探索中，GE-Hitachi 的 SMR 設計預計將于 2028 年在安大略省建造。歐洲 英國實行雙軌政策，同時建造新的壓水反應堆（PWR）和 promote SMRs。法國已在其 核能增長計劃中增加了 8 個新反應堆。波蘭計劃建造 6 個 AP1000 反應

79、堆，并正在考慮建造 SMR 工廠。土耳其正在建設 4.8 GW，預計建設時間約為 7 年。羅馬尼亞已向 NuScale 授予該國第一座 SMR 發電廠的前端工程和設計（FEED）合同。亞洲 中國在現有技術和新技術方面都在迅速發展。日本已批準將現有核能反應堆延長至 60 年以上。韓國的第十個電力計劃以 6 個新反應堆為目標，并將穩定電力供應作為重中之重。在印度，超過 5 GW 的核電正在積極開發中，到 2031 年的目標是達到 22 GW。來源：Woodmac、國金證券研究所 3.23.2 美國推動美國推動 SMRSMR 積極性強積極性強，技術領先技術領先并且給予并且給予專項專項政策補貼政策補貼

80、 美國政府出臺 IRA 法案以及針對 SMR 的專項資金補貼，推動核電發展，由能源部（DOE）通過政府資助項目支持小堆的研發?，F行 IRA 法案下核電市場電價位于目標價區間時觸發補貼機制，補貼差價。2024 年為市場電價處于 2543.75 美元/MWh 的機組提供至多 15 美元/MWh 的補貼，補貼后最高價為 45 美元/MWh，后續隨通脹率調整。這意味著 IRA 法案為核電電價提供托底保障?？紤]到新建核電成本顯著更高，補貼金額上升至 27.5 美元/MWh（PTC）或補貼投資金額的 30%（ITC），有效期為項目投產后 10 年內，且不隨市場電價波動退坡。圖表圖表3535：IRA IRA

81、 法案對在運法案對在運/新建新建/重啟核電項目的補貼支持情況重啟核電項目的補貼支持情況 補貼類型補貼類型 補貼方案補貼方案 補貼金額補貼金額 通脹調整通脹調整 有效期有效期 條件與限制條件與限制 在運核電 PTC（45U）15 美元/MWh 2025 年起隨 GDP平減指數 2024-2032 年 若市場電價25/MWh，補貼按 80%比例退坡 若市場電價45/MWh，補貼退為 0 新建核電（含SMR）二選一 PTC（45Y）27.5 美元/MWh 2025 年起隨 GDP平減指數 項目投產后10年內 不隨市場電價波動退坡 補貼時間限制為項目投產 10 年內 投資稅收抵免（ITC）初始投資金額

82、的30%無調整 無明確時間限制 需符合特定勞工標準（工資及本地雇傭要求）需符合安全和環境要求 重啟核電（同新建）退役核電重啟支持 與 ITC/PTC 相同 2025 年起隨 GDP平減指數 具體項目審批時間 需滿足安全和技術升級要求 通常需要 3-5 年重啟周期 來源：IRA 法案、美國國會官網、國金證券研究所 美國給予三代改 SMR 高達 9 億美元的專項資金補貼。2024 年 6 月 17 日，美國能源部（DOE）發布了一份意向通知，將提供高達 9 億美元的資金，以支持美國第三代+小型模塊化反應堆（Gen III+SMR）技術的初步部署。2024 年 10 月 16 日，清潔能源示范辦公室

83、(OCED)開放了資金申請，申請截止日期為美國東部時間 2025 年 1 月 17 日。這筆資金將用于刺激美國的首批 Gen III+SMR 部署，振興和利用支持美國現有大型輕水反應堆設計的專業知識、勞動力和供應鏈，從而為新的核部署和運營提供方向。圖表圖表3636：美國計劃給予三代改美國計劃給予三代改 SMRSMR 高達高達 9 9 億美元的專項資金補貼億美元的專項資金補貼 資金資金 具體內容具體內容 第一級資金 由清潔能源示范辦公室（OCED）管理的先行者團隊支持將提供高達$800 百萬的支持最多兩個先發團隊，該團隊由公用事業、反應堆供應商、建造商和最終用戶或電力承購商組成，致力于部署第一座

84、工廠，同時促進多反應堆、第 III+代 SMR 訂單簿，并有機會與國家核安全管理局（NNSA）合作，將保障和安全設計納入項目。第二級資金 由核能辦公室（NE）管理的快速追隨者部署支持將提供高達$100 百萬，通過解決阻礙國內核工業在設計、許可、供應商開發和場地準備等領域的關鍵差距，刺激額外的 Gen III+SMR 部署。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 23 掃碼獲取更多服務 來源：DOE、國金證券研究所 美國作為 SMR 技術開發先鋒，專利數量和相關發文量全球領先。國際原子能機構（IAEA）于 2022 年 3 月宣布發起核能發展協同和標準化倡議（NHSI），旨在加速先進核反應堆

85、尤其是 SMR 的安全部署，以實現 2050 年凈零排放的目標。美國的研究發文和專利數量全球領先，美國和中國是該領域發文總量排名前 2 位的國家，分別有 766 篇和 361 篇，約占總發文量的 43.8%，并且美國在專利申請方面位列前三。圖表圖表3737：小型模塊化反應堆領域發文小型模塊化反應堆領域發文量量美國第一美國第一 圖表圖表3838：小型模塊化反應堆授權專利小型模塊化反應堆授權專利美國位列前三美國位列前三 來源：小型模塊化反應堆發展現狀與趨勢、國金證券研究所 來源：小型模塊化反應堆發展現狀與趨勢、國金證券研究所 美國核管會（NRC）著手制定小堆設計的審查大綱與解決政策性問題，多個項目

86、已進入工程設計或啟動建設。2022 年 8 月，美國核管理委員會（NRC）審查通過了紐斯凱爾電力公司（NuScale Power）的一項 SMR 設計，也是 NRC 認證的首個 SMR 設計。然而，該 SMR 的建設項目卻于 2023 年 11 月 8 日被宣布終止建設，原因是大多數潛在用戶不愿承擔開發此類項目的風險，無法獲得足夠的用戶，但紐斯凱爾電力公司表示將繼續與國內外客戶合作，將其技術推向市場。并且現階段，AI 數據中心的電力需求也再次將 SMR 發展迫切性推上議程。美國 Westinghouse Electric Company，GE-Hitachi Nuclear Energy，JA

87、EA Consortium，Duke Energy 等 SMR 項目或設計正在申請認證流程中，預期相關項目和設計有望在 5 年內獲得認證并且落地。圖表圖表3939：美國處在申請美國處在申請認證認證流程中的流程中的 SMRSMR 項目或設計項目或設計 項目項目/設計設計 申請申請類型類型 公司公司 狀態狀態 Deep Borehole Pressurized Water Reactor 預申請未來設計標準 Deep Fission,Inc.進行中 Clinch River Nuclear Site 預申請建設許可證 Tennessee Valley Authority(TVA)進行中 AP300

88、 預申請設計認證 Westinghouse Electric Company(WEC)進行中 SMR,LLC(Holtec)Designs 預申請 SMR,LLC,Holtec International 子公司 SMR-300 進行中 BWRX-300 預申請 GE-Hitachi Nuclear Energy(GEH)進行中 Duke Energy Belews Creek 預申請地點許可證 Duke Energy 進行中 Japan Atomic Energy Agency(JAEA)Floating Seismic Isolation System(FSIS)預申請 JAEA Cons

89、ortium 進行中 Texas A&M University System RELLIS Campus 預申請地點許可證 Texas A&M University System 進行中 來源：DOE、國金證券研究所 美國 SMR 核電產業鏈迎來機遇，重點關注原材料及加工核燃料/反應堆組件制造、SMR 設計與研發，以下為產業鏈相關梳理。（1 1）鈾礦開采和鈾礦開采和濃縮鈾加工濃縮鈾加工 鈾礦開采鈾礦開采 全球鈾礦高度集中，美國鈾主要依靠進口。全球鈾礦資源的分布呈現出顯著的地域集中特0100200300400500600700800900美國中國英國韓國德國 意大利加拿大 日本法國瑞典發文量（篇

90、）韓國,21中國大陸,18美國,14德國,7歐洲專利局,7奧地利,6匈牙利,3日本,3波蘭,3捷克,2西班牙,2法國,2俄羅斯,2斯洛伐克,2加拿大,1中國臺灣,1行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 24 掃碼獲取更多服務 征，主要集中在哈薩克斯坦、加拿大、納米比亞及澳大利亞等關鍵地區。主要鈾礦開采國家及公司：哈薩克斯坦卡扎原子能公司（Kazatomprom）、加拿大卡梅科（Cameco）、法國歐安諾（Orano）、俄羅斯鈾一（Uranium One）、烏茲別克斯坦納沃伊礦業（Navoi MMC）、中國中核集團、澳大利亞必和必拓（BHP）和俄羅斯國家原子能公司（Rosatom）等。美國

91、本土的鈾礦公司包括 Energy Fuels（NYSE：UUUU）、Uranium Energy（NYSE：UEC）等。圖表圖表4040：20222022 年全球各地區礦山鈾產量分布年全球各地區礦山鈾產量分布，單位：單位：tUtU 圖表圖表4141：20222022 年各公司礦山鈾產量情況年各公司礦山鈾產量情況 公司名稱公司名稱 所屬國家所屬國家 產量產量/tU/tU 產量在全球占比產量在全球占比/%/%卡扎原子能 哈薩克斯坦 11373 23 卡梅科 加拿大 5675 12 歐安諾 法國 5519 11 中廣核 中國 4627 10 鈾一 俄羅斯 4454 9 納沃伊礦業 烏茲別克斯坦 33

92、00 7 中核集團 中國 3247 7 必和必拓 澳大利亞 2813 6 阿姆茲 俄羅斯 2508 5 通用原子/類星體 美國 1740 4 其他-4098 6 來源：世界核協會、國金證券研究所 來源：世界核協會、國金證券研究所 濃縮鈾加工濃縮鈾加工 對于需要長周期運行的數據中心來說，它們無法承受頻繁的停堆換料導致的電力供應中斷。因此，更高燃料濃度、更低換料頻率特性，更滿足數據中心企業的需求。采用長換料制，減少停堆換料時間，對提升 SMR 經濟性帶來好處。HALEU(高濃度低濃鈾)是 SMR 的燃料，燃料的鈾-235 濃度更高，介于 5%到 20%之間，較傳統的核反應堆燃料 LEU 濃縮度（鈾

93、-235 的濃度在 3%到 5%之間）更高。HALEU 的鈾-235 濃度更高，能量密度更大，意味著在相同體積內可以產生更多的能量，同時對鈾的需求量也更大。圖表圖表4242：SMRSMR 對鈾濃度要求更高，對鈾需求對鈾濃度要求更高，對鈾需求量更大量更大 設計設計 燃料類型燃料類型 燃料濃縮度燃料濃縮度（%）熱效率（熱效率（%）堆芯排放燃耗堆芯排放燃耗（GWd/GWd/噸）噸）換料周期（月）換料周期（月）LWR land-based SMR NuScale Uranium oxide(UO2)pellet/17x17 array 30 24 SMART UO2 pellet/17x17 arra

94、y 30%54 30 SMR-160 UO2 pellet/square array 30%45 24 Nuward UO2/17x17 array 31%-24 BWRX-300 UO2/10 x10 array 32%49.5 12-24 UK SMR UO2/17x17 array 35%55-60 18-24 Mobile SMRs KLT-40S UO2 pellet in silumin matrix 18.6%23%45.4 30-36 RITM-200 UO2 pellet/hexagonal array 36 Natrium HALEU fuel-ARC-100 U-Zr a

95、lloy 13.1%35%77 20 Energy Multiplier Module(EM2)Uranium carbide/hexagonal array 14.5%53%130 360 Westinghouse Lead Fast Reactor Uranium oxide,before transitioning to uranium nitrides 19.7%47%100 24 Integral Molten Salt Reactor (IMSR)Circulating molten salt fuel(fluoride)with U 5%44%-84 Stable Salt Re

96、actor Static molten salt fuel(chloride)with Pu Reactor grade Pu 40%120-200 Online refuelling KP-FHR TRISO fuel 19.75%44%-U-Battery TRISO fuel-40%80 來源：NEA、國金證券研究所 濃縮加工環節是整個鈾產業鏈的核心部分，主要涉及將鈾原料通過離心法、氣體擴散法或激光濃縮法等技術進行濃縮處理，以生產出不同濃度的鈾產品，相關企業不僅需要具備先進的技術和設備，還需要遵守嚴格的安全和環保標準。目前，由美國政府資助的先進反應堆設計中，十分之九將在未來十年內需要低濃

97、鈾燃料。美國能源部（DOE）的預測表明，到 2030 年，美國將需要超過 4 萬公斤的高濃鈾，隨著新的先進反應堆投入運行，這一數量將逐年增加。主要國際鈾濃縮服務供應商：美國森圖斯（Centrus）、歐洲鈾濃縮公司（Urenco）、俄羅斯國家原子能工業集團（Rosatom）以及法國歐安諾集團（Orano）。（2 2）核燃料核燃料/反應堆反應堆組件制造、組件制造、SMRSMR 設計設計與與研發研發 SMR 反應堆的設計工作，包括堆芯設計、熱工水力設計等；SMR 所需的關鍵制造設備，包括蒸汽發生器、反應堆壓力容器、控制棒驅動機構等。目前，全球范圍內已有多個國家和企業參與到 SMR 技術的研發和應用中

98、，競爭格局呈現出多元化和國際化的特點。美國、俄羅斯和中國等國家在 SMR 堆型研發上處于領先地位。美國的主要參與者包括：紐斯凱爾電力（NuScale Power）、西屋電氣(Westinghouse Electric Company)、奧克洛（Oklo）、GE 日立（核能 GE Hitachi Nuclear Energy）等。NuScale Power（紐斯凱爾電力）NuScale Power 是目前唯一一家獲得美國監管批準并準備進行商業部署的小型模塊化反應堆技術提供商和生產商。美國核管理委員會（NRC）已經完成了對 NuScale US600 小型模塊化反應堆（SMR）設計認證申請的安全審

99、查，其是一款輕水冷卻壓水反應堆（PWR）。2022年 12 月，NuScale 提交了 US-460 新設計的審批申請，預計該設計將在 2025 年 7 月獲得批準。NuScale 發布的 77MW 模塊化方案，可通過工廠預制方式將建造周期縮短至 36 個月，依據數據中心負荷需求設計模塊數量，并且受場址約束更小。公司自有的 VOYGR SMR 發電廠由自研的 NuScale 功率模塊提供動力，可選 12 模塊，6 模塊和 4 模塊的標準配置，可在 0.06 平方英里的土地上最高產生 924 MWe 電力（每個模塊 77 MWe），對比風能發電廠需 94 平方英里、光伏發電廠需 17 平方英里土

100、地。這使其成為在空間受限的地方（例如退役的燃煤電廠場地、數據中心等）生產無碳電力的理想選擇。此外，VOYGR-12（12 模塊）的全天候開啟功能使其成為作為應急電源的解決方案：在基礎設施發生災難性損失后，VOYGR-12 可以在沒有新燃料的情況下以 154MWe 的功率為任務關鍵型設施微電網供電 12 年。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 26 掃碼獲取更多服務 圖表圖表4343：NuScale 77MW NuScale 77MW 模塊化小堆參數模塊化小堆參數 來源：NuScale、國金證券研究所 Westinghouse Electric Company(西屋電氣)西屋電氣宣布向美

101、國核管會(NRC)提交其 AP300 小型模塊化反應堆的預申請監管參與計劃。AP300 小堆基于經過驗證且獲得許可的 AP1000 反應堆，AP1000 是唯一已投運的三代加(Gen III+)核能技術，采用三代改壓水反應堆（PWR）。AP300 小堆設計采用了西屋成熟的三代加技術，該技術在美國、英國和中國獲得了監管部門的批準，并符合核電站的歐洲用戶要求(EUR)標準。AP300 預計在 2027 年將獲得設計認證，隨后在 2030 年獲得特定廠址許可并建造第一個機組。AP300 SMR 是對 AP1000 反應器的補充，可實現更清潔的能源結構、能源安全以及電網靈活性和穩定性，可成為社區清潔能

102、源系統的支柱。靈活的性能提供了穩定現代可再生重電網的成熟能力，包括快速負載變化能力，以支持需求變化。包括支持區域供熱、海水淡化和制氫的附加功能。圖表圖表4444：西屋西屋電氣電氣 AP300 SMRAP300 SMR 模塊圖模塊圖 圖表圖表4545：西屋西屋電氣電氣 AP300 SMRAP300 SMR 應用具備多功能性應用具備多功能性 來源：Westinghouse、國金證券研究所 來源：Westinghouse、國金證券研究所 Oklo（奧克洛）Oklo 專注于小型模塊化反應堆（SMR）技術，其 SMR 設計基于 EBR-II（二代鈉冷快堆）反應堆，該反應堆運行至 1994 年，是除輕水堆

103、外唯一曾獲得 NRC 批準的技術。目前 Oklo 的Aurora 反應堆已獲得美國能源部（DOE）的批準，并得到了愛達荷國家實驗室（INL）的燃料材料支持。公司正積極與美國核監管委員會(NRC)合作，申請并優化許可證流程，已推出新型許可證申請流程以加快審批速度。目標于 2027 年在 INL 調試 Aurora 反應堆，使其成為美國完成的第一個先進核反應堆。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 27 掃碼獲取更多服務 圖表圖表4646：奧克洛奧克洛從建設到運營一體化的模式將加速從建設到運營一體化的模式將加速 NRCNRC 許可證審批許可證審批 來源：Oklo、國金證券研究所 Aurora

104、 發電廠反應堆正在與美國核管理委員會（NRC）開展申請前活動，擬議的 Oklo 小型反應堆是液態金屬冷卻、金屬燃料快堆，最大功率水平為 15MWe。預計其首個反應堆的資本支出為每千瓦 4,000 美元，規?；a后成本有望降至每千瓦 2,000-3,000 美元。單位建設成本：單個 15 MW 動力站的初期成本約為 7000 萬美元，未來隨著規?；l展可能下降至 6000 萬美元。收入潛力：數據中心的 PPA 合同價格約為每兆瓦時 100 美元，對應一個 15 MW 動力站可實現每天 3.6 萬美元的收入，年收入約 1310 萬美元。此外，Oklo 還以 2,500 萬美元收購 Atomic

105、Alchemy，進軍放射性同位素市場。圖表圖表4747：奧克洛奧克洛 SMRSMR 建設成本建設成本隨隨規?；l展規?；l展下降下降 圖表圖表4848：奧克洛奧克洛 SMRSMR 經濟吸引力經濟吸引力高高 來源：Oklo、國金證券研究所 來源：Oklo、國金證券研究所 Oklo 已將自身定位為數據中心行業推動核能作為低碳燃料來源的關鍵參與者。目前，公司已經在銷售和業務開發方面取得進展，其潛在購電協議(PPA)超 2GW，包括 Equinix、Diamondback Energy 和美國國防物流署等客戶。并且 2024 年 12 月，Oklo 與 Switch 共同簽署了一份非約束性能源總協議，

106、根據該協議，Oklo 將部署 12GW 的 Aurora 微反應堆發電廠項目，計劃于 2044 年前完成，為 Switch 遍布美國各地的數據中心提供電力。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 28 掃碼獲取更多服務 圖表圖表4949：奧克洛奧克洛潛在購電協議潛在購電協議(PPA)(PPA)合同合同超超 2GW2GW 來源：Oklo、國金證券研究所 GE Hitachi Nuclear Energy（GE 日立核能）GE 日立核能的 BWRX-300 是一款 300MWe 水冷自然循環 SMR，帶有被動安全系統，可用于發電和工業應用，包括制氫、海水淡化和區域供熱。與典型的水冷 SMR 相

107、比，它的每兆瓦資本成本降低了 60%，并且采用模塊化和敞篷結構技術的組合，BWRX-300 可以在 24-36 個月內建造完成，同時將工廠布局的體積減少約 90%。此外，每兆瓦減少約 50%的建筑體積也應該使每兆瓦的混凝土減少 50%，這在經濟性和優勢尺寸方面都有了顯著的改善。加拿大、波蘭、美國三國公司開展合作，合作方包括 GE 日立核能公司(GEH)、田納西流域管理局(TVA)、安大略省電力公司(OPG)和 Synthos 綠色能源公司(SGE)。通過合作開發標準設計，推進 GEH BWRX-300 小型模塊化反應堆(SMR)的全球部署。TVA、OPG 和 SGE 這三家公司都已經宣布了 G

108、EH 的 SMR 計劃：OPG 已經開始在安大略省達靈頓新核項目現場準備 BWRX-300 工廠，這將成為北美第一個電網規模的 SMR;TVA 正在田納西州橡樹嶺附近的 Clinch River Site 準備 BWRX-300 的施工許可申請;SGE 和 PKN Orlen 的合資企業 ORLEN Synthos Green Energy(OSGE)已經在波蘭開始了該反應堆的預許可流程，并開始了其第一臺機組的選址流程。圖表圖表5050：BWRXBWRX-300300 技術參數技術參數 圖表圖表5151：BWRXBWRX-300300 可用于發電和工業應用可用于發電和工業應用 來源：GE Hi

109、tachi、國金證券研究所 來源：GE Hitachi 國金證券研究所 3.3.3 3 國內國內明確支持小型模塊化反應堆發展，明確支持小型模塊化反應堆發展，陸上部署領先全球，關注國產設備陸上部署領先全球，關注國產設備 中國政策明確支持發展小型模塊化反應堆，多用途 SMR 具有較為廣泛的應用前景。能源主管部門出臺的能源技術革命創新行動計劃(2016203 年)明確提出推動能源技術革命，搶占科技發展制高點。我國將繼續深入實施創新驅動發展戰略，完善核能領域科行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 29 掃碼獲取更多服務 技研發體系，支持小型模塊化反應堆(SMR)、高溫氣冷堆、鈉冷快堆、核能制氫等

110、領域的科研和示范工作，助推清潔低碳能源供應。預計 2030 年全球 SMR 市場規模將超過 500 億美元，其中中國預計貢獻約 15%。隨著政策的支持和技術的成熟，中國將在未來幾年加速推進 SMR 項目的建設，特別是在海上和偏遠地區電力供應、工業加熱以及輔助傳統核電站提供穩定能源等方面。預計中國將在 2025年前后開始首個商業化 SMR 項目的建設，并在 2030 年左右實現多項目并行運行。目前 ACP100、CAP200、和美系列一體化多用途供熱堆、ACPR50S 均在積極部署工程示范項目的前期工作，滿足不同領域的應用需求。圖表圖表5252：中國大陸小型模塊化反應堆現狀中國大陸小型模塊化反應

111、堆現狀 堆型號堆型號 堆型堆型 開發單位開發單位 功率功率 進展階段進展階段 水冷小堆（陸基）ACP100 壓水堆/PWR 中核集團 125200 MWt 工程示范 DHR-400 常壓輕水堆/Pool Type LWR 中核集團 400MWt 詳細設計 NHR-200 壓水堆/PWR 中廣核-清華 200 MWt 詳細設計 和美一號 壓水堆/PWR 國家電投 200MWt 詳細設計 水冷小堆（?；〢CP100S 壓水堆/PWR 中核集團 100MWe 詳細設計 ACP25S 壓水堆/PWR 中核集團 25MWe 初步設計 ACPR50S 壓水堆/PWR 中廣核集團 50MWe 詳細設計 高

112、溫氣冷小堆 HTR-PM 高溫氣冷堆/HTR 清華-華能 2100MWe 工程示范 車載氣冷微堆/GCR 中核集團 5MWt 概念設計 快中子小堆 CL-100 鉛鉍快堆/LFR 中核集團 100MWe 總體設計 CLEAR 鉛鉍快堆/LFR 中科院/概念設計 CLFR-100 鉛鉍快堆/LFR 中廣核 100MWe 概念設計 BLESS-D 鉛鉍快堆/LFR 國家電投/概念設計 熔鹽小堆 TMSR-LF1 熔巖堆/MSR 中科院 2MWt 工程示范 來源：中國核能行業協會、國金證券研究所 我國在陸上小型模塊化反應堆部署方面領先全球，已完成載荷試驗，預計 2026 年正式發電。我國的“玲龍一號

113、”反應堆是全球首個通過國際原子能機構官方審查的三代輕水 SMR，也是全球首個陸上商用 SMR，“玲龍一號”（ACP100）于 2021 年 7 月開工建設，單臺機組容量為 125 兆瓦。截至 2023 年 11 月，“玲龍一號”鋼制安全殼下部筒體已吊裝就位，環吊鉤頭完成全部載荷試驗，滿足可用條件，按照計劃將在 2026 年正式發電，“玲龍一號”設備國產化率達 90%以上。據初步估算，“玲龍一號”首堆建成后，每年可發電 10 億千瓦時，可以滿足 50 萬戶家庭的生活用電。玲龍一號反應堆核心模塊也被稱作“玲龍之心”，是玲龍一號的核心部件，由中核集團中國核動力研究設計院自主設計和采購，中國第一重型機

114、械股份公司承制，是 100%的“中國制造”，集成了壓力容器、蒸發器、主泵接管，并取消了主管道?！傲猃堉摹辈煌凇叭A龍一號”堆型壓力容器，它擺脫了當下傳統核電壓力容器樣式，成功的將直流蒸汽發生器、主管道冷段、熱段、過渡段、主泵泵殼均整合融入了壓力容器之中，形成一體化模塊下的壓力容器。其設計創新既提高了核電站安全性和可靠性，又極大地縮短了工期，提高了經濟性，是我國核工業設計先進理念的結晶。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 30 掃碼獲取更多服務 圖表圖表5353：“玲龍一號”“玲龍一號”反應堆核心模塊吊裝反應堆核心模塊吊裝 來源：中國核工業集團、國金證券研究所 重點關注國內 SMR 小

115、堆產業鏈，以及國產設備機會。隨著頭部科技廠商的資本開支浪潮逐步由海外擴散到國內，國內的數據中心市場迎來了新一輪成長周期。尤其是 AI 數據中心發展帶來的供電缺口，為供電設備帶來了爆發式需求，帶動國內小型核電站（SMR）的發展，SMR 小堆產業鏈迎來機遇。上游主要包括核燃料供應、設備制造等環節。例如，中核集團參與了小堆技術的研發和設備制造，如中核的 ACP100。中游涉及小堆的設計、建造和調試。例如，海南昌江多用途模塊式小型堆項目采用了中核“玲龍一號”技術，展示了模塊化設計和建造的優勢。下游包括小堆的運營、維護以及多用途應用，如制氫、供熱、海水淡化等。（1 1）上游：上游：核電燃料，核電燃料，企

116、業企業議價權較高，對資源、設計制造和技術等壁壘議價權較高，對資源、設計制造和技術等壁壘相對門檻更相對門檻更高高 核燃料組件核心材料為二氧化鈾燃料芯塊，由天然鈾提煉而成，天然鈾占核燃料成本比例約 49%（約占核電發電總成本比例約 15%）。國內核電在建在運總量達全球之首，美國牽頭的三倍核能復興計劃提升海外天然鈾需求預期，全球天然鈾供需或將偏緊。同時，受供需關系調整的積極影響，天然鈾的市場價格迎來了上漲周期，為鈾礦企業帶來了新的發展機遇。中廣核礦業有限公司是中國第一、全球第三大核電集團中國廣核集團旗下天然鈾貿易的上市公司，主要從事天然鈾的開發和貿易，向中國廣核集團運營的核電站供應天然鈾資源。公司先

117、后收購哈薩克斯坦謝米茲拜伊鈾公司 49%股權、加拿大 Fission Uranium Corp 19.99%股權（截至 2023 年底，已稀釋至 12.62%）、哈薩克斯坦奧爾塔雷克公司 49%股權。公司通過謝米茲拜伊鈾公司和奧爾塔雷克公司擁有謝礦、伊礦、中礦、扎礦四座鈾礦 49%的天然鈾產品包銷權，并參股 Fission 公司礦山 PLS 項目。公司從在產四座礦山包銷的自產天然鈾直接供給國內核電。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 31 掃碼獲取更多服務 圖表圖表5454：20212021-20242024 年年中廣核礦業天然鈾產量情況年年中廣核礦業天然鈾產量情況 來源：中廣核礦業公

118、司公告、國金證券研究所（2 2）中游）中游：核電設備：核電設備，擁有，擁有高技術壁壘高技術壁壘 核島設備高技術壁壘，三代核電發展帶動國產化百億市場。從價值量拆解來看：核電設備價值占機組比例約 50%，核島占核電設備價值的 46%左右。往后看，在當前國產化率水平下，假設“十四五”期間年核準新建 810 臺，按照三代機組單臺 120 萬千瓦，單位成本 1.6 萬元/KW 測算，對應核島設備新增市場空間在 353442 億元（考慮國產化率 90%，對應國產核島設備市場空間約為 318397 億元）。圖表圖表5555：核電設備價值中心在核島核電設備價值中心在核島 圖表圖表5656：核島設備價值量拆分核

119、島設備價值量拆分 來源：中國核電公告、中國廣核公告，國金證券研究所 來源：中國核電公告、中國廣核公告，國金證券研究所 核能設備國產化程度已達 90%，主設備產品主要由國企把控，民企主要布局細分零部件。核島設備是核電設備的核心，主要設備包括反應堆壓力容器、堆內構件、蒸汽發生器、控制棒驅動機構、主泵和主管道等，都是核安全級設備，質量要求極高。核島的主設備核心產品主要由國企壟斷：上海電氣、東方電氣、哈電集團為三大核電設備制造集團，中國一重、二重和上重為主要的大型鍛件和反應堆容器制造集團。民企主要供應其余細分零部件，如閥門、乏燃料運輸等。24002500260027002800290030002021

120、202220232024計劃產量（tU）實際產量（tU）行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 32 掃碼獲取更多服務 圖表圖表5757：核電產業鏈主要設備企業核電產業鏈主要設備企業 產業鏈環節產業鏈環節 產業鏈產品產業鏈產品 公司公司 設備端 冷卻主泵、蒸汽發生器、壓力容器、控制棒驅動機構、堆內構件 上海電氣 核閥門 紐威股份 冷卻主泵、蒸汽發生器、壓力容器、穩壓器 東方電氣 冷卻主泵、蒸汽發生器 哈電集團 DCS 控制系統 廣利核 安全殼 中國核建 安全閥、乏燃料處理 江蘇神通 壓力容器、主管道 中國一重 控制棒驅動機構 浙富控股 來源：Wind、國金證券研究所 對于 SMR 設備，多

121、家上市公司披露旗下有產品應用于“玲龍一號”之中。圖表圖表5858：國內參與“玲龍一號”開發和零部件供給的企業國內參與“玲龍一號”開發和零部件供給的企業 公司公司 參與環節參與環節 具體內容具體內容 中國核電 設計開發反應堆，玲龍一號 公司擁有國內最豐富的核電在建和運行機組堆型，其中壓水堆包括 CP300、CP600、CP1000、華龍一號、玲龍一號、VVER-1000、VVER-1200、AP1000 等。國機重裝 波動管 公司參與玲龍一號小型堆波動管等零部件研制。安泰科技 難熔鎢合金材料 公司難熔鎢合金材料應用于“玲龍一號”，且公司目前在難熔材料、精密帶材、多孔過濾材料、超硬材料、焊接材料等

122、多個領域為核電提供配套產品 江蘇神通 核級閥門 公司是“玲龍一號”項目閥門類的主要供應商之一。來源：公司公告、國金證券研究所（3 3）下下游游：核電運營核電運營,中國核電與中國廣核為行業“雙寡頭”中國核電與中國廣核為行業“雙寡頭”。下游環節中，我國具有核電運營資質牌照的公司包括中國核工業集團、中國廣核集團、國家電投和中國華能。（1）中核：10M24 漳州#1 換料完成，預計年底并網；10M24 漳州#2 倒送電完成，參考福清#6 歷史進度預計 10M25 并網，25 年考慮并網節奏后的裝機容量、電量將同比+5.9%。首運享受稅收優惠、免提乏燃料處理費，參考福清或將增厚平均度電盈利。（2）中廣核

123、：9M24 惠州#1 熱試完成，預計 1H25 投產?；葜蓦娬灸壳坝杉瘓F持股 82%，權益裝機增量可觀，未來計劃惠州#1、惠州#2 一并注入，考慮到惠州#2 計劃 26 年投運，屆時或迎來更大彈性。（3）國電投：核電資產計劃注入電投產融平臺。本次電投產融重組置入標的為國電投核能有限公司（簡稱電投核能），控股山東海陽核電，參股遼寧紅沿河核電、浙江三門核電、浙江秦山二/三核。截至 11M24，電投核能控股（包括共同控制）在運核電機組 8 臺（海陽#1#2、紅沿河#1#6），裝機規模 921 萬千瓦；管理國家電投集團控股核準在建機組 8 臺，裝機規模 1056 萬千瓦；另外擁有廣東、廣西、山東等沿海

124、儲備廠址待納入規劃 行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 33 掃碼獲取更多服務 圖表圖表5959：中國核電未來三年裝機預測中國核電未來三年裝機預測 圖表圖表6060：中國廣核未來三年裝機預測中國廣核未來三年裝機預測 來源：中國核電公告、國金證券研究所 來源：中國廣核公告、國金證券研究所 圖表圖表6161：牌照壟斷下核電央企集中度高牌照壟斷下核電央企集中度高 核準時間核準時間 核準機組情況核準機組情況 年合計（臺）年合計（臺）項目歸屬項目歸屬 2019 年 廣東太平嶺核電站（1#、2#)4 中國廣核 福建漳州核電站（1#、2#)中國核電 2020 年 海南昌江核電站（3#、4#)4 華能

125、集團 浙江三澳核電站（1#、2#)中國廣核 2021 年 浙江三澳核電站（1#、2#)5 中國核電 遼寧徐大堡核電站（3#、4#)中國核電 海南昌江小堆機組 中國核電 2022 年 浙江三門核電站（3#、4#)10 中國核電 廣東陸豐核電站（5#、6#）中國廣核 山東海陽核電站（3#、4#)國電投 福建漳州核電站（3#、4#）中國核電 廣東廉江核電站（1#、2#）國電投 2023 年 山東石島灣電站擴建一期（1#、2#10 華能集團 福建寧德核電站（5#、6#）中國廣核 遼寧徐大堡核電站（1#、2#）中國核電 廣東太平嶺核電站（3#、4#)中國廣核 浙江金七門核電站（1#、2#）中國核電 20

126、24 年 浙江三澳核電站（3#、4#)11 中國廣核 廣東陸豐核電站（1#、2#）中國廣核 山東招遠核電站（1#、2#）中國廣核 廣西白龍核電站（1#、2#）國電投 江蘇徐圩核電站（1#、2#、氣冷堆）中國核電 來源：國務院、核電縱橫、國金證券研究所（4 4）核能制氫核能制氫 核能制氫是通過將核反應堆與先進的制氫工藝相結合以實現大規模生產氫氣，以來源豐富的水為原料，利用熱和/或電實現氫的大規模生產，具有不產生溫室氣體、效率高、規模大等優點，是未來氫氣供應的重要解決方案。核能制氫將核反應堆與制氫工藝耦合，既能實現制氫過程的無碳排放，還可有效拓展核能的利用方式，提高核電廠的經濟競爭力。核能制氫具有

127、以下優勢：行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 34 掃碼獲取更多服務（1）可有效承接核能棄電，提升核能利用率 核電站開啟后關停成本極高，一般每連續工作 1-1.5 年才關停做檢修。用電端的波峰波 谷使得在波谷無法消納和存儲。核能棄電制氫能夠為核產業提供額外產出，利于維持正在老化的反應堆的服役狀態，避免核設施的廢棄；耦合制氫可實現核電生產與需求曲線匹配，提高核能的利用率和競爭力。（2）可提升制氫效率，降低制氫成本 全球 95%工業氫采用蒸汽甲烷重整工藝，成本低但生成額外的二氧化碳。采用核能進行甲烷熱分解（TDM）制氫，過程中產生的碳是純固體碳或炭黑，易捕捉，熱解所需高溫可由核電廠直接提供

128、。這種方式能量需求極低，比常規水電解低 8 倍，而產生的氫能比常規電解水高出幾倍。（3）與傳統制氫方式相比，基于核能生產的氫碳強度顯著降低，因此有助于減少重工業和長途運輸中的全球溫室氣體排放。圖表圖表6262：核能制氫原理示意圖核能制氫原理示意圖 來源：國際氫能網、國金證券研究所 高溫氣冷堆為核能制氫的首選方案。核能制氫的技術路線可分為核電制氫（機組為制氫提供電能）、核熱制氫（機組為制氫提供熱能）和電熱混合制氫（機組為制氫提供熱能和電能）三種。能夠與制氫工藝耦合的反應堆有多種選擇,但從制氫的角度來看,制氫效率與工作溫度密切相關，高溫(出口溫度 700-950)和超高溫反應堆(出口溫度 950

129、以上)是最優選擇。核電制氫：一般的電解水制氫，該工藝產氫效率（55%60%）較低，美國開發的 SPE先進電解水技術可將電解效率提升為 90%，即便如此，由于核電站的熱電轉換效率僅為 35%左右，因此核能電解水制氫最終的總效率只有 30%甚至更低。在目前成熟的制氫工藝中，電解水制氫的成本最高，因此核電制氫目前基本不具備競爭優勢，很難規?；茝V應用。核熱制氫：熱化學制氫，是將核反應堆與熱化學循環制氫裝置耦合，使水在 800至1000下催化熱分解，從而制取氫和氧，熱能至氫能的轉換率可達 60%甚至更高，目前的最優方案是美國通用原子能公司開發的碘硫循環。電熱混合制氫：利用先進核反應堆提供的工藝熱（約

130、30%）和電能（約 70%），在 750至 950的高溫下將水蒸氣高效電解為氫氣和氧氣，其制氫效率接近 60%。核熱制氫和電熱混合制氫：目前技術成熟度仍較低，面臨的主要挑戰是耐高溫材料的研發。制氫工藝都需要核反應堆提供高溫工藝熱，但這類反應堆全部屬于第四代反應堆，目前除了高溫氣冷堆建成示范項目之外，其它的堆型均處于研究設計階段，尚未進行工程驗證，距商業化推廣仍有較長時間，且面臨很大不確定性。因此，美、英、行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 35 掃碼獲取更多服務 日以及中國等核大國目前都將高溫氣冷堆(high temperature gas-cooled reactor,HTGR)列為

131、核能制氫的首選方案。圖表圖表6363：核能制氫技術路線核能制氫技術路線 圖表圖表6464：不同反應堆技術的出口溫度不同反應堆技術的出口溫度 來源：國際氫能網、國金證券研究所 來源：北極星電力網、國金證券研究所 HTGR 與 SOEC 耦合可以用一個反應堆同時為 SOEC 提供熱能和電能，既可實現綠氫制備，也可滿足核能的多樣化應用需求。SOEC 技術采用固體氧化物作為電解質材料，具有能量轉化效率高且不需要使用貴金屬催化劑等優點，理論效率 100%。此外還可以直接通過蒸汽和 CO2生成合成氣，以用于各種應用，例如液體燃料的合成。圖表圖表6565：主流制氫路線主流制氫路線對比對比 堿水電解池（堿水電

132、解池（ALK)ALK)純水電解池（純水電解池（PEMPEM）固體氧化物電解池（固體氧化物電解池（SOECSOEC）電解質 20-30%KOH，液體 PEM（Nafion），固體 Y2O3/ZrO2，固體 工作溫度 90 80 700-1000 電流密度 A/cm2 0.2-0.4 1-2 1-10 能耗 kWh/Nm3H2 4.5-5.5 3.8-5.0 2.6-3.6 啟停時間 快速啟停 快速啟停 啟停不便 電堆壽命/h 12,000 10,000 10,000 技術成熟度 技術成熟，商業化 示范階段 實驗室階段 系統維護費用 高 低 低 電解槽成本（元/w）2,800-4,200 14,0

133、00 7,000-10,500 來源：電解水制氫技術進展、中國化信、國金證券研究所 020040060080010001200出口溫度（）行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 36 掃碼獲取更多服務 圖表圖表6666：高溫高溫 SOECSOEC 與其他低溫電解槽能量消耗對比與其他低溫電解槽能量消耗對比 來源：Bloom Energy 官網、國金證券研究所 核能與 SOEC 技術相結合相比其他電解過程具有更低成本生產氫氣的潛力：1）電解在高溫下進行，這意味著生產氫氣所需的電能更少；2）核電廠平均可在高達 95%的時間內持續發電，顯著高于其他可變能源；3）核能既可以提供熱能，也能提供電能。通

134、過直接利用熱能，可以避免蒸汽渦輪機中的能源損失，從而提高核電廠的有效能源容量，使得高于其電能額定值。圖表圖表6767：國內國內 SOSOE EC C 相關企業和項目及發展情況相關企業和項目及發展情況 企業企業 具體情況具體情況 三環集團 經過近 20 年的持續投入與技術攻關，三環集團現已成為全球 SOFC/SOEC 產業鏈的核心環節之一，掌握從材料、單電池、電堆、到系統的 SOFC/SOEC 全技術鏈條研發及量產能力，擁有 50 余項核心專利，率先推出國內首臺 35kW 和 50kW 大功率SOFC 發電系統，并牽頭承擔“十三五”“十四五”國家重點研發計劃。同時，三環為全球 SOFC/SOEC

135、 龍頭 Bloom Energy 的主要材料供應商。壹石通 壹石通計劃投資 12.1 億元建設年產 1GW 固體氧化物能源系統項目，建設周期為 3 年。項目建成達產后，將形成年產 1GW 固體氧化物能源系統的生產規模，包含固體氧化物燃料電池（SOFC）和固體氧化物電解池（SOEC）產品。思偉特 2023 年思偉特 10kW 級 SOEC 制氫系統樣機正式下線，并完成了全部性能測試。該系統樣機在第一代系統設計的基礎上進行了全面升級，制氫效率、穩定性和安全性得到全面提升。測試結果顯示，系統產氫量達到 3.23Nm3/h，耗電量3.6kWh/Nm3，系統效率大于82%。質子動力 2019 年創立，同

136、時布局SOEC/SOFC 的電池片、電堆、系統全產業鏈的研發及產業化。團隊深度掌握了20 x20cm2 單電池片技術（面積最大），2021-2022 年成功交付千瓦級 SOEC、SOFC 系統，相關性能指標國內較高水平。擁有 SOFC 863 項目經驗及 SOFC/SOEC 樣機打造經驗。2023 年3 月，質子動力在青島上合示范區工廠舉辦了 SOEC/SOFC 青島生產基地暨電池片和電堆一期 MW 級產線投運儀式。華科福賽 華科福賽研發的15x15cm2單電池固體氧化物電解池（SOEC）電堆穩定運行時間已超過1040 小時。氫邦科技 中科院寧波材料所孵化的浙江氫邦科技開發了基于SOEC 使用

137、CO2與 H2O 電解的高效率千瓦級電解堆。來源：IHFCA、索比氫能、國際氫能網、艾邦氫能網等、國金證券研究所 四、投資建議 能源結構轉型加速，AI 數據中心的電力需求增長為核電復蘇提供新支撐?！昂穗娬?數據中心”供能合作模式已經開啟，美國科技巨頭開始下場推動。從目前供電合作的趨勢看，小型核電站（SMR）受益于更高的效率和更低的成本，考慮長期供電穩定性、經濟性等因素，有望成為數據中心長期供電保障的最佳選擇。核電的裝機和新技術的發展將帶動中游核設備與材料產業鏈、上游核燃料供應鏈的復興，美股核電相關公司如下。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 37 掃碼獲取更多服務 圖表圖表6868：美

138、國核能產業鏈美國核能產業鏈上游和中游相關上游和中游相關上市公司上市公司 產業鏈產業鏈 代碼代碼 公司名稱公司名稱 市值（億市值（億美美元）元）相關業務相關業務 上游-鈾開采 CCJ.N Cameco 224.69 目前全球最大的鈾礦公司、全球最大的鈾交易商、也是世界上第三大的鈾生產商，通過其美國和加拿大的礦山，控制全球約 18%的產量。上游-鈾開采 UEC.A Uranium Energy 29.95 美國領先、增長最快的鈾礦開采公司。在美國、加拿大和巴拉圭共和國從事鈾和鈦精礦的勘探、預提取、提取和加工。上游-鈾開采 UUUU.A Energy Fuels 10.24 開采鈾和生產天然鈾精礦，

139、并且出售給核電廠以生產無碳核能，擁有美國兩個主要的鈾生產中心。上游-鈾開采 DNN.A Denison Mines 16.78 從事加拿大鈾礦的收購、勘探和開發。擁有加拿大薩惠勒河鈾項目 95%的有效權益。上游-核燃料加工 LEU.A Centrus Energy 49.08 美國公司，供應用于核電廠的核燃料，并致力于開發和部署先進的離心機技術，為商業和政府用途生產濃縮鈾，包括用于國家安全。中游-SMR 研發制造 SMR.N NuScale Power 56.10 擁有第一個也是唯一一個獲得美國核能管理委員會(NRC)標準設計批準的SMR。中游-SMR 研發制造 OKLO.N OKLO 35.

140、64 Oklo 專注于小型模塊化反應堆（SMR）技術，其SMR 設計基于EBR-II（二代鈉冷快堆）反應堆，公司自有的Aurora 發電廠反應堆正在與美國核管理委員會（NRC）開展申請前活動。中游-SMR 研發制造 NNE.O Nano Nuclear Energy 9.06 正在開發下一代先進核微反應堆，特別是 ZEUS（一種實芯電池反應堆）和ODIN（一種低壓鹽冷卻劑反應堆）。中游-SMR 研發制造 BWXT.N BWX Technologies 111.95 美國核組件和核燃料公司，在美國、加拿大和國際上制造和銷售核部件。來源：Wind、美股之家國金證券研究所，數據截至 2025/01/

141、22 隨著頭部科技廠商的資本開支浪潮逐步由海外擴散到國內，國內的數據中心市場迎來了新一輪成長周期。尤其是 AI 數據中心發展帶來的供電缺口，為供電設備帶來了爆發式需求，帶動國內小型核電站（SMR）的發展，重點關注國內核電產業鏈以及國產設備機會。圖表圖表6969：國內國內核電核電產業鏈產業鏈和和上市公司上市公司 產業鏈產業鏈 環節環節 公司名稱公司名稱 相關業務相關業務 上游 核電燃料 中廣核礦業 天然鈾供應 中游 核電設備、零部件 上海電氣 冷卻主泵、蒸汽發生器、壓力容器、控制棒驅動機構、堆內構件 中游 核電設備、零部件 東方電氣 冷卻主泵、蒸汽發生器、壓力容器、穩壓器 中游 核電設備、零部件

142、 哈爾濱電氣 冷卻主泵、蒸汽發生器 中游 核電設備、零部件 江蘇神通 核閥門、乏燃料處理，是“玲龍一號”閥門類主要供應商之一 中游 核電設備、零部件 紐威股份 核閥門 中游 核電設備、零部件 海陸重工 反應堆堆內構件 中游 核電設備、零部件 安泰科技 偏濾器、難熔金屬材料等，其難熔鎢合金材料用于“玲龍一號”中游 核電設備、零部件 蘭石重裝 核電站壓力容器、高溫氣冷堆核電站乏燃料現場貯存系統等 中游 四代核電、核聚變設備 佳電股份 主氦風機（高溫氣冷堆主泵）中游 四代核電、核聚變設備 科新機電 貯存、運輸壓力容器 中游 四代核電、核聚變設備 景業智能 核工業專用機器人 中游 四代核電、核聚變設備

143、 聯創光電 高溫超導 中游 四代核電、核聚變設備 永鼎股份 高溫超導 中游 四代核電、核聚變設備 西部超導 低溫超導 行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 38 掃碼獲取更多服務 中游 四代核電、核聚變設備 國光電氣 偏濾器、包層系統 下游 核電運營 中國核電 建設、運營及管理核電站，設計開發“玲龍一號”下游 核電運營 中國廣核 建設、運營及管理核電站 下游 核能制氫 三環集團 無機非金屬復合材料研發生產 下游 核能制氫 壹石通 無機非金屬復合材料研發生產 來源：Wind、國金證券研究所 五、風險提示 技術選擇與示范堆建設問題風險。目前絕大多數 SMR 還處于概念設計階段，哪些技術路線能

144、夠成功實現規?；纳虡I化還需時間進一步驗證，優先選擇哪些技術路線開展示范堆建設目前爭議較大。包括 SMR 供應鏈相關的零件、設備制造能力，高豐度低濃鈾（HALEU）燃料及其他新型燃料制造能力等，需時間建設。審查許可框架風險。由于目前各國的法律法規、核電項目審查許可程序等主要針對大型核電站，并不適用于 SMR，這使得 SMR 項目的安全評估論證和批準面臨挑戰，這一現象在歐美國家尤其明顯。核電核準持續性不及預期風險。近兩年國內核電核準維持 10 臺/年的高值（預期區間為 810 臺/年）。這一核準規模建立在存量同時在建項目數較低的背景下?？紤]到核準到開工通常在 1 年以內，同時開工數增多以后對核電

145、設備供應、核電施工資源、核電專業人才等各方面提出挑戰。若受客觀因素制約、核準規?；虼嬖诓患邦A期可能，對核電發展節奏帶來不利影響。新技術突破不及預期風險。當前我國具有華龍一號三代核電自主研發能力和專利技術，且在高溫氣冷堆、鈉冷快堆等領域保持國際領先的開發進度，在核聚變研究方面擁有環流 3 號、EAST 等托克馬克裝置建成。但考慮到以美國為首的 COP29 聯盟加大對核電新技術的投入力度和技術出口管制，新技術競賽中若無法實現關鍵技術的突破，產業化進程或將不及預期。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 39 掃碼獲取更多服務 行業行業投資評級的說明：投資評級的說明：買入：預期未來 36 個月內

146、該行業上漲幅度超過大盤在 15%以上；增持：預期未來 36 個月內該行業上漲幅度超過大盤在 5%15%；中性：預期未來 36 個月內該行業變動幅度相對大盤在-5%5%；減持：預期未來 36 個月內該行業下跌幅度超過大盤在 5%以上。行業專題研究報告 敬請參閱最后一頁特別聲明 40 掃碼獲取更多服務 特別聲明：特別聲明：國金證券股份有限公司經中國證券監督管理委員會批準，已具備證券投資咨詢業務資格。形式的復制、轉發、轉載、引用、修改、仿制、刊發，或以任何侵犯本公司版權的其他方式使用。經過書面授權的引用、刊發，需注明出處為“國金證券股份有限公司”，且不得對本報告進行任何有悖原意的刪節和修改。本報告的

147、產生基于國金證券及其研究人員認為可信的公開資料或實地調研資料，但國金證券及其研究人員對這些信息的準確性和完整性不作任何保證。本報告反映撰寫研究人員的不同設想、見解及分析方法，故本報告所載觀點可能與其他類似研究報告的觀點及市場實際情況不一致，國金證券不對使用本報告所包含的材料產生的任何直接或間接損失或與此有關的其他任何損失承擔任何責任。且本報告中的資料、意見、預測均反映報告初次公開發布時的判斷，在不作事先通知的情況下，可能會隨時調整，亦可因使用不同假設和標準、采用不同觀點和分析方法而與國金證券其它業務部門、單位或附屬機構在制作類似的其他材料時所給出的意見不同或者相反。本報告僅為參考之用，在任何地

148、區均不應被視為買賣任何證券、金融工具的要約或要約邀請。本報告提及的任何證券或金融工具均可能含有重大的風險，可能不易變賣以及不適合所有投資者。本報告所提及的證券或金融工具的價格、價值及收益可能會受匯率影響而波動。過往的業績并不能代表未來的表現?？蛻魬斂紤]到國金證券存在可能影響本報告客觀性的利益沖突，而不應視本報告為作出投資決策的唯一因素。證券研究報告是用于服務具備專業知識的投資者和投資顧問的專業產品，使用時必須經專業人士進行解讀。國金證券建議獲取報告人員應考慮本報告的任何意見或建議是否符合其特定狀況，以及（若有必要）咨詢獨立投資顧問。報告本身、報告中的信息或所表達意見也不構成投資、法律、會計或

149、稅務的最終操作建議，國金證券不就報告中的內容對最終操作建議做出任何擔保，在任何時候均不構成對任何人的個人推薦。在法律允許的情況下，國金證券的關聯機構可能會持有報告中涉及的公司所發行的證券并進行交易，并可能為這些公司正在提供或爭取提供多種金融服務。本報告并非意圖發送、發布給在當地法律或監管規則下不允許向其發送、發布該研究報告的人員。國金證券并不因收件人收到本報告而視其為國金證券的客戶。本報告對于收件人而言屬高度機密，只有符合條件的收件人才能使用。根據證券期貨投資者適當性管理辦法，本報告僅供國金證券股份有限公司客戶中風險評級高于 C3 級(含 C3 級）的投資者使用；本報告所包含的觀點及建議并未考

150、慮個別客戶的特殊狀況、目標或需要，不應被視為對特定客戶關于特定證券或金融工具的建議或策略。對于本報告中提及的任何證券或金融工具，本報告的收件人須保持自身的獨立判斷。使用國金證券研究報告進行投資，遭受任何損失，國金證券不承擔相關法律責任。若國金證券以外的任何機構或個人發送本報告，則由該機構或個人為此發送行為承擔全部責任。本報告不構成國金證券向發送本報告機構或個人的收件人提供投資建議，國金證券不為此承擔任何責任。此報告僅限于中國境內使用。國金證券版權所有，保留一切權利。上海上海 北京北京 深圳深圳 電話：021-80234211 郵箱： 郵編：201204 地址：上海浦東新區芳甸路 1088 號 紫竹國際大廈 5 樓 電話：010-85950438 郵箱： 郵編：100005 地址：北京市東城區建內大街 26 號 新聞大廈 8 層南側 電話：0755-86695353 郵箱： 郵編：518000 地址：深圳市福田區金田路 2028 號皇崗商務中心 18 樓 1806