（報(bào)告出品方/作者：民生證券，李哲）1 基荷能源不二選擇，核電設(shè)備迎來巨大市場(chǎng)空間1.1 核電是基荷能源重要組成部分，建設(shè)有望提速核電，是指

（報(bào)告出品方/作者：民生證券，李哲）

1 基荷能源不二選擇，核電設(shè)備迎來巨大市場(chǎng)空間

1.1 核電是基荷能源重要組成部分，建設(shè)有望提速

核電，是指利用核反應(yīng)堆中核裂變所釋放出的熱能進(jìn)行發(fā)電的方式，具有高能效、污染小、 環(huán)境友好、單機(jī)容量大、發(fā)電量穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì)。相較于風(fēng)電、光電等能源，核電在一次裝料后可連 續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行至少 12～18 個(gè)月，且占地面積相對(duì)較小，是未來基荷能源的重要組成部分。

2016-2018 年間，我國(guó)幾乎暫停了新增核電項(xiàng)目的審批，核電連續(xù)三年“零核準(zhǔn)”，業(yè)內(nèi)普 遍認(rèn)為，重要原因之一在于當(dāng)時(shí)在建的三門核電、臺(tái)山核電等三代核電項(xiàng)目均存在延期，遲遲未 能投產(chǎn)，三代核電技術(shù)有待驗(yàn)證。然而，隨著在建機(jī)組密集投產(chǎn)，三代核電技術(shù)得到驗(yàn)證，2019 年我國(guó)核電機(jī)組核準(zhǔn)數(shù)量打破“零核準(zhǔn)“，并呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，2019 年、2020 年分別新增核準(zhǔn) 機(jī)組 4 臺(tái)。2021 年新核準(zhǔn)機(jī)組 5 臺(tái)（4 大 1 小），分別是：1）海南昌江多用途模塊式小型堆科 技示范工程項(xiàng)目“玲瓏一號(hào)”125MW；2）江蘇田灣核電 7、8 號(hào)機(jī)組“VVER-1200/V491”， 單臺(tái)機(jī)組容量 1274MW；3）遼寧徐大堡核電 3、4 號(hào)機(jī)組“VVER-1200/V491”，單臺(tái)機(jī)組容 量 1274MW，合計(jì) 5.22GW。

“碳中和”背景下，核電不可或缺。2021 年 10 月 26 日，國(guó)務(wù)院印發(fā) 2030 年前碳達(dá)峰行 動(dòng)方案。提出到 2025 年，非化石能源消費(fèi)比重達(dá)到 20%左右，到 2030 年，非化石能源消費(fèi)比 重達(dá)到 25%左右。核電作為清潔、穩(wěn)定的基荷能源，在全社會(huì)用電量不斷提升，煤電新增項(xiàng)目大 幅減少的背景下，是我國(guó)實(shí)現(xiàn)碳中和的一個(gè)重要選擇。與燃煤發(fā)電相比，2020 年全年核能發(fā)電 相當(dāng)于減少燃燒標(biāo)準(zhǔn)煤 10474.19 萬噸，減少排放二氧化碳 27442.38 萬噸、二氧化硫 89.03 萬 噸、氮氧化物 77.51 萬噸，相當(dāng)于造林 77.14 萬公頃。根據(jù)歐洲核能協(xié)會(huì)公布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，1000 克標(biāo)準(zhǔn)煤、礦物油及鈾分別產(chǎn)生約 8 千瓦時(shí)、12 千瓦時(shí)及 24 兆瓦時(shí)的電力。

而隨著全球“碳中和”趨勢(shì)的發(fā)展，核電的作用也將得到進(jìn)一步認(rèn)可。目前，全球共有 72 個(gè)國(guó)家已經(jīng)或計(jì)劃發(fā)展核電，其中“一帶一路”沿線國(guó)家有 41 個(gè)，隨著中國(guó)“華龍一號(hào)”獲得 海外認(rèn)可，中國(guó)核電也將實(shí)現(xiàn)從“引進(jìn)來”到“走出去”的過程。

1.2 三代核電全面發(fā)展，國(guó)內(nèi)首臺(tái)“華龍一號(hào)”已穩(wěn)定商運(yùn)一年

核電技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了一代、二代、三代到四代的演變。一代核電站始建于上世紀(jì) 50 年代， 蘇聯(lián) 5000 千瓦的實(shí)驗(yàn)性核電站和美國(guó) 9 萬千瓦的原型核電站證明了利用核能發(fā)電的可行性。二 代核電站，于上世紀(jì) 60 年代后期在一代基礎(chǔ)上陸續(xù)建成了功率在 30 萬千萬以上的壓水堆、沸 水堆、重水堆等核電機(jī)組，使核電的經(jīng)濟(jì)性得到證明，目前世界上運(yùn)行的 400 余座機(jī)組絕大多數(shù) （包括中國(guó)大陸大部分核電站）是在這一時(shí)期建成。三代核電技術(shù)，是上世紀(jì) 90 年代，為解決 三里島和切爾諾貝利事件負(fù)面影響，美國(guó)和歐洲先后出臺(tái)“先進(jìn)輕水堆用戶要求”文件和“歐洲 用戶對(duì)輕水堆核電站的要求”，在安全性和人因工程方面做出了更明確要求，國(guó)際上將滿足這兩 份文件之一的核電機(jī)組成為第三代核電機(jī)組。

浙江三門核電站是我國(guó)首個(gè)采用三代核電技術(shù)的核電項(xiàng)目，率先采用第三代先進(jìn)壓水堆 AP1000 技術(shù)，其 1 號(hào)機(jī)組是全球首座 AP1000 核電機(jī)組，三門核電站一期于 2009 年 4 月開 工，歷史 9 年于 2018 年 6 月首次并網(wǎng)發(fā)電，成為全球首臺(tái)并網(wǎng)發(fā)電的 EPR 三代核電機(jī)組。

“華龍一號(hào)”核電技術(shù)，是中核 ACP1000 和中廣核 ACPR1000+兩種技術(shù)的融合，被稱為 “我國(guó)自主研發(fā)的三代核電技術(shù)路線”。2021 年 1 月 30 日，中核集團(tuán)宣布華龍一號(hào)全球首堆中 核集團(tuán)福建福清 5 號(hào)機(jī)組投入商業(yè)運(yùn)行，標(biāo)志著我國(guó)在三代核電技術(shù)領(lǐng)域躋身世界全列，成為繼 美國(guó)、法國(guó)、俄羅斯國(guó)家之后真正掌握自主三代核電技術(shù)的國(guó)家。華龍一號(hào)首堆所有核心設(shè)備均 已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)，所有設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率達(dá) 88%。2021 年 5 月 20 日 1 時(shí) 15 分，“華龍一號(hào)”海外首 堆工程——巴基斯坦卡拉奇 2 號(hào)機(jī)組正式投入商業(yè)運(yùn)行。2022 年 1 月 1 日，中核集團(tuán)福清核 電 6 號(hào)機(jī)組首次并網(wǎng)成功，成為全球第三臺(tái)、我國(guó)第二臺(tái)華龍一號(hào)并網(wǎng)發(fā)電機(jī)組。

第四代核電技術(shù)蓄勢(shì)待發(fā)。四代核電是由美國(guó)能源部發(fā)起，并聯(lián)合法國(guó)、英國(guó)、日本等 9 個(gè) 國(guó)家共同研究的下一代核電技術(shù)，目前仍處于開發(fā)階段，預(yù)計(jì)可在 2030 年左右投入應(yīng)用。第四 代核能系統(tǒng)改用钚-239 作燃料，將滿足安全、經(jīng)濟(jì)、可持續(xù)發(fā)展、極少的廢物生成、燃料增殖 的風(fēng)險(xiǎn)低、防止核擴(kuò)散等基本要求。第四代核能的發(fā)展將進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)我國(guó)核電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2021 年 12 月 20 日并網(wǎng)發(fā)電的山東省榮成市的華能石島灣核電廠就屬于第四代核電技術(shù)，采用高溫 氣冷堆堆型，這也是全球首座第四代核電機(jī)組。石島灣高溫氣冷堆包含兩個(gè) 10 萬千瓦的反應(yīng)堆，總裝機(jī) 20 萬千瓦。華能集團(tuán)表示，示范工程機(jī)組各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)正常，反應(yīng)堆、汽輪發(fā)電機(jī)及相 關(guān)系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，1 號(hào)反應(yīng)堆正穩(wěn)步向單堆滿功率推進(jìn)，2 號(hào)反應(yīng)堆并網(wǎng)發(fā)電前各項(xiàng)試驗(yàn)有 序開展。雙堆有望于 2022 年年中全面投入商運(yùn)。

1.3 “玲瓏一號(hào)”獲核準(zhǔn)，小堆技術(shù)初露鋒芒

小堆，即小型核動(dòng)力堆，指小型且簡(jiǎn)單的核能發(fā)電和產(chǎn)熱機(jī)組。隨著上個(gè)世紀(jì) 50 年代有核 電生產(chǎn)以來，反應(yīng)堆的規(guī)模已從 60MWe 增加至 1300MWe 以上。國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)（IAEA）將 "小型"定義為 300 MWe 以下。

小堆技術(shù)是中核集團(tuán)基于 60 多年核電建造、運(yùn)營(yíng)管理經(jīng)驗(yàn)自主研發(fā)的新型核能綜合利用技 術(shù)，具有零污染、零排放、宜退役、選址靈活的特點(diǎn)。機(jī)組運(yùn)行期間，反應(yīng)堆長(zhǎng)期處于船體吃水 線以下，大海為天然熱阱，采用小堆技術(shù)有利于堆芯冷卻，技術(shù)上可以做到取消場(chǎng)外應(yīng)急，固有 安全性高。小型核反應(yīng)堆的熱功率低于 1000MW，在安全性、多用途、靈活性方面有不可替代 的優(yōu)勢(shì)，屬于典型的軍民兩用技術(shù)。

小型核反應(yīng)堆最早在 20 世紀(jì) 50 年代首先由美國(guó)用于軍事領(lǐng)域，民用領(lǐng)域商業(yè)化運(yùn)行規(guī)模 較大的僅有俄羅斯一個(gè)國(guó)家，我國(guó)隨著“玲龍一號(hào)”示范工程的啟動(dòng)運(yùn)行，可能是下一個(gè)商業(yè)化 推廣取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展的國(guó)家。在民用領(lǐng)域，小堆可用作城市供暖、偏遠(yuǎn)地區(qū)供電、海水淡化、深 海開發(fā)、破冰船能源供給等。目前小堆在全球范圍內(nèi)已廣泛用于破冰船、浮動(dòng)核能平臺(tái)等民用領(lǐng) 域。

2010 年，中核集團(tuán)正式啟動(dòng)“玲瓏一號(hào)”專項(xiàng)科研工作， 2016 年通過 IAEA 通用安全審 查，2017 年，海南昌江“玲龍一號(hào)”示范工程正式開始前期工作，并于 2019 年正式啟動(dòng)該示 范工程。2021年 6月 3日獲國(guó)務(wù)院核準(zhǔn)，海南小堆示范項(xiàng)目中核集團(tuán)的“玲龍一號(hào)”（ACP1000） 小型堆核電機(jī)組技術(shù)，單臺(tái)機(jī)組容量為 12.5 萬千瓦。

“玲龍一號(hào)”在現(xiàn)有成熟壓水堆核電技術(shù)基礎(chǔ)上，采用“一體化”反應(yīng)堆設(shè)計(jì)和“非能動(dòng)” 安全系統(tǒng)，其安全性能達(dá)到第三代核能系統(tǒng)技術(shù)水平。國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)審查認(rèn)為，“玲龍一號(hào)” 是個(gè)創(chuàng)新的小型壓水堆設(shè)計(jì)，采用的“固有安全+非能動(dòng)”的安全設(shè)計(jì)，能夠處理極端環(huán)境條件 和多種故障，達(dá)到國(guó)際和國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。

1.4 “十四五”有望年均批復(fù) 7-8 臺(tái)，設(shè)備市場(chǎng)空間或達(dá) 600 億

2020 年，我國(guó)商運(yùn)核電機(jī)組達(dá)到 48 臺(tái)，總裝機(jī)容量為 4988 萬千瓦，裝機(jī)量?jī)H次于美國(guó)、法國(guó)，位列全球第三，核電總裝機(jī)容量占全國(guó)電力裝機(jī)總量 的 2.27%。截至 2021 年 9 月 30 日，我國(guó)運(yùn)行核電機(jī)組共 52 臺(tái)（不含中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)），比 2020 年 新增 4 臺(tái)，裝機(jī)容量為 5349 萬千瓦（額定裝機(jī)容量）。

隨著 2022 年 1 月 1 日國(guó)內(nèi)第二臺(tái)華龍一號(hào)機(jī)組福清核電站 6 號(hào)機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電，我國(guó)并網(wǎng) 發(fā)電機(jī)組達(dá)到 53 臺(tái)，總裝機(jī)容量 5463.695 萬千瓦，僅次于美國(guó)的 93 臺(tái) 9552.3 萬千瓦和法 國(guó)的 56 臺(tái) 6137 萬千瓦，繼續(xù)位居世界第三位。據(jù)中核智庫(kù)預(yù)測(cè)，如果法國(guó)按照電力結(jié)構(gòu) PPE 計(jì)劃每年關(guān)閉同等數(shù)量的核電機(jī)組，我國(guó)在運(yùn)核電裝機(jī)容量將在 2024 年超過法國(guó)，達(dá)到世界第二位。

目前，我國(guó)核電機(jī)組均分布于廣東、浙江、福建、江蘇等沿海省份。一方面，核裂變過程中 會(huì)產(chǎn)生巨大熱量，需穩(wěn)定的冷卻水源，海洋比河或者湖水更具優(yōu)勢(shì)。另一方面，東部沿海地區(qū)經(jīng) 濟(jì)發(fā)展速度快，電力需求旺盛，靠近市場(chǎng)建設(shè)核電站有利于減少電力長(zhǎng)距離傳輸過程中的損耗。 除此之外，核電站所需大件設(shè)備更適合通過海運(yùn)運(yùn)輸，因此形成了當(dāng)前核電機(jī)組沿海建設(shè)的格局。 但目前沿海適合新建核電站的廠址已經(jīng)越來越少，加上內(nèi)陸電力需求增加，未來在內(nèi)陸啟動(dòng)核電 站是大勢(shì)所趨。

根據(jù)《十四五規(guī)劃和 2035 年愿景目標(biāo)綱要》，“十四五”期間，我國(guó)核電運(yùn)行裝機(jī)容量達(dá)到 7000 萬千瓦。此外，根據(jù)中國(guó)核能行業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布的《中國(guó)核能年度發(fā)展與展望(2020)》中的預(yù) 測(cè)數(shù)據(jù)顯示，到 2025 年，我國(guó)在運(yùn)核電裝機(jī)達(dá)到 7000 萬千瓦，在建 3000 萬千瓦，而到 2035 年，在運(yùn)和在建核電裝機(jī)容量合計(jì)將達(dá)到 2 億千瓦。按照每臺(tái)核電機(jī)組 100 萬千瓦裝機(jī)容量計(jì) 算，2022-2025 年間，核電建設(shè)有望按照平均每年 7-8 臺(tái)機(jī)組推進(jìn)。

設(shè)備市場(chǎng)市場(chǎng)空間或達(dá)千億。參考頭豹研究院數(shù)據(jù)，核電站每千瓦建造成本 1.1-1.8 萬元， 而設(shè)備市場(chǎng)空間占比約為建造成本的一半，根據(jù)此前預(yù)計(jì)平均每年以 7-8 臺(tái)機(jī)組推進(jìn)，那么 2022-2025 年平均每年核電市場(chǎng)空間約為 825-1350 億元，其中核電設(shè)備市場(chǎng)空間約為 413- 675 億元。（報(bào)告來源：未來智庫(kù)）

2 核電產(chǎn)業(yè)鏈概述

核電產(chǎn)業(yè)鏈包括上游原料及設(shè)備供應(yīng)、中游核電站的建設(shè)于運(yùn)營(yíng)，以及下游的發(fā)電及后處理。

2.1 上游：原材料及設(shè)備供應(yīng)

2.1.1 核燃料供應(yīng)

核燃料是指含有易裂變核素，能夠在反應(yīng)堆內(nèi)實(shí)現(xiàn)自持鏈?zhǔn)胶肆炎兎磻?yīng)的物質(zhì)。核燃料棒最 核心的材料是二氧化鈾，由天然鈾提煉而成，鈾礦需經(jīng)過勘探開采、水冶、鈾轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)中，天然鈾所占比例最高，達(dá) 到 49%。然而我國(guó)鈾礦資源并不豐富，主要依賴進(jìn)口，僅占全球 1.3%。

從行業(yè)壁壘來看，一方面，該行業(yè)具有國(guó)家安全意義，我國(guó)僅中核集團(tuán)及中廣核有資格從事 鈾礦開采和進(jìn)出口業(yè)務(wù)；另一方面，核燃料元件研制技術(shù)難度極高，因此當(dāng)前中國(guó)核燃料制造由 中核集團(tuán)旗下的中核北方核燃料元件有限公司和中核建中燃料元件有限公司壟斷，核燃料元件企 業(yè)議價(jià)能力極強(qiáng)。

2.1.2 核電設(shè)備

核電設(shè)備即核電站的組成設(shè)備，在核電站固定資產(chǎn)投資中核電設(shè)備投資占 50%左右，是核 電投資最主要的環(huán)節(jié)，核電自主化程度主要取決于核電設(shè)備自主化程度。核電設(shè)備包括核島（NI）、 常規(guī)島（CI）和輔助設(shè)備（BOP）三部分，按照三部分分別占核電設(shè)備投資的 58%、22%、20% 計(jì)算，則三部分分別占電站總投資的 29%、11%和 10%。

核島是整個(gè)核電站的核心，是承擔(dān)熱核反應(yīng)的主要部分，負(fù)責(zé)將核能轉(zhuǎn)化為熱能，是核電站 中工藝最復(fù)雜、投入成本最高的部分。核島主設(shè)備主要包括核反應(yīng)堆（包括堆芯、壓力容器、堆 內(nèi)構(gòu)件）、反應(yīng)堆冷卻劑泵、蒸汽發(fā)生器、控制棒及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、穩(wěn)壓器、主管道等。

常規(guī)島利用蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電，負(fù)責(zé)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。主要由管道系統(tǒng)及 冷凝器、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、汽水分離再熱器組成。由于火電、水電等其他類型發(fā)電站發(fā)電原理與 核電類似，均是由機(jī)械能帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換為電能，常規(guī)島設(shè)備除供應(yīng)于核電外，同時(shí)還供應(yīng)火電、 水電等其他發(fā)電類型。因此，除部分核心設(shè)備外，其余設(shè)備的成本相對(duì)較低。

輔助系統(tǒng)（BOP）主要包括數(shù)字化控制系統(tǒng)、暖通系統(tǒng)、空冷設(shè)備與裝卸料機(jī)，用于保障核 電站平穩(wěn)運(yùn)行。

2.2 中游：核電站建設(shè)及運(yùn)營(yíng)

核電產(chǎn)業(yè)的中游是核電站的建設(shè)及運(yùn)營(yíng)。核電站建設(shè)是包括前期策劃、初步可行性研究、可行性研究、設(shè)計(jì)、采購(gòu)、設(shè)備監(jiān)造、施工、 安裝、調(diào)試、移交運(yùn)營(yíng)等一系列過程的總集成，流程包括核電站設(shè)計(jì)、土建施工與設(shè)備安裝、調(diào) 試等流程。

核電站設(shè)計(jì)：核電站設(shè)計(jì)是指根據(jù)建設(shè)工程的要求，對(duì)建設(shè)工程所需的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、資源、 環(huán)境等條件進(jìn)行綜合分析、論證，編制建設(shè)工程設(shè)計(jì)文件的活動(dòng)；核電設(shè)備制造包括核島設(shè)備、 常規(guī)島設(shè)備和輔助設(shè)備系統(tǒng)（BOP）等設(shè)備的制造。

土建施工與設(shè)備安裝：土建施工與設(shè)備安裝是根據(jù)工程所確定的標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)文件、圖紙，經(jīng) 過現(xiàn)場(chǎng)土建和安裝施工的集成，最終把設(shè)計(jì)藍(lán)圖轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)完整、功能齊全的核電站，主要包括 核島、常規(guī)島及 BOP 廠房的施工和建設(shè)。

調(diào)試：調(diào)試是核電站設(shè)計(jì)、制造、施工、安裝完成后，用調(diào)整試驗(yàn)的手段進(jìn)行質(zhì)量和性能符 合性的檢驗(yàn)，檢查缺陷和消除缺陷的過程。

核電站運(yùn)營(yíng)是指核電站發(fā)電及日常維護(hù)管理工作。核電站的運(yùn)營(yíng)成本主要由折舊、維護(hù)和燃 料成本構(gòu)成。核電項(xiàng)目前期投入昂貴，導(dǎo)致折舊成本較高。一般而言，項(xiàng)目投產(chǎn)后，折舊在運(yùn)營(yíng) 商的營(yíng)業(yè)成本中占比接近 40%，而火電僅達(dá) 15%左右。因此，核電運(yùn)營(yíng)商具備現(xiàn)金流充沛的特 點(diǎn)。

核電產(chǎn)業(yè)鏈中游主要為核電站建設(shè)及運(yùn)營(yíng)方，其中核電站運(yùn)營(yíng)的代表企業(yè)有中國(guó)廣核、中國(guó) 核電、大唐發(fā)電等。

2.3 下游：發(fā)電及后處理市場(chǎng)

核電產(chǎn)業(yè)的下游是發(fā)電和后處理市場(chǎng)。核能發(fā)電是利用核反應(yīng)堆中核裂變所釋放出的熱能進(jìn)行發(fā)電，它是實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)電的一種重要 方式。核能發(fā)電利用鈾燃料進(jìn)行核分裂連鎖反應(yīng)所產(chǎn)生的熱，將水加熱成高溫高壓，核反應(yīng)所放 出的熱量較燃燒化石燃料所放出的能量要高很多（相差約百萬倍），而所需要的燃料體積與火力 電廠相比少很多。

近年來，中國(guó)核能發(fā)電量持續(xù)上漲。2016 年中國(guó)核能發(fā)電量 2105.2 億千瓦時(shí)，2020 年中 國(guó)核能發(fā)電量 3662.4 億千瓦時(shí)，復(fù)合增長(zhǎng)率 14.8%。2021 年 1-11 月，中國(guó)核能發(fā)電量 3702 億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng) 11.9%。

從區(qū)域占比來看，核能發(fā)電主要集中華東地區(qū)、華南地區(qū)、東北地區(qū)。2020 年華東地區(qū)核 能發(fā)電量最高，占比 52.2%，華南地區(qū)緊隨其后，核能發(fā)電量占比 38.9%。東北地區(qū)核能發(fā)電量 占比 8.9%。這主要是由于我國(guó)核電站主要分布于東部沿海地區(qū)，目前建有核電站的省份包括遼 寧、山東、江蘇、浙江、福建、廣東、廣西、海南等 8 個(gè)省份，在運(yùn)在建核電機(jī)組分布在 21 個(gè) 核電站。

核廢料處理主要是對(duì)核廢料短期存放、后期處理、運(yùn)輸、永久掩埋等工作。核廢料泛指在核 燃料生產(chǎn)、加工和核反應(yīng)堆用過的不再需要的并具有放射性的廢料。按照比活度可以分為高、中、 低放射性核廢料。代表性企業(yè)包括通裕重工、中廣核技、遠(yuǎn)達(dá)環(huán)保等。

高放廢料又稱乏燃料，在核廢料中占比小約 3%，輻射量卻占總量的 95%，其處置方式分兩 種：一是開放式核燃料循環(huán)，將乏燃料作為放射性廢物直接最終處理；二是閉式核燃料循環(huán)：從 乏燃料中回收的鈾、環(huán)等易裂變材料加工制成核燃料組件，提高燃料使用率，其他廢物做深地質(zhì) 處理。

中低廢料由于產(chǎn)生量巨大，在其處理的過程中最關(guān)心的問題就是如何在安全處理的前提下實(shí) 現(xiàn)廢物最小化。我國(guó)對(duì)中低放廢料采取“區(qū)域處置”策略，使得處置場(chǎng)靠近廢料生產(chǎn)地。（報(bào)告來源：未來智庫(kù)）

3 新建項(xiàng)目帶來巨大設(shè)備市場(chǎng)空間

3.1 核電發(fā)電原理

3.1.1 三代核電發(fā)電原理

輕原子核的融合和重原子核的分裂的過程可以釋放大量能量，分別成為核聚變能和核裂變能。 而核電就是利用鈾裂變所釋放的熱能進(jìn)行發(fā)電。在核裂變過程中，中子撞擊鈾原子核，發(fā)生受控 的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，產(chǎn)生熱能，生成蒸汽，從而推動(dòng)汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，產(chǎn)生電力。沸水堆核 電站冷卻輕水直接在壓力容器內(nèi)形成蒸汽，壓水堆與重水堆還需添加穩(wěn)壓器與蒸發(fā)器形成二回路。 二回路由汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)與冷卻系統(tǒng)組成。冷卻劑將反應(yīng)堆中的熱量轉(zhuǎn)換為蒸汽輸送至常規(guī)島， 蒸汽帶動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生機(jī)械能，機(jī)械能傳遞至發(fā)電機(jī)后轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋Ｕ羝麕?dòng)汽輪機(jī)后，輸送 至冷凝器進(jìn)行液化形成新的冷卻劑。

核電設(shè)備分為核島、常規(guī)島、輔助系統(tǒng)三部分。其中核島為整個(gè)核電站的核心，是承擔(dān)熱核 反應(yīng)的主要部分，負(fù)責(zé)將核能轉(zhuǎn)換為熱能。核島中的核心部分為反應(yīng)堆，反應(yīng)堆由堆芯燃料、控 制棒及冷卻劑組成。堆芯裂變產(chǎn)生中子與能量，控制棒則用于調(diào)節(jié)反應(yīng)堆功率。核島設(shè)備的技術(shù) 含量最高，同樣也是也是投入成本最高的部分。常規(guī)島利用蒸汽推動(dòng)汽輪帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電。輔助 系統(tǒng)（BOP）主要包括數(shù)字化控制系統(tǒng)、暖通系統(tǒng)、空冷設(shè)備與卸料機(jī)，用于保障核電站平穩(wěn)運(yùn) 行。

為防止反應(yīng)內(nèi)熱量過高，通常使用輕水或重水作為冷卻劑降低反應(yīng)堆內(nèi)溫度。因此，根據(jù)冷 卻劑，又可將反應(yīng)堆分為輕水堆、重水堆及快中子堆，其中輕水堆根據(jù)輕水形態(tài)又可分為壓水堆 與沸水堆。目前，我國(guó)絕大多數(shù)商運(yùn)機(jī)組使用的堆型都是壓水堆。

3.1.2 四代核電發(fā)電原理

相比三代核電，第四代核能系統(tǒng)是一種具有更好的安全性、經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力、核廢物量少，可有 效防止核擴(kuò)散的先進(jìn)核能系統(tǒng)，目前處于原型堆技術(shù)研發(fā)階段。目前，國(guó)際上公認(rèn)有六種第四代 裂變核反應(yīng)堆型：超高溫氣冷堆、超臨界水堆、氣冷快堆、鉛冷快堆、鈉冷快堆和熔鹽堆。例如， 2021 年 12 月 20 日并網(wǎng)發(fā)電的山東省榮成市的華能石島灣核電廠就屬于第四代核電技術(shù)，采用 高溫氣冷堆堆型，這也是全球首座第四代核電機(jī)組。除此之外，福建霞浦核電廠址目前正在投資 建設(shè)分別有 60 萬千瓦高溫氣冷堆核電機(jī)組，以及 60 萬千瓦的快堆示范項(xiàng)目，其中快堆示范項(xiàng) 目就是采用鈉冷快堆。

1.高溫氣冷堆

以高溫氣冷堆為例，相比三代技術(shù)，其在燃料和反應(yīng)堆方面都進(jìn)行了優(yōu)化。一方面，相比三 代技術(shù)中的燃料棒，高溫氣冷堆將燃料做成直徑只有 0.5 毫米的顆粒，再分散于高溫石墨做成的 燃料球中，只要溫度不超過 1600 度，反應(yīng)就就會(huì)在球內(nèi)進(jìn)行，不會(huì)發(fā)生反射性物質(zhì)外泄。另外， 燃料顆粒中還會(huì)添加鈾 238 這種與鈾 235 特性差別很大的原子，當(dāng)鈾 235 反應(yīng)劇烈時(shí)，鈾 238 可以利用其不活躍的特性抑制鈾 235 過快裂變，增加了天然的安全防護(hù)。

另一方面，高溫氣冷堆產(chǎn)生的熱量是由氦氣作為冷卻劑帶走，氦氣從反應(yīng)堆頂部進(jìn)入堆芯，

入口溫度薇 250 度，通過堆芯后，氦氣溫度達(dá)到 700 度，相比之下，壓水堆的入口、出口溫度 分別為 290 度、325 度。由于氦氣性質(zhì)穩(wěn)定，且始終為氣態(tài)，因此可以降低一回路冷卻劑的放射 性，并避免了冷卻水沸騰的風(fēng)險(xiǎn)。另外，從功率上看，壓水堆的功率密度解禁額 100MW/立方 米，而高溫氣冷堆的功率密度通常在 3MW/立方米一下，在如此低的功率密度下，即使出現(xiàn)緊急 停堆等事故，衰變熱也可以通過自然氣冷卻循環(huán)帶走，杜絕了堆熔的風(fēng)險(xiǎn)，因此，高溫氣冷堆也 被成為“不會(huì)熔毀的反應(yīng)堆”，高溫氣冷堆核電站也被譽(yù)為“最安全的核電站”。未來，高溫氣冷 堆有望為鋼鐵、燃料、化工等部門提供熱能，實(shí)現(xiàn)制氫、石油、天然氣里欸額、煤氣化鄧新工藝， 開辟核能利用的新途徑。

2.鈉冷快堆

常規(guī)的裂變反應(yīng)堆將鈾-235 作為燃料，需要水等物質(zhì)將反應(yīng)中產(chǎn)生的高速的快中子減速成 慢中子，從而加強(qiáng)鈾 235 的裂變效率。然而，一般輕水堆采用 3-4%濃縮鈾 235 為原料，即真 正參與核反應(yīng)的原料只有 3-4%，余下的則是會(huì)產(chǎn)生輻射的鈾-238 廢料，鈾-238 不能由中子直 接激發(fā)裂變產(chǎn)生能量，這也是造成當(dāng)前核廢料處理難題的一大原因。

相比之下，快中子反應(yīng)堆使用钚-239 作為燃料，反應(yīng)產(chǎn)生的快中子不經(jīng)減速處理直接與外 圍堆放的鈾-238 反應(yīng)，將鈾-238 變成钚-239，繼續(xù)參與裂變。這既解決了核廢料處理的問題， 又解決了鈾-235 燃料不足的問題。另外，與常規(guī)裂變反應(yīng)不同的是，在快堆中，水的散熱速度 不足，因此使用鉛或鈉作為冷卻劑。

不過，使用鉛或純鈉，在實(shí)際反應(yīng)器中使用的其他的材料需要持續(xù)加熱冷卻劑使之保持液態(tài)， 而使用鈉鉀合金（NaK）就可以克服這一問題。由于鈉鉀合金呈液態(tài)中的粒子可以對(duì)流，而且內(nèi) 部有大量的自由電子，因此具備對(duì)流導(dǎo)熱、傳導(dǎo)導(dǎo)熱兩種高效率的導(dǎo)熱方式，導(dǎo)熱能力較強(qiáng)。

3.2 核島設(shè)備: 核心設(shè)備仍為國(guó)企壟斷，民企在細(xì)分領(lǐng)域活躍度提升

核島是整個(gè)核電站的核心，承擔(dān)熱核反應(yīng)的主要部分，也是核電站投資建設(shè)中成本占比最高 的一環(huán)，占設(shè)備投資成本 58%。核島的作用是將核能轉(zhuǎn)化為熱能，是核電站中工藝最復(fù)雜，主設(shè) 備包括核反應(yīng)堆（包括堆芯、壓力容器、堆內(nèi)構(gòu)件）、主管道及熱交換器、蒸汽發(fā)生器、核級(jí)閥 門、反應(yīng)堆冷卻劑泵、控制棒及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、核級(jí)線纜、穩(wěn)壓器、安全箱和硼注箱等。由于核島設(shè) 備技術(shù)壁壘較高，毛利率也相對(duì)較高，部分關(guān)鍵設(shè)備毛利率在 45%以上。

其中，反應(yīng)堆壓力容器、主管道及熱交換器、蒸汽發(fā)生器為核島三大主要部件。

反應(yīng)堆壓力容器、堆內(nèi)構(gòu)件、蒸汽發(fā)生器三類核島設(shè)備目前均由國(guó)企壟斷，包括東方電氣、上海電氣、中國(guó)一重、哈電集團(tuán)。其原因在于，反應(yīng)堆為核島中的核心部分，壓力容器承擔(dān)著極 其重要的安全屏障作用，堆內(nèi)構(gòu)件起到支承及定位燃料組件作用，蒸汽發(fā)生器為一二回路的樞紐， 此類設(shè)備質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)苛，制造成本也極高，且屬于重型機(jī)械，對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)能力和資金實(shí)力都有 較高要求，因此為國(guó)企壟斷。

主管道、核級(jí)閥門、主泵門等零部件門檻相對(duì)較低，少數(shù)民營(yíng)企業(yè)可進(jìn)入該領(lǐng)域，但仍需嚴(yán) 格的資質(zhì)審查標(biāo)準(zhǔn)。

3.2.1 主管道

主管道的功能是連接反應(yīng)堆一次冷卻劑系統(tǒng)主要設(shè)備的管道，由直管段、彎頭和主管道上的 接管組成。反應(yīng)堆至蒸汽發(fā)生器之間的管道稱為熱段，蒸汽發(fā)生器至主泵之間的稱為過渡段，主 泵至反應(yīng)堆之間的稱為冷段。主管道是防止核反應(yīng)裂變產(chǎn)物外泄至安全殼的重要屏障，屬于核安 全一級(jí)、抗震 I 類設(shè)備。在該領(lǐng)域布局的國(guó)有企業(yè)主要有中國(guó)一重、東方電氣，民營(yíng)企業(yè)主要有 臺(tái)海核電。

3.2.2 核級(jí)閥門

核級(jí)閥門主要是指在核電站中核島N1、常規(guī)島CI和電站輔助設(shè)施BOP系統(tǒng)中使用的閥門， 從安全級(jí)別上分為核安全Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)、非核級(jí)。核級(jí)閥門在核電設(shè)備中屬于關(guān)鍵附件，連 接了核電站的 300 多個(gè)子系統(tǒng)，其種類主要有閘閥、截止閥、止回閥、蝶閥、安全閥、主蒸汽隔 離閥、球閥、隔膜閥、減壓閥和控制閥等。雖然核級(jí)閥門在核電站的建設(shè)成本中占比為 5%左右， 但在所有部件的維修成本中，核級(jí)閥門的維修成本占據(jù) 50%以上。

核級(jí)閥門需求包括新增裝機(jī)需求和更新需求兩部分。

就新增裝機(jī)需求而言，核級(jí)閥門又可以分為核島閥門、常規(guī)島閥門、BOP 閥門三種。

結(jié)合核島中閥門占核電機(jī)組投資 3.48%，按照每年新增核電機(jī)組市場(chǎng)空間 825-1350 億計(jì) 算，核島閥門的市場(chǎng)空間約為每年 29-47 億元人民幣，常規(guī)島閥門市場(chǎng)空間約為 17-27 億元， 及 BOP 閥門約為 4 億元，則 2022-2025 年，核級(jí)閥門市場(chǎng)規(guī)模約為 49-78 億元/年（按每年新 增 7.5 臺(tái)機(jī)組計(jì)算）。

核級(jí)閥門在核島中使用量大，但受益于國(guó)產(chǎn)化程度的提高，近年成本逐漸降低，國(guó)產(chǎn)核級(jí)閥 門價(jià)格僅為進(jìn)口核級(jí)閥門的 11.5%，截止至 2021 年，閥門國(guó)產(chǎn)化程度已達(dá)到 80%。布局的國(guó) 有企業(yè)主要有中核科技（中核蘇閥），民營(yíng)企業(yè)主要有江蘇神通、紐威股份。

中核蘇閥科技實(shí)業(yè)股份有限公司，簡(jiǎn)稱中核科技，是中國(guó)閥門行業(yè)和中國(guó)核工業(yè)集團(tuán)有限公 司所屬的首家上市企業(yè)，為中國(guó)核工業(yè)集團(tuán)有限公司下屬公司。目前公司已具備二代、三代核電 機(jī)組切斷類閥門成套供貨能力，四代核電機(jī)組關(guān)鍵閥門供貨能力。

江蘇神通是核級(jí)閥門領(lǐng)域絕對(duì)龍頭企業(yè)，在核級(jí)蝶閥、球閥等產(chǎn)品領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)全面國(guó)產(chǎn)化，市 占率超過 90%，其他產(chǎn)品還包括儀表閥、核級(jí)止回閥、截止閥、閘閥、核安全隔離閥、液控止回閥、雙瓣式止回閥等。產(chǎn)品全面覆蓋“華龍一號(hào)”、“國(guó)和一號(hào)”、AP1000 等多條三代核電技術(shù) 方案，也是與中核集團(tuán)長(zhǎng)期合作的優(yōu)質(zhì)供應(yīng)商。2020 年，公司核電業(yè)務(wù)板塊收入為 3.46 億元， 2021 年上半年核電業(yè)務(wù)板塊收入為 2.54 億元，占總營(yíng)收比重 28%。

紐威股份，目前在核電閘閥、截止閥、止回閥、球閥、蝶閥等領(lǐng)域都具備量產(chǎn)能力，此外， 公司擁有核級(jí)鑄件制造許可證，可提供優(yōu)質(zhì)的核電閥門毛坯鑄件，并具有完整的核電閥門應(yīng)力計(jì) 算、流體分析、抗震分析、壓力和溫度瞬態(tài)分析和疲勞分析技術(shù)。

就更新需求而言，據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，核電站閥門設(shè)備一般在運(yùn)行 3 年后需要備件更 換，考慮到時(shí)滯性及每年關(guān)停機(jī)組數(shù)量，假設(shè)每年約有 90%的可運(yùn)行機(jī)組需要維修，每臺(tái)百萬 千瓦級(jí)機(jī)組年維修、更換費(fèi)用約為 3375 萬元。按照閥門占維修成本 50%計(jì)算，則 2021 年核 電閥門更新市場(chǎng)規(guī)模約為 9 億元。相比新增裝機(jī)需求，核電閥門的更新市場(chǎng)規(guī)模更加穩(wěn)定，與已 投入運(yùn)行的核電站數(shù)量相關(guān)，其增長(zhǎng)趨勢(shì)也相對(duì)穩(wěn)定。

3.2.3 反應(yīng)堆冷卻劑泵

反應(yīng)堆冷卻劑泵（即主泵），是反應(yīng)堆主設(shè)備之一，其作用是驅(qū)動(dòng)反應(yīng)堆內(nèi)部的介質(zhì)循環(huán)， 將燃料產(chǎn)生的熱量傳遞給二次側(cè)，作用類似于空調(diào)的壓縮機(jī)。雖然原來簡(jiǎn)單，但主泵需要長(zhǎng)期在 無人維護(hù)條件下安全可靠工作，且需要提供足夠轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，在全場(chǎng)斷電情況下依然能提供足夠流 量，冷卻堆芯，且?guī)Х派湫缘睦鋮s劑泄露少。目前布局主泵的國(guó)有企業(yè)主要有東方電氣、上海電 氣，民營(yíng)企業(yè)主要有臺(tái)海核電、應(yīng)流股份。

應(yīng)流股份生產(chǎn)的主泵泵殼經(jīng)鑒定使用壽命達(dá) 60 年，目前應(yīng)流集團(tuán)生產(chǎn)的 cap1000 cap1400 主泵泵殼應(yīng)用于廣東陸豐核電站、山東海陽核電站、浙江三門核電站、遼寧徐大堡核電站等多個(gè) 核電站項(xiàng)目。“華龍一號(hào)”主泵泵殼 100%由應(yīng)流生產(chǎn)，廣西防城港核電站 3、4 號(hào)機(jī)組，福建寧 德核電站 5、6 號(hào)機(jī)組等均在使用其主泵泵殼。

3.2.4 電動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)

核島關(guān)鍵設(shè)備還包括電動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)等，核用電機(jī)的作用主要是用于核電站安全相關(guān)的水 泵、風(fēng)機(jī)及相關(guān)設(shè)備的配套。目前，布局該領(lǐng)域的公司主要有佳電股份，公司是國(guó)內(nèi)特種電機(jī)龍 頭，在核電領(lǐng)域布局超過 10 年，先后研制出核電站用 K1 類電機(jī)、“華龍一號(hào)”K3 類 10kV 級(jí) 電動(dòng)機(jī)，推動(dòng)中國(guó)核電自主化制造更進(jìn)一步。除此之外，2021 年 11 月，公司公告擬建設(shè)年產(chǎn) 6 套主氦風(fēng)機(jī)（第四代核用電機(jī)）的產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目。公司作為高溫氣冷堆主氦風(fēng)機(jī)的唯一供貨商，積 極開啟主氦風(fēng)機(jī)產(chǎn)業(yè)化建設(shè)，有望受益于高溫氣冷堆商用進(jìn)程推進(jìn)。

3.2.5 核級(jí)密封

核級(jí)密封對(duì)泵的安全可靠運(yùn)行至關(guān)重要。核電站泵的機(jī)械密封要求嚴(yán)格控制泄漏量，防止放 射性污染，因此機(jī)械密封對(duì)核級(jí)泵的安全可靠運(yùn)行非常重要。考慮到安全性，核級(jí)泵機(jī)械密封的 冷卻水也需要盡可能采用該泵輸送介質(zhì)，無需外接設(shè)備冷卻水來冷卻機(jī)械密封，增加機(jī)械密封可 靠性。

目前，軸密封惡化和密封件損壞時(shí)核電站泵失效的首要原因。 目前，國(guó)內(nèi)布局核級(jí)密封的公司主要有中密控股，公司是國(guó)內(nèi)優(yōu)質(zhì)的機(jī)械密封企業(yè)，已取得 生產(chǎn)壓水堆核電站核二、三級(jí)泵用機(jī)械密封的資格，徹底扭轉(zhuǎn)被進(jìn)口產(chǎn)品壟斷的局面；為“華龍 一號(hào)”配套的“百萬千瓦級(jí)核電站軸封型主泵流體靜壓軸封項(xiàng)目通過鑒定，打破國(guó)外壟斷；為“華 龍一號(hào)”配套的“動(dòng)壓型核主泵密封研發(fā)項(xiàng)目取得重大突破；為第四代核電技術(shù)“納泵軸封“項(xiàng) 目完成了工程樣機(jī)性能試驗(yàn)，準(zhǔn)備出廠見證試驗(yàn)及配套發(fā)貨，總體上看，目前公司已取得新建項(xiàng) 目核級(jí)密封配套的壟斷性優(yōu)勢(shì)。

3.3 常規(guī)島設(shè)備: 市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)相對(duì)激烈，綜合國(guó)產(chǎn)化率達(dá) 85%以上

常規(guī)島的作用是將核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)提供的熱能在汽輪機(jī)中轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電， 其主要由管道系統(tǒng)及冷凝器、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、汽水分離再熱器等組成。相比核島設(shè)備，大部分 常規(guī)島設(shè)備技術(shù)壁壘較低，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)相對(duì)激烈，參與廠商較多，平均毛利率為 10%。目前，主 要的二代改進(jìn)型核電機(jī)組項(xiàng)目，如紅沿河、寧德、福清、陽江、防城港等常規(guī)島部分的綜合國(guó)產(chǎn) 化率已經(jīng)達(dá)到 85%以上。

汽輪發(fā)電機(jī)組、汽水再分離器與冷凝器屬于重點(diǎn)監(jiān)管設(shè)備領(lǐng)域，由東方電氣、上海電氣、哈 爾濱電氣三家國(guó)企壟斷。1）汽輪發(fā)電機(jī)組：將核電反應(yīng)堆所產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)換為電能。我國(guó)二代 改進(jìn)型核電汽輪發(fā)電機(jī)組已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)自主化和制造國(guó)產(chǎn)化。國(guó)內(nèi)自主設(shè)計(jì)制造了 30 萬千瓦 和 60 萬千瓦核電汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組，百萬千瓦級(jí)核電的半速汽輪發(fā)電機(jī)組在引進(jìn)技術(shù)基礎(chǔ)上已經(jīng) 實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化制造。2）汽水分離再熱器：由于核電廠使用的汽輪機(jī)組為飽和蒸汽機(jī)組，高壓缸末 級(jí)飽和蒸汽排期濕度達(dá) 14.2%，會(huì)對(duì)低壓缸產(chǎn)生汽蝕、水錘，降低汽輪機(jī)組使用壽命，而汽水分 離器再熱器（MSR）可將蒸汽進(jìn)行分離和再熱，降低堆低壓缸沖蝕。由東方電氣承制的 CAP1400 采用 1828 毫米長(zhǎng)葉片及焊接轉(zhuǎn)子已完成研發(fā)和相關(guān)試驗(yàn)，汽水分離再熱器已完成換熱及分離性 能試驗(yàn)。3）冷凝器：管道系統(tǒng)及冷凝器是保證核電站安全運(yùn)行的重要設(shè)備，管道、泵及冷凝器 組成的冷凝系統(tǒng)用于為反應(yīng)堆降溫并輸送反應(yīng)堆內(nèi)熱能，并維持反應(yīng)堆溫度平衡，技術(shù)要求較高， 成本占比也較高。

閥門、凝汽器、水泵等常規(guī)島非核心設(shè)備民營(yíng)企業(yè)參與度較高。

常規(guī)島在核電閥門中的配置比例較高。據(jù)臺(tái)海核電披露，常規(guī)島設(shè)備投資中，閥門占比 19%， 即占整個(gè)核電站投資比重 2%。按照每年新增核電機(jī)組市場(chǎng)空間 825-1350 億計(jì)算，常規(guī)島閥門 平均每年市場(chǎng)空間約為 17-27 億元人民幣。與核島閥門相比，常規(guī)島用閥門在壓力與溫度方面 的要求沒有核島要求那么高，因此技術(shù)難度也要低于核島閥門。

凝汽器是將汽輪機(jī)排汽冷凝成水的一種換熱器，又稱復(fù)水器，主要用于汽輪機(jī)動(dòng)力裝置中。 目前，久立特材可生產(chǎn)核電站凝汽器用焊接鈦管。

常規(guī)島用泵主要包括主給水泵、凝結(jié)水泵、循環(huán)泵等，主給水泵的作用是向蒸汽發(fā)生器供水， 主給水泵增壓泵則作為主給水泵的前置泵提高主給水泵的進(jìn)口壓力，凝結(jié)水泵的作用是抽送凝結(jié) 水，泵中具有較低的汽蝕余量，循環(huán)泵的作用則是為凝汽器提供循環(huán)的冷卻水。目前布局的企業(yè) 主要有佳電股份，生產(chǎn)主給水泵、凝結(jié)水泵等。

3.4 BOP 設(shè)備：民營(yíng)企業(yè)百花齊放

核電輔助系統(tǒng)（BOP）是核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)之外的部分，即化學(xué)制水、海水、制氧、壓縮空氣 站等。核電輔助系統(tǒng)設(shè)備包括維持電廠正常運(yùn)行所需的系統(tǒng)、專設(shè)的安全設(shè)施和系統(tǒng)、放射性廢 物處理系統(tǒng)等，具體包括核電電纜、空冷設(shè)備、通風(fēng)系統(tǒng)、安全殼以及核電機(jī)組用的裝卸設(shè)備、 起重設(shè)備等。核電輔助設(shè)備屬于短周期設(shè)備，且中國(guó)政府 2015 年開啟核三級(jí)設(shè)備市場(chǎng)化，多數(shù) 民營(yíng)企業(yè)獲得設(shè)計(jì)制造資質(zhì)，因此輔助設(shè)備領(lǐng)域民營(yíng)企業(yè)參與度高且市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)較為激烈。

核電電纜是核電站的重要電器部件，其主要應(yīng)用于核反應(yīng)堆廠房、核輔助廠房、汽輪機(jī)廠房。 據(jù)電纜網(wǎng)數(shù)據(jù)，一座百萬千瓦級(jí)的核電機(jī)組，所需各類電纜，型號(hào)有 100 余種，總長(zhǎng)約 3000 公 里，價(jià)值約 1 億元，發(fā)展前景廣闊。但在線纜行業(yè)眾多產(chǎn)品中，核電站用電纜的品控體系最為嚴(yán) 苛，其設(shè)計(jì)技術(shù)、制造技術(shù)、試驗(yàn)技術(shù)難度都較大，只能占到電線電纜市場(chǎng)總額的 1%~2%左右。 在國(guó)內(nèi)線纜行業(yè)5000多家成規(guī)模企業(yè)中，僅有10余家企業(yè)具備設(shè)計(jì)制造核電站用電纜的能力， 而目前真正能夠供貨的企業(yè)不足 10 家。核電電纜主要布局企業(yè)有智慧能源、尚緯股份。

1）智慧能源公司在電線電纜領(lǐng)域已專注 26 年，擁有國(guó)家核安全局頒發(fā)核級(jí) K2 和 K3 類中 低壓電力電纜、控制電纜、儀表電纜設(shè)計(jì)及制造許可證，是核電電纜的龍頭企業(yè)。2）尚緯股份 是唯一一家連續(xù)四年獲得過中廣核“A 級(jí)優(yōu)秀供應(yīng)商”稱號(hào)的企業(yè)，其電纜產(chǎn)品在核電行業(yè)應(yīng)用 綜合實(shí)力在前 3 位。目前公司中標(biāo)了“華龍一號(hào)”全球首堆示范工程——中核福清核電站 5&6 號(hào)機(jī)組項(xiàng)目，以及全球首座高溫氣冷堆核電站示范工程——石島灣核電站項(xiàng)目。同時(shí)，公司持續(xù) 為陽江、紅沿河核電站項(xiàng)目以及其他核電配套設(shè)備廠家批量供貨。上半年實(shí)現(xiàn)核電及新能源電纜 銷售收入 1.27 億元，同比增長(zhǎng) 262.86%。

電站空冷系統(tǒng)的作用是使用空氣而不是水冷凝汽系統(tǒng)作為發(fā)電廠蒸汽輪機(jī)的冷端，將蒸汽輪 機(jī)低壓缸內(nèi)做功后的乏汽冷凝成為凝結(jié)水，從而完成一個(gè)做功循環(huán)而進(jìn)入下一個(gè)做功循環(huán)，提供 商主要為哈空調(diào)與首航節(jié)能。首航節(jié)能是國(guó)內(nèi)唯一一家同時(shí)掌握 100 萬千瓦直接空冷和 100 萬 千瓦間接空冷的公司，于2015年獲得向中核集團(tuán)總部及下屬單位提供設(shè)計(jì)、產(chǎn)品和服務(wù)的資格， 也是目前唯一一家獲得電站空冷核電合格供應(yīng)商資質(zhì)的公司。

通風(fēng)系統(tǒng)在核設(shè)施中對(duì)于放射性的防護(hù)至關(guān)重要，除了具有提供可接受的工作環(huán)境的作用以 外，通風(fēng)系統(tǒng)還提供和維持密封以及進(jìn)行空氣過濾排放。通風(fēng)系統(tǒng)供應(yīng)商主要有盾安環(huán)境、盈峰 環(huán)境、金盾股份、南風(fēng)股份、金通靈。盈峰環(huán)境是國(guó)內(nèi)風(fēng)機(jī)領(lǐng)域的龍頭企業(yè)、核電風(fēng)機(jī)的核心供 應(yīng)商。其自主研發(fā)“核一代”到“核三代”關(guān)鍵通風(fēng)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化，公司成功研制國(guó)內(nèi)首 臺(tái)套 CAP1400 控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)冷卻風(fēng)機(jī)，“華龍一號(hào)”首臺(tái)套 CAM 系統(tǒng)風(fēng)機(jī)、CAV 系統(tǒng)風(fēng)機(jī)、 VCL 系統(tǒng)空調(diào)等重要產(chǎn)品，順利中標(biāo)了 CAP1400 一、二號(hào)機(jī)組項(xiàng)目、“華龍一號(hào)”的風(fēng)機(jī)和空 調(diào)項(xiàng)目。

反應(yīng)堆安全殼指包在反應(yīng)堆主要設(shè)備外面起保護(hù)作用的一個(gè)立式圓柱狀半球形頂蓋或球形 的密封金屬或混凝土外殼。核電站反應(yīng)堆發(fā)生事故時(shí)會(huì)大量釋放放射性物質(zhì)，安全殼作為最后一 道核安全屏障，能防止放射性物質(zhì)擴(kuò)散污染周圍環(huán)境。同時(shí)，也常兼作反應(yīng)堆廠房的圍護(hù)結(jié)構(gòu)， 保護(hù)反應(yīng)堆設(shè)備系統(tǒng)免受外界的不利影響，目前安全殼的主要供應(yīng)商為中國(guó)核電。

核電機(jī)械設(shè)備的供應(yīng)商主要為大連重工、應(yīng)流股份、太原重工等。

3.5 乏燃料后處理：設(shè)備需求或超預(yù)期

核廢料泛指在核燃料生產(chǎn)、加工和核反應(yīng)堆用過的不再需要的并具有放射性的廢料。按照比 活度可以分為高、中、低放射性核廢料。

中低廢料由于產(chǎn)生量巨大，在其處理的過程中最關(guān)心的問題就是如何在安全處理的前提下實(shí)現(xiàn)廢物最小化。我國(guó)對(duì)中低放廢料采取“區(qū)域處置”策略，使得處置場(chǎng)靠近廢料生產(chǎn)地。

高放廢料又稱乏燃料，在核廢料中占比約 3%，但輻射量占總量的 95%。其處置方式分兩 種：一是開放式核燃料循環(huán)，將乏燃料作為放射性廢物直接最終處理，不再循環(huán)利用；二是閉式 核燃料循環(huán)：從乏燃料中回收的鈾、環(huán)等易裂變材料加工制成核燃料組件，提高燃料使用率，其 他廢物做深地質(zhì)處理。 乏燃料處理制約我國(guó)核電發(fā)展。目前，我國(guó)乏燃料后處理技術(shù)不夠成熟，核電站運(yùn)行產(chǎn)生的 乏燃料無法再短期內(nèi)全部即時(shí)后處理，因此只能采取中間貯存的方式作為后處理前的有效緩沖， 即將反應(yīng)后的高溫乏燃料貯存一段時(shí)間待放射性和余熱降到一定程度后再進(jìn)行操作及處理。不過， 目前我國(guó)在堆貯存和離堆貯存能力均已趨于飽和，乏燃料處理將成為制約核電發(fā)展的重要因素。 乏燃料的產(chǎn)量于核電站設(shè)備容量相關(guān)。據(jù)頭豹研究院數(shù)據(jù)，每 100 萬千瓦核電設(shè)備容量的乏燃 料年產(chǎn)量約為 21 噸，另據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，2020 年中國(guó)乏燃料產(chǎn)量為 1298 噸，累積待 處理乏燃料 8718 噸，相比之下，乏燃料后處理能力僅為 50 噸，（位于甘肅的 50 噸試驗(yàn)性乏燃 料生產(chǎn)處理廠）考慮到乏燃料后處理廠建設(shè)的高成本、長(zhǎng)周期，短期內(nèi)乏燃料處理需求將難以滿 足。

目前，我國(guó)甘肅在建的首套 200 噸乏燃料處理廠土建工作已經(jīng)基本完成。另外，發(fā)改委、國(guó) 家能源局共同印發(fā)的《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃（2016-2030 年）》明確提出，把“乏燃料后 處理與高放廢物安全處理處置技術(shù)創(chuàng)新”作為重點(diǎn)任務(wù)之一，在 2030 年要建成完善的先進(jìn)水法 后處理技術(shù)研發(fā)平臺(tái)體系，基本建成我國(guó)首座 800 噸大型商用乏燃料后處理廠。

乏燃料后處理專用設(shè)備，包括料液循環(huán)系統(tǒng)、氣動(dòng)送樣系統(tǒng)、空氣提升系統(tǒng)、后處理專用閥 門、樣品瓶、貯存井等。

目前，布局乏燃料后處理設(shè)備的上市公司主要有江蘇神通、通裕重工、蘭石重裝等。

江蘇神通：自 2008 年以來已成為我國(guó)核電閥門的主要供應(yīng)商，獲得 90%以上已招標(biāo)核級(jí)蝶 閥、核級(jí)球閥訂單，研發(fā)出滿足第三代、第四代核電技術(shù)要求的閥門產(chǎn)品，且陸續(xù)取得乏燃料后 處理項(xiàng)目相關(guān)的訂單，產(chǎn)品于 2020 年下半年陸續(xù)交貨。公司自 2019 年以來分別啟動(dòng)乏燃料后 處理關(guān)鍵設(shè)備研發(fā)即產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目一期，二期。一期研制氣動(dòng)送樣系統(tǒng)、貯存井、空氣提升系統(tǒng)等 乏燃料后處理關(guān)鍵設(shè)備，走在我國(guó)乏燃料處理關(guān)鍵設(shè)備研發(fā)制造領(lǐng)域的前列，預(yù)計(jì)在上述產(chǎn)品領(lǐng) 域?qū)⒈３州^強(qiáng)的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。二期在此基礎(chǔ)上拓展品類，成功實(shí)施后將形成料液循環(huán)系統(tǒng) 200 套， 后處理專用球閥 4,500 臺(tái)/年、后處理專用蝶閥 250 臺(tái)/年、后處理專用儀表閥 1 萬臺(tái)/年、樣品 瓶 20 萬個(gè)/年的生產(chǎn)能力，豐富公司乏燃料后處理產(chǎn)品線。

通裕重工：在核電領(lǐng)域的產(chǎn)品主要包括核電用水工機(jī)械、起動(dòng)設(shè)備及配件、廢料只能處理移動(dòng)廠房等。目前，公司已完成固態(tài)、液態(tài)核廢料處理的關(guān)鍵路徑布局，分別與核電工程公司、核動(dòng) 力院合作開發(fā)的超級(jí)壓縮打包生產(chǎn)線、含硼廢液高效固化生產(chǎn)線是核電站內(nèi)暫存庫(kù)中核廢料減容、 固化的兩大關(guān)鍵設(shè)備。

蘭石重裝：是石化裝備制造領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè)，公司于 2021 年 9 月披露公告，擬以現(xiàn)金 1.29 億元收購(gòu)中核嘉華 55%股權(quán)。交易完成后，公司將以中核嘉華為核燃料及乏燃料貯運(yùn)、處理等 相關(guān)裝備的制造基地，重點(diǎn)圍繞中核甘肅核技術(shù)產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目，承擔(dān)乏燃料運(yùn)輸容器和儲(chǔ)存容器， 乏燃料現(xiàn)場(chǎng)貯存系統(tǒng)豎井熱屏設(shè)備、裝卸系統(tǒng)及新燃料運(yùn)輸系統(tǒng)過濾器以及乏燃料運(yùn)輸系統(tǒng)地車 屏蔽罩等。中核甘肅產(chǎn)業(yè)園主要建設(shè)核工業(yè)配套產(chǎn)業(yè)，需要大量罐、槽類壓力容器，隨著相關(guān)設(shè) 備進(jìn)入采購(gòu)周期，預(yù)計(jì)中核嘉華產(chǎn)品訂單也將不斷增加。

3.6 四代核電機(jī)組設(shè)備：高溫氣冷堆國(guó)產(chǎn)化率達(dá) 93.4%

3.6.1 高溫氣冷堆主要設(shè)備

就高溫氣冷堆而言，其涉及的核心設(shè)備主要包括壓力容器、蒸汽發(fā)生器、主氦風(fēng)機(jī)等。石島灣高溫氣冷堆示范工程在 100 多個(gè)月建設(shè)周期內(nèi)，先后攻克多項(xiàng)核心設(shè)備 及關(guān)鍵技術(shù)，設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到 93.4%，其中 15000 多件技術(shù)含量高、安全設(shè)計(jì)要求高的核島 設(shè)備我國(guó)都具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

價(jià)值量方面，就石島灣項(xiàng)目（20 萬千瓦）而言，計(jì)劃投資額約為 30 億元，但由于建設(shè)工期 的延長(zhǎng)等原因，實(shí)際投資額近 100 億元，即 5 萬元/千瓦，雖然四代機(jī)組單位造價(jià)相較于三代機(jī) 組（1.1-1.8 萬元/千瓦）更高，但由于只是前期示范工程，并不完全具備參考意義，后續(xù)建造成 本或有所下降。但不可否認(rèn)的是，鑒于四代機(jī)組的顯著優(yōu)勢(shì)，以及技術(shù)的不斷成熟，未來四代機(jī) 組的前景和市場(chǎng)空間將十分廣闊。

高溫氣冷堆螺旋盤管式直流蒸汽發(fā)生器的作用與三代機(jī)組蒸汽發(fā)生器的作用類似，工其作原 理是利用反應(yīng)堆動(dòng)力裝置將反應(yīng)堆中的冷卻劑對(duì)堆芯進(jìn)行推動(dòng)，從而增加壓力，使堆芯升溫，將 核反應(yīng)堆的熱量轉(zhuǎn)換成接近 600 攝氏度的水蒸氣，從而推動(dòng)汽輪發(fā)動(dòng)機(jī)組，被稱為“核電之肺”。 高溫氣冷堆蒸汽發(fā)生器，采用螺旋管換熱結(jié)構(gòu)，換熱效率更高、結(jié)構(gòu)布置更緊湊，設(shè)備總高約 25 米，最大外徑約 4.5 米，總重接近 500 噸。目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)高溫氣冷堆蒸汽發(fā)生器的企業(yè)主要是 哈電集團(tuán)，其中高精密換熱管對(duì)接焊工藝、鎳基合金環(huán)縫內(nèi)孔全位置自動(dòng) TIG 焊接工藝等 18 項(xiàng) 重大工藝技術(shù)均為國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，為國(guó)內(nèi)首個(gè)完全掌握四代機(jī)組蒸汽發(fā)生器制造 技術(shù)的企業(yè)。

主氦風(fēng)機(jī)作為高溫氣冷堆的關(guān)鍵設(shè)備之一被安裝在一回路內(nèi)部蒸汽發(fā)生器輸出端，是核反應(yīng) 堆一回路系統(tǒng)唯一的能動(dòng)設(shè)備。其功能相當(dāng)于壓水堆核電站的“主泵”，將氦氣加壓到 70 個(gè)大氣 壓后作為冷卻劑，將反應(yīng)堆堆芯產(chǎn)生熱量帶走。隨后氦氣流經(jīng)蒸汽發(fā)生器，再次加壓后返回反應(yīng) 堆堆芯，從而實(shí)現(xiàn)能量交換。目前，國(guó)內(nèi)主氦風(fēng)機(jī)的供應(yīng)商為佳電股份，公司為高溫氣冷堆核電 站主氦風(fēng)機(jī)設(shè)備的總包單位，其中驅(qū)動(dòng)電機(jī)為哈電集團(tuán)佳電股份自主研制，清華大學(xué)核能與新能 源技術(shù)研究院負(fù)責(zé)總體技術(shù)并提供電磁軸承，同時(shí)負(fù)責(zé)整機(jī)調(diào)試及試驗(yàn)，上海電氣鼓風(fēng)機(jī)廠負(fù)責(zé) 葉輪及整機(jī)總裝和試驗(yàn)平臺(tái)。2021 年 11 月，佳電股份公告擬建設(shè)主氦風(fēng)機(jī)成套產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目， 項(xiàng)目實(shí)施并達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)模后，可形成年產(chǎn)主氦風(fēng)機(jī)產(chǎn)品 6 套、高壓防爆和普通電機(jī) 570 臺(tái)的生 產(chǎn)能力。每年可實(shí)現(xiàn)銷售收入(不含稅)3.6 億元，利潤(rùn)總額 6300 萬元。

3.6.2 鈉冷快堆主要設(shè)備

就鈉冷快堆而言，其與普通熱堆最明顯的區(qū)別在于，一、二回路采用液態(tài)金屬鈉作為冷卻劑， 因此在設(shè)備組成上，涉鈉系統(tǒng)和設(shè)備占整個(gè)設(shè)備組成很大比重。

由于鈉冷塊對(duì)采用“鈉—鈉—水”三回路配置方案，因此堆芯、一回路主泵、中間熱交換器、 獨(dú)立熱交換器以及堆內(nèi)支承等設(shè)備均置于池式容器內(nèi)，構(gòu)成一回路系統(tǒng)，承擔(dān)反應(yīng)堆一回路壓力 邊界、安全防護(hù)屏障鈉循環(huán)流道、放射性物質(zhì)包容與屏蔽，以及堆內(nèi)設(shè)備定位與支承等重要安全 功能。

據(jù)《核科學(xué)與工程》，鈉冷快堆中池式容器包括熱鈉池和冷鈉池。其中，熱鈉池范圍包括三 層水平熱屏蔽—5.85m 以上、鈉液面高度-3.4m 以下，被徑向熱屏蔽外鋼桶所包圍的區(qū)域，在熱 鈉池中布置的設(shè)備主要包括 4 臺(tái)中間熱交換器、2 臺(tái)獨(dú)立熱交換器、2 臺(tái)主泵等。冷鈉池范圍包 括著容器冷卻系統(tǒng)內(nèi)壁以內(nèi)、堆芯支承筒以外，冷鈉池上板標(biāo)高-6.4m 以下，冷鈉池底板標(biāo)高11m 以上區(qū)域，內(nèi)部設(shè)置豎向支承肋板。另外，冷池被縱向隔板分隔成 2 個(gè)獨(dú)立腔室，一回路 主系統(tǒng)每條環(huán)路的 1 臺(tái)鈉循環(huán)泵和 2 臺(tái)中間熱交換器的出口各位于一個(gè)獨(dú)立的腔室中。

4 投資分析

從產(chǎn)業(yè)鏈景氣度看，核電產(chǎn)業(yè)鏈值得關(guān)注的環(huán)節(jié)包括：1）核電機(jī)組核準(zhǔn)進(jìn)度：在“碳中和 “背景下，核電作為基荷能源的不二選擇，有望加速推進(jìn)，但也要警惕核準(zhǔn)進(jìn)度不及預(yù)期的風(fēng)險(xiǎn)； 2）核級(jí)閥門領(lǐng)域: 核級(jí)閥門價(jià)值量較大，毛利率較高，且相比主設(shè)備，為民企相對(duì)容易進(jìn)入的領(lǐng) 域，目前中核科技（中核蘇閥）與江蘇神通為核電閥門領(lǐng)域龍頭，二者在該領(lǐng)域具有較高的市占 率，并具備長(zhǎng)期和較為穩(wěn)定的供貨基礎(chǔ)；3）四代機(jī)組推進(jìn)速度: 目前佳電股份為高溫氣冷堆主 氦風(fēng)機(jī)的唯一供應(yīng)商，考慮到主氦風(fēng)機(jī)單臺(tái)價(jià)值量較大，若四代機(jī)組推進(jìn)，佳電股份將率先受益。

（本文僅供參考，不代表我們的任何投資建議。如需使用相關(guān)信息，請(qǐng)參閱報(bào)告原文。）

精選報(bào)告來源：【未來智庫(kù)】。