核電行業(yè)市場(chǎng)分析1、核電建設(shè)新周期，2023年迎增長(zhǎng)元年1.1、核電：廣泛應(yīng)用的清潔能源，前景明亮核電是一種清潔能源，是利用核裂變或核聚變反應(yīng)所釋放的能量發(fā)電的技術(shù)，其利用核反應(yīng)堆產(chǎn)生熱能，進(jìn)而產(chǎn)生蒸汽驅(qū)動(dòng)渦輪發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電力。相較于傳統(tǒng)化石燃料發(fā)電站，核電站排放量低，不會(huì)產(chǎn)生溫室氣體和大氣污染物，在世界范圍內(nèi)被廣泛應(yīng)用。1.1.1、世界核電歷經(jīng)四次迭代，2050年全球核裝機(jī)容量或達(dá)當(dāng)前3倍自1951年12月美國(guó)實(shí)驗(yàn)增殖堆1號(hào)（EBR-1）首次利用核能發(fā)電以來(lái)，世界核電技術(shù)已歷經(jīng)四次迭代。第一代：20世紀(jì)五六十年代開(kāi)發(fā)的原型堆和動(dòng)力堆，由于核電直接從軍用到商用，核電機(jī)組附加安全設(shè)計(jì)少，存在安全隱患;第二代：20世紀(jì)60年代后期，在試驗(yàn)性和原型核電機(jī)組基礎(chǔ)上陸續(xù)建成發(fā)電功率在300MW以上的壓水堆、沸水堆、重水堆和石墨水冷堆等核電機(jī)組，二代機(jī)組專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了能動(dòng)安全裝置，而且僅供民用，提高了核電的經(jīng)濟(jì)性;第三代：總結(jié)了核電發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，結(jié)合新的安全理念、安全方法和安全要求進(jìn)一步提升了安全性能、運(yùn)行性能以及經(jīng)濟(jì)性能;第四代：2000年美國(guó)聯(lián)合其他九個(gè)有意發(fā)展核能的國(guó)家堆出第四代核能系統(tǒng)計(jì)劃，目前仍在發(fā)展階段，預(yù)計(jì)在2030年左右推向市場(chǎng)；目前世界主流核電站皆采用第二代或第三代核電技術(shù)。其中，第二代和第三代的主要核電堆型包括壓力堆和沸水堆等，在安全性和經(jīng)濟(jì)性上較前一代都有提升。第四代核電技術(shù)以在安全性、經(jīng)濟(jì)性、核廢物處理、防止核擴(kuò)散上更為出色，代表堆型包括鈉冷快堆、鉛冷快堆、氣冷快堆、超高溫氣冷堆等，目前主要研發(fā)試驗(yàn)階段，商業(yè)化預(yù)計(jì)在2030年左右實(shí)現(xiàn)。其中，輕水堆廣泛應(yīng)用于第二、三代核電站。輕水堆可分為壓水堆和沸水堆，為世界上最普遍的商用堆型。壓水堆方面，其以加壓清水為冷卻劑和慢化劑，其結(jié)構(gòu)和運(yùn)行較為簡(jiǎn)單、尺寸較小、經(jīng)濟(jì)性好、且安全性高。壓水堆核電站主要包括核反應(yīng)堆、一回路系統(tǒng)、二回路系統(tǒng)及其他輔助系統(tǒng)。一回路系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)把核裂變產(chǎn)生的熱能傳遞到二回路的水，使給水變?yōu)樗羝芈废到y(tǒng)則負(fù)責(zé)把水蒸汽傳入汽輪機(jī)，帶動(dòng)電機(jī)發(fā)電。沸水堆方面，其以沸騰輕水為冷卻劑和慢化劑，沒(méi)有壓水堆的二回路系統(tǒng)和蒸汽蒸發(fā)器，在事故時(shí)有泄漏放射性物質(zhì)的危險(xiǎn)。目前全球在運(yùn)核電站以壓水堆為主。根據(jù)世界核能協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)，截至2020年末，全球在運(yùn)核電反應(yīng)堆共441座，其中壓水堆302座，占比68%；沸水堆占比14%。高溫氣冷堆為我國(guó)第四代核電站重要方向，以氣冷代替輕水堆水冷，主要分為棱柱式和球床式兩種。燃料球靠重力自然落入堆芯，能夠不停堆在線(xiàn)換料；可實(shí)現(xiàn)小型模塊設(shè)計(jì)，靈活性更高；且每一個(gè)木塊功率密度約為大型壓水堆核電站的1/20，停堆后余熱水平較低，更加安全。2021年12月，我國(guó)石島灣高溫氣冷堆核電站投入運(yùn)行，設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率達(dá)93.4%，采用雙模塊設(shè)計(jì)，是全球首座球床模塊式高溫氣冷堆核電站。該核電站的氦氣出口溫度能達(dá)到750℃，產(chǎn)生566℃的過(guò)熱蒸汽，在高效發(fā)電之外，高溫蒸汽還能用于熱電聯(lián)產(chǎn)、稠油熱采、化工、冶金等。高溫氣冷堆有望實(shí)現(xiàn)大規(guī)模綠色制氫。世界目光重聚核能，2050年全球核裝機(jī)容量或達(dá)當(dāng)前3倍。從上世紀(jì)50年代至今，全球核電共經(jīng)歷了4個(gè)發(fā)展階段。2011年日本福島核電站事故對(duì)世界核電建設(shè)造成了一定負(fù)面影響。但近年來(lái)在低碳趨勢(shì)及全球能源危機(jī)下，德國(guó)政府計(jì)劃推遲關(guān)閉最后3座核電站；2022年2月，法國(guó)宣布將建造六座新反應(yīng)堆，并考慮再建造8座；日本在2022年8月表示，將探索建設(shè)下一代反應(yīng)堆，并推動(dòng)閑置核反應(yīng)堆重啟。國(guó)際能源署（IEA）評(píng)估認(rèn)為，到2050年全球核裝機(jī)容量要達(dá)到現(xiàn)在的3倍。1.1.2、我國(guó)核電進(jìn)入高效發(fā)展期，2025年前裝機(jī)量預(yù)計(jì)預(yù)計(jì)達(dá)70GW左右我國(guó)核電發(fā)電量占比較發(fā)達(dá)國(guó)家存在較大差距。2021年我國(guó)核電發(fā)電量約383TWh，核電發(fā)電占比約為5%。雖然我國(guó)核電發(fā)電量位居世界前列，但發(fā)電占比低于10%的全球平均水平，較美國(guó)、俄羅斯等國(guó)家存在較大趕超空間。我國(guó)核電進(jìn)入安全高效發(fā)展期，核電核準(zhǔn)加速。我國(guó)核電自上世紀(jì)70年代開(kāi)始發(fā)展，過(guò)去10年核電核準(zhǔn)分別與2011年后和2016年后出現(xiàn)了2次斷檔。2011年因日本福島事件，國(guó)內(nèi)處于安全考慮在2012-2014年暫緩核電建設(shè)核準(zhǔn)。2016以來(lái)國(guó)內(nèi)用電增長(zhǎng)放緩，裝機(jī)容量快速增長(zhǎng)，出現(xiàn)多臺(tái)核電機(jī)組陸續(xù)投產(chǎn)，導(dǎo)致部分核電機(jī)組降負(fù)荷運(yùn)行甚至停機(jī)備用的情況；此外，當(dāng)時(shí)全球首個(gè)AP1000核電項(xiàng)目——浙江三門(mén)核電站尚未投產(chǎn)，導(dǎo)致2016-2018年核電項(xiàng)目核準(zhǔn)暫停。2019年以來(lái)三代機(jī)組陸續(xù)投產(chǎn)，我國(guó)核電核準(zhǔn)節(jié)奏加快。2022年，國(guó)內(nèi)核電核準(zhǔn)數(shù)量達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的10臺(tái)，預(yù)計(jì)后續(xù)每年將保持6-8臺(tái)開(kāi)工核準(zhǔn)。2025年我國(guó)核電裝機(jī)量有望達(dá)70GW，較“十三五”期間增長(zhǎng)40%。根據(jù)《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》，在2025年前，我國(guó)核電裝機(jī)量達(dá)到70GW左右，較“十三五”期間增長(zhǎng)40%。根據(jù)《中國(guó)核能發(fā)展報(bào)告（2021）》數(shù)據(jù)，到2030年，我國(guó)核電在運(yùn)裝機(jī)量有望達(dá)到120GW，核電發(fā)電量占全國(guó)發(fā)電量的8%。根據(jù)《核電站的發(fā)展歷程及應(yīng)用前景》數(shù)據(jù)，到2050年我國(guó)核電裝機(jī)總?cè)萘繉⑦_(dá)到400GW，核電發(fā)電量份額將增加到14.5%。1.2、核電設(shè)備景氣周期到來(lái)，三代機(jī)組價(jià)值量可觀核電機(jī)組建設(shè)周期約為6-7年。我國(guó)2008年-2015年開(kāi)工的核電機(jī)組已陸續(xù)完成并網(wǎng)。2016年-2018年核電核準(zhǔn)中止，意味著2023-2025年期間新并網(wǎng)機(jī)組數(shù)量將會(huì)減少，2025年之后將再次增長(zhǎng)。核電設(shè)備景氣周期到來(lái)。臺(tái)山核電站建設(shè)過(guò)程中，核島設(shè)備、常規(guī)島設(shè)備分別于開(kāi)工第3年、開(kāi)工第5年進(jìn)場(chǎng)。參考臺(tái)山核電站的建設(shè)節(jié)奏，我們預(yù)計(jì)，2019-2022年開(kāi)工的核電站，將在2023-2025年迎來(lái)設(shè)備集中進(jìn)場(chǎng)，我國(guó)即將迎來(lái)核電設(shè)備景氣周期。三代核電價(jià)值量有所提升。目前我國(guó)核電設(shè)備以第三代核電設(shè)備為主。三代核電每臺(tái)機(jī)組的EPC（EngineeringProcurementConstruction，工程總承包）投資約為200億。我國(guó)建設(shè)的二代改進(jìn)型機(jī)組建成價(jià)單位投資平均12056元/千瓦，最高12983元/千瓦，最低10468元千瓦；而三門(mén)一期、海陽(yáng)一期、臺(tái)山一期等采用三代AP1000機(jī)組的核電項(xiàng)目概算建成均價(jià)為21368元/千瓦。相較二代機(jī)組，三代核電價(jià)值量有所提升。目前我國(guó)已核準(zhǔn)核電項(xiàng)目以三代機(jī)型華龍一號(hào)、CAP1000和VVER為主。核電工程設(shè)備投資占比平均超50%。根據(jù)英國(guó)能源技術(shù)研究所（EnergyTechnologiesInstitute）數(shù)據(jù)，美國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)壓水堆（PWR）建設(shè)成本中，直接成本占比約達(dá)33%，包括結(jié)構(gòu)和改進(jìn)；反應(yīng)堆設(shè)備；渦輪發(fā)電機(jī)設(shè)備；電氣設(shè)備；散熱系統(tǒng)；雜項(xiàng)設(shè)備；特殊材料；模擬器；直接成本的不可預(yù)見(jiàn)費(fèi)等。我國(guó)核電工程中設(shè)備投資占比平均超50%。1.3、核電設(shè)備自主可控是主線(xiàn)，關(guān)注從0到1的國(guó)產(chǎn)化環(huán)節(jié)核電產(chǎn)業(yè)鏈上游為核燃料、特種材料及壓力容器，中游為核電機(jī)組設(shè)備，包括核島設(shè)備、常規(guī)島設(shè)備和輔助設(shè)備等，下游為核電站建設(shè)運(yùn)維及、乏燃料后處理等。核電產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)中，基礎(chǔ)設(shè)施占比達(dá)40%，設(shè)備投資占比達(dá)50%。我們看好新燃料及乏燃料運(yùn)輸容器、智能設(shè)備、冷卻塔等從0到1的設(shè)備環(huán)節(jié)。1.3.1、上游：核燃料、特種材料、核燃料運(yùn)輸容器鈾礦資源轉(zhuǎn)化工藝鏈較長(zhǎng)。鈾礦石開(kāi)采出來(lái)后，經(jīng)過(guò)破碎、研磨、浸出、固液分離、萃取等過(guò)程，得到濃縮鈾，再經(jīng)過(guò)提純、化學(xué)轉(zhuǎn)化制成二氧化鈾或金屬鈾。但這時(shí)鈾產(chǎn)品中鈾235僅占0.71%，若要用于核電廠輕水堆的燃料，需要把鈾235的濃度提2-5pct后，才能制成芯塊并組裝成核燃料組件。我國(guó)核燃料進(jìn)口依賴(lài)度高，中核集團(tuán)核燃料獨(dú)家供應(yīng)。我國(guó)大部分鈾資源品味低且埋藏深，開(kāi)采成本較高，鈾礦資源70％以上都來(lái)源于進(jìn)口，主要供應(yīng)國(guó)家包括哈薩克斯坦、烏茲別克斯坦、加拿大、納米比亞、尼日爾和澳大利亞等。核燃料物資在各國(guó)都受到嚴(yán)格管制，只有獲得許可的企業(yè)才能采購(gòu)。中核集團(tuán)目前是中國(guó)唯一擁有完整核燃料循環(huán)產(chǎn)業(yè)的企業(yè)，國(guó)家授權(quán)中核集團(tuán)對(duì)核燃料、鈾產(chǎn)品的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)和進(jìn)出口實(shí)行專(zhuān)營(yíng)，具有核燃料供應(yīng)資質(zhì)。1.3.2、中游：核島設(shè)備、常規(guī)島設(shè)備和輔助設(shè)備中游核電機(jī)組設(shè)備主要包括核島設(shè)備、常規(guī)島設(shè)備和輔助設(shè)備。根據(jù)《中國(guó)核能發(fā)展報(bào)告2025》，十四五期間我國(guó)核電設(shè)備年均投資額約為540-720億元。隨著2022年核電項(xiàng)目審批加速，設(shè)備有望迎來(lái)放量；疊加核電進(jìn)入三代裝機(jī)時(shí)代，設(shè)備價(jià)值量有望增大。核電機(jī)組中核島設(shè)備成本占比最高，但核島設(shè)備、常規(guī)島設(shè)備和輔助設(shè)備競(jìng)爭(zhēng)格局差異較大。核島設(shè)備成本占比最高，約為46％，包括反應(yīng)堆壓力容器、主管道及熱交換器和蒸汽發(fā)生器為核島三大主要部件。這些是我國(guó)核電國(guó)產(chǎn)化的核心，壟斷程度高、技術(shù)壁壘高，且毛利率也較高，屬于行業(yè)內(nèi)的高端產(chǎn)品。目前市場(chǎng)參與者較少，主要以國(guó)企為主導(dǎo)，民企更多是參與部分部件的制造。核島設(shè)備的供應(yīng)以上海電氣、東方電氣、哈電集團(tuán)、中國(guó)一重四大國(guó)企為主，主要承擔(dān)三代核電主設(shè)備，如反應(yīng)堆壓力容器、穩(wěn)壓器、蒸汽發(fā)生器、汽輪發(fā)電機(jī)、主冷卻劑泵的供應(yīng)。民營(yíng)企業(yè)在細(xì)分產(chǎn)品如閥、泵管道、風(fēng)機(jī)制冷設(shè)備等方面占據(jù)了主要供應(yīng)地位。核島設(shè)備：核心產(chǎn)品由國(guó)企壟斷，民企積極布局細(xì)分零部件領(lǐng)域。技術(shù)難度大、質(zhì)量要求高、資金投入多等原因?qū)е潞藣u設(shè)備的進(jìn)入壁壘極高，核心設(shè)備包括壓力容器、蒸汽發(fā)生器、主泵及主管道等均由國(guó)企壟斷，兼具投資占比較高與毛利率較高兩大特點(diǎn)，主要參與者為東方電氣、上海電氣、哈動(dòng)力集團(tuán)和一重集團(tuán)四家企業(yè)。常規(guī)島設(shè)備占比約30%，壁壘及毛利率較低。主要包括汽輪機(jī)組和二回路等輔助系統(tǒng)。由于常規(guī)島的發(fā)電原理與火電、水電等其他發(fā)電站相似，設(shè)備具備一定的通用性，因此常規(guī)島設(shè)備的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)程度較高，毛利率較低。輔助設(shè)備占比約20%，民營(yíng)企業(yè)居多，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈。包括核燃料儲(chǔ)存系統(tǒng)、電廠運(yùn)行控制系統(tǒng)、專(zhuān)設(shè)的安全設(shè)施和系統(tǒng)、放射性廢物處理系統(tǒng)等。2015年，國(guó)內(nèi)開(kāi)啟核三級(jí)設(shè)備市場(chǎng)化，輔助系統(tǒng)設(shè)備市場(chǎng)中民營(yíng)企業(yè)較多，由于無(wú)特殊的技術(shù)要求，技術(shù)壁壘低，市場(chǎng)參與者較多且競(jìng)爭(zhēng)激烈，毛利率水平偏低。1.3.3、下游：核電站建設(shè)、運(yùn)營(yíng)及乏燃料處理等下游為核電站建設(shè)、運(yùn)營(yíng)及乏燃料處理等。核電建設(shè)周期長(zhǎng)、投資規(guī)模大，前期工作一般需要5-10年。由于核電行業(yè)的特殊性及核電技術(shù)的復(fù)雜性，不管是在運(yùn)裝機(jī)容量還是發(fā)電量行業(yè)集中度都很高，2020年核電運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)CR2高達(dá)90％以上。我國(guó)的核電項(xiàng)目大都由中國(guó)核電和中國(guó)廣核兩家分別或合作建設(shè)運(yùn)營(yíng)。核電運(yùn)營(yíng)商的發(fā)電成本主要由核燃料、折舊及攤銷(xiāo)、職工薪酬和乏燃料處理費(fèi)用構(gòu)成。根據(jù)中廣核招股說(shuō)明書(shū)數(shù)據(jù)，四大成本構(gòu)成在2016-2018年度合計(jì)占比分別為81.25%、79.28%及81.43%。核燃料是發(fā)電成本的主要構(gòu)成之一，2018年度占總發(fā)電成本的31.33%。2、乏燃料后處理建設(shè)提速，后處理設(shè)備長(zhǎng)坡厚雪2.1、我國(guó)堅(jiān)持核燃料閉式循環(huán)處理，乏燃料處理能力亟待提升2.1.1、我國(guó)堅(jiān)持核燃料閉式循環(huán)處理乏燃料是指受過(guò)輻射照射、被使用過(guò)的核燃料，通常由核電站的核反應(yīng)堆中卸出。這種燃料無(wú)法繼續(xù)維持核反應(yīng)，且具有放射性，但其中含有的鈾235、钚239等可裂變材料和鈾238等可轉(zhuǎn)換材料仍然具有二次利用價(jià)值。將乏燃料中的鈾、钚與裂變產(chǎn)物相互分離，將回收的鈾和钚作為核燃料再利用的過(guò)程叫做乏燃料后處理，是核燃料循環(huán)后段中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。輻照之后的燃料組件依然保留著475-480KG的U，占了新燃料U裝料的95-96%，燃料組件收到輻照后會(huì)產(chǎn)生5KG的PU元素，占了整個(gè)燃料組件的1%，這些U和Pu元素都可以循環(huán)再利用，不可利用的裂變產(chǎn)物只占到組件重量的3%-4%。乏燃料后處理的意義首先在于資源的充分利用。通常壓水堆核電站鈾資源的利用率僅為0.37%，如果對(duì)乏燃料進(jìn)行后處理，用“榨”出來(lái)的鈾在壓水中在循環(huán)一次，可節(jié)省天然鈾25%；若如此多次循環(huán)，則鈾資源的利用率可以達(dá)到1%；若將后處理得到的钚與鈾富集后剩下的貧鈾制成快堆燃料，則鈾資源的利用率可以提高60倍左右，達(dá)到60%到70%，這意味著原本僅能使用50～60年的天然鈾可利用長(zhǎng)達(dá)3000余年。此外，乏燃料后處理可以顯著減少需長(zhǎng)期深地質(zhì)層處置的核廢物體積，并且大幅降低核廢料的放射性。乏燃料處理方式可分為閉式循環(huán)和一次通過(guò)循環(huán)兩種。閉式循環(huán)是指對(duì)乏燃料進(jìn)行處理，回收其中可用的材料和元素，英法俄日等國(guó)家采取該路線(xiàn)，其中法國(guó)技術(shù)最為先進(jìn)。一次通過(guò)循環(huán)則是將乏燃料作為放射性廢物直接予以深埋貯存，采取該路線(xiàn)的國(guó)家主要有美加瑞（典）等。我國(guó)堅(jiān)持核燃料閉式循環(huán)處理（后處理）。中核集團(tuán)與法國(guó)阿海琺公司合作建設(shè)處理廠，借鑒法國(guó)乏燃料閉式循環(huán)處理的大規(guī)模商業(yè)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)核燃料的循環(huán)利用。2010年年底中國(guó)自主建設(shè)的中試廠熱調(diào)試取得成功，預(yù)計(jì)2025年前后才會(huì)正式投入運(yùn)行，但中試廠規(guī)模有限，年處理能力僅為50噸。與法國(guó)阿?，m公司合作后，在甘肅省境內(nèi)建立年處理規(guī)模達(dá)800tHM的乏燃料處理廠已于2021年實(shí)現(xiàn)第一罐混凝土澆筑，預(yù)計(jì)2029年后處理設(shè)施進(jìn)行熱試，2030年實(shí)現(xiàn)投運(yùn)，總造價(jià)將超過(guò)1000億。2.1.2、乏燃料后處理產(chǎn)能亟待提升我國(guó)核電機(jī)組核準(zhǔn)加速，2030年核電機(jī)組裝機(jī)容量有望翻倍。2022年，我國(guó)核電機(jī)組核準(zhǔn)加速，全年共核準(zhǔn)5個(gè)核電項(xiàng)目總計(jì)10臺(tái)核電機(jī)組。截至2022年底，我國(guó)在運(yùn)核電機(jī)組55臺(tái)；截至2022年9月，在建核電機(jī)組23臺(tái)，為全球第一。我國(guó)早期投入運(yùn)行的多臺(tái)核電機(jī)組已處于堆水池飽和或即將飽和的困境，政府乏燃料后處理基金支出快速增加，乏燃料離堆貯存的需求十分緊迫。目前秦山第二核電廠一、二號(hào)機(jī)組、大亞灣核電廠和嶺澳核電廠在堆貯存水池已飽和或即將飽和。秦山核電廠、嶺澳核電廠（二期）的核電機(jī)組在堆貯存水池在2021-2025期間將陸續(xù)達(dá)到飽和。我國(guó)乏燃料后處理產(chǎn)能不足，乏燃料后處理能力亟待提升。目前我國(guó)后處理產(chǎn)能僅50噸/年，在建產(chǎn)能約有400噸/年（其中首期200噸預(yù)計(jì)2025年運(yùn)營(yíng)；中核龍瑞乏燃料200t處理項(xiàng)目二期廠區(qū)規(guī)劃于2022年開(kāi)始建設(shè)）。相比英法俄日等國(guó)，我國(guó)乏燃料處理能力較小。2025年之后，核電裝機(jī)將大幅上升，乏燃料的量會(huì)相應(yīng)增加。目前，我國(guó)存量乏燃料近萬(wàn)噸，每年新增超1000噸，平均每臺(tái)機(jī)組產(chǎn)生約25噸/年。預(yù)計(jì)到2035年存量降到3.87萬(wàn)噸，每年新增超3000噸。若2035達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，需3-4個(gè)800噸/年后處理廠，每個(gè)投資1000-1500億，總投資3000-6000億元。其中設(shè)備占比約40%-50%，智能裝備占設(shè)備的20%。我國(guó)第一期龍騰200噸，總投資額約為300億，其中設(shè)備投資額占比約50%。按照2030年800噸處理產(chǎn)能計(jì)算，設(shè)備總投資額約為600億元，折合每年60億市場(chǎng)規(guī)模。3、從0到1：新燃料及乏燃料運(yùn)輸容器、智能設(shè)備、冷卻塔3.1、新燃料運(yùn)輸容器國(guó)產(chǎn)化伊始，資質(zhì)壁壘高企3.1.1、新燃料運(yùn)輸容器國(guó)產(chǎn)化伊始新燃料組件運(yùn)輸容器用于裝載未經(jīng)輻照、未發(fā)生核鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的燃料組件。核燃料安裝于核電站反應(yīng)堆堆芯中，可分為天然六氟化鈾直接加工及乏燃料后處理加工（MOX燃料）兩種。核燃料組件一般由數(shù)百根圓柱形燃料棒成束組成，內(nèi)部裝載含有2%-4%鈾235或鈾238的燃料。核燃料組件換料周期一般為18個(gè)月，單次更換1/3的燃料。以廣東大亞灣核電站為例，該核電站站M310型反應(yīng)堆堆芯由157個(gè)AFA3G燃料組件構(gòu)成，換料周期18個(gè)月，每次更換1/3的燃料；華龍一號(hào)所使用的177堆芯由177個(gè)燃料組件構(gòu)成。一座百萬(wàn)千瓦的壓水堆核電廠運(yùn)行1年，大致需要30噸燃料組件的運(yùn)輸量。目前我國(guó)的核電廠主要建設(shè)在東南沿海，核燃料的生產(chǎn)廠和核廢料處置庫(kù)位于西部地區(qū)，核燃料運(yùn)輸耗時(shí)一周左右。新燃料運(yùn)輸容器國(guó)產(chǎn)替代開(kāi)啟。運(yùn)輸容器型號(hào)包括CNFC-300、STC-NF1A、ANT-12A，以及用于實(shí)驗(yàn)快堆燃料組件運(yùn)輸?shù)腡K-C57、CEFR-MOX-N01。目前，我國(guó)已獲得產(chǎn)品資質(zhì)的企業(yè)包括科新機(jī)電、上海阿波羅、西安核設(shè)備、大連寶原核設(shè)備等。ANT-12A適用于絕大多數(shù)壓水堆燃料組件運(yùn)輸。根據(jù)生態(tài)環(huán)境部官網(wǎng)《ANT12A型新燃料運(yùn)輸容器設(shè)計(jì)批準(zhǔn)書(shū)》數(shù)據(jù)，ANT-12A型號(hào)容器可以用于運(yùn)輸STEP-12系列，以及我國(guó)目前絕大多數(shù)壓水堆核電站主要采用的AFA3G系列新燃料組件。在新燃料運(yùn)輸容器上，科新機(jī)電已實(shí)現(xiàn)該領(lǐng)域高端設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化。公司為行業(yè)內(nèi)少數(shù)擁有核電資質(zhì)的民營(yíng)壓力容器制造企業(yè)，目前已取得了ANT-12A型新燃料運(yùn)輸容器項(xiàng)目批量化生產(chǎn)訂單并服務(wù)于“一帶一路”相關(guān)項(xiàng)目。3.1.2、2030年我國(guó)核燃料（新燃料）運(yùn)輸容器市場(chǎng)空間將達(dá)40.8億元根據(jù)《世界核電廠運(yùn)行實(shí)績(jī)報(bào)告（2022）》數(shù)據(jù)。我國(guó)目前在運(yùn)核電機(jī)組54個(gè)；我們預(yù)計(jì)，到2025年和2030年，我國(guó)在運(yùn)核電機(jī)組將分別達(dá)62個(gè)和96個(gè)。假設(shè)我國(guó)在運(yùn)反應(yīng)堆堆芯燃料組件數(shù)平均157個(gè)，在建核電機(jī)組堆芯燃料組件數(shù)與“華龍一號(hào)”相同，為177個(gè)；反應(yīng)堆堆芯換料平均周期為15個(gè)月，每次更換1/3的燃料；假設(shè)核電機(jī)組有一定的新燃料貯存要求。假設(shè)核燃料（新燃料）運(yùn)輸容器單價(jià)150萬(wàn)元，單臺(tái)設(shè)備每年將使用一次，我們測(cè)算，2022年我國(guó)核燃料換料所需運(yùn)輸容器市場(chǎng)空間為20.3億元，至2025年約為26.3億元，2030年或?qū)⑦_(dá)40.8億元。3.2、乏燃料貯運(yùn)容器、智能設(shè)備前景廣闊3.2.1、乏燃料運(yùn)輸容器國(guó)產(chǎn)替代空間大乏燃料后處理貯運(yùn)容器主要分為金屬容器和混凝土容器兩種。乏燃料后處理前首先需要貯存-運(yùn)輸-貯存，其剛卸出時(shí)仍然會(huì)放出大量熱量，需要先在核電站的乏燃料水池中進(jìn)行冷卻（濕法貯存）5-8年。經(jīng)過(guò)濕法貯存的乏燃料將被運(yùn)輸?shù)狡渌胤竭M(jìn)行集中暫存，以備后處理。在乏燃料貯運(yùn)容器中，金屬容器安全性高，但成本較為高昂；混凝土容器造價(jià)較低，但安全性不如金屬容器。乏燃料運(yùn)輸容器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，性能要求及工藝難度高。目前我國(guó)所采用的乏燃料運(yùn)輸容器主要為從美國(guó)采購(gòu)的NAC-STC型（兩臺(tái)，單臺(tái)價(jià)格3,000萬(wàn)美元）和Histar60型商業(yè)壓水堆乏燃料運(yùn)輸容器，單臺(tái)容量分別為26組、12組。此外，乏燃料儲(chǔ)運(yùn)容器中還包括儲(chǔ)運(yùn)兩用容器等，該種容器在轉(zhuǎn)運(yùn)至集中貯存點(diǎn)后可直接就地儲(chǔ)存，既減少了一次乏燃料取出-放置的過(guò)程，也省去了空容器運(yùn)輸?shù)某杀?。目前，我?guó)從事乏燃料運(yùn)輸容器生產(chǎn)的企業(yè)主要有大連寶原核設(shè)備有限公司、西安核設(shè)備有限公司。其中，前者生產(chǎn)型號(hào)主要為RY-IA/IB等乏燃料運(yùn)輸容器，西安核設(shè)備有限公司制造CNSC乏燃料運(yùn)輸容器。3.2.2、乏燃料干式離堆貯存迎來(lái)機(jī)遇乏燃料離堆貯存可以暫緩乏燃料后處理產(chǎn)能壓力。隨著乏燃料年產(chǎn)量的增加，在乏燃料后處理規(guī)?；翱蓪柡偷姆θ剂闲冻?，運(yùn)至統(tǒng)一地點(diǎn)管理，待后處理大廠建成后，再進(jìn)行后處理。離堆貯存主要分為干法貯存和濕式貯存。濕法貯存是將乏燃料貯存在水池中，依靠池水對(duì)乏燃料進(jìn)行冷卻和屏蔽輻射；干法貯存則是將乏燃料貯存金屬或混凝土容器中，容器里充滿(mǎn)空氣或惰性氣體，依靠氣體對(duì)流來(lái)對(duì)乏燃料進(jìn)行冷卻，依靠容器外殼來(lái)屏蔽輻射。我國(guó)乏燃料后處理形勢(shì)與日本類(lèi)似。其一，我國(guó)和日本都具有一定的乏燃料后處理能力，但皆以小規(guī)模試點(diǎn)為主，暫未運(yùn)行國(guó)大規(guī)模商業(yè)化處理廠。其二，我國(guó)與日本都選擇了和法國(guó)阿海琺公司合作建廠，借鑒阿?，m公司成熟閉循環(huán)處理技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。其三，我國(guó)與日本都面臨乏燃料離堆貯存的迫切需求。日本乏燃料干式離堆貯存對(duì)我國(guó)具有借鑒意義。1998年后，日本的乏燃料沒(méi)有再委托其他國(guó)家處理，由于后處理廠投運(yùn)時(shí)間延期，乏燃料已經(jīng)快達(dá)到其容量上限，因此日本已大規(guī)模采用干式離堆貯存方式。預(yù)計(jì)到2025年，中國(guó)有3000噸乏燃料需要離堆貯存。日本的乏燃料暫存、處置方式具有借鑒意義。濕式貯存為目前普遍采用的方法，干式貯存有望成為未來(lái)主流。干法貯存前期投入較大，但安全性高，且儲(chǔ)運(yùn)方便。2021年11月，秦山三期規(guī)劃建設(shè)乏燃料臨時(shí)干式貯存設(shè)施，擬建設(shè)18個(gè)QM-400模塊，并留有增建2個(gè)模塊的場(chǎng)地，每個(gè)QM-400模塊可貯存24000根乏燃料棒束，按照機(jī)組實(shí)際產(chǎn)生的乏燃料推算，可存貯機(jī)組運(yùn)行45年的乏燃料。目前，上海阿波羅在乏燃料干法貯存容器領(lǐng)域已有成品交付。2020年12月，公司生產(chǎn)的干法貯存容器發(fā)往田灣核電站。根據(jù)數(shù)據(jù)，干法貯存設(shè)施和設(shè)備的前期投入需要至少800萬(wàn)美金，但每年貯存乏燃料的成本只需要30萬(wàn)美金。假設(shè)單個(gè)乏燃料干式貯存容器設(shè)計(jì)容量為15噸，售價(jià)為900萬(wàn)美金，按2025年乏燃料累計(jì)產(chǎn)量為1.6萬(wàn)噸計(jì)算，則到2025年，干式貯存容器的市場(chǎng)規(guī)模在96億美元。3.2.3、乏燃料后處理智能設(shè)備自主可控需求迫切實(shí)體清單限制，核工業(yè)關(guān)鍵設(shè)備自主可控需求迫切。近年來(lái)，中美貿(mào)易摩擦不斷加劇，2018年10月美國(guó)能源部限制對(duì)中國(guó)出口核技術(shù)，并于2020年6月美國(guó)國(guó)防部將中核集團(tuán)等企業(yè)列入“實(shí)體清單”，但國(guó)內(nèi)核工業(yè)領(lǐng)域部分進(jìn)口設(shè)備已達(dá)到使用壽命期限，面臨設(shè)備無(wú)法迭代更新的困難局面。我國(guó)迫切需要在關(guān)鍵設(shè)備環(huán)節(jié)進(jìn)行進(jìn)口替代，實(shí)現(xiàn)自主可控。目前入局乏燃料后處理智能設(shè)備的廠商包括景業(yè)智能等。景業(yè)智能第二代電隨動(dòng)機(jī)械手在各方面已經(jīng)可完全實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代，且在部分性能指標(biāo)上已超越大部分國(guó)際一線(xiàn)隨動(dòng)機(jī)械手。3.2.4、2025年我國(guó)乏燃料運(yùn)輸容器市場(chǎng)空間或達(dá)199.1億元我國(guó)乏運(yùn)輸容器依賴(lài)進(jìn)口，運(yùn)輸能力嚴(yán)重不足。截至2019年，我國(guó)乏燃料的運(yùn)輸工作主要由中國(guó)核工業(yè)集團(tuán)下的中核清原環(huán)境技術(shù)有限責(zé)任公司承擔(dān)。該公司僅擁有從美國(guó)購(gòu)買(mǎi)的兩種商業(yè)壓水堆乏燃料運(yùn)輸容器，容量分別為26組和12組，運(yùn)輸能力嚴(yán)重不足。核電站投入運(yùn)行第二年開(kāi)始卸料，100萬(wàn)kw每年產(chǎn)生21t的乏燃料。根據(jù)我國(guó)現(xiàn)有的乏燃料處理能力，我們測(cè)算，我國(guó)2021/2022/2025年乏燃料當(dāng)年外運(yùn)需求量分別為707噸/752噸/1047噸；離堆貯存需求量分別為2230噸/2932噸/5591噸。從國(guó)外研制乏燃料運(yùn)輸容器的發(fā)展歷程來(lái)看，乏燃料運(yùn)輸容器噸級(jí)會(huì)經(jīng)歷10t-20t-100t等幾個(gè)階段。我國(guó)目前僅完成了第一個(gè)10t階段（以核二院為主導(dǎo)），還尚未進(jìn)入到第二個(gè)階段。假設(shè)我國(guó)乏燃料運(yùn)輸容器單次容量為10t，單價(jià)3000萬(wàn)元，我們測(cè)算，2021/2022/2025年我國(guó)乏燃料運(yùn)輸容器市場(chǎng)空間分別為88.1/110.5/199.1億元。3.2.5、乏燃料后處理智能裝備探尋千億市場(chǎng)規(guī)模核工業(yè)智能裝備領(lǐng)域有望迎來(lái)千億市場(chǎng)規(guī)模。根據(jù)景業(yè)智能披露數(shù)據(jù)，我們測(cè)算，2021-2035年乏燃料后處理智能裝備市場(chǎng)規(guī)模約為418億元-1183億元，按直線(xiàn)法均攤，每年投資額約28億元-79億元。3.3、冷卻塔沿海核電應(yīng)用趨勢(shì)明朗冷卻塔沿海核電應(yīng)用趨勢(shì)明朗。目前，沿海核電站多使用直流冷卻方案，但取水量、用水量、排熱量極大，對(duì)魚(yú)類(lèi)繁衍等生態(tài)問(wèn)題有較大影響，且在藻類(lèi)生長(zhǎng)的旺季容易發(fā)生濾網(wǎng)堵堵塞，造成潛在風(fēng)險(xiǎn)。2022年12月16日，我國(guó)首座核電站超大型冷卻塔——廣東廉江核電項(xiàng)目一期工程1號(hào)冷卻塔順利完成首段環(huán)基混凝土澆筑。2023年3月14日，中國(guó)核電工程有限公司發(fā)布自然通風(fēng)濕式冷卻塔基于水輪驅(qū)動(dòng)的勢(shì)能利用技術(shù)研究項(xiàng)目采購(gòu)公告，核電海水二次循環(huán)冷卻（冷卻塔冷卻）應(yīng)用趨勢(shì)明朗。依據(jù)核電站循環(huán)水系統(tǒng)及配套冷卻塔的特點(diǎn)，100萬(wàn)千瓦裝機(jī)容量機(jī)組應(yīng)配套2臺(tái)2800m3/h核島用冷卻塔和1臺(tái)1,000m3/h常規(guī)島用冷卻塔。以2022年核電5698.6萬(wàn)千瓦裝機(jī)容量，2030年預(yù)計(jì)達(dá)到12000萬(wàn)千瓦裝機(jī)容量計(jì)算，則有126臺(tái)核島用冷卻塔和63臺(tái)常規(guī)島用冷卻塔的市場(chǎng)空間。4、行至中途：核島設(shè)備、核電閥門(mén)、輔助設(shè)備4.1、核島設(shè)備國(guó)產(chǎn)替代程度不一反應(yīng)堆壓力容器：壓力容器在核島設(shè)備投資中的占比最高，占23%。壓力容器是安置核反應(yīng)堆并承受其巨大運(yùn)行壓力的密閉容器，作為防止輻射性外泄的第二道屏障，對(duì)核安全至關(guān)重要，它具有制造技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)高、難度大和周期長(zhǎng)等特點(diǎn)。根據(jù)中國(guó)一重2020年報(bào)顯示，國(guó)內(nèi)大部分反應(yīng)堆壓力容器由中國(guó)一重制造，2020年訂貨20.23億元，同比增加18.03億元，毛利同比上升4%。除國(guó)企之外，科新機(jī)電、海陸重工、海鍋股份、蘭石重裝等民企也在布局生產(chǎn)反應(yīng)堆壓力容器。國(guó)產(chǎn)化方面，在2016年，中國(guó)核電站反應(yīng)堆壓力容器的最后一個(gè)關(guān)鍵零部件—C型密封環(huán)實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化，中國(guó)成為繼美國(guó)之后全球第二個(gè)能生產(chǎn)C型密封環(huán)的國(guó)家。主管道：它連接反應(yīng)堆一次冷卻劑系統(tǒng)的壓力容器、蒸汽發(fā)生器、主泵等關(guān)鍵部件，在核島設(shè)備投資中的占比達(dá)20%。國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程方面，渤船重工在三門(mén)一期AP1000機(jī)組中供貨的主泵，首次實(shí)現(xiàn)了100%國(guó)產(chǎn)化。根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，臺(tái)海核電生產(chǎn)的主管道在國(guó)內(nèi)核電市場(chǎng)的占有率達(dá)50%，并出口到巴基斯坦。臺(tái)海核電2020年報(bào)顯示，核電站一回路主管道占該公司主營(yíng)業(yè)務(wù)6.37%，已供貨10余套主管道，有5套正