2022年“碳中和”主题投资赛道及企业研究系列报告（四）：核能

头豹行业研读12022/04 碳中和系列 摘要 核电：清洁能源的最优选择 中国国家主席习近平在第七十五届联合国大会上提出，中国力争于2030年前实现碳达峰”，于2060年前实现“碳中 核电供应稳定、近乎为零的碳排放使其成为化石燃料替代的最优选择。并且美、法等国已有多年的实践，尽管中国起步晚，但发展迅速 和”。在碳达峰、碳中和的背景下，中国能源电力系统清洁化、低碳化转型进程将进一步加快，核能作为近零排放清洁能源，将具有更加广阔的发展空间。 政策：积极有序发展核电 "十四五规划"中明确提出"在确保安全的 前提下，积极有序推动新的沿海核电项目核准建设。2022年国家能源局提出 积极安全有序发展核电。计划建成福清6号、红沿河6号、防城港3号和高温气冷堆示范工程4台机组，新增装机367万 千瓦。在确保安全前提下，有序推进具备可靠条件的核电项目核准建设。 根据世界核协会（WNA）数据，2021 年全球共有437台在运核电机组，总净 装机容量约为3.89亿干瓦，相较于 2020年（441台，3.92亿千瓦）。在运 机组数量和总装机数量容量均有小幅下 降。 中国核电运行机组53合（不含合湾地 区），占比12%，总装机容量5.463.695 技术：已掌握四代技术，三代技术稳步推进 万千瓦，占比14%。居世界第三位。 自主研发的第四代核电技术一高温气 冷堆，设备国产化率高达93.4%，首个 示范工程已经完成并网发电。高温气冷堆所产生的热量能够满足乙醇提纯、石油化工、制氢等领域绝大部分热源需求。 自主研发的三代核电技术一华龙一号 机组的建设也正在稳步推进。 熟e 0072-506 名词解释 + 碳中和：指企业、团体或个人测算在一定时间内，直接或间接产生的温室气体排放总量，通过植例 造林、节能减排等形式，抵消白身产生的二氧化碳排放，实现二氧化碳的"零排放’。 核电：将核能转化为电能 + 核岛：核岛是核电站安全壳内的核反应堆及与反应堆有关的各个系统的统称。核岛的主要功能是利 用核裂变能产生蒸汽。 + 常规岛：常规岛是指核电装置中汽轮发电机组及其配套设施和它们所在厂房的总称。常规岛的主要 功能是将核岛产生的蒸汽的热能转换放汽轮机的机概能，再通过发电机转变成电能。 + 乏燃料：乏燃料又称辐照核燃料，是经受过辐射照射、使用过的核燃料，通常是由核电站的核反应 堆产生。 头菊 中国核电行业综述 中国核电行业发展现状 中国核电产业企业全景图 中国核电产业整体架构图 “双碳”背景下，中国核电产业迎来重要发展机遇 “双碳目标”下，中国核电产业迎来发展黄金期；能源结构转型加速 升级，推动中国核电产业迈入新阶段。目前装机容量全球第三，已 并网核电机组达到53台，总装机容量5.463.695万千瓦 图表1：中国核电产业建设规划目标，2021年 “双碳目标下，中国风电产业迎来发展黄金期 中国国家主席习近平在第七十五届联合国大会上提 《2022年能源工作指导意见》 出，中国力争于2030年前实现"碳达峰”，于2060年 前实现“碳中和”。在碳达峰、碳中和的背景下，中 国家能源局 2022-4 国能源电力系统清洁化、低碳化转型进程将进一步加快，核能作为近零排放清洁能源，将具有更加广阔的发展空间。 落实'十四五"规划和碳达峰、碳中和目标，以及2022年非化石能源占能源消费总量比重提高到17.3%左右等任务。建成投运福清6号、 红沿河65号、防城港3号和高温气冷堆示范工程等核电机组，在确保安全的前提下，积极有序推动新的沿海核电项目核准建设。 中国核电装机容量全球第三，在建装机容量连续多年保持全球第一 根据世界核协会（WNA）数据，2021年全球共有437合在运核电机组，总净装机容量约为3.89亿千瓦相较于2020年（441合，3.92亿千瓦）。在运机组数 量和总装机数量容量均有小幅下降。中国核电运行机组53台（不含台湾地区），占比12%，总装机容量 图表2：全球核电占比及中国电力分布，2021年 5.463.695万千瓦，占比14%。居世界第三位。 核电装机各国占比 2021年，全球共有10台机组，总装机容量889万千瓦 正式开工建设，其中中国6台：印度两台、俄罗斯和土耳其各1台；共有6台核电机组．总净装机容量525万千瓦实现首次并网发电，其中中国3台，印度、巴基斯坦和阿联酋各1台；共有10台核电机组，总净装机容量866.8万千瓦永久关闭，其中德国3台，英国3 关国 法国 中国 35.70% 俄罗斯 韩国=加拿大 合，美国、俄罗斯、巴基斯坦和中国合湾地区各1台，2021年核电机组（按照完成首次装料计算）运行数量同比增长8.2%，装机容量同比增长7.1%，在建（含 4.20% 其他 5.40% 首次并网）共计16台，总装机容量1.750.779万千瓦连续15年居世界第一位。 中国发电量统计分布 2.26% 5.02% 6.99% 2021年，中国累计发电量为B1.121.8亿千瓦时，运行核电机组累计发电量4.071.41亿千瓦时，占比5.02% 火电 水电 在确保安全的前提下，有序推进具各可靠条件的核电项目标准建设。 风电 核电 光电 w.le3dleo.0om )2021 LeeclLeo 中国核电产业企业全景图 中国核电产业链较为完善，上游为轴矿开采加工精炼、铀转化浓缩和核燃料组件制造，中游为核电设备制造环节，主要包括核岛设备常规岛设备和辅助设备，下游是核电站建设运营及乏燃料处理等 图表3：中国核电产业企业全景图，2021年 中广核矿业、中核国际、远达环保、台海核电、通裕重工、浙富控股 核燃料 上游原材 兰太实业、方大炭素、宝钛股份、东方锆业、铝能股份、沃尔核材 核材料 料开 中密控股 采及加工 核级密封 应流股份、南风股份、通裕重工 锻铸件 东方电气、中国一重、台海核电、中国重工、渤海重工、吉林中意 主管道蒸汽发生器 堆内构件 东方电气、久立特材、上海电气、哈尔滨电器、中国一重、江苏宝银 东方电气、上海电气、海陆重工 东方电气、上海电气、哈尔滨电气、湘电股份、应流股份、沈鼓集团 中 主泵 游设备制造 控制棒驱动机构 东方电气、上海电气、中国一重、湘电股份、浙高控股 东方电气、上海电气、哈尔滨电气、中国一重、海陆重工、科新机电、二重重装 压力容器 东方电气、上海电气、哈尔滨电气、中国一重 稳压器 东方电气、天沃科技、沃尔核材、纽威股份、上海电气、科泰电源、佳电股份、江苏神通、中核科技、大连大高、沈鼓集团、上海阀门厂、上海良工中国船舶、自仪股份、雨风股份、卧龙电气、盈峰环境、上海电气、天连重工、海陆重工、哈空调、冰轮环境、盾安环境、浙富控股 常规岛设备 辅助设备 中国核电站、深圳中广核设计、国核电力院、上海核工院、中国核动力研究设计院 核电站设计 土建、安装、调试核电站运营核废料处理 中国核建、中国建筑、中国能建投资、中国核工程、中广核工程 下 中国核电、中产移电力、华能国际、新能电力、“申能股份、天唐发电、江 游 国家电力投资集团 苏国信、 中核集团、中广核集团、应流股份、江苏神通、通裕重工、日月股份 家头豹 2021 LeeclLe0 量 成本结构/趋势 天然轴需求规模变化 单位:[吨] 在核燃料成本中，天然轴所 174 +95% 占比例最高。2018年以前， 中国的轴矿资源由政府严格把控，对国内企业的资质要求非常严格。而中国自身有资源并不丰富，仅占全球 核燃料成本构49% 成 核燃料 18,500 339 1.3%，大量铀资源需要进口，预计到2025年，中国自身产 9,500 铀转化及浓缩： 天然铀 燃料组件加工■其他 能达到5000吨，总需求 2021 2025E 18,500吨 核电设备规模变化 核电设备分为核岛(NI) 常规岛（CI）、辅助系统（BOP）三部分，核岛是核 电站安全壳内的核反应堆及与反应堆有关的各个系统的统称，是核电站的核心，其主要功能是利用核裂变产生蒸汽。预计到2025年，核电 单位;[亿元] 28% 核电设备投资成本占比 核电设备 589 2,185 547 核岛 常规岛 辅助系统 设备市场规模可达到2,185 2021 2025E 亿元 在核电产业链的下游中，主要包括电站建设与运营、核废料处理等环节。核电站建设包括核电设计、核电设备制造、土建施工与设备安装，调试等流程；运营是指核电站发电及日常维护管理工作。 装机规模规模变化 单位:[GW] 10% 核电站建设与运营 +28% 核电站投资成本占比 50% 104 7,000 5,464 2021年装机规模在5464GW， 到2025年有望突破7000GW 设备 其他 2021 2025E 第四代核电反应堆是发展趋势，高温气冷堆正式商运 天然轴供不应求，刚性缺口较大，价格趋于上涨 "十四五"期间，中国核电装 机规模将保持高速增长趋势 趋势 中国核电产业核心 材料、设备综述 中国核电核心零部件架构图 中国核电核心材料、设备架构图（一） 中国三代核电按照每年6-8台的节奏，实现规模化和批量化发展 按华龙一号作为代表机型估算，年核电市场规模1，093亿元，核电 设备546亿元；2025年前核电市场规模4.371亿元，设备2.185亿元 图表5：中国核电核心材料、设备架构图（一) 4发展趋势 ← 简述 在核燃料成本中，天然铀所占比 中国核电核心材料、设备架构图（二） 中国核电市场技术难度大、准入门槛高、资金投入大。核燃料供应中核一家独大，中广核矿业负责进口。核设备国企牵断为主，细分领域民营企业快速成长，乏燃料处理发展空间广阔 图表6：中国核电核心材料、设备架构图（二） 【$）成本结构与盈利能力 中国轴矿主要依赖进口。中国已发现铀资源 天然的 毛利率，2021 转化及浓缩 仅占全球1.3%，天然铀大量需要进口 核燃料 核燃料成本结构 器料科组件加工 国内采矿中核独大，海外采矿中广核矿业领先。中广核在国内铀矿勘察、开采方面一家独大，由其子公司中国核燃料经营 其他 中核广矿业：4.62% 33% 压力容激 工艺要求高，属于重型机械，需要企业具备较高的大型机械生产能力与资产能力，民营企业难达到要求，因此核心设备均由国企荃断。主 管道、核级阀门与主泵门槛相对较低，少部分民营企业可进入，政府对核一级资质审查标准高，可进入核岛设备领域的民营企业数量稀少 5% 毛利率，2021 质发器 核设 上海电气：14.69% 梭岛投资成本结构 A门 中国一重：9.21% 反应作冷却 备 纽威股份：27.85% 汽轮机 毛利率，2021 常规岛中的汽轮发电机组、汽水再分离器与冷凝器属于重点监管设备领域，市场由东方电气、上海电气、哈尔滨电气三家国企垄断。头豹阀门、凝汽器、水泵等常规岛非核心设备民营企业参与度高。 常规 发电机 东方电气：17.29% 常规岛投资 汽水分高再热: 或本结构 上海电气：14.69% 岛设 备 12% 久立特材：25.79% 核电电缆 空冷设备 毛利率，2021 核电辅助设备属于短周期设备，且2015年中 国开启核三级设备市场化，多数民营企业获得设计制造资质，因此辅助设备领域民营企业参与度高且市场竞争较为激烈 辅助设备 智慧能源：13.71% BOP设备 尚纬股份：16.56% 安全壳及核电机组设备 起重设备 首航节能：22.90% 毛利率，2021 乏燃料广存 乏燃料运抢 乏燃料后处理通用设各包括料液循环系统， 气动送样系统、空气提升系统、后处理专用 通格重工：18.35% 贮存井，布局的上市公