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正文目錄一、兼顧清潔高效的優(yōu)質(zhì)電源方案 41、核能發(fā)電原理 42、核電技術(shù)持續(xù)升級優(yōu)化,當前以三代為主 5二、全球核電復蘇,鈾需求穩(wěn)步增長 71、政策轉(zhuǎn)向積極,核電在全球范圍回暖 72、AI爆發(fā)對高質(zhì)量電力需求更迫切 93、核電復蘇拉動鈾礦需求 10三、供需缺口逐步體現(xiàn),鈾價中樞有望逐步上行 121、戰(zhàn)略屬性強,建設周期長,供給集中 122、短期看復產(chǎn),中長期增量不明朗,鈾價中樞將整體上行 12投資建議 17風險提示 17圖表目錄圖1:核裂變示意 4圖2:堆芯控制示意 4圖3核電原理示意 5圖4運行機組堆型情況 5圖5GIF四代堆原理示意 6圖6:全球核電發(fā)電量及占比 7圖7:全球電源發(fā)電結(jié)構(gòu) 7圖8主要核電裝機分布 7圖9:2011-2025年核準機組數(shù) 8圖10:2024年國內(nèi)發(fā)電量結(jié)構(gòu) 8圖11國內(nèi)核電裝機容量 8圖12美國核電裝機容量 8圖13法國核電裝機容量 9圖14:法國核電發(fā)電量 9圖15:部分國家地區(qū)核電占比(2024) 9圖16:全球數(shù)據(jù)中心用電量估算 10圖17:全球數(shù)據(jù)中心用電量估算(分地區(qū)) 10圖18:SMR原理示意 10圖19:SMR建設情況 10圖20鈾礦至燃料發(fā)電過程 10圖21全球鈾資源儲量分布 12圖22:全球鈾產(chǎn)量(tU) 12圖23:分企業(yè)鈾產(chǎn)量(tU) 12圖24:鈾價走勢回顧(U3O8美元/磅) 13圖25:鈾礦成本曲線分布 13圖26鈾礦開發(fā)周期 13圖27閑置停產(chǎn)鈾礦情況(截至2024年中) 14圖28:遠期供給預測(tU) 14圖29:短期供給預測(tU) 14圖30:鈾供需及缺口(tU) 15圖31:2015年以來累計缺口(tU) 15圖32:核電裝機預測(GWe) 15圖33:鈾資源需求預測(tU) 15圖34:KAP鈾產(chǎn)出情況 15圖35:天然鈾供需缺口估算 15圖36:逐季度現(xiàn)貨成交量(tU) 16圖37:核電廠現(xiàn)貨長協(xié)成交比例 16圖38YellowCake持有量 16表1:各類能源等效熱值對比 4表2:I-IV代核電技術(shù)迭代 5表3:海外典型三代堆型 6表4:燃料組件制造各環(huán)節(jié)簡介 11表5:2024年鈾需求情況 11一、兼顧清潔高效的優(yōu)質(zhì)電源方案 1、核能發(fā)電原理U2352-3值。UO2(主要實現(xiàn)中子降速以期達到更高的轉(zhuǎn)換效率。表1:各類能源等效熱值對比能源 熱值氫氣(H2) 120-142MJ/kg甲烷(CH4) 50-55MJ/kg甲醇(CH3OH) 22.7MJ/kg汽油/汽油 44-46MJ/kg柴油 42-46MJ/kg原油 42-47MJ/kg液化石油氣(LPG) 46-51MJ/kg天然氣 42-55MJ/kg天然鈾,LWR(普通反應堆) 500GJ/kg天然鈾,LWR+U、Pu回收 650GJ/kg天然鈾,F(xiàn)NR 28,000GJ/kg鈾濃縮3.5%,LWR 3900GJ/kgWNA圖1:核裂變示意 圖2:堆芯控制示意IAEA Engineering、Researchgate(本身的安全性,通常將核電站劃分為核島+常規(guī)島。核島:包括反應堆廠房、輔助廠房、核燃料廠房和應急柴油機廠房等;常規(guī)島:包括汽輪發(fā)電機廠房和海水泵房等。圖3核電站原理示意國家能源局2、核電技術(shù)持續(xù)升級優(yōu)化,當前三代是主力核能最早在上世紀五十年代開始由軍用向民用發(fā)電等領(lǐng)域應用,先后發(fā)展四代方案,仍在持續(xù)升級。WNA438397GW,而其中大部分在運行核電站為二三代堆型,新建三代為主力。圖4運行機組堆型情況WNA (20242023年變化情況)表2:I-IV代核電技術(shù)迭代代際核心目標技術(shù)特征典型不足一代驗證可行性軍用轉(zhuǎn)民用,原型堆發(fā)電安全性低,壽命短二代商業(yè)化推廣標準化設計,經(jīng)濟性優(yōu)先依賴主動安全,極端事故脆弱三代事故后安全升級被動安全系統(tǒng),抗震強化仍依賴鈾-235,廢料未解決四代可持續(xù)能源系統(tǒng)快中子增殖、多用途輸出尚未商業(yè)化國家能源局、WNA一代:2050-60年代以早期的原型試驗堆核電廠為主,驗證核電可行性,大部分采取天然鈾或低濃度鈾為燃料,容量偏小。PWR、BWR等,單機功率提升至百萬千瓦級。20(蘇聯(lián)切爾諾貝利、日本福島均為二代堆)成為二代堆的主要限制因素。三代:URDEUR完善對核安全的各項指標要求,AP1000(非能動安全系統(tǒng))、EPR(余能動系統(tǒng))是典型三代堆型。(廢料處理等)仍有優(yōu)化空間。表3:海外典型三代堆型標準代表堆型安全系統(tǒng)URD西屋AP1000非能動堆芯冷卻系統(tǒng)、非能動安全殼冷卻系統(tǒng)、裂變產(chǎn)物排出與控制系統(tǒng)、安全殼隔離系統(tǒng)和主控制室應急可居留系統(tǒng)EUR法+德EPR四冗余安全系統(tǒng)、設計考慮嚴重事故預防及后果處理,安全設施包括安全殼系統(tǒng)、應急堆芯冷卻系統(tǒng)和應急給水系統(tǒng)國家能源局四代:四代堆設計理念最早在上世紀即已開始探討,2002GIF(SCWR)(MSR)2030年以后投入商業(yè)應用。圖5GIF四代堆原理示意gen-4二、全球核電復蘇,鈾需求穩(wěn)步增長 緩,裝機增量有限,且部分電站停運。2022AI全性持續(xù)優(yōu)化后逐步重回視野,新形勢下戰(zhàn)略地位不斷加強。參考WNA數(shù)據(jù)及預測,當前全球核電裝機約397GW,72GW在建,樂觀/中性/悲觀假設下,2040年全球核電裝機966/746/552GW。3050255020501550105055050183050255020501550105055050181614121086420發(fā)電量(tWh) 發(fā)電占比(%)Ember Ember圖8主要核電裝機分布WNA1、政策轉(zhuǎn)向積極,核電在全球范圍回暖國內(nèi):雙碳背景下,核電連續(xù)4年高強度核準,成為低碳轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵一環(huán)。2012年《核電安全規(guī)劃(2011-2020年)》發(fā)布,要求新建核電項目符合批。伴隨三代技術(shù)成熟,2019年國內(nèi)重啟核電審批,2022-2025年新增核準10/10/11/10CAP1400、VVER1200設計,全面向三代切換。20255861GW,參考核能協(xié)會預測,2030年我國在運核電規(guī)模將升至全球首位。圖9:2008-2025年核準機組數(shù) 圖10:2024年國內(nèi)發(fā)電量結(jié)構(gòu)1610%%10%%67%121086 144220082009200820092019201120122013201420152016201720182019202020212022202320242025

5%4%火電水電風電核電火電水電風電核電太陽能公告(中國鈾業(yè)) 國家統(tǒng)計局圖11國內(nèi)核電裝機容量WNA美國:核電重啟加速,遠期規(guī)劃規(guī)模巨大。9470-802成上下。伴隨技術(shù)升級及核電政策調(diào)整,20122.2GW。20255500203010設,2050GW400GW。圖12美國核電裝機容量WNA法國:撤銷降低核電占比決策,重啟核電建設。1974Messmer80%202463GW,發(fā)電占比約68%,居世界首位,同時向周邊國家輸送清潔電力。902011出壓縮核電占比政策,但俄烏沖突再次考驗歐洲能源獨立性后,20226+8座新反應堆,2023203550%205050%以上占比。圖13法國核電裝機容量WNA80%70%60%50%40%30%20%10%0%圖80%70%60%50%40%30%20%10%0%OurworldData Statista2、AI爆發(fā)對高質(zhì)量電力需求更迫切2023IEAAI智算中心帶來的用電量增長復合增速達到30%,2030年全球數(shù)據(jù)中心總用電量達到945TWh。AI的波動新問題必須配合靈活性電源解決,核電穩(wěn)定可靠,對電網(wǎng)沖擊小。SMRAI加適配電網(wǎng)老舊地區(qū)的獨立供能微網(wǎng),且建設周期更短。目前中美等均在SMR領(lǐng)域驗證推動,國內(nèi)如玲龍一號,海外亞馬遜、Google等持續(xù)推進SMR部署,未來應用帶來的潛在空間巨大。圖16:全球數(shù)據(jù)中心用電量估算 圖17:全球數(shù)據(jù)中心用電量估算(分地區(qū))IEA IEA圖18:SMR原理示意 圖19:SMR建設情況introl YellowCake3、核電復蘇拉動鈾礦需求從天然鈾礦到裝入核反應堆發(fā)電之間需經(jīng)過多重步驟處理,包括勘查、采冶、轉(zhuǎn)化、濃縮、燃料制造及最終發(fā)電。312-18GWeU3O8200t上下(1tU≈2600lbsU3O8)。圖20鈾礦至燃料發(fā)電過程公告(中國鈾業(yè))表4:燃料組件制造各環(huán)節(jié)簡介環(huán)節(jié) 簡介鈾礦勘查 通過勘探活動,尋找和探明具有工業(yè)價值的鈾資源,用科學的方法確定鈾礦床類型、礦物組采用濕法冶金把鈾礦石中鈾的有用組分轉(zhuǎn)化為可溶性化合物提取鈾的過程,產(chǎn)品形態(tài)主要為重鈾酸鹽和八氧化三鈾(U3O8)。采礦水冶成、成礦原因、水文地質(zhì)特性、礦體特性、礦床范圍、鈾品位、礦體形狀、資源量和遠景儲量,并給出有關(guān)鈾礦的相關(guān)參數(shù)和數(shù)據(jù)采用濕法冶金把鈾礦石中鈾的有用組分轉(zhuǎn)化為可溶性化合物提取鈾的過程,產(chǎn)品形態(tài)主要為重鈾酸鹽和八氧化三鈾(U3O8)。采礦水冶鈾純化 將水冶后生成的鈾化合物再溶解精制、煅燒、冷卻,生成二氧化鈾(UO2)和八氧化三鈾把鈾水冶廠精制的天然八氧化三鈾或二氧化鈾等中間產(chǎn)品制成鈾的氧化物、氟化物和金屬鈾的過程,主要產(chǎn)品形態(tài)為六氟化鈾(UF6)。把鈾水冶廠精制的天然八氧化三鈾或二氧化鈾等中間產(chǎn)品制成鈾的氧化物、氟化物和金屬鈾的過程,主要產(chǎn)品形態(tài)為六氟化鈾(UF6)。鈾轉(zhuǎn)化鈾濃縮 用人工方法使鈾-235豐度增加的過程鈾-235是唯一天然存在的易裂變核素它在天然鈾將二氧化鈾制成核燃料元件的過程。核燃料元件泛指核反應堆內(nèi)具有獨立結(jié)構(gòu)的燃料使用單元,通常指由燃料芯體和包殼組成。不同類型反應堆由于物理、熱工特性不同,因而燃料元件的形狀、結(jié)構(gòu)、核燃料的組分和形式各不相同。燃料組件制造-23899%-235的富集造。濃縮后的產(chǎn)品形態(tài)為濃縮鈾(UF6),與濃縮前的六氟化鈾相比,差異在于濃縮鈾中鈾-235kgSWU將二氧化鈾制成核燃料元件的過程。核燃料元件泛指核反應堆內(nèi)具有獨立結(jié)構(gòu)的燃料使用單元,通常指由燃料芯體和包殼組成。不同類型反應堆由于物理、熱工特性不同,因而燃料元件的形狀、結(jié)構(gòu)、核燃料的組分和形式各不相同。燃料組件制造公告(中國鈾業(yè)WNA口徑,246.75U1.81、1.31、0.82U,居全球前三,俄羅斯、韓國、日本等天然鈾需求量亦處于較高水平。樂觀/中性/悲觀假設下,2040966/746/552GW,對應鈾資源需20.4/15/10.787%118%。表5:2024年鈾需求情況國家或地區(qū) 在運已并網(wǎng)反應堆(至2024年末) 在建反應堆(至2024年末) 天然鈾需求量數(shù)量(座)裝機容量(MW)數(shù)量(座)裝機容量(MW)(2024年,tU)美國9496,952--18,137中國5856,8882933,16513,132法國5763,000--8,232俄羅斯3626,80264,1025,436韓國2625,82522,6804,309日本3331,67922,7562,180印度237,42575,9001,725烏克蘭1513,10721,9001,673加拿大1813,184--1,455西班牙77,123--1,218瑞典67,008--932土耳其--44,800882其他6850,0751213,6028,206全球合計441399,0686468,90567,517WNA、公司公告(中國鈾業(yè)三、供需缺口逐步體現(xiàn),鈾價中樞有望逐步上行 1、戰(zhàn)略屬性強,建設周期長,供給集中鈾(U)92238.03238235最為常見。鈾供給劃分為一次供應(當年開采)130美元/kg60050%。圖21全球鈾資源儲量分布1%1哈薩克斯坦尼日爾中國哈薩克斯坦尼日爾中國蒙古博茨瓦納坦桑尼亞澳大利亞南非巴西美國其他2%3% 28%5%5%6%8%8% 10%

14%WNA202462.331.43、0.73KAPCamecoOrano21%17%11%,也相對集中。8%3%4%4%21%5%7%17%10%10%11%KAPCCJ8%3%4%4%21%5%7%17%10%10%11%KAPCCJOranoCGNUraniumOneNavoiMiningWNA WNA2、短期看復產(chǎn),中長期增量不明朗,鈾價中樞將整體上行238、235、234235是核能發(fā)電10-15年以上。上一輪鈾礦勘測周期在本世紀初,2011產(chǎn),投向新礦的資本開支更加克制,對后續(xù)天然鈾資源釋放造成影響。短期增量主要為復產(chǎn),當前鈾價尚未足以帶動大規(guī)模新礦開支計劃。參考IAEA20241.68/規(guī)劃項目HoneymoonLangerHeinrich圖24:鈾價走勢回顧(U3O8美元/磅) 圖25:鈾礦成本曲線分布CCJ KAP圖26鈾礦開發(fā)周期IAEA圖27閑置停產(chǎn)鈾礦情況(截至2024年中)IAEA考慮現(xiàn)有礦山開采周期,2028年開始部分礦山逐步開始減產(chǎn),若閑置產(chǎn)能復產(chǎn)/新增項目投產(chǎn)不及預期,2030年后前后存在供給下滑的可能性。圖28:遠期供給預測(tU) 圖29:短期供給預測(tU)2035(考慮規(guī)劃項目)20352030(考慮規(guī)劃項目)20300

40000

80000 120000

203520302028202720262025

0 20000400006000080000100000120000Australia Canada Kazakhstan Namibia Others 在產(chǎn)礦山 新增礦山 合計 合計(納入規(guī)劃項目)Australia Canada Kazakhstan Namibia Others在產(chǎn)礦山 新增礦山 合計 合計(納入規(guī)劃項目)IAEA IAEA、UMO1020至當前80美元以上。中長期基于核電裝機中性假設,鈾供需缺口逐漸放大,鈾價中樞預計持續(xù)上行。而考慮運營商備貨庫存、二次供應彈性及長協(xié)模式等造成價格變化或偏緩,實際從趨勢上看2021年以來鈾礦長協(xié)價基本上持續(xù)上行。2015201620172018201920202021202220232024圖30:鈾供需及缺口(tU) 圖31:2015年以來累計缺口(tU)2015201620172018201920202021202220232024800006000040000200000

2015201620172018201920202021202220232024201520162017201820192

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