核电行业深度研究报告(附）

　　今天分享的是储能系列深度研究报告：《 核电行业深度研究报告》。（报告出品方：德邦证券 ）报告来源于公众：《百家全行业报告》

　　核电具备多项优点，对实现“双碳”具有重要意义。核能发电是利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式，其与火力发电极其相似，只是以核反应堆及蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉，以核裂变能代替矿物燃料的化学能。核能发电过程中，不向大气排放二氧化碳等温室气体，不排放二氧化硫、氮氧化物等有害气体，相比水电、太阳能、风电等清洁能源，核电具有占地面积较小，年发电小时数高、发电量大，对电网影响小等特点。

　　专营特性较强，设备投资占比高。核电产业链以核电站为中心，上游主要是核燃料循环产业、核电设备制造产业等，下游则是通过电网公司向终端用户售电。其中核燃料环节受到国家专营限制，中核集团下属的中国原子能工业有限公司是国内唯一的核燃料生产，供应及贸易服务商;核设备生产环节主要企业有上海电气、东方电气、中国一重、哈尔滨电气等，主要分为核岛设备、常规岛设备及BOP设备，设备购置费占初期投资比例约28%-35%:核电站的投运管理环节目前只有中核，国电投、中广核华能四家核电公司持有核电运营牌照，由于真头华断而形成行业高度售中。

　　安全是核电产业发展的前提，目前国家政策支特核电发展，由于核电的特殊属性，我国核电项目均需经国务院的核准，所以国内核电产业发展对政策及政府态度的依赖较大，核电安全性是影相政府政策导向的关键因毒，我国最新核准的福销章州二期0广东展江一期核电项目要求“确的经对专全”。“律0门运行安全万无一失”。目前的着福岛核泄漏事故影响的渐行渐远以及3060双碳目标指引，国家政策对核电发展持支持态度。2022年印发的《“十四五”现代能源体系规划》要求“积极安全有序发展核电”，在确保安全的前提下，积极有序推动沿海核电项目建设，保持平稳建设节奏，合理布局新增沿海核电项目。

　　国内核电核准项目上升态势明显，千亿市场有望得到释放。“十一五”规划做出“积极发展核电”的表述后，核电每年开工数量从2006年的2台增长到2010年的9台，核准数量也在2008年达到14台，这是近年来的高峰，2011年受到福岛核泄漏事故影响，当年的核准及开工项目均为0，此后核电发展较为平缓，2016-2018更是许续3年零核准。直到2019年，核电产业逐渐复苏，2022年获核准的核电数量达到10台，是2008年以后的最高峰。中国核能行业协会预计2030年前，我国在运核电装机规模有望成为世界第一。我们测算2023-2030年核电市场空间年均可达1593亿元，核电设备市场空间年均为494亿元，乏燃料后处理厂潜在市场空间年均可达264亿元，乏燃料后处理设备潜在市场空间年均可达106亿元。随着核电核准项目以及开工项目渐次增多，相关设备企业有望充分受益。我国在运核电装机规模有望成为世界第一。我们测算2023-2030年核电市场空间年均可达159317元，核电设备市场空间年均为494亿元，少燃料后外理厂潜在市场空间年均可达264亿元，少燃料后处理设备潜在市场空间年均可达106亿元，随着核电核准项目以及开工项目渐次增多，相关设备企业有望充分受益。

　　相关标的:科新机电(专注于高端过程装备领域，为数不多的拥有资质的民营企业，核电业务迅速发展);江苏神通(核电阀门地位突出，实现了核级蝶阀、球阀等产品的全面国产化);中国一重(国际先讲核岛设备供应商和服务商，有力推动国家核电产业的安全高效发展);兰石重装(国内首家实切口产替代的民用核级极式提热器人计生产企业，核燃料贮运容器细分领域具有较高的市场占有率);中密控股(实现核主泵静压轴封的实际应用，成功打破国外厂家垄断);川仪股份(牵头自主研发核电站关键设备-1级磁浮子液位计，打破了国外垄断);海陆重工(深入核电领域20多年，国内首家配套制造核电站堆内构件吊篮简体的企业);景业智能(核工业机器人及智能装备领域的重要供应商);佳电股份(国内首家取得核级电机设计、制造许可证的企业);航天晨光(放射性废物处理系统关键设备打破国外垄断，国内核非标成套装备重要供应商);国机重装(具备核岛主设备制造资质和能力，核能产品或将实现规模化批量化发展);台海核电(核岛装备材料研制的先行者，助推中国核电高端装备强势发展)等。

　　风险提示:全球范围内无法预期的核电事故;核电政策转向保守:天然铀进口受到限制;电力市场需求增长缓慢等风险

　　核电利用核裂变释热能发电，具有占地面积较小、年发电小时数高、发电稳定等优势。核能发电是利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式，是实现低碳发电的一种重要形式。它与火力发电极其相似，只是以核反应堆及蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉，以核裂变能代替矿物燃料的化学能。核能发电过程中，不向大气排放二氧化碳等温室气体，不排放二氧化硫、氮氧化物等有害气体，相比水电、太阳能、风电等清洁能源，核电具有占地面积较小，年发电小时数高、发电量大，对电网影响小等特点。

　　发展核电对实现“双碳”具有重要意义，在中国现代化能源体系中将发挥更加重要的作用。在全球范围内，核能不仅是实现双碳战路目标的重要支柱能源，更被视为能源现代化产业的工业技术集大成者，对能源清洁低碳转型和科技转型变革具有战略性带动作用。中国发展现代化核能产业，不但是中国能源现代化发展的重要组成，还是建设科技强国乃至社会主义现代化强国的整体需要。随着新时期中国能源电力发展更加重清洁低碳和安全高效，作为能量密度大、可利用率高，可靠诉布置干负荷中心的优质清洁能源品种，核能在未来中国现代化能源体系中将发挥更加重要的作用，其中核电还将作为中国装备产业“走出去”的重要名片之一，为中国与有关国家开展双边合作提供重要议题。

　　核裂变现象的发现促进核能利用发展，苏联建成世界第一座核电站。1938年德国科学家奥托:哈恩发现了核裂变现象，此后因战争的原因，核研究被提上了议事日程。1942年12月2日费米在梦加哥实现了世界上第一次受控的自持连式反应，被人称为“登上了原子能新”。从1941年开始，美国着手建立用干第一颗爆炸式链式反应，曼哈顿计划的辉煌以1945年在阿拉莫斯的首爆为标志，随后在广岛和长崎上空进行了爆炸，1954年前苏联建成世界首座核电站，1961年美国建成世界第一座商用核电站，此后核电网经几十年的发展，压水堆已做到电功率最大可达1450MW;热能/电能转换效率从28%提高到33%;每年运行时间可稳定在70%以上，其使用效率及经济性已达到或超过燃煤电站

　　核电站历经70余年发展，核电站渐行渐近。自1951年12月美国实验增殖堆1号(EBR1)首次利用核能发电以来，核电站技术方案大致可分为四代。第一代属于原型堆核电厂，主要目的是为了通过试验示范形式来验证其核电在工程实施上的可行性;第二代主要是实现商业化。标准化，系列化、批量化，以提高经济性;第三代各国有各种不同看法，代表有美国AP1000，法国EPR，我国华龙一号等:核能系统料念(有别干核电技术或先讲反应堆)由美国在上世纪90年代未提出，随后美，法、日、英等国家组建了“核能系统国际论坛(GIF)”，GIF计划总目标在2030年左右向市场推出能够解决核能经济性、安全性、废物处理和防止核扩散问题的核能系统(Gen-IV)

　　受安全事故影响较大，多年来全球核电平缓发展。纵观全球核电自上世纪90年代以来的发展，可以发现核电总装机容量外干平稳上升的态势。1990年全球核电装机容量为318.3GW，到2022年末约为393.7GW，发展32年来核电总装机量的年均复合增速仅为0.67%。从2003年开始全球核电曾迎来快速发展期，2003年全球核电开工建设容量仅0.2GW，此后连年上升，2008年开工建设的核电容量达到10.7GW，此后连续2年均保持在10GW以上。但是2011年发生的福岛核泄漏事故中断了这一发展势头，当年新开工的核电容量仅1.9GW，关停的核电容量却达到了11.4GW

　　美法中装机占比超全球50%，机组单位容量持续提升。根据IAEA的数据，截至2023年4月底，全球核电总装机量约390GW，装机量最多的国家前三分别为美国、法国和中国，装机量分别为95.8GW、61.4GW、55.1GW，占全球总装机比例分别为24.55%、15.72%、14.11%，合计超过50%。从机组数量对应的总装机量来看，上世纪90年代以来机组单位容量处于持续提升状态，1990年全球范围内平均单个机组容量为765MW，目前年平均单个机组容量已经提高到了约900MW.

　　核电发展30年，在建机组装机容量全球第一。浙江海盐是中国核电的发源地，自从我国第一座核电厂--秦山核电厂1991年末并网发电以来，国内核能发电的应用已经走过30多年历史。2022年我国新核准5个核电项目共10台机组，新开工核电机组5台，截至2022年底，我国商运核电机组53台，总装机容量约55.6GW，仅次于美国、法国，位列全球第三，核电总装机容量占全国电力装机总量的2.2%;全年核电发电量为4177.8亿千瓦时，同比增加2.5%，约占全国总发电量的4.7%，核能发电量居全球第二:我国在建核电机组23台，总装机容量2549万千瓦，在建机组装机容量继续保持全球第一。

　　核电站主要在沿海地区分布，主要核电堆型设备国产化率达90%以上，我国投运的核电机组分布在沿海8个省区，从北至南依次为辽宁省、山东省、江苏省、浙江省、福建省、广东省、广西壮族自治区和海南省。2022年国内核电主设备累计交付54台套，交付数量创近五年新高，其中“国和一号”湿绕组电机主泵和屏蔽电机主泵，示范快堆1号机组堆从支承、热交换器、新组件装器机，提升机等一批首台套核电关键费备实现交付，我国孩电装备自主化和国产化能力讲一步提升，主要核电维型设备国产化率达90%以上

　　核聚变能释放出更多能量，可以成为未来聚变动力堆的基础。核能的释放主要分为核聚变和核裂变，其中核聚变是由两个以上的较轻原子核结合成一个较重的原子核的核反应过程，聚变反应会释放出巨大的能量--是核刻变反应的四倍，而目聚变反应可以成为未来聚变动力堆的基础，各种计划要求第一代核聚变反应堆使用氙(重氢)和氙(超重氦)的混合物。理论上，只要有几克这些反应物，就有可能产生一太(万亿)焦耳的能量，这大约是发达国家的一个人在60年内所需要的量。

　　核聚变优点众多，但作为能源需以可控为前提。相比核裂变，聚变拥有众多优势，聚变燃料丰富目容易获得;未来的聚变反应堆不会产生高放射性、长寿命的核废物;聚变反应堆几乎不可能发生熔股，只要不维持高温高压就能立即停止反应，氧弹就是利用核堅变的能量，但其反应速率是不可控的，所以相安全利用核聚变发电，必须实现可控的核堅变

　　核聚变条件苛刻，商业化任重道远。由于原子核间有很强的静电排斥力，只有在一亿摄氏度的超高温下，轻核才有足够的能量克服阻力发生聚变，一旦原子核克服了这种排斥力并进入非常近的范围，它们之间的核吸引力将超讨电排后力，从而实现聚变。原子核的静电后力与其所带的电荷成正比，因此原子序数越小，质子数越少的轻核聚变所需的动能(温度)就越低。所以只有一些较经的原子核(例如气、氙、氙、氙、锂等)才容易发生核聚变，目众多原子核以须被约束在一个小空间内，以增加碰撞的机会。2022年12月13日，美国能源部宣布首次成功在可控核堅变反应中实现“净能量增益”，这是在实验室中首次实现聚变产生的能量超过消耗的能量一-但并未实现工程收支平衡，距离发电所需的实际能量增益，还有很长的路要走。

　　核裂变是目前核电站发电运用的主要原理，由中子撞击原子核产生。核电站目前主要是利用铀原子核裂变所发出的巨大能量来发电。