核电：上中下游分别包括哪些？

电力设备 核电：上中下游分别包括哪些？ 核电产业链较长，包括上游的核燃料、中游的设备制造和下游的运营商。核电产业分为上游铀原料和核燃料的开采及制造、中游核电设备制造和下游核电站建造及运营、电力输送和燃料后处理。 上游：核燃料更换周期为18个月，核电站运营中核燃料成本占比约1/5。 证券研究报告|行业深度 2024年07月21日 增持（维持） 行业走势 核电的产生离不开核燃料。核燃料可利用铀、钍和钚这三种元素制造。目电力设备沪深300 前，应用最多的是利用铀元素制造的核燃料。当前所有核电机组的设计换 料周期均为18个月。据中国核电及中国广核2023年年报数据，核燃料大约占核电站运营成本16%-22%。 中游：设备制造为产业链中心环节，核岛核心设备盈利性更高。核电站主要由核岛和常规岛组成。核岛设备制造是核电国产化核心，投资成本过半。 核岛设备核心产品技术难度大、质量要求高、资金投入多等原因导致核岛设备的进入壁垒极高，因此整体成本更高，占比达58%，且盈利性更高。 主泵：是确保核电站安全可靠运行最关键的动力设备，属于核安全一 16% 0% -16% -32% -48% 2023-072023-112024-032024-07 级，是核岛内唯一旋转设备，也是一回路的压力边界之一。 控制棒驱动机构：是核电站反应堆的“档位开关”，承担着反应堆的 启动、功率调节、保持功率、正常停堆和事故停堆等功能。 压力容器：作为包容反应堆堆芯的容器，起着固定和支撑堆内构件的作用，保证燃料组件按一定的间距在堆芯内的支撑与定位。 堆内构件：是核反应堆的重要组成部分，安装于压力容器内，其内部 作者 分析师杨润思 执业证书编号：S0680520030005邮箱：yangrunsi@gszq.com 相关研究 安装燃料组件，是指除了燃料组件及其相关组件之外的所有其他构 件。 主管道：是系统承压边界的一部分，称为核电站的“主动脉”，它封闭着高温、高压和带有放射性、腐蚀性的冷却剂，维持和约束冷却剂循环流动，对反应堆的安全和正常运行起着重要的保障作用。 核电阀门：核电站中核岛N1、常规岛CI和电站辅助设施BOP系统 中使用的阀门。 蒸汽发生器：是将一回路中水的热量传给二回路的水，使其汽化。 下游：我国具有核电运营资质牌照的公司只有四家。目前，我国具有核电运营资质牌照的公司只有四家，即中国核工业集团公司、中国广核集团、国家电力投资集团公司和中国华能集团公司。为了满足高昂的初期投资需 求和降低核电建设周期长带来的运营风险，这四家具备资质的公司也开始采取联营的方式，与国家能源投资集团、中国华电集团、中国大唐集团、三峡集团等能源电力央企以及江苏国信、浙江能源集团、广东能源集团、香港中华电力等合作投资共建核电。 建议关注。项目核准后直接开启项目施工建设，核电建设厂商中国核建，核工程建设领域规模大、专业化程度较高；低碳属性能源运营商中国核电、中国广核，拥有丰富的核电厂址储备、自主三代核电技术；核电主设备生产商上海电气、东方电气，全面覆盖国内已有的核电技术路线；核电阀门市占率高的中核科技、江苏神通，核电核心主设备佳电股份，主设备蒸汽发生器内的传热U型管久立特材，核电核心零部件生产厂商海陆重工。 风险提示：国家政策变动风险；核电核准不及预期，中国核电出口不及预期。 1、《电力设备：东方电缆斩获海外订单，新兴市场光储需求高增》2024-07-14 2、《电力设备：欧盟批准法国对海风108亿欧元支持，沙特新签5.5GW太阳能项目》2024-07-07 3、《电力设备：再次强调特高压发展主线，国网召开特高压工程高质量建设推进大会》2024-06-30 请仔细阅读本报告末页声明 重点标的 股票代码 股票名称 投资评级 EPS（元） PE 2023A 2024E 2025E 2026E 2023A 2024E 2025E 2026E 601985.SH 中国核电 0.55 0.61 0.67 0.71 20.23 18.80 17.07 15.92 003816.SZ 中国广核 0.21 0.24 0.25 0.26 23.12 20.55 19.41 18.58 601611.SH 中国核建 0.59 0.79 0.92 1.09 11.88 10.25 8.81 7.48 000922.SZ 佳电股份 0.67 0.78 0.93 1.12 17.56 15.23 12.70 10.55 000777.SZ 中核科技 0.58 0.75 0.97 1.36 25.16 19.30 14.91 10.69 002438.SZ 江苏神通 0.53 0.67 0.82 0.97 20.56 16.37 13.20 11.21 002255.SZ 海陆重工 0.40 0.51 0.59 0.67 11.41 9.10 7.77 6.87 资料来源：Wind，国盛证券研究所注：上述公司预测采用wind一致预期 内容目录 一、核电产业链：以核电站为中心，核岛是其重中之重5 二、上游：我国天然铀供应体系是安全、可靠、可持续的6 三、中游：设备制造为产业链中心环节8 3.1主泵11 3.2控制棒驱动机构13 3.3压力容器14 3.4堆内构件15 3.5主管道16 3.6阀门16 3.7蒸汽发生器17 四、下游：我国具有核电运营资质牌照的公司只有四家19 风险提示22 图表目录 图表1：核电产业链一览5 图表2：2023年中国核电营业成本构成6 图表3：2023年中国广核营业成本构成6 图表4：我国铀资源对外依存度7 图表5：各国已探明铀资源占世界总量的比重7 图表6：核电站工作示意图8 图表7：核岛及常规岛9 图表8：核岛设备投资成本占比9 图表9：常规岛设备投资成本占比9 图表10：核电站核心设备及其投资占比10 图表11：核岛关键设备主要参与者11 图表12：某“华龙一号”轴封型主泵结构示意图11 图表13：核主泵发展历程12 图表14：国内核主泵主要厂商13 图表15：ML-C型控制棒驱动机构13 图表16：国内控制棒驱动机构主要厂商14 图表17：压力容器示意图14 图表18：国内压力容器主要厂商（不完全统计）15 图表19：堆内构件示意图15 图表20：国内堆内构件主要厂商16 图表21：国内主管道主要厂商16 图表22：核岛阀门细分类别配置情况17 图表23：核岛阀门不同安全等级阀门配置情况17 图表24：国内核Ⅰ级阀门主要厂商17 图表25：蒸汽发生器示意图18 图表26：国内U型管主要厂商18 图表27：2023年中国在运核电机组数量运营商格局19 图表28：2023年中国在运核电机组装机容量运营商格局19 图表29：我国大陆在运核电机组情况（截至2023年12月31日）20 图表30：我国大陆在建核电机组情况（截至2023年12月31日）21 一、核电产业链：以核电站为中心，核岛是其重中之重 核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。在核裂变过程中，快中子经慢化后变为慢中子，撞击原子核，发生受控的链式反应，产生热能，生成蒸汽，从而推动汽轮机运转。核电站与我们常见的火力发电站一样，都用蒸汽推动汽轮机做功， 带动发电机发电。 核电产业链上游可以分为铀原料的开采、加工、贸易和核燃料的制造，中游主要为核电设备的制造，下游则包括核电站的建设、运营以及燃料后处理等环节。 图表1：核电产业链一览 资料来源：《中广核招股说明书》，前瞻产业研究院，国盛证券研究所 二、上游：我国天然铀供应体系是安全、可靠、可持续的 核燃料更换周期为12-18个月，核电站运营中核燃料成本占比约1/5。核电的产生离不开核燃料，正如化石能源燃烧产生的热能离不开化石燃料。核燃料可利用铀、钍和钚这三种元素制造。目前，应用最多的是利用铀元素制造的核燃料。铀是从自然界的铀矿 中获得的（天然铀）。根据压水堆核电站的设计，在运机组的核反应堆运行一定时间后，必须停堆更换核燃料。根据中国广核数据，当前所有核电机组的设计换料周期均为12- 18个月。据中国核电及中国广核2023年年报数据，核燃料大约占核电站运营成本16%- 22%。 图表2：2023年中国核电营业成本构成图表3：2023年中国广核营业成本构成 其他成本 提供劳务 2% 商品销售及其他0% 其他业务 0% 电厂运行 14% 人员费用 14% 燃料及其他材料成 固定资产折旧38% 建筑安装和设计服务33% 核燃料成本 16% 固定资产折旧20% 计提乏燃 维护费本 运维及其他料处置金 12% 22% 22%7% 资料来源：中国核电公司公告，国盛证券研究所资料来源：中国广核公司公告，国盛证券研究所 天然铀一般提前3年采购，且储备所需成本低。 �天然铀是核能发展的物质基础。不同于石油天然气等化石能源资源的用途广泛，天然 铀除应用于反应堆作为核燃料外，其他用途几乎可以忽略。 ②天然铀能量密度极高（同体积下，即使按照热中子堆铀资源利用率不足1%情况下，释放的能量也比石油高约10万倍），储运占用空间小，且天然铀通常以氧化物等固体形态储存运输，不属于易燃、易爆等物品，因此对储存运输条件要求不高，储备体系运营 成本也并不高，因此能够相对经济地构建安全的储备体系。 ③天然铀一般提前3年采购：目前核电机组通常是每18个月换料一次，一次装料即可 满足1.5年的用料需求，且天然铀均在核燃料生产过程中都是提前3年以上采购。 ④天然铀储备成本低，对比石油，石油需求是连续的，且储备1年所需的石油费用3万 亿，若按照核电机组50余台（截至2024年3月31日，我国运行核电机组共56台（不 含中国台湾地区）），每台百万千瓦核电机组消耗天然铀180吨铀计算，储备一年量的天 然铀需要150亿元，储备10年的天然铀约1500亿元（按当前高位价格计算）。 我国已经储备8-10年核电站所需天然铀。考虑100%的铀资源对外依存度，并假设所有外部供应途径完全中断，完全依靠储备体系释放，我国可以实现8-10年跨度的、无需 修复外部供应渠道的安全运行。实际上，我国现有“四位一体”铀资源保障体系是已经可以应对数年完全中断的保障能力。相比之下，我国目前石油保障供应体系为90天。从这个简单的评价指标看，我国天然铀保障的安全水平相对很高。 我国仅有3家可从事天然铀进口贸易。目前国内获授经营许可及牌照从事天然铀进口及贸易并提供核相关服务的实体只有三家，分别是中国广核集团下属的铀业公司、中核集 团下属的原子能公司和国家电投下属的国核铀业发展有限责任公司。中核集团是中国唯一的核燃料生产商、供应商和服务商。 哈萨克斯坦、纳米比亚和乌兹别克斯坦为我国主要天然铀进口国。我国国内铀矿床类型多、地质条件复杂，开采难度大，进口依赖度较高。从数据上看，截止2021年，全球开 采成本低于130美元/kgU的铀资源为607.85万吨，其中我国铀资源占比为4%。我国主要从哈萨克斯坦、纳米比亚和乌兹别克斯坦三个国家进口天然铀及其化合物。 图表4：我国铀资源对外依存度图表5：各国已探明铀资源占世界总量的比重 博茨瓦纳 美国坦桑尼亚约旦其他 12,000 10,000 8,000 铀生产/(tU)铀需求/(tU)铀进口量/(tU) 90% 80% 70% 60% 乌兹别克斯坦2% 中国 4% 1%1% 乌克兰 2% 蒙古 2% 巴西 5% 1%1% 4% 澳大利亚 28% 6,000 4,000 2,000 0 20002003200620092012201520182021 50% 40% 30% 20% 10% 0% 尼日尔 5% 南非 5% 纳米比亚 8% 俄罗斯 8% 哈萨克斯坦 13% 加拿大 10% 资料来源：《核电事业发展中我国铀资源对外依存度探讨_杨月平等》，国盛证券研究所 资料来源：世界核能协会，国盛证券研究所 三、中游：设备制造为产业链中心环节 以压水堆为