'核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先'

"

(登陸未來智庫 「鏈接」 獲取本報告及更多卓越報告。)

一、需求仍存空間,核電優勢明顯

(一)相對優勢顯著,佔比提升空間大

人均用電量偏低,電力需求仍有提升空間。近年來隨著 GDP 增長放緩,我國用電增速下 移。但從人均用電量的角度來看,受到經濟發展階段的影響,我國 2017 年僅達到 4537.6 度/ 人,遠低於美國(11875.7)、韓國(10061.6)、法國(7155.5)等發達國家。5G、泛在物聯網 的推廣以及新能源車、智能家電的普及將進一步催生電力需求。中遠期看,我國電力需求仍有 較大提升空間。

核電利用率維持高位,遠優於其他能源。核電具備基荷電源屬性,高效、穩定、環保。 近5 年我國核電機組平均利用小時數高達7305 小時。BP 數據顯示,2017年我國一次能源消費 中核電佔比僅為1.8%,與世界平均水平4.4%仍存較大提升空間。

"

(登陸未來智庫 「鏈接」 獲取本報告及更多卓越報告。)

一、需求仍存空間,核電優勢明顯

(一)相對優勢顯著,佔比提升空間大

人均用電量偏低,電力需求仍有提升空間。近年來隨著 GDP 增長放緩,我國用電增速下 移。但從人均用電量的角度來看,受到經濟發展階段的影響,我國 2017 年僅達到 4537.6 度/ 人,遠低於美國(11875.7)、韓國(10061.6)、法國(7155.5)等發達國家。5G、泛在物聯網 的推廣以及新能源車、智能家電的普及將進一步催生電力需求。中遠期看,我國電力需求仍有 較大提升空間。

核電利用率維持高位,遠優於其他能源。核電具備基荷電源屬性,高效、穩定、環保。 近5 年我國核電機組平均利用小時數高達7305 小時。BP 數據顯示,2017年我國一次能源消費 中核電佔比僅為1.8%,與世界平均水平4.4%仍存較大提升空間。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

"

(登陸未來智庫 「鏈接」 獲取本報告及更多卓越報告。)

一、需求仍存空間,核電優勢明顯

(一)相對優勢顯著,佔比提升空間大

人均用電量偏低,電力需求仍有提升空間。近年來隨著 GDP 增長放緩,我國用電增速下 移。但從人均用電量的角度來看,受到經濟發展階段的影響,我國 2017 年僅達到 4537.6 度/ 人,遠低於美國(11875.7)、韓國(10061.6)、法國(7155.5)等發達國家。5G、泛在物聯網 的推廣以及新能源車、智能家電的普及將進一步催生電力需求。中遠期看,我國電力需求仍有 較大提升空間。

核電利用率維持高位,遠優於其他能源。核電具備基荷電源屬性,高效、穩定、環保。 近5 年我國核電機組平均利用小時數高達7305 小時。BP 數據顯示,2017年我國一次能源消費 中核電佔比僅為1.8%,與世界平均水平4.4%仍存較大提升空間。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

(二)產業鏈脈絡清晰,核島龐雜精密

核電產業鏈按照上中下游來劃分,可分為上游鈾礦開採加工、燃料元件製造及核燃料循環,中游設備製造,下游核電站設計、土建、安裝、調試及運營。

"

(登陸未來智庫 「鏈接」 獲取本報告及更多卓越報告。)

一、需求仍存空間,核電優勢明顯

(一)相對優勢顯著,佔比提升空間大

人均用電量偏低,電力需求仍有提升空間。近年來隨著 GDP 增長放緩,我國用電增速下 移。但從人均用電量的角度來看,受到經濟發展階段的影響,我國 2017 年僅達到 4537.6 度/ 人,遠低於美國(11875.7)、韓國(10061.6)、法國(7155.5)等發達國家。5G、泛在物聯網 的推廣以及新能源車、智能家電的普及將進一步催生電力需求。中遠期看,我國電力需求仍有 較大提升空間。

核電利用率維持高位,遠優於其他能源。核電具備基荷電源屬性,高效、穩定、環保。 近5 年我國核電機組平均利用小時數高達7305 小時。BP 數據顯示,2017年我國一次能源消費 中核電佔比僅為1.8%,與世界平均水平4.4%仍存較大提升空間。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

(二)產業鏈脈絡清晰,核島龐雜精密

核電產業鏈按照上中下游來劃分,可分為上游鈾礦開採加工、燃料元件製造及核燃料循環,中游設備製造,下游核電站設計、土建、安裝、調試及運營。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

(三)細分領域龍頭受關注度高

源於安全性考量,核電產業鏈上游、下游基本由國企壟斷;中游設備製造環節精細多樣、 技術壁壘高、附加值大,由國企主導,細分領域民企活躍,市場關注度高。

"

(登陸未來智庫 「鏈接」 獲取本報告及更多卓越報告。)

一、需求仍存空間,核電優勢明顯

(一)相對優勢顯著,佔比提升空間大

人均用電量偏低,電力需求仍有提升空間。近年來隨著 GDP 增長放緩,我國用電增速下 移。但從人均用電量的角度來看,受到經濟發展階段的影響,我國 2017 年僅達到 4537.6 度/ 人,遠低於美國(11875.7)、韓國(10061.6)、法國(7155.5)等發達國家。5G、泛在物聯網 的推廣以及新能源車、智能家電的普及將進一步催生電力需求。中遠期看,我國電力需求仍有 較大提升空間。

核電利用率維持高位,遠優於其他能源。核電具備基荷電源屬性,高效、穩定、環保。 近5 年我國核電機組平均利用小時數高達7305 小時。BP 數據顯示,2017年我國一次能源消費 中核電佔比僅為1.8%,與世界平均水平4.4%仍存較大提升空間。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

(二)產業鏈脈絡清晰,核島龐雜精密

核電產業鏈按照上中下游來劃分,可分為上游鈾礦開採加工、燃料元件製造及核燃料循環,中游設備製造,下游核電站設計、土建、安裝、調試及運營。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

(三)細分領域龍頭受關注度高

源於安全性考量,核電產業鏈上游、下游基本由國企壟斷;中游設備製造環節精細多樣、 技術壁壘高、附加值大,由國企主導,細分領域民企活躍,市場關注度高。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

二、核電重啟,景氣上行

(一)密集投產利好核電運營商

機組密集投產,三代核電商運拉開帷幕。2018 年至今,有 9 臺機組相繼投產,容量達到 1117.4 萬千瓦(總裝機達到4698.1 萬千瓦),其中包括 AP1000全球首堆三門核電站 1 號機組。 本輪投產機組多采用三代技術,順利運轉初步驗證了其安全性,為規模化建設打下基礎。

在建機組推進順利。目前我國已經獲得核准的在建電站有 10 臺機組,容量為 1110.8 萬千 瓦,其中 7 臺三代,2 臺二代加,1 臺四代。在建機組的大部分設備已交貨,進入最後的安 裝、調試階段。

兩大運營商增長可期。目前中國核電商運機組 21 臺,裝機容量 1909.2 萬千瓦,在建 4臺,容量 448.2 萬千瓦,在建/商運的比例達 23.9%。中廣核電力商運機組 23 臺,裝機容量2538.9 萬千瓦,在建 5 臺,容量 611 萬千瓦,在建/商運的比例達 25%。

剛性成本模式,“現金牛”屬性突出。核電項目前期投入昂貴,導致折舊成本較高。一般 而言,項目投產後,折舊在運營商的營業成本中佔比接近40%,而火電僅達 15%左右。因此, 核電運營商具備現金流充沛的特點。以中國核電(601985.SH)為例,2013-2018 年公司經營 活動現金淨流量與歸屬淨利潤的比例在 150%-300%之間波動。

"

(登陸未來智庫 「鏈接」 獲取本報告及更多卓越報告。)

一、需求仍存空間,核電優勢明顯

(一)相對優勢顯著,佔比提升空間大

人均用電量偏低,電力需求仍有提升空間。近年來隨著 GDP 增長放緩,我國用電增速下 移。但從人均用電量的角度來看,受到經濟發展階段的影響,我國 2017 年僅達到 4537.6 度/ 人,遠低於美國(11875.7)、韓國(10061.6)、法國(7155.5)等發達國家。5G、泛在物聯網 的推廣以及新能源車、智能家電的普及將進一步催生電力需求。中遠期看,我國電力需求仍有 較大提升空間。

核電利用率維持高位,遠優於其他能源。核電具備基荷電源屬性,高效、穩定、環保。 近5 年我國核電機組平均利用小時數高達7305 小時。BP 數據顯示,2017年我國一次能源消費 中核電佔比僅為1.8%,與世界平均水平4.4%仍存較大提升空間。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

(二)產業鏈脈絡清晰,核島龐雜精密

核電產業鏈按照上中下游來劃分,可分為上游鈾礦開採加工、燃料元件製造及核燃料循環,中游設備製造,下游核電站設計、土建、安裝、調試及運營。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

(三)細分領域龍頭受關注度高

源於安全性考量,核電產業鏈上游、下游基本由國企壟斷;中游設備製造環節精細多樣、 技術壁壘高、附加值大,由國企主導,細分領域民企活躍,市場關注度高。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

二、核電重啟,景氣上行

(一)密集投產利好核電運營商

機組密集投產,三代核電商運拉開帷幕。2018 年至今,有 9 臺機組相繼投產,容量達到 1117.4 萬千瓦(總裝機達到4698.1 萬千瓦),其中包括 AP1000全球首堆三門核電站 1 號機組。 本輪投產機組多采用三代技術,順利運轉初步驗證了其安全性,為規模化建設打下基礎。

在建機組推進順利。目前我國已經獲得核准的在建電站有 10 臺機組,容量為 1110.8 萬千 瓦,其中 7 臺三代,2 臺二代加,1 臺四代。在建機組的大部分設備已交貨,進入最後的安 裝、調試階段。

兩大運營商增長可期。目前中國核電商運機組 21 臺,裝機容量 1909.2 萬千瓦,在建 4臺,容量 448.2 萬千瓦,在建/商運的比例達 23.9%。中廣核電力商運機組 23 臺,裝機容量2538.9 萬千瓦,在建 5 臺,容量 611 萬千瓦,在建/商運的比例達 25%。

剛性成本模式,“現金牛”屬性突出。核電項目前期投入昂貴,導致折舊成本較高。一般 而言,項目投產後,折舊在運營商的營業成本中佔比接近40%,而火電僅達 15%左右。因此, 核電運營商具備現金流充沛的特點。以中國核電(601985.SH)為例,2013-2018 年公司經營 活動現金淨流量與歸屬淨利潤的比例在 150%-300%之間波動。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

"

(登陸未來智庫 「鏈接」 獲取本報告及更多卓越報告。)

一、需求仍存空間,核電優勢明顯

(一)相對優勢顯著,佔比提升空間大

人均用電量偏低,電力需求仍有提升空間。近年來隨著 GDP 增長放緩,我國用電增速下 移。但從人均用電量的角度來看,受到經濟發展階段的影響,我國 2017 年僅達到 4537.6 度/ 人,遠低於美國(11875.7)、韓國(10061.6)、法國(7155.5)等發達國家。5G、泛在物聯網 的推廣以及新能源車、智能家電的普及將進一步催生電力需求。中遠期看,我國電力需求仍有 較大提升空間。

核電利用率維持高位,遠優於其他能源。核電具備基荷電源屬性,高效、穩定、環保。 近5 年我國核電機組平均利用小時數高達7305 小時。BP 數據顯示,2017年我國一次能源消費 中核電佔比僅為1.8%,與世界平均水平4.4%仍存較大提升空間。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

(二)產業鏈脈絡清晰,核島龐雜精密

核電產業鏈按照上中下游來劃分,可分為上游鈾礦開採加工、燃料元件製造及核燃料循環,中游設備製造,下游核電站設計、土建、安裝、調試及運營。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

(三)細分領域龍頭受關注度高

源於安全性考量,核電產業鏈上游、下游基本由國企壟斷;中游設備製造環節精細多樣、 技術壁壘高、附加值大,由國企主導,細分領域民企活躍,市場關注度高。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

二、核電重啟,景氣上行

(一)密集投產利好核電運營商

機組密集投產,三代核電商運拉開帷幕。2018 年至今,有 9 臺機組相繼投產,容量達到 1117.4 萬千瓦(總裝機達到4698.1 萬千瓦),其中包括 AP1000全球首堆三門核電站 1 號機組。 本輪投產機組多采用三代技術,順利運轉初步驗證了其安全性,為規模化建設打下基礎。

在建機組推進順利。目前我國已經獲得核准的在建電站有 10 臺機組,容量為 1110.8 萬千 瓦,其中 7 臺三代,2 臺二代加,1 臺四代。在建機組的大部分設備已交貨,進入最後的安 裝、調試階段。

兩大運營商增長可期。目前中國核電商運機組 21 臺,裝機容量 1909.2 萬千瓦,在建 4臺,容量 448.2 萬千瓦,在建/商運的比例達 23.9%。中廣核電力商運機組 23 臺,裝機容量2538.9 萬千瓦,在建 5 臺,容量 611 萬千瓦,在建/商運的比例達 25%。

剛性成本模式,“現金牛”屬性突出。核電項目前期投入昂貴,導致折舊成本較高。一般 而言,項目投產後,折舊在運營商的營業成本中佔比接近40%,而火電僅達 15%左右。因此, 核電運營商具備現金流充沛的特點。以中國核電(601985.SH)為例,2013-2018 年公司經營 活動現金淨流量與歸屬淨利潤的比例在 150%-300%之間波動。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

"

(登陸未來智庫 「鏈接」 獲取本報告及更多卓越報告。)

一、需求仍存空間,核電優勢明顯

(一)相對優勢顯著,佔比提升空間大

人均用電量偏低,電力需求仍有提升空間。近年來隨著 GDP 增長放緩,我國用電增速下 移。但從人均用電量的角度來看,受到經濟發展階段的影響,我國 2017 年僅達到 4537.6 度/ 人,遠低於美國(11875.7)、韓國(10061.6)、法國(7155.5)等發達國家。5G、泛在物聯網 的推廣以及新能源車、智能家電的普及將進一步催生電力需求。中遠期看,我國電力需求仍有 較大提升空間。

核電利用率維持高位,遠優於其他能源。核電具備基荷電源屬性,高效、穩定、環保。 近5 年我國核電機組平均利用小時數高達7305 小時。BP 數據顯示,2017年我國一次能源消費 中核電佔比僅為1.8%,與世界平均水平4.4%仍存較大提升空間。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

(二)產業鏈脈絡清晰,核島龐雜精密

核電產業鏈按照上中下游來劃分,可分為上游鈾礦開採加工、燃料元件製造及核燃料循環,中游設備製造,下游核電站設計、土建、安裝、調試及運營。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

(三)細分領域龍頭受關注度高

源於安全性考量,核電產業鏈上游、下游基本由國企壟斷;中游設備製造環節精細多樣、 技術壁壘高、附加值大,由國企主導,細分領域民企活躍,市場關注度高。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

二、核電重啟,景氣上行

(一)密集投產利好核電運營商

機組密集投產,三代核電商運拉開帷幕。2018 年至今,有 9 臺機組相繼投產,容量達到 1117.4 萬千瓦(總裝機達到4698.1 萬千瓦),其中包括 AP1000全球首堆三門核電站 1 號機組。 本輪投產機組多采用三代技術,順利運轉初步驗證了其安全性,為規模化建設打下基礎。

在建機組推進順利。目前我國已經獲得核准的在建電站有 10 臺機組,容量為 1110.8 萬千 瓦,其中 7 臺三代,2 臺二代加,1 臺四代。在建機組的大部分設備已交貨,進入最後的安 裝、調試階段。

兩大運營商增長可期。目前中國核電商運機組 21 臺,裝機容量 1909.2 萬千瓦,在建 4臺,容量 448.2 萬千瓦,在建/商運的比例達 23.9%。中廣核電力商運機組 23 臺,裝機容量2538.9 萬千瓦,在建 5 臺,容量 611 萬千瓦,在建/商運的比例達 25%。

剛性成本模式,“現金牛”屬性突出。核電項目前期投入昂貴,導致折舊成本較高。一般 而言,項目投產後,折舊在運營商的營業成本中佔比接近40%,而火電僅達 15%左右。因此, 核電運營商具備現金流充沛的特點。以中國核電(601985.SH)為例,2013-2018 年公司經營 活動現金淨流量與歸屬淨利潤的比例在 150%-300%之間波動。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

作為“現金牛”代表,水電龍頭長江電力的投資價值已經得到了市場的普遍認可。通過股價覆盤,我們總結出獲得超額收益的四大驅動因素:1)裝機增長預期;2)逆週期特性:下行 週期時,運營屬性穩定、股息率高;3)投資偏好變化,包括投資者結構變化(外資佔比);4) 類債屬性:利率下行時,無風險收益率降低,相對配置價值提升,同時財務費用減少,業績增 長。核電運營商亦具備長江電力的以上特性,中長期配置價值優異。

(二)核准開工推動設備招標提速

根據國家能源局規劃,到 2020 年我國將實現 5800 萬千瓦投運、3000 萬千瓦在建的目標。 核電在 2016-2018 經歷三年“零審批”階段,“十三五”規劃恐難以完成,後續機組開工需求 迫切。

"

(登陸未來智庫 「鏈接」 獲取本報告及更多卓越報告。)

一、需求仍存空間,核電優勢明顯

(一)相對優勢顯著,佔比提升空間大

人均用電量偏低,電力需求仍有提升空間。近年來隨著 GDP 增長放緩,我國用電增速下 移。但從人均用電量的角度來看,受到經濟發展階段的影響,我國 2017 年僅達到 4537.6 度/ 人,遠低於美國(11875.7)、韓國(10061.6)、法國(7155.5)等發達國家。5G、泛在物聯網 的推廣以及新能源車、智能家電的普及將進一步催生電力需求。中遠期看,我國電力需求仍有 較大提升空間。

核電利用率維持高位,遠優於其他能源。核電具備基荷電源屬性,高效、穩定、環保。 近5 年我國核電機組平均利用小時數高達7305 小時。BP 數據顯示,2017年我國一次能源消費 中核電佔比僅為1.8%,與世界平均水平4.4%仍存較大提升空間。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

(二)產業鏈脈絡清晰,核島龐雜精密

核電產業鏈按照上中下游來劃分,可分為上游鈾礦開採加工、燃料元件製造及核燃料循環,中游設備製造,下游核電站設計、土建、安裝、調試及運營。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

(三)細分領域龍頭受關注度高

源於安全性考量,核電產業鏈上游、下游基本由國企壟斷;中游設備製造環節精細多樣、 技術壁壘高、附加值大,由國企主導,細分領域民企活躍,市場關注度高。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

二、核電重啟,景氣上行

(一)密集投產利好核電運營商

機組密集投產,三代核電商運拉開帷幕。2018 年至今,有 9 臺機組相繼投產,容量達到 1117.4 萬千瓦(總裝機達到4698.1 萬千瓦),其中包括 AP1000全球首堆三門核電站 1 號機組。 本輪投產機組多采用三代技術,順利運轉初步驗證了其安全性,為規模化建設打下基礎。

在建機組推進順利。目前我國已經獲得核准的在建電站有 10 臺機組,容量為 1110.8 萬千 瓦,其中 7 臺三代,2 臺二代加,1 臺四代。在建機組的大部分設備已交貨,進入最後的安 裝、調試階段。

兩大運營商增長可期。目前中國核電商運機組 21 臺,裝機容量 1909.2 萬千瓦,在建 4臺,容量 448.2 萬千瓦,在建/商運的比例達 23.9%。中廣核電力商運機組 23 臺,裝機容量2538.9 萬千瓦,在建 5 臺,容量 611 萬千瓦,在建/商運的比例達 25%。

剛性成本模式,“現金牛”屬性突出。核電項目前期投入昂貴,導致折舊成本較高。一般 而言,項目投產後,折舊在運營商的營業成本中佔比接近40%,而火電僅達 15%左右。因此, 核電運營商具備現金流充沛的特點。以中國核電(601985.SH)為例,2013-2018 年公司經營 活動現金淨流量與歸屬淨利潤的比例在 150%-300%之間波動。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

作為“現金牛”代表,水電龍頭長江電力的投資價值已經得到了市場的普遍認可。通過股價覆盤,我們總結出獲得超額收益的四大驅動因素:1)裝機增長預期;2)逆週期特性:下行 週期時,運營屬性穩定、股息率高;3)投資偏好變化,包括投資者結構變化(外資佔比);4) 類債屬性:利率下行時,無風險收益率降低,相對配置價值提升,同時財務費用減少,業績增 長。核電運營商亦具備長江電力的以上特性,中長期配置價值優異。

(二)核准開工推動設備招標提速

根據國家能源局規劃,到 2020 年我國將實現 5800 萬千瓦投運、3000 萬千瓦在建的目標。 核電在 2016-2018 經歷三年“零審批”階段,“十三五”規劃恐難以完成,後續機組開工需求 迫切。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

2019 年 7 月 25 日,國家能源局召開新聞發佈會,分析上半年能源形勢,明確山東榮成、 福建漳州和廣東太平嶺核電項目已核准開工。2019 年 7 月 26 日,中國核電發佈公告稱,漳州 核電已獲准正在進行施工前準備工作。2019 年核電已迎復甦期,我們預計下半年項目開工進 度有望加速,今年國內市場有望核准開工 6-8 臺機組。

長週期設備商率先得益,短週期設備拐點將至。按照生產時間是否大於一年,核電設備 可劃分為長週期和短週期設備。前者包括核島和常規島(除閥門)的主要設備,後者包括閥門、 鋯管、暖通系統、儀控系統等。一般情況下,核電站得到能源局允許開展前期工作的批覆後就 可以啟動長週期設備的招標工作;在安全殼穹頂吊裝(FCD 後 24 個月)前後,實現長週期設 備的集中供貨;短週期設備招標相對滯後,一般與開工進度同步。

(三)“走出去”提升國際影響力

“一帶一路”延伸新觸角。根據中廣核統計,“一帶一路”沿線中,有28 個國家計劃發 展核電,規劃機組 126 臺總規模約1.5 億千瓦。以三代機組平均造價 1.6 萬元/千瓦預估,市場 總量約 2.4 萬億元。受政治、經濟、軍事等因素影響,中國核電企業在“一帶一路”所佔的市 場份額難以估計。但不可否認的是,核電出海已成為未來我國核事業發展的重要驅動力。目前,

我國主要核電集團均參與了核電“走出去”戰略,積極開拓海外市場。

“華龍一號”、CAP1400 雙輪驅動。核電出口的必要條件是擁有自主知識產權。在三代 核電主流堆型中,AP1000 技術屬於美國西屋公司所有;“華龍一號”是由中核與中廣核自主 研發;雖然 CAP1400 是在 AP1000 基礎上升級改進的,但已突破 135 萬千瓦等級上限,也擁 有了自主知識產權。

中國核電集團“走出去”進展順利。中核集團已與阿根廷、英國、巴基斯坦等近20 個國 家達成了合作意向:2017年 5 月,與阿根廷核電公司簽署了關於阿圖查核電站 3 號、4 號機組 的總合同;2017年 11 月,和巴基斯坦原子能委員會簽署恰希瑪 5 號機組商務合同;2019 年 6 月,完成了在巴基斯坦境內的首個境外“華龍一號”核反應堆外部安全殼穹頂的建造工作,卡 拉奇項目計劃於2020 年底完工。

中廣核集團覆蓋範圍更廣。中廣核集團與捷克能源集團簽訂協議,將在核能領域展開合 作;與羅馬尼亞國家核電公司簽署了切爾納諾德核電三號、四號機組全壽命期框架協議;和法 國電力集團將共同投資興建的英國欣克利角核電項目。此外,中廣核集團還與合作伙伴一起開 拓了歐洲、中亞、東南亞的核能市場。

三、核電設備商率先受益

(一)核級設備護城河深、利潤率高

我國核電站主要由三大系統構成:核島、常規島及輔助系統。核島是整個核電站的核心, 負責將核能轉化為熱能,是核電站所有設備中工藝最複雜、投入成本最高的部分。常規島利用 蒸汽推動汽輪機帶動發動機發電。輔助系統(BOP)主要包括數字化控制系統、暖通系統,保 障核電站平穩運行。

一般而言,核電站投資中設備、基建和其他投資的比例分別為50%、40%和10%,設備投資 佔比近半成。以三代機組平均造價1.6 萬元/千瓦測算,每臺百萬級核電機組總投資額約160 億元,其中設備投資約80 億元。我們認為,未來核電市場將迎來動態的、持續的釋放過程, 假設每年推進6-8 臺機組,年均設備市場容量有望達到480-640 億元。

核級設備護城河深:1)技術方面,核級設備需要耐輻射、耐高溫,對安全性、可靠性的 要求高;2)資質方面,企業生產核級設備需要獲得民用核電的設計製造資質,其中核一級、 二級資質獲取難度更大;3)資金方面,核級設備的供貨週期較長,對企業現金流造成壓力。

核島設備毛利率豐厚。總體來看,由於技術壁壘高,核島設備毛利率豐厚,核心關鍵設 備的毛利率可以超過45%,其中主管道和堆內組件的毛利率分別可達到60%、50%左右。而常規 島設備由於技術壁壘相對較低,競爭較激烈,毛利率一般在10%左右。

"

(登陸未來智庫 「鏈接」 獲取本報告及更多卓越報告。)

一、需求仍存空間,核電優勢明顯

(一)相對優勢顯著,佔比提升空間大

人均用電量偏低,電力需求仍有提升空間。近年來隨著 GDP 增長放緩,我國用電增速下 移。但從人均用電量的角度來看,受到經濟發展階段的影響,我國 2017 年僅達到 4537.6 度/ 人,遠低於美國(11875.7)、韓國(10061.6)、法國(7155.5)等發達國家。5G、泛在物聯網 的推廣以及新能源車、智能家電的普及將進一步催生電力需求。中遠期看,我國電力需求仍有 較大提升空間。

核電利用率維持高位,遠優於其他能源。核電具備基荷電源屬性,高效、穩定、環保。 近5 年我國核電機組平均利用小時數高達7305 小時。BP 數據顯示,2017年我國一次能源消費 中核電佔比僅為1.8%,與世界平均水平4.4%仍存較大提升空間。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

(二)產業鏈脈絡清晰,核島龐雜精密

核電產業鏈按照上中下游來劃分,可分為上游鈾礦開採加工、燃料元件製造及核燃料循環,中游設備製造,下游核電站設計、土建、安裝、調試及運營。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

(三)細分領域龍頭受關注度高

源於安全性考量,核電產業鏈上游、下游基本由國企壟斷;中游設備製造環節精細多樣、 技術壁壘高、附加值大,由國企主導,細分領域民企活躍,市場關注度高。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

二、核電重啟,景氣上行

(一)密集投產利好核電運營商

機組密集投產,三代核電商運拉開帷幕。2018 年至今,有 9 臺機組相繼投產,容量達到 1117.4 萬千瓦(總裝機達到4698.1 萬千瓦),其中包括 AP1000全球首堆三門核電站 1 號機組。 本輪投產機組多采用三代技術,順利運轉初步驗證了其安全性,為規模化建設打下基礎。

在建機組推進順利。目前我國已經獲得核准的在建電站有 10 臺機組,容量為 1110.8 萬千 瓦,其中 7 臺三代,2 臺二代加,1 臺四代。在建機組的大部分設備已交貨,進入最後的安 裝、調試階段。

兩大運營商增長可期。目前中國核電商運機組 21 臺,裝機容量 1909.2 萬千瓦,在建 4臺,容量 448.2 萬千瓦,在建/商運的比例達 23.9%。中廣核電力商運機組 23 臺,裝機容量2538.9 萬千瓦,在建 5 臺,容量 611 萬千瓦,在建/商運的比例達 25%。

剛性成本模式,“現金牛”屬性突出。核電項目前期投入昂貴,導致折舊成本較高。一般 而言,項目投產後,折舊在運營商的營業成本中佔比接近40%,而火電僅達 15%左右。因此, 核電運營商具備現金流充沛的特點。以中國核電(601985.SH)為例,2013-2018 年公司經營 活動現金淨流量與歸屬淨利潤的比例在 150%-300%之間波動。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

作為“現金牛”代表,水電龍頭長江電力的投資價值已經得到了市場的普遍認可。通過股價覆盤,我們總結出獲得超額收益的四大驅動因素:1)裝機增長預期;2)逆週期特性:下行 週期時,運營屬性穩定、股息率高;3)投資偏好變化,包括投資者結構變化(外資佔比);4) 類債屬性:利率下行時,無風險收益率降低,相對配置價值提升,同時財務費用減少,業績增 長。核電運營商亦具備長江電力的以上特性,中長期配置價值優異。

(二)核准開工推動設備招標提速

根據國家能源局規劃,到 2020 年我國將實現 5800 萬千瓦投運、3000 萬千瓦在建的目標。 核電在 2016-2018 經歷三年“零審批”階段,“十三五”規劃恐難以完成,後續機組開工需求 迫切。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

2019 年 7 月 25 日,國家能源局召開新聞發佈會,分析上半年能源形勢,明確山東榮成、 福建漳州和廣東太平嶺核電項目已核准開工。2019 年 7 月 26 日,中國核電發佈公告稱,漳州 核電已獲准正在進行施工前準備工作。2019 年核電已迎復甦期,我們預計下半年項目開工進 度有望加速,今年國內市場有望核准開工 6-8 臺機組。

長週期設備商率先得益,短週期設備拐點將至。按照生產時間是否大於一年,核電設備 可劃分為長週期和短週期設備。前者包括核島和常規島(除閥門)的主要設備,後者包括閥門、 鋯管、暖通系統、儀控系統等。一般情況下,核電站得到能源局允許開展前期工作的批覆後就 可以啟動長週期設備的招標工作;在安全殼穹頂吊裝(FCD 後 24 個月)前後,實現長週期設 備的集中供貨;短週期設備招標相對滯後,一般與開工進度同步。

(三)“走出去”提升國際影響力

“一帶一路”延伸新觸角。根據中廣核統計,“一帶一路”沿線中,有28 個國家計劃發 展核電,規劃機組 126 臺總規模約1.5 億千瓦。以三代機組平均造價 1.6 萬元/千瓦預估,市場 總量約 2.4 萬億元。受政治、經濟、軍事等因素影響,中國核電企業在“一帶一路”所佔的市 場份額難以估計。但不可否認的是,核電出海已成為未來我國核事業發展的重要驅動力。目前,

我國主要核電集團均參與了核電“走出去”戰略,積極開拓海外市場。

“華龍一號”、CAP1400 雙輪驅動。核電出口的必要條件是擁有自主知識產權。在三代 核電主流堆型中,AP1000 技術屬於美國西屋公司所有;“華龍一號”是由中核與中廣核自主 研發;雖然 CAP1400 是在 AP1000 基礎上升級改進的,但已突破 135 萬千瓦等級上限,也擁 有了自主知識產權。

中國核電集團“走出去”進展順利。中核集團已與阿根廷、英國、巴基斯坦等近20 個國 家達成了合作意向:2017年 5 月,與阿根廷核電公司簽署了關於阿圖查核電站 3 號、4 號機組 的總合同;2017年 11 月,和巴基斯坦原子能委員會簽署恰希瑪 5 號機組商務合同;2019 年 6 月,完成了在巴基斯坦境內的首個境外“華龍一號”核反應堆外部安全殼穹頂的建造工作,卡 拉奇項目計劃於2020 年底完工。

中廣核集團覆蓋範圍更廣。中廣核集團與捷克能源集團簽訂協議,將在核能領域展開合 作;與羅馬尼亞國家核電公司簽署了切爾納諾德核電三號、四號機組全壽命期框架協議;和法 國電力集團將共同投資興建的英國欣克利角核電項目。此外,中廣核集團還與合作伙伴一起開 拓了歐洲、中亞、東南亞的核能市場。

三、核電設備商率先受益

(一)核級設備護城河深、利潤率高

我國核電站主要由三大系統構成:核島、常規島及輔助系統。核島是整個核電站的核心, 負責將核能轉化為熱能,是核電站所有設備中工藝最複雜、投入成本最高的部分。常規島利用 蒸汽推動汽輪機帶動發動機發電。輔助系統(BOP)主要包括數字化控制系統、暖通系統,保 障核電站平穩運行。

一般而言,核電站投資中設備、基建和其他投資的比例分別為50%、40%和10%,設備投資 佔比近半成。以三代機組平均造價1.6 萬元/千瓦測算,每臺百萬級核電機組總投資額約160 億元,其中設備投資約80 億元。我們認為,未來核電市場將迎來動態的、持續的釋放過程, 假設每年推進6-8 臺機組,年均設備市場容量有望達到480-640 億元。

核級設備護城河深:1)技術方面,核級設備需要耐輻射、耐高溫,對安全性、可靠性的 要求高;2)資質方面,企業生產核級設備需要獲得民用核電的設計製造資質,其中核一級、 二級資質獲取難度更大;3)資金方面,核級設備的供貨週期較長,對企業現金流造成壓力。

核島設備毛利率豐厚。總體來看,由於技術壁壘高,核島設備毛利率豐厚,核心關鍵設 備的毛利率可以超過45%,其中主管道和堆內組件的毛利率分別可達到60%、50%左右。而常規 島設備由於技術壁壘相對較低,競爭較激烈,毛利率一般在10%左右。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

"

(登陸未來智庫 「鏈接」 獲取本報告及更多卓越報告。)

一、需求仍存空間,核電優勢明顯

(一)相對優勢顯著,佔比提升空間大

人均用電量偏低,電力需求仍有提升空間。近年來隨著 GDP 增長放緩,我國用電增速下 移。但從人均用電量的角度來看,受到經濟發展階段的影響,我國 2017 年僅達到 4537.6 度/ 人,遠低於美國(11875.7)、韓國(10061.6)、法國(7155.5)等發達國家。5G、泛在物聯網 的推廣以及新能源車、智能家電的普及將進一步催生電力需求。中遠期看,我國電力需求仍有 較大提升空間。

核電利用率維持高位,遠優於其他能源。核電具備基荷電源屬性,高效、穩定、環保。 近5 年我國核電機組平均利用小時數高達7305 小時。BP 數據顯示,2017年我國一次能源消費 中核電佔比僅為1.8%,與世界平均水平4.4%仍存較大提升空間。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

(二)產業鏈脈絡清晰,核島龐雜精密

核電產業鏈按照上中下游來劃分,可分為上游鈾礦開採加工、燃料元件製造及核燃料循環,中游設備製造,下游核電站設計、土建、安裝、調試及運營。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

(三)細分領域龍頭受關注度高

源於安全性考量,核電產業鏈上游、下游基本由國企壟斷;中游設備製造環節精細多樣、 技術壁壘高、附加值大,由國企主導,細分領域民企活躍,市場關注度高。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

二、核電重啟,景氣上行

(一)密集投產利好核電運營商

機組密集投產,三代核電商運拉開帷幕。2018 年至今,有 9 臺機組相繼投產,容量達到 1117.4 萬千瓦(總裝機達到4698.1 萬千瓦),其中包括 AP1000全球首堆三門核電站 1 號機組。 本輪投產機組多采用三代技術,順利運轉初步驗證了其安全性,為規模化建設打下基礎。

在建機組推進順利。目前我國已經獲得核准的在建電站有 10 臺機組,容量為 1110.8 萬千 瓦,其中 7 臺三代,2 臺二代加,1 臺四代。在建機組的大部分設備已交貨,進入最後的安 裝、調試階段。

兩大運營商增長可期。目前中國核電商運機組 21 臺,裝機容量 1909.2 萬千瓦,在建 4臺,容量 448.2 萬千瓦,在建/商運的比例達 23.9%。中廣核電力商運機組 23 臺,裝機容量2538.9 萬千瓦,在建 5 臺,容量 611 萬千瓦,在建/商運的比例達 25%。

剛性成本模式,“現金牛”屬性突出。核電項目前期投入昂貴,導致折舊成本較高。一般 而言,項目投產後,折舊在運營商的營業成本中佔比接近40%,而火電僅達 15%左右。因此, 核電運營商具備現金流充沛的特點。以中國核電(601985.SH)為例,2013-2018 年公司經營 活動現金淨流量與歸屬淨利潤的比例在 150%-300%之間波動。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

作為“現金牛”代表,水電龍頭長江電力的投資價值已經得到了市場的普遍認可。通過股價覆盤,我們總結出獲得超額收益的四大驅動因素:1)裝機增長預期;2)逆週期特性:下行 週期時,運營屬性穩定、股息率高;3)投資偏好變化,包括投資者結構變化(外資佔比);4) 類債屬性:利率下行時,無風險收益率降低,相對配置價值提升,同時財務費用減少,業績增 長。核電運營商亦具備長江電力的以上特性,中長期配置價值優異。

(二)核准開工推動設備招標提速

根據國家能源局規劃,到 2020 年我國將實現 5800 萬千瓦投運、3000 萬千瓦在建的目標。 核電在 2016-2018 經歷三年“零審批”階段,“十三五”規劃恐難以完成,後續機組開工需求 迫切。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

2019 年 7 月 25 日,國家能源局召開新聞發佈會,分析上半年能源形勢,明確山東榮成、 福建漳州和廣東太平嶺核電項目已核准開工。2019 年 7 月 26 日,中國核電發佈公告稱,漳州 核電已獲准正在進行施工前準備工作。2019 年核電已迎復甦期,我們預計下半年項目開工進 度有望加速,今年國內市場有望核准開工 6-8 臺機組。

長週期設備商率先得益,短週期設備拐點將至。按照生產時間是否大於一年,核電設備 可劃分為長週期和短週期設備。前者包括核島和常規島(除閥門)的主要設備,後者包括閥門、 鋯管、暖通系統、儀控系統等。一般情況下,核電站得到能源局允許開展前期工作的批覆後就 可以啟動長週期設備的招標工作;在安全殼穹頂吊裝(FCD 後 24 個月)前後,實現長週期設 備的集中供貨;短週期設備招標相對滯後,一般與開工進度同步。

(三)“走出去”提升國際影響力

“一帶一路”延伸新觸角。根據中廣核統計,“一帶一路”沿線中,有28 個國家計劃發 展核電,規劃機組 126 臺總規模約1.5 億千瓦。以三代機組平均造價 1.6 萬元/千瓦預估,市場 總量約 2.4 萬億元。受政治、經濟、軍事等因素影響,中國核電企業在“一帶一路”所佔的市 場份額難以估計。但不可否認的是,核電出海已成為未來我國核事業發展的重要驅動力。目前,

我國主要核電集團均參與了核電“走出去”戰略,積極開拓海外市場。

“華龍一號”、CAP1400 雙輪驅動。核電出口的必要條件是擁有自主知識產權。在三代 核電主流堆型中,AP1000 技術屬於美國西屋公司所有;“華龍一號”是由中核與中廣核自主 研發;雖然 CAP1400 是在 AP1000 基礎上升級改進的,但已突破 135 萬千瓦等級上限,也擁 有了自主知識產權。

中國核電集團“走出去”進展順利。中核集團已與阿根廷、英國、巴基斯坦等近20 個國 家達成了合作意向:2017年 5 月,與阿根廷核電公司簽署了關於阿圖查核電站 3 號、4 號機組 的總合同;2017年 11 月,和巴基斯坦原子能委員會簽署恰希瑪 5 號機組商務合同;2019 年 6 月,完成了在巴基斯坦境內的首個境外“華龍一號”核反應堆外部安全殼穹頂的建造工作,卡 拉奇項目計劃於2020 年底完工。

中廣核集團覆蓋範圍更廣。中廣核集團與捷克能源集團簽訂協議,將在核能領域展開合 作;與羅馬尼亞國家核電公司簽署了切爾納諾德核電三號、四號機組全壽命期框架協議;和法 國電力集團將共同投資興建的英國欣克利角核電項目。此外,中廣核集團還與合作伙伴一起開 拓了歐洲、中亞、東南亞的核能市場。

三、核電設備商率先受益

(一)核級設備護城河深、利潤率高

我國核電站主要由三大系統構成:核島、常規島及輔助系統。核島是整個核電站的核心, 負責將核能轉化為熱能,是核電站所有設備中工藝最複雜、投入成本最高的部分。常規島利用 蒸汽推動汽輪機帶動發動機發電。輔助系統(BOP)主要包括數字化控制系統、暖通系統,保 障核電站平穩運行。

一般而言,核電站投資中設備、基建和其他投資的比例分別為50%、40%和10%,設備投資 佔比近半成。以三代機組平均造價1.6 萬元/千瓦測算,每臺百萬級核電機組總投資額約160 億元,其中設備投資約80 億元。我們認為,未來核電市場將迎來動態的、持續的釋放過程, 假設每年推進6-8 臺機組,年均設備市場容量有望達到480-640 億元。

核級設備護城河深:1)技術方面,核級設備需要耐輻射、耐高溫,對安全性、可靠性的 要求高;2)資質方面,企業生產核級設備需要獲得民用核電的設計製造資質,其中核一級、 二級資質獲取難度更大;3)資金方面,核級設備的供貨週期較長,對企業現金流造成壓力。

核島設備毛利率豐厚。總體來看,由於技術壁壘高,核島設備毛利率豐厚,核心關鍵設 備的毛利率可以超過45%,其中主管道和堆內組件的毛利率分別可達到60%、50%左右。而常規 島設備由於技術壁壘相對較低,競爭較激烈,毛利率一般在10%左右。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

"

(登陸未來智庫 「鏈接」 獲取本報告及更多卓越報告。)

一、需求仍存空間,核電優勢明顯

(一)相對優勢顯著,佔比提升空間大

人均用電量偏低,電力需求仍有提升空間。近年來隨著 GDP 增長放緩,我國用電增速下 移。但從人均用電量的角度來看,受到經濟發展階段的影響,我國 2017 年僅達到 4537.6 度/ 人,遠低於美國(11875.7)、韓國(10061.6)、法國(7155.5)等發達國家。5G、泛在物聯網 的推廣以及新能源車、智能家電的普及將進一步催生電力需求。中遠期看,我國電力需求仍有 較大提升空間。

核電利用率維持高位,遠優於其他能源。核電具備基荷電源屬性,高效、穩定、環保。 近5 年我國核電機組平均利用小時數高達7305 小時。BP 數據顯示,2017年我國一次能源消費 中核電佔比僅為1.8%,與世界平均水平4.4%仍存較大提升空間。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

(二)產業鏈脈絡清晰,核島龐雜精密

核電產業鏈按照上中下游來劃分,可分為上游鈾礦開採加工、燃料元件製造及核燃料循環,中游設備製造,下游核電站設計、土建、安裝、調試及運營。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

(三)細分領域龍頭受關注度高

源於安全性考量,核電產業鏈上游、下游基本由國企壟斷;中游設備製造環節精細多樣、 技術壁壘高、附加值大,由國企主導,細分領域民企活躍,市場關注度高。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

二、核電重啟,景氣上行

(一)密集投產利好核電運營商

機組密集投產,三代核電商運拉開帷幕。2018 年至今,有 9 臺機組相繼投產,容量達到 1117.4 萬千瓦(總裝機達到4698.1 萬千瓦),其中包括 AP1000全球首堆三門核電站 1 號機組。 本輪投產機組多采用三代技術,順利運轉初步驗證了其安全性,為規模化建設打下基礎。

在建機組推進順利。目前我國已經獲得核准的在建電站有 10 臺機組,容量為 1110.8 萬千 瓦,其中 7 臺三代,2 臺二代加,1 臺四代。在建機組的大部分設備已交貨,進入最後的安 裝、調試階段。

兩大運營商增長可期。目前中國核電商運機組 21 臺,裝機容量 1909.2 萬千瓦,在建 4臺,容量 448.2 萬千瓦,在建/商運的比例達 23.9%。中廣核電力商運機組 23 臺,裝機容量2538.9 萬千瓦,在建 5 臺,容量 611 萬千瓦,在建/商運的比例達 25%。

剛性成本模式,“現金牛”屬性突出。核電項目前期投入昂貴,導致折舊成本較高。一般 而言,項目投產後,折舊在運營商的營業成本中佔比接近40%,而火電僅達 15%左右。因此, 核電運營商具備現金流充沛的特點。以中國核電(601985.SH)為例,2013-2018 年公司經營 活動現金淨流量與歸屬淨利潤的比例在 150%-300%之間波動。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

作為“現金牛”代表,水電龍頭長江電力的投資價值已經得到了市場的普遍認可。通過股價覆盤,我們總結出獲得超額收益的四大驅動因素:1)裝機增長預期;2)逆週期特性:下行 週期時,運營屬性穩定、股息率高;3)投資偏好變化,包括投資者結構變化(外資佔比);4) 類債屬性:利率下行時,無風險收益率降低,相對配置價值提升,同時財務費用減少,業績增 長。核電運營商亦具備長江電力的以上特性,中長期配置價值優異。

(二)核准開工推動設備招標提速

根據國家能源局規劃,到 2020 年我國將實現 5800 萬千瓦投運、3000 萬千瓦在建的目標。 核電在 2016-2018 經歷三年“零審批”階段,“十三五”規劃恐難以完成,後續機組開工需求 迫切。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

2019 年 7 月 25 日,國家能源局召開新聞發佈會,分析上半年能源形勢,明確山東榮成、 福建漳州和廣東太平嶺核電項目已核准開工。2019 年 7 月 26 日,中國核電發佈公告稱,漳州 核電已獲准正在進行施工前準備工作。2019 年核電已迎復甦期,我們預計下半年項目開工進 度有望加速,今年國內市場有望核准開工 6-8 臺機組。

長週期設備商率先得益,短週期設備拐點將至。按照生產時間是否大於一年,核電設備 可劃分為長週期和短週期設備。前者包括核島和常規島(除閥門)的主要設備,後者包括閥門、 鋯管、暖通系統、儀控系統等。一般情況下,核電站得到能源局允許開展前期工作的批覆後就 可以啟動長週期設備的招標工作;在安全殼穹頂吊裝(FCD 後 24 個月)前後,實現長週期設 備的集中供貨;短週期設備招標相對滯後,一般與開工進度同步。

(三)“走出去”提升國際影響力

“一帶一路”延伸新觸角。根據中廣核統計,“一帶一路”沿線中,有28 個國家計劃發 展核電,規劃機組 126 臺總規模約1.5 億千瓦。以三代機組平均造價 1.6 萬元/千瓦預估,市場 總量約 2.4 萬億元。受政治、經濟、軍事等因素影響,中國核電企業在“一帶一路”所佔的市 場份額難以估計。但不可否認的是,核電出海已成為未來我國核事業發展的重要驅動力。目前,

我國主要核電集團均參與了核電“走出去”戰略,積極開拓海外市場。

“華龍一號”、CAP1400 雙輪驅動。核電出口的必要條件是擁有自主知識產權。在三代 核電主流堆型中,AP1000 技術屬於美國西屋公司所有;“華龍一號”是由中核與中廣核自主 研發;雖然 CAP1400 是在 AP1000 基礎上升級改進的,但已突破 135 萬千瓦等級上限,也擁 有了自主知識產權。

中國核電集團“走出去”進展順利。中核集團已與阿根廷、英國、巴基斯坦等近20 個國 家達成了合作意向:2017年 5 月,與阿根廷核電公司簽署了關於阿圖查核電站 3 號、4 號機組 的總合同;2017年 11 月,和巴基斯坦原子能委員會簽署恰希瑪 5 號機組商務合同;2019 年 6 月,完成了在巴基斯坦境內的首個境外“華龍一號”核反應堆外部安全殼穹頂的建造工作,卡 拉奇項目計劃於2020 年底完工。

中廣核集團覆蓋範圍更廣。中廣核集團與捷克能源集團簽訂協議,將在核能領域展開合 作;與羅馬尼亞國家核電公司簽署了切爾納諾德核電三號、四號機組全壽命期框架協議;和法 國電力集團將共同投資興建的英國欣克利角核電項目。此外,中廣核集團還與合作伙伴一起開 拓了歐洲、中亞、東南亞的核能市場。

三、核電設備商率先受益

(一)核級設備護城河深、利潤率高

我國核電站主要由三大系統構成:核島、常規島及輔助系統。核島是整個核電站的核心, 負責將核能轉化為熱能,是核電站所有設備中工藝最複雜、投入成本最高的部分。常規島利用 蒸汽推動汽輪機帶動發動機發電。輔助系統(BOP)主要包括數字化控制系統、暖通系統,保 障核電站平穩運行。

一般而言,核電站投資中設備、基建和其他投資的比例分別為50%、40%和10%,設備投資 佔比近半成。以三代機組平均造價1.6 萬元/千瓦測算,每臺百萬級核電機組總投資額約160 億元,其中設備投資約80 億元。我們認為,未來核電市場將迎來動態的、持續的釋放過程, 假設每年推進6-8 臺機組,年均設備市場容量有望達到480-640 億元。

核級設備護城河深:1)技術方面,核級設備需要耐輻射、耐高溫,對安全性、可靠性的 要求高;2)資質方面,企業生產核級設備需要獲得民用核電的設計製造資質,其中核一級、 二級資質獲取難度更大;3)資金方面,核級設備的供貨週期較長,對企業現金流造成壓力。

核島設備毛利率豐厚。總體來看,由於技術壁壘高,核島設備毛利率豐厚,核心關鍵設 備的毛利率可以超過45%,其中主管道和堆內組件的毛利率分別可達到60%、50%左右。而常規 島設備由於技術壁壘相對較低,競爭較激烈,毛利率一般在10%左右。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

"

(登陸未來智庫 「鏈接」 獲取本報告及更多卓越報告。)

一、需求仍存空間,核電優勢明顯

(一)相對優勢顯著,佔比提升空間大

人均用電量偏低,電力需求仍有提升空間。近年來隨著 GDP 增長放緩,我國用電增速下 移。但從人均用電量的角度來看,受到經濟發展階段的影響,我國 2017 年僅達到 4537.6 度/ 人,遠低於美國(11875.7)、韓國(10061.6)、法國(7155.5)等發達國家。5G、泛在物聯網 的推廣以及新能源車、智能家電的普及將進一步催生電力需求。中遠期看,我國電力需求仍有 較大提升空間。

核電利用率維持高位,遠優於其他能源。核電具備基荷電源屬性,高效、穩定、環保。 近5 年我國核電機組平均利用小時數高達7305 小時。BP 數據顯示,2017年我國一次能源消費 中核電佔比僅為1.8%,與世界平均水平4.4%仍存較大提升空間。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

(二)產業鏈脈絡清晰,核島龐雜精密

核電產業鏈按照上中下游來劃分,可分為上游鈾礦開採加工、燃料元件製造及核燃料循環,中游設備製造,下游核電站設計、土建、安裝、調試及運營。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

(三)細分領域龍頭受關注度高

源於安全性考量,核電產業鏈上游、下游基本由國企壟斷;中游設備製造環節精細多樣、 技術壁壘高、附加值大,由國企主導,細分領域民企活躍,市場關注度高。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

二、核電重啟,景氣上行

(一)密集投產利好核電運營商

機組密集投產,三代核電商運拉開帷幕。2018 年至今,有 9 臺機組相繼投產,容量達到 1117.4 萬千瓦(總裝機達到4698.1 萬千瓦),其中包括 AP1000全球首堆三門核電站 1 號機組。 本輪投產機組多采用三代技術,順利運轉初步驗證了其安全性,為規模化建設打下基礎。

在建機組推進順利。目前我國已經獲得核准的在建電站有 10 臺機組,容量為 1110.8 萬千 瓦,其中 7 臺三代,2 臺二代加,1 臺四代。在建機組的大部分設備已交貨,進入最後的安 裝、調試階段。

兩大運營商增長可期。目前中國核電商運機組 21 臺,裝機容量 1909.2 萬千瓦,在建 4臺,容量 448.2 萬千瓦,在建/商運的比例達 23.9%。中廣核電力商運機組 23 臺,裝機容量2538.9 萬千瓦,在建 5 臺,容量 611 萬千瓦,在建/商運的比例達 25%。

剛性成本模式,“現金牛”屬性突出。核電項目前期投入昂貴,導致折舊成本較高。一般 而言,項目投產後,折舊在運營商的營業成本中佔比接近40%,而火電僅達 15%左右。因此, 核電運營商具備現金流充沛的特點。以中國核電(601985.SH)為例,2013-2018 年公司經營 活動現金淨流量與歸屬淨利潤的比例在 150%-300%之間波動。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

作為“現金牛”代表,水電龍頭長江電力的投資價值已經得到了市場的普遍認可。通過股價覆盤,我們總結出獲得超額收益的四大驅動因素:1)裝機增長預期;2)逆週期特性:下行 週期時,運營屬性穩定、股息率高;3)投資偏好變化,包括投資者結構變化(外資佔比);4) 類債屬性:利率下行時,無風險收益率降低,相對配置價值提升,同時財務費用減少,業績增 長。核電運營商亦具備長江電力的以上特性,中長期配置價值優異。

(二)核准開工推動設備招標提速

根據國家能源局規劃,到 2020 年我國將實現 5800 萬千瓦投運、3000 萬千瓦在建的目標。 核電在 2016-2018 經歷三年“零審批”階段,“十三五”規劃恐難以完成,後續機組開工需求 迫切。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

2019 年 7 月 25 日,國家能源局召開新聞發佈會,分析上半年能源形勢,明確山東榮成、 福建漳州和廣東太平嶺核電項目已核准開工。2019 年 7 月 26 日,中國核電發佈公告稱,漳州 核電已獲准正在進行施工前準備工作。2019 年核電已迎復甦期,我們預計下半年項目開工進 度有望加速,今年國內市場有望核准開工 6-8 臺機組。

長週期設備商率先得益,短週期設備拐點將至。按照生產時間是否大於一年,核電設備 可劃分為長週期和短週期設備。前者包括核島和常規島(除閥門)的主要設備,後者包括閥門、 鋯管、暖通系統、儀控系統等。一般情況下,核電站得到能源局允許開展前期工作的批覆後就 可以啟動長週期設備的招標工作;在安全殼穹頂吊裝(FCD 後 24 個月)前後,實現長週期設 備的集中供貨;短週期設備招標相對滯後,一般與開工進度同步。

(三)“走出去”提升國際影響力

“一帶一路”延伸新觸角。根據中廣核統計,“一帶一路”沿線中,有28 個國家計劃發 展核電,規劃機組 126 臺總規模約1.5 億千瓦。以三代機組平均造價 1.6 萬元/千瓦預估,市場 總量約 2.4 萬億元。受政治、經濟、軍事等因素影響,中國核電企業在“一帶一路”所佔的市 場份額難以估計。但不可否認的是,核電出海已成為未來我國核事業發展的重要驅動力。目前,

我國主要核電集團均參與了核電“走出去”戰略,積極開拓海外市場。

“華龍一號”、CAP1400 雙輪驅動。核電出口的必要條件是擁有自主知識產權。在三代 核電主流堆型中,AP1000 技術屬於美國西屋公司所有;“華龍一號”是由中核與中廣核自主 研發;雖然 CAP1400 是在 AP1000 基礎上升級改進的,但已突破 135 萬千瓦等級上限,也擁 有了自主知識產權。

中國核電集團“走出去”進展順利。中核集團已與阿根廷、英國、巴基斯坦等近20 個國 家達成了合作意向:2017年 5 月,與阿根廷核電公司簽署了關於阿圖查核電站 3 號、4 號機組 的總合同;2017年 11 月,和巴基斯坦原子能委員會簽署恰希瑪 5 號機組商務合同;2019 年 6 月,完成了在巴基斯坦境內的首個境外“華龍一號”核反應堆外部安全殼穹頂的建造工作,卡 拉奇項目計劃於2020 年底完工。

中廣核集團覆蓋範圍更廣。中廣核集團與捷克能源集團簽訂協議,將在核能領域展開合 作;與羅馬尼亞國家核電公司簽署了切爾納諾德核電三號、四號機組全壽命期框架協議;和法 國電力集團將共同投資興建的英國欣克利角核電項目。此外,中廣核集團還與合作伙伴一起開 拓了歐洲、中亞、東南亞的核能市場。

三、核電設備商率先受益

(一)核級設備護城河深、利潤率高

我國核電站主要由三大系統構成:核島、常規島及輔助系統。核島是整個核電站的核心, 負責將核能轉化為熱能,是核電站所有設備中工藝最複雜、投入成本最高的部分。常規島利用 蒸汽推動汽輪機帶動發動機發電。輔助系統(BOP)主要包括數字化控制系統、暖通系統,保 障核電站平穩運行。

一般而言,核電站投資中設備、基建和其他投資的比例分別為50%、40%和10%,設備投資 佔比近半成。以三代機組平均造價1.6 萬元/千瓦測算,每臺百萬級核電機組總投資額約160 億元,其中設備投資約80 億元。我們認為,未來核電市場將迎來動態的、持續的釋放過程, 假設每年推進6-8 臺機組,年均設備市場容量有望達到480-640 億元。

核級設備護城河深:1)技術方面,核級設備需要耐輻射、耐高溫,對安全性、可靠性的 要求高;2)資質方面,企業生產核級設備需要獲得民用核電的設計製造資質,其中核一級、 二級資質獲取難度更大;3)資金方面,核級設備的供貨週期較長,對企業現金流造成壓力。

核島設備毛利率豐厚。總體來看,由於技術壁壘高,核島設備毛利率豐厚,核心關鍵設 備的毛利率可以超過45%,其中主管道和堆內組件的毛利率分別可達到60%、50%左右。而常規 島設備由於技術壁壘相對較低,競爭較激烈,毛利率一般在10%左右。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

"

(登陸未來智庫 「鏈接」 獲取本報告及更多卓越報告。)

一、需求仍存空間,核電優勢明顯

(一)相對優勢顯著,佔比提升空間大

人均用電量偏低,電力需求仍有提升空間。近年來隨著 GDP 增長放緩,我國用電增速下 移。但從人均用電量的角度來看,受到經濟發展階段的影響,我國 2017 年僅達到 4537.6 度/ 人,遠低於美國(11875.7)、韓國(10061.6)、法國(7155.5)等發達國家。5G、泛在物聯網 的推廣以及新能源車、智能家電的普及將進一步催生電力需求。中遠期看,我國電力需求仍有 較大提升空間。

核電利用率維持高位,遠優於其他能源。核電具備基荷電源屬性,高效、穩定、環保。 近5 年我國核電機組平均利用小時數高達7305 小時。BP 數據顯示,2017年我國一次能源消費 中核電佔比僅為1.8%,與世界平均水平4.4%仍存較大提升空間。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

(二)產業鏈脈絡清晰,核島龐雜精密

核電產業鏈按照上中下游來劃分,可分為上游鈾礦開採加工、燃料元件製造及核燃料循環,中游設備製造,下游核電站設計、土建、安裝、調試及運營。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

(三)細分領域龍頭受關注度高

源於安全性考量,核電產業鏈上游、下游基本由國企壟斷;中游設備製造環節精細多樣、 技術壁壘高、附加值大,由國企主導,細分領域民企活躍,市場關注度高。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

二、核電重啟,景氣上行

(一)密集投產利好核電運營商

機組密集投產,三代核電商運拉開帷幕。2018 年至今,有 9 臺機組相繼投產,容量達到 1117.4 萬千瓦(總裝機達到4698.1 萬千瓦),其中包括 AP1000全球首堆三門核電站 1 號機組。 本輪投產機組多采用三代技術,順利運轉初步驗證了其安全性,為規模化建設打下基礎。

在建機組推進順利。目前我國已經獲得核准的在建電站有 10 臺機組,容量為 1110.8 萬千 瓦,其中 7 臺三代,2 臺二代加,1 臺四代。在建機組的大部分設備已交貨,進入最後的安 裝、調試階段。

兩大運營商增長可期。目前中國核電商運機組 21 臺,裝機容量 1909.2 萬千瓦,在建 4臺,容量 448.2 萬千瓦,在建/商運的比例達 23.9%。中廣核電力商運機組 23 臺,裝機容量2538.9 萬千瓦,在建 5 臺,容量 611 萬千瓦,在建/商運的比例達 25%。

剛性成本模式,“現金牛”屬性突出。核電項目前期投入昂貴,導致折舊成本較高。一般 而言,項目投產後,折舊在運營商的營業成本中佔比接近40%,而火電僅達 15%左右。因此, 核電運營商具備現金流充沛的特點。以中國核電(601985.SH)為例,2013-2018 年公司經營 活動現金淨流量與歸屬淨利潤的比例在 150%-300%之間波動。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

作為“現金牛”代表,水電龍頭長江電力的投資價值已經得到了市場的普遍認可。通過股價覆盤,我們總結出獲得超額收益的四大驅動因素:1)裝機增長預期;2)逆週期特性:下行 週期時,運營屬性穩定、股息率高;3)投資偏好變化,包括投資者結構變化(外資佔比);4) 類債屬性:利率下行時,無風險收益率降低,相對配置價值提升,同時財務費用減少,業績增 長。核電運營商亦具備長江電力的以上特性,中長期配置價值優異。

(二)核准開工推動設備招標提速

根據國家能源局規劃,到 2020 年我國將實現 5800 萬千瓦投運、3000 萬千瓦在建的目標。 核電在 2016-2018 經歷三年“零審批”階段,“十三五”規劃恐難以完成,後續機組開工需求 迫切。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

2019 年 7 月 25 日,國家能源局召開新聞發佈會,分析上半年能源形勢,明確山東榮成、 福建漳州和廣東太平嶺核電項目已核准開工。2019 年 7 月 26 日,中國核電發佈公告稱,漳州 核電已獲准正在進行施工前準備工作。2019 年核電已迎復甦期,我們預計下半年項目開工進 度有望加速,今年國內市場有望核准開工 6-8 臺機組。

長週期設備商率先得益,短週期設備拐點將至。按照生產時間是否大於一年,核電設備 可劃分為長週期和短週期設備。前者包括核島和常規島(除閥門)的主要設備,後者包括閥門、 鋯管、暖通系統、儀控系統等。一般情況下,核電站得到能源局允許開展前期工作的批覆後就 可以啟動長週期設備的招標工作;在安全殼穹頂吊裝(FCD 後 24 個月)前後,實現長週期設 備的集中供貨;短週期設備招標相對滯後,一般與開工進度同步。

(三)“走出去”提升國際影響力

“一帶一路”延伸新觸角。根據中廣核統計,“一帶一路”沿線中,有28 個國家計劃發 展核電,規劃機組 126 臺總規模約1.5 億千瓦。以三代機組平均造價 1.6 萬元/千瓦預估,市場 總量約 2.4 萬億元。受政治、經濟、軍事等因素影響,中國核電企業在“一帶一路”所佔的市 場份額難以估計。但不可否認的是,核電出海已成為未來我國核事業發展的重要驅動力。目前,

我國主要核電集團均參與了核電“走出去”戰略,積極開拓海外市場。

“華龍一號”、CAP1400 雙輪驅動。核電出口的必要條件是擁有自主知識產權。在三代 核電主流堆型中,AP1000 技術屬於美國西屋公司所有;“華龍一號”是由中核與中廣核自主 研發;雖然 CAP1400 是在 AP1000 基礎上升級改進的,但已突破 135 萬千瓦等級上限,也擁 有了自主知識產權。

中國核電集團“走出去”進展順利。中核集團已與阿根廷、英國、巴基斯坦等近20 個國 家達成了合作意向:2017年 5 月,與阿根廷核電公司簽署了關於阿圖查核電站 3 號、4 號機組 的總合同;2017年 11 月,和巴基斯坦原子能委員會簽署恰希瑪 5 號機組商務合同;2019 年 6 月,完成了在巴基斯坦境內的首個境外“華龍一號”核反應堆外部安全殼穹頂的建造工作,卡 拉奇項目計劃於2020 年底完工。

中廣核集團覆蓋範圍更廣。中廣核集團與捷克能源集團簽訂協議,將在核能領域展開合 作;與羅馬尼亞國家核電公司簽署了切爾納諾德核電三號、四號機組全壽命期框架協議;和法 國電力集團將共同投資興建的英國欣克利角核電項目。此外,中廣核集團還與合作伙伴一起開 拓了歐洲、中亞、東南亞的核能市場。

三、核電設備商率先受益

(一)核級設備護城河深、利潤率高

我國核電站主要由三大系統構成:核島、常規島及輔助系統。核島是整個核電站的核心, 負責將核能轉化為熱能,是核電站所有設備中工藝最複雜、投入成本最高的部分。常規島利用 蒸汽推動汽輪機帶動發動機發電。輔助系統(BOP)主要包括數字化控制系統、暖通系統,保 障核電站平穩運行。

一般而言,核電站投資中設備、基建和其他投資的比例分別為50%、40%和10%,設備投資 佔比近半成。以三代機組平均造價1.6 萬元/千瓦測算,每臺百萬級核電機組總投資額約160 億元,其中設備投資約80 億元。我們認為,未來核電市場將迎來動態的、持續的釋放過程, 假設每年推進6-8 臺機組,年均設備市場容量有望達到480-640 億元。

核級設備護城河深:1)技術方面,核級設備需要耐輻射、耐高溫,對安全性、可靠性的 要求高;2)資質方面,企業生產核級設備需要獲得民用核電的設計製造資質,其中核一級、 二級資質獲取難度更大;3)資金方面,核級設備的供貨週期較長,對企業現金流造成壓力。

核島設備毛利率豐厚。總體來看,由於技術壁壘高,核島設備毛利率豐厚,核心關鍵設 備的毛利率可以超過45%,其中主管道和堆內組件的毛利率分別可達到60%、50%左右。而常規 島設備由於技術壁壘相對較低,競爭較激烈,毛利率一般在10%左右。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

"

(登陸未來智庫 「鏈接」 獲取本報告及更多卓越報告。)

一、需求仍存空間,核電優勢明顯

(一)相對優勢顯著,佔比提升空間大

人均用電量偏低,電力需求仍有提升空間。近年來隨著 GDP 增長放緩,我國用電增速下 移。但從人均用電量的角度來看,受到經濟發展階段的影響,我國 2017 年僅達到 4537.6 度/ 人,遠低於美國(11875.7)、韓國(10061.6)、法國(7155.5)等發達國家。5G、泛在物聯網 的推廣以及新能源車、智能家電的普及將進一步催生電力需求。中遠期看,我國電力需求仍有 較大提升空間。

核電利用率維持高位,遠優於其他能源。核電具備基荷電源屬性,高效、穩定、環保。 近5 年我國核電機組平均利用小時數高達7305 小時。BP 數據顯示,2017年我國一次能源消費 中核電佔比僅為1.8%,與世界平均水平4.4%仍存較大提升空間。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

(二)產業鏈脈絡清晰,核島龐雜精密

核電產業鏈按照上中下游來劃分,可分為上游鈾礦開採加工、燃料元件製造及核燃料循環,中游設備製造,下游核電站設計、土建、安裝、調試及運營。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

(三)細分領域龍頭受關注度高

源於安全性考量,核電產業鏈上游、下游基本由國企壟斷;中游設備製造環節精細多樣、 技術壁壘高、附加值大,由國企主導,細分領域民企活躍,市場關注度高。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

二、核電重啟,景氣上行

(一)密集投產利好核電運營商

機組密集投產,三代核電商運拉開帷幕。2018 年至今,有 9 臺機組相繼投產,容量達到 1117.4 萬千瓦(總裝機達到4698.1 萬千瓦),其中包括 AP1000全球首堆三門核電站 1 號機組。 本輪投產機組多采用三代技術,順利運轉初步驗證了其安全性,為規模化建設打下基礎。

在建機組推進順利。目前我國已經獲得核准的在建電站有 10 臺機組,容量為 1110.8 萬千 瓦,其中 7 臺三代,2 臺二代加,1 臺四代。在建機組的大部分設備已交貨,進入最後的安 裝、調試階段。

兩大運營商增長可期。目前中國核電商運機組 21 臺,裝機容量 1909.2 萬千瓦,在建 4臺,容量 448.2 萬千瓦,在建/商運的比例達 23.9%。中廣核電力商運機組 23 臺,裝機容量2538.9 萬千瓦,在建 5 臺,容量 611 萬千瓦,在建/商運的比例達 25%。

剛性成本模式,“現金牛”屬性突出。核電項目前期投入昂貴,導致折舊成本較高。一般 而言,項目投產後,折舊在運營商的營業成本中佔比接近40%,而火電僅達 15%左右。因此, 核電運營商具備現金流充沛的特點。以中國核電(601985.SH)為例,2013-2018 年公司經營 活動現金淨流量與歸屬淨利潤的比例在 150%-300%之間波動。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

作為“現金牛”代表,水電龍頭長江電力的投資價值已經得到了市場的普遍認可。通過股價覆盤,我們總結出獲得超額收益的四大驅動因素:1)裝機增長預期;2)逆週期特性:下行 週期時,運營屬性穩定、股息率高;3)投資偏好變化,包括投資者結構變化(外資佔比);4) 類債屬性:利率下行時,無風險收益率降低,相對配置價值提升,同時財務費用減少,業績增 長。核電運營商亦具備長江電力的以上特性,中長期配置價值優異。

(二)核准開工推動設備招標提速

根據國家能源局規劃,到 2020 年我國將實現 5800 萬千瓦投運、3000 萬千瓦在建的目標。 核電在 2016-2018 經歷三年“零審批”階段,“十三五”規劃恐難以完成,後續機組開工需求 迫切。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

2019 年 7 月 25 日,國家能源局召開新聞發佈會,分析上半年能源形勢,明確山東榮成、 福建漳州和廣東太平嶺核電項目已核准開工。2019 年 7 月 26 日,中國核電發佈公告稱,漳州 核電已獲准正在進行施工前準備工作。2019 年核電已迎復甦期,我們預計下半年項目開工進 度有望加速,今年國內市場有望核准開工 6-8 臺機組。

長週期設備商率先得益,短週期設備拐點將至。按照生產時間是否大於一年,核電設備 可劃分為長週期和短週期設備。前者包括核島和常規島(除閥門)的主要設備,後者包括閥門、 鋯管、暖通系統、儀控系統等。一般情況下,核電站得到能源局允許開展前期工作的批覆後就 可以啟動長週期設備的招標工作;在安全殼穹頂吊裝(FCD 後 24 個月)前後,實現長週期設 備的集中供貨;短週期設備招標相對滯後,一般與開工進度同步。

(三)“走出去”提升國際影響力

“一帶一路”延伸新觸角。根據中廣核統計,“一帶一路”沿線中,有28 個國家計劃發 展核電,規劃機組 126 臺總規模約1.5 億千瓦。以三代機組平均造價 1.6 萬元/千瓦預估,市場 總量約 2.4 萬億元。受政治、經濟、軍事等因素影響,中國核電企業在“一帶一路”所佔的市 場份額難以估計。但不可否認的是,核電出海已成為未來我國核事業發展的重要驅動力。目前,

我國主要核電集團均參與了核電“走出去”戰略,積極開拓海外市場。

“華龍一號”、CAP1400 雙輪驅動。核電出口的必要條件是擁有自主知識產權。在三代 核電主流堆型中,AP1000 技術屬於美國西屋公司所有;“華龍一號”是由中核與中廣核自主 研發;雖然 CAP1400 是在 AP1000 基礎上升級改進的,但已突破 135 萬千瓦等級上限,也擁 有了自主知識產權。

中國核電集團“走出去”進展順利。中核集團已與阿根廷、英國、巴基斯坦等近20 個國 家達成了合作意向:2017年 5 月,與阿根廷核電公司簽署了關於阿圖查核電站 3 號、4 號機組 的總合同;2017年 11 月,和巴基斯坦原子能委員會簽署恰希瑪 5 號機組商務合同;2019 年 6 月,完成了在巴基斯坦境內的首個境外“華龍一號”核反應堆外部安全殼穹頂的建造工作,卡 拉奇項目計劃於2020 年底完工。

中廣核集團覆蓋範圍更廣。中廣核集團與捷克能源集團簽訂協議,將在核能領域展開合 作;與羅馬尼亞國家核電公司簽署了切爾納諾德核電三號、四號機組全壽命期框架協議;和法 國電力集團將共同投資興建的英國欣克利角核電項目。此外,中廣核集團還與合作伙伴一起開 拓了歐洲、中亞、東南亞的核能市場。

三、核電設備商率先受益

(一)核級設備護城河深、利潤率高

我國核電站主要由三大系統構成:核島、常規島及輔助系統。核島是整個核電站的核心, 負責將核能轉化為熱能,是核電站所有設備中工藝最複雜、投入成本最高的部分。常規島利用 蒸汽推動汽輪機帶動發動機發電。輔助系統(BOP)主要包括數字化控制系統、暖通系統,保 障核電站平穩運行。

一般而言,核電站投資中設備、基建和其他投資的比例分別為50%、40%和10%,設備投資 佔比近半成。以三代機組平均造價1.6 萬元/千瓦測算,每臺百萬級核電機組總投資額約160 億元,其中設備投資約80 億元。我們認為,未來核電市場將迎來動態的、持續的釋放過程, 假設每年推進6-8 臺機組,年均設備市場容量有望達到480-640 億元。

核級設備護城河深:1)技術方面,核級設備需要耐輻射、耐高溫,對安全性、可靠性的 要求高;2)資質方面,企業生產核級設備需要獲得民用核電的設計製造資質,其中核一級、 二級資質獲取難度更大;3)資金方面,核級設備的供貨週期較長,對企業現金流造成壓力。

核島設備毛利率豐厚。總體來看,由於技術壁壘高,核島設備毛利率豐厚,核心關鍵設 備的毛利率可以超過45%,其中主管道和堆內組件的毛利率分別可達到60%、50%左右。而常規 島設備由於技術壁壘相對較低,競爭較激烈,毛利率一般在10%左右。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

(二)國企主導,民企活躍

核電主設備國企主導,細分領域民企活躍。核電主設備技術壁壘高、建設週期長、投入 大,市場主要被東方電氣、上海電氣、哈電集團和中國一重等大型國企壟斷。在大型鑄鍛件和 關鍵零部件等細分行業,憑藉雄厚的研發實力、有效的激勵機制和靈活經營,優秀民營企業積 極參與,成功進駐部分主設備製造領域,譬如生產主管道的臺海核電、蒸汽發生器用U 型管的 久立特材、核級蝶閥及球閥的江蘇神通、控制棒驅動機構的浙富控股等。

1、壓力容器

重要安全屏障,無法更換。反應堆容器(反應堆壓力殼)是指安置核反應堆的密閉容器, 承受反應堆的巨大運行壓力。容器內部主要包含由核燃料元件等組成的放射性活性區以及高溫 高壓的反應堆冷卻劑。壓力容器是冷卻劑的主要壓力邊界,也是防止放射性裂變產物逸出的第 二道屏障。它是核電站無法更換的關鍵主設備之一,承擔著極其重要的安全屏障作用。

重型鍛件質量標準嚴苛。以 AP1000 為例,壓力容器由 13 個大鍛件組焊而成,包含整體 頂蓋、上筒體、下筒體、過渡段、底封頭、4 個進口接管、2 個出口接管以及 2 個直接安注接 管。AP1000 反應堆壓力容器的上封頭和頂蓋法蘭為一體化鍛造,其難度在於大尺寸鍛件生產。 堆芯區鍛件斷裂韌性需要滿足堆芯 60 年設計壽命的嚴苛要求。

中國一重自主研發了我國首臺完全擁有自主知識產權的百萬千瓦級核反應堆壓力容器制 造技術,掌握了二代加和三代核電大型鑄鍛件和設備製造技術。公司為中核集團提供了包括巴 基斯坦恰希瑪、福建福清、浙江秦山等核電站的反應堆壓力容器;與中廣核集團的合作始於2006 年的紅沿河1 號機組,先後為其提供了多臺百萬千瓦級反應堆壓力容器。中國一重在核 反應堆壓力容器製造領域佔有絕對優勢,實現了自主化和批量化的先進製造。

2、主管道

高標準一體化鑄造,技術難度大。核島一回路主管道是連接反應堆一次冷卻劑系統主要 設備的管道,由直管段、彎頭和主管道上的接管組成。反應堆至蒸汽發生器之間的管道稱為熱 段,蒸汽發生器至主泵之間的稱為過渡段,主泵至反應堆之間的稱為冷段。主管道是包容反應 堆冷卻劑重要的壓力邊界,屬於核安全一級、抗震I 類設備。主管道的製造難度高:1)高壓 高輻射工作環境對管件性能提出高要求;2)三代機組要求將結構複雜的主管道一體化鑄造, 以減少焊縫處的管道腐蝕,相對於二代加的分段鑄造,製造難度再上臺階。

臺海核電頭角崢嶸。目前國內的核電主管道供應商主要有臺海核電、二重重裝、渤船重 工、吉林中意、東方電氣、三洲核能等。其中,臺海核電已經取得了二代主管道生產所需的全 部製造許可和三代主管道及泵閥鑄件的製造許可,先後研發二代加主管道奧氏體鑄鋼材料、三 代主管道 RCC-M,掌握了三代主管道全流程製造技術,涵蓋華龍一號、AP1000、CAP1400 等國內主流技術路線。

3、蒸汽發生器

連接一二回路的核心樞紐。核電站的內部通常包含一回路系統和二回路系統,核燃料在 反應堆內發生裂變而產生大量熱能,高溫高壓的一回路冷卻水把熱能帶出反應堆,並在蒸汽發 生器內把熱量傳給二回路的水,使它們變成蒸汽推動汽輪機帶動發電機發電。其中,蒸汽發生 器與核島一回路中的壓力容器相連,通過其中的 U 型管將熱量傳遞給二回路。因此,具有放 射性的一回路液體被蒸汽發生器隔離,使得二回路蒸汽不帶放射性,構成了一道防護屏障。

結構、性能要求極高。U 型管是蒸汽發生器中的核心部件,兼具傳熱和隔離的作用,對 其技術要求極高:1)結構上為提高傳熱效率,要求 U 型管外徑較窄(17.48mm)、管壁較薄(1.01mm);2)惡劣工況對抗壓、抗震、抗輻射能力提出高要求;3)穩定工作 60 年。

"

(登陸未來智庫 「鏈接」 獲取本報告及更多卓越報告。)

一、需求仍存空間,核電優勢明顯

(一)相對優勢顯著,佔比提升空間大

人均用電量偏低,電力需求仍有提升空間。近年來隨著 GDP 增長放緩,我國用電增速下 移。但從人均用電量的角度來看,受到經濟發展階段的影響,我國 2017 年僅達到 4537.6 度/ 人,遠低於美國(11875.7)、韓國(10061.6)、法國(7155.5)等發達國家。5G、泛在物聯網 的推廣以及新能源車、智能家電的普及將進一步催生電力需求。中遠期看,我國電力需求仍有 較大提升空間。

核電利用率維持高位,遠優於其他能源。核電具備基荷電源屬性,高效、穩定、環保。 近5 年我國核電機組平均利用小時數高達7305 小時。BP 數據顯示,2017年我國一次能源消費 中核電佔比僅為1.8%,與世界平均水平4.4%仍存較大提升空間。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

(二)產業鏈脈絡清晰,核島龐雜精密

核電產業鏈按照上中下游來劃分,可分為上游鈾礦開採加工、燃料元件製造及核燃料循環,中游設備製造,下游核電站設計、土建、安裝、調試及運營。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

(三)細分領域龍頭受關注度高

源於安全性考量,核電產業鏈上游、下游基本由國企壟斷;中游設備製造環節精細多樣、 技術壁壘高、附加值大,由國企主導,細分領域民企活躍,市場關注度高。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

二、核電重啟,景氣上行

(一)密集投產利好核電運營商

機組密集投產,三代核電商運拉開帷幕。2018 年至今,有 9 臺機組相繼投產,容量達到 1117.4 萬千瓦(總裝機達到4698.1 萬千瓦),其中包括 AP1000全球首堆三門核電站 1 號機組。 本輪投產機組多采用三代技術,順利運轉初步驗證了其安全性,為規模化建設打下基礎。

在建機組推進順利。目前我國已經獲得核准的在建電站有 10 臺機組,容量為 1110.8 萬千 瓦,其中 7 臺三代,2 臺二代加,1 臺四代。在建機組的大部分設備已交貨,進入最後的安 裝、調試階段。

兩大運營商增長可期。目前中國核電商運機組 21 臺,裝機容量 1909.2 萬千瓦,在建 4臺,容量 448.2 萬千瓦,在建/商運的比例達 23.9%。中廣核電力商運機組 23 臺,裝機容量2538.9 萬千瓦,在建 5 臺,容量 611 萬千瓦,在建/商運的比例達 25%。

剛性成本模式,“現金牛”屬性突出。核電項目前期投入昂貴,導致折舊成本較高。一般 而言,項目投產後,折舊在運營商的營業成本中佔比接近40%,而火電僅達 15%左右。因此, 核電運營商具備現金流充沛的特點。以中國核電(601985.SH)為例,2013-2018 年公司經營 活動現金淨流量與歸屬淨利潤的比例在 150%-300%之間波動。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

作為“現金牛”代表,水電龍頭長江電力的投資價值已經得到了市場的普遍認可。通過股價覆盤,我們總結出獲得超額收益的四大驅動因素:1)裝機增長預期;2)逆週期特性:下行 週期時,運營屬性穩定、股息率高;3)投資偏好變化,包括投資者結構變化(外資佔比);4) 類債屬性:利率下行時,無風險收益率降低,相對配置價值提升,同時財務費用減少,業績增 長。核電運營商亦具備長江電力的以上特性,中長期配置價值優異。

(二)核准開工推動設備招標提速

根據國家能源局規劃,到 2020 年我國將實現 5800 萬千瓦投運、3000 萬千瓦在建的目標。 核電在 2016-2018 經歷三年“零審批”階段,“十三五”規劃恐難以完成,後續機組開工需求 迫切。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

2019 年 7 月 25 日,國家能源局召開新聞發佈會,分析上半年能源形勢,明確山東榮成、 福建漳州和廣東太平嶺核電項目已核准開工。2019 年 7 月 26 日,中國核電發佈公告稱,漳州 核電已獲准正在進行施工前準備工作。2019 年核電已迎復甦期,我們預計下半年項目開工進 度有望加速,今年國內市場有望核准開工 6-8 臺機組。

長週期設備商率先得益,短週期設備拐點將至。按照生產時間是否大於一年,核電設備 可劃分為長週期和短週期設備。前者包括核島和常規島(除閥門)的主要設備,後者包括閥門、 鋯管、暖通系統、儀控系統等。一般情況下,核電站得到能源局允許開展前期工作的批覆後就 可以啟動長週期設備的招標工作;在安全殼穹頂吊裝(FCD 後 24 個月)前後,實現長週期設 備的集中供貨;短週期設備招標相對滯後,一般與開工進度同步。

(三)“走出去”提升國際影響力

“一帶一路”延伸新觸角。根據中廣核統計,“一帶一路”沿線中,有28 個國家計劃發 展核電,規劃機組 126 臺總規模約1.5 億千瓦。以三代機組平均造價 1.6 萬元/千瓦預估,市場 總量約 2.4 萬億元。受政治、經濟、軍事等因素影響,中國核電企業在“一帶一路”所佔的市 場份額難以估計。但不可否認的是,核電出海已成為未來我國核事業發展的重要驅動力。目前,

我國主要核電集團均參與了核電“走出去”戰略,積極開拓海外市場。

“華龍一號”、CAP1400 雙輪驅動。核電出口的必要條件是擁有自主知識產權。在三代 核電主流堆型中,AP1000 技術屬於美國西屋公司所有;“華龍一號”是由中核與中廣核自主 研發;雖然 CAP1400 是在 AP1000 基礎上升級改進的,但已突破 135 萬千瓦等級上限,也擁 有了自主知識產權。

中國核電集團“走出去”進展順利。中核集團已與阿根廷、英國、巴基斯坦等近20 個國 家達成了合作意向:2017年 5 月,與阿根廷核電公司簽署了關於阿圖查核電站 3 號、4 號機組 的總合同;2017年 11 月,和巴基斯坦原子能委員會簽署恰希瑪 5 號機組商務合同;2019 年 6 月,完成了在巴基斯坦境內的首個境外“華龍一號”核反應堆外部安全殼穹頂的建造工作,卡 拉奇項目計劃於2020 年底完工。

中廣核集團覆蓋範圍更廣。中廣核集團與捷克能源集團簽訂協議,將在核能領域展開合 作;與羅馬尼亞國家核電公司簽署了切爾納諾德核電三號、四號機組全壽命期框架協議;和法 國電力集團將共同投資興建的英國欣克利角核電項目。此外,中廣核集團還與合作伙伴一起開 拓了歐洲、中亞、東南亞的核能市場。

三、核電設備商率先受益

(一)核級設備護城河深、利潤率高

我國核電站主要由三大系統構成:核島、常規島及輔助系統。核島是整個核電站的核心, 負責將核能轉化為熱能,是核電站所有設備中工藝最複雜、投入成本最高的部分。常規島利用 蒸汽推動汽輪機帶動發動機發電。輔助系統(BOP)主要包括數字化控制系統、暖通系統,保 障核電站平穩運行。

一般而言,核電站投資中設備、基建和其他投資的比例分別為50%、40%和10%,設備投資 佔比近半成。以三代機組平均造價1.6 萬元/千瓦測算,每臺百萬級核電機組總投資額約160 億元,其中設備投資約80 億元。我們認為,未來核電市場將迎來動態的、持續的釋放過程, 假設每年推進6-8 臺機組,年均設備市場容量有望達到480-640 億元。

核級設備護城河深:1)技術方面,核級設備需要耐輻射、耐高溫,對安全性、可靠性的 要求高;2)資質方面,企業生產核級設備需要獲得民用核電的設計製造資質,其中核一級、 二級資質獲取難度更大;3)資金方面,核級設備的供貨週期較長,對企業現金流造成壓力。

核島設備毛利率豐厚。總體來看,由於技術壁壘高,核島設備毛利率豐厚,核心關鍵設 備的毛利率可以超過45%,其中主管道和堆內組件的毛利率分別可達到60%、50%左右。而常規 島設備由於技術壁壘相對較低,競爭較激烈,毛利率一般在10%左右。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

(二)國企主導,民企活躍

核電主設備國企主導,細分領域民企活躍。核電主設備技術壁壘高、建設週期長、投入 大,市場主要被東方電氣、上海電氣、哈電集團和中國一重等大型國企壟斷。在大型鑄鍛件和 關鍵零部件等細分行業,憑藉雄厚的研發實力、有效的激勵機制和靈活經營,優秀民營企業積 極參與,成功進駐部分主設備製造領域,譬如生產主管道的臺海核電、蒸汽發生器用U 型管的 久立特材、核級蝶閥及球閥的江蘇神通、控制棒驅動機構的浙富控股等。

1、壓力容器

重要安全屏障,無法更換。反應堆容器(反應堆壓力殼)是指安置核反應堆的密閉容器, 承受反應堆的巨大運行壓力。容器內部主要包含由核燃料元件等組成的放射性活性區以及高溫 高壓的反應堆冷卻劑。壓力容器是冷卻劑的主要壓力邊界,也是防止放射性裂變產物逸出的第 二道屏障。它是核電站無法更換的關鍵主設備之一,承擔著極其重要的安全屏障作用。

重型鍛件質量標準嚴苛。以 AP1000 為例,壓力容器由 13 個大鍛件組焊而成,包含整體 頂蓋、上筒體、下筒體、過渡段、底封頭、4 個進口接管、2 個出口接管以及 2 個直接安注接 管。AP1000 反應堆壓力容器的上封頭和頂蓋法蘭為一體化鍛造,其難度在於大尺寸鍛件生產。 堆芯區鍛件斷裂韌性需要滿足堆芯 60 年設計壽命的嚴苛要求。

中國一重自主研發了我國首臺完全擁有自主知識產權的百萬千瓦級核反應堆壓力容器制 造技術,掌握了二代加和三代核電大型鑄鍛件和設備製造技術。公司為中核集團提供了包括巴 基斯坦恰希瑪、福建福清、浙江秦山等核電站的反應堆壓力容器;與中廣核集團的合作始於2006 年的紅沿河1 號機組,先後為其提供了多臺百萬千瓦級反應堆壓力容器。中國一重在核 反應堆壓力容器製造領域佔有絕對優勢,實現了自主化和批量化的先進製造。

2、主管道

高標準一體化鑄造,技術難度大。核島一回路主管道是連接反應堆一次冷卻劑系統主要 設備的管道,由直管段、彎頭和主管道上的接管組成。反應堆至蒸汽發生器之間的管道稱為熱 段,蒸汽發生器至主泵之間的稱為過渡段,主泵至反應堆之間的稱為冷段。主管道是包容反應 堆冷卻劑重要的壓力邊界,屬於核安全一級、抗震I 類設備。主管道的製造難度高:1)高壓 高輻射工作環境對管件性能提出高要求;2)三代機組要求將結構複雜的主管道一體化鑄造, 以減少焊縫處的管道腐蝕,相對於二代加的分段鑄造,製造難度再上臺階。

臺海核電頭角崢嶸。目前國內的核電主管道供應商主要有臺海核電、二重重裝、渤船重 工、吉林中意、東方電氣、三洲核能等。其中,臺海核電已經取得了二代主管道生產所需的全 部製造許可和三代主管道及泵閥鑄件的製造許可,先後研發二代加主管道奧氏體鑄鋼材料、三 代主管道 RCC-M,掌握了三代主管道全流程製造技術,涵蓋華龍一號、AP1000、CAP1400 等國內主流技術路線。

3、蒸汽發生器

連接一二回路的核心樞紐。核電站的內部通常包含一回路系統和二回路系統,核燃料在 反應堆內發生裂變而產生大量熱能,高溫高壓的一回路冷卻水把熱能帶出反應堆,並在蒸汽發 生器內把熱量傳給二回路的水,使它們變成蒸汽推動汽輪機帶動發電機發電。其中,蒸汽發生 器與核島一回路中的壓力容器相連,通過其中的 U 型管將熱量傳遞給二回路。因此,具有放 射性的一回路液體被蒸汽發生器隔離,使得二回路蒸汽不帶放射性,構成了一道防護屏障。

結構、性能要求極高。U 型管是蒸汽發生器中的核心部件,兼具傳熱和隔離的作用,對 其技術要求極高:1)結構上為提高傳熱效率,要求 U 型管外徑較窄(17.48mm)、管壁較薄(1.01mm);2)惡劣工況對抗壓、抗震、抗輻射能力提出高要求;3)穩定工作 60 年。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

"

(登陸未來智庫 「鏈接」 獲取本報告及更多卓越報告。)

一、需求仍存空間,核電優勢明顯

(一)相對優勢顯著,佔比提升空間大

人均用電量偏低,電力需求仍有提升空間。近年來隨著 GDP 增長放緩,我國用電增速下 移。但從人均用電量的角度來看,受到經濟發展階段的影響,我國 2017 年僅達到 4537.6 度/ 人,遠低於美國(11875.7)、韓國(10061.6)、法國(7155.5)等發達國家。5G、泛在物聯網 的推廣以及新能源車、智能家電的普及將進一步催生電力需求。中遠期看,我國電力需求仍有 較大提升空間。

核電利用率維持高位,遠優於其他能源。核電具備基荷電源屬性,高效、穩定、環保。 近5 年我國核電機組平均利用小時數高達7305 小時。BP 數據顯示,2017年我國一次能源消費 中核電佔比僅為1.8%,與世界平均水平4.4%仍存較大提升空間。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

(二)產業鏈脈絡清晰,核島龐雜精密

核電產業鏈按照上中下游來劃分,可分為上游鈾礦開採加工、燃料元件製造及核燃料循環,中游設備製造,下游核電站設計、土建、安裝、調試及運營。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

(三)細分領域龍頭受關注度高

源於安全性考量,核電產業鏈上游、下游基本由國企壟斷;中游設備製造環節精細多樣、 技術壁壘高、附加值大,由國企主導,細分領域民企活躍,市場關注度高。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

二、核電重啟,景氣上行

(一)密集投產利好核電運營商

機組密集投產,三代核電商運拉開帷幕。2018 年至今,有 9 臺機組相繼投產,容量達到 1117.4 萬千瓦(總裝機達到4698.1 萬千瓦),其中包括 AP1000全球首堆三門核電站 1 號機組。 本輪投產機組多采用三代技術,順利運轉初步驗證了其安全性,為規模化建設打下基礎。

在建機組推進順利。目前我國已經獲得核准的在建電站有 10 臺機組,容量為 1110.8 萬千 瓦,其中 7 臺三代,2 臺二代加,1 臺四代。在建機組的大部分設備已交貨,進入最後的安 裝、調試階段。

兩大運營商增長可期。目前中國核電商運機組 21 臺,裝機容量 1909.2 萬千瓦,在建 4臺,容量 448.2 萬千瓦,在建/商運的比例達 23.9%。中廣核電力商運機組 23 臺,裝機容量2538.9 萬千瓦,在建 5 臺,容量 611 萬千瓦,在建/商運的比例達 25%。

剛性成本模式,“現金牛”屬性突出。核電項目前期投入昂貴,導致折舊成本較高。一般 而言,項目投產後,折舊在運營商的營業成本中佔比接近40%,而火電僅達 15%左右。因此, 核電運營商具備現金流充沛的特點。以中國核電(601985.SH)為例,2013-2018 年公司經營 活動現金淨流量與歸屬淨利潤的比例在 150%-300%之間波動。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

作為“現金牛”代表,水電龍頭長江電力的投資價值已經得到了市場的普遍認可。通過股價覆盤,我們總結出獲得超額收益的四大驅動因素:1)裝機增長預期;2)逆週期特性:下行 週期時,運營屬性穩定、股息率高;3)投資偏好變化,包括投資者結構變化(外資佔比);4) 類債屬性:利率下行時,無風險收益率降低,相對配置價值提升,同時財務費用減少,業績增 長。核電運營商亦具備長江電力的以上特性,中長期配置價值優異。

(二)核准開工推動設備招標提速

根據國家能源局規劃,到 2020 年我國將實現 5800 萬千瓦投運、3000 萬千瓦在建的目標。 核電在 2016-2018 經歷三年“零審批”階段,“十三五”規劃恐難以完成,後續機組開工需求 迫切。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

2019 年 7 月 25 日,國家能源局召開新聞發佈會,分析上半年能源形勢,明確山東榮成、 福建漳州和廣東太平嶺核電項目已核准開工。2019 年 7 月 26 日,中國核電發佈公告稱,漳州 核電已獲准正在進行施工前準備工作。2019 年核電已迎復甦期,我們預計下半年項目開工進 度有望加速,今年國內市場有望核准開工 6-8 臺機組。

長週期設備商率先得益,短週期設備拐點將至。按照生產時間是否大於一年,核電設備 可劃分為長週期和短週期設備。前者包括核島和常規島(除閥門)的主要設備,後者包括閥門、 鋯管、暖通系統、儀控系統等。一般情況下,核電站得到能源局允許開展前期工作的批覆後就 可以啟動長週期設備的招標工作;在安全殼穹頂吊裝(FCD 後 24 個月)前後,實現長週期設 備的集中供貨;短週期設備招標相對滯後,一般與開工進度同步。

(三)“走出去”提升國際影響力

“一帶一路”延伸新觸角。根據中廣核統計,“一帶一路”沿線中,有28 個國家計劃發 展核電,規劃機組 126 臺總規模約1.5 億千瓦。以三代機組平均造價 1.6 萬元/千瓦預估,市場 總量約 2.4 萬億元。受政治、經濟、軍事等因素影響,中國核電企業在“一帶一路”所佔的市 場份額難以估計。但不可否認的是,核電出海已成為未來我國核事業發展的重要驅動力。目前,

我國主要核電集團均參與了核電“走出去”戰略,積極開拓海外市場。

“華龍一號”、CAP1400 雙輪驅動。核電出口的必要條件是擁有自主知識產權。在三代 核電主流堆型中,AP1000 技術屬於美國西屋公司所有;“華龍一號”是由中核與中廣核自主 研發;雖然 CAP1400 是在 AP1000 基礎上升級改進的,但已突破 135 萬千瓦等級上限,也擁 有了自主知識產權。

中國核電集團“走出去”進展順利。中核集團已與阿根廷、英國、巴基斯坦等近20 個國 家達成了合作意向:2017年 5 月,與阿根廷核電公司簽署了關於阿圖查核電站 3 號、4 號機組 的總合同;2017年 11 月,和巴基斯坦原子能委員會簽署恰希瑪 5 號機組商務合同;2019 年 6 月,完成了在巴基斯坦境內的首個境外“華龍一號”核反應堆外部安全殼穹頂的建造工作,卡 拉奇項目計劃於2020 年底完工。

中廣核集團覆蓋範圍更廣。中廣核集團與捷克能源集團簽訂協議,將在核能領域展開合 作;與羅馬尼亞國家核電公司簽署了切爾納諾德核電三號、四號機組全壽命期框架協議;和法 國電力集團將共同投資興建的英國欣克利角核電項目。此外,中廣核集團還與合作伙伴一起開 拓了歐洲、中亞、東南亞的核能市場。

三、核電設備商率先受益

(一)核級設備護城河深、利潤率高

我國核電站主要由三大系統構成:核島、常規島及輔助系統。核島是整個核電站的核心, 負責將核能轉化為熱能,是核電站所有設備中工藝最複雜、投入成本最高的部分。常規島利用 蒸汽推動汽輪機帶動發動機發電。輔助系統(BOP)主要包括數字化控制系統、暖通系統,保 障核電站平穩運行。

一般而言,核電站投資中設備、基建和其他投資的比例分別為50%、40%和10%,設備投資 佔比近半成。以三代機組平均造價1.6 萬元/千瓦測算,每臺百萬級核電機組總投資額約160 億元,其中設備投資約80 億元。我們認為,未來核電市場將迎來動態的、持續的釋放過程, 假設每年推進6-8 臺機組,年均設備市場容量有望達到480-640 億元。

核級設備護城河深:1)技術方面,核級設備需要耐輻射、耐高溫,對安全性、可靠性的 要求高;2)資質方面,企業生產核級設備需要獲得民用核電的設計製造資質,其中核一級、 二級資質獲取難度更大;3)資金方面,核級設備的供貨週期較長,對企業現金流造成壓力。

核島設備毛利率豐厚。總體來看,由於技術壁壘高,核島設備毛利率豐厚,核心關鍵設 備的毛利率可以超過45%,其中主管道和堆內組件的毛利率分別可達到60%、50%左右。而常規 島設備由於技術壁壘相對較低,競爭較激烈,毛利率一般在10%左右。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

(二)國企主導,民企活躍

核電主設備國企主導,細分領域民企活躍。核電主設備技術壁壘高、建設週期長、投入 大,市場主要被東方電氣、上海電氣、哈電集團和中國一重等大型國企壟斷。在大型鑄鍛件和 關鍵零部件等細分行業,憑藉雄厚的研發實力、有效的激勵機制和靈活經營,優秀民營企業積 極參與,成功進駐部分主設備製造領域,譬如生產主管道的臺海核電、蒸汽發生器用U 型管的 久立特材、核級蝶閥及球閥的江蘇神通、控制棒驅動機構的浙富控股等。

1、壓力容器

重要安全屏障,無法更換。反應堆容器(反應堆壓力殼)是指安置核反應堆的密閉容器, 承受反應堆的巨大運行壓力。容器內部主要包含由核燃料元件等組成的放射性活性區以及高溫 高壓的反應堆冷卻劑。壓力容器是冷卻劑的主要壓力邊界,也是防止放射性裂變產物逸出的第 二道屏障。它是核電站無法更換的關鍵主設備之一,承擔著極其重要的安全屏障作用。

重型鍛件質量標準嚴苛。以 AP1000 為例,壓力容器由 13 個大鍛件組焊而成,包含整體 頂蓋、上筒體、下筒體、過渡段、底封頭、4 個進口接管、2 個出口接管以及 2 個直接安注接 管。AP1000 反應堆壓力容器的上封頭和頂蓋法蘭為一體化鍛造,其難度在於大尺寸鍛件生產。 堆芯區鍛件斷裂韌性需要滿足堆芯 60 年設計壽命的嚴苛要求。

中國一重自主研發了我國首臺完全擁有自主知識產權的百萬千瓦級核反應堆壓力容器制 造技術,掌握了二代加和三代核電大型鑄鍛件和設備製造技術。公司為中核集團提供了包括巴 基斯坦恰希瑪、福建福清、浙江秦山等核電站的反應堆壓力容器;與中廣核集團的合作始於2006 年的紅沿河1 號機組,先後為其提供了多臺百萬千瓦級反應堆壓力容器。中國一重在核 反應堆壓力容器製造領域佔有絕對優勢,實現了自主化和批量化的先進製造。

2、主管道

高標準一體化鑄造,技術難度大。核島一回路主管道是連接反應堆一次冷卻劑系統主要 設備的管道,由直管段、彎頭和主管道上的接管組成。反應堆至蒸汽發生器之間的管道稱為熱 段,蒸汽發生器至主泵之間的稱為過渡段,主泵至反應堆之間的稱為冷段。主管道是包容反應 堆冷卻劑重要的壓力邊界,屬於核安全一級、抗震I 類設備。主管道的製造難度高:1)高壓 高輻射工作環境對管件性能提出高要求;2)三代機組要求將結構複雜的主管道一體化鑄造, 以減少焊縫處的管道腐蝕,相對於二代加的分段鑄造,製造難度再上臺階。

臺海核電頭角崢嶸。目前國內的核電主管道供應商主要有臺海核電、二重重裝、渤船重 工、吉林中意、東方電氣、三洲核能等。其中,臺海核電已經取得了二代主管道生產所需的全 部製造許可和三代主管道及泵閥鑄件的製造許可,先後研發二代加主管道奧氏體鑄鋼材料、三 代主管道 RCC-M,掌握了三代主管道全流程製造技術,涵蓋華龍一號、AP1000、CAP1400 等國內主流技術路線。

3、蒸汽發生器

連接一二回路的核心樞紐。核電站的內部通常包含一回路系統和二回路系統,核燃料在 反應堆內發生裂變而產生大量熱能,高溫高壓的一回路冷卻水把熱能帶出反應堆,並在蒸汽發 生器內把熱量傳給二回路的水,使它們變成蒸汽推動汽輪機帶動發電機發電。其中,蒸汽發生 器與核島一回路中的壓力容器相連,通過其中的 U 型管將熱量傳遞給二回路。因此,具有放 射性的一回路液體被蒸汽發生器隔離,使得二回路蒸汽不帶放射性,構成了一道防護屏障。

結構、性能要求極高。U 型管是蒸汽發生器中的核心部件,兼具傳熱和隔離的作用,對 其技術要求極高:1)結構上為提高傳熱效率,要求 U 型管外徑較窄(17.48mm)、管壁較薄(1.01mm);2)惡劣工況對抗壓、抗震、抗輻射能力提出高要求;3)穩定工作 60 年。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電用 U 型管長期依賴進口。U 型管經歷了四個階段的技術迭代,目前 Inconel 690 憑藉 高強度、高抗腐蝕、易加工成為主流選擇。U 型管的技術門檻極高,基本被法國的 Valinox、 日本的 Sumitomo 和瑞典的 Sandrik 三家公司壟斷。

國產實現飛躍。目前寶銀特鋼與久立特材已經獲得了核I級熱交換器傳熱管生產資質, 實現了Inconel 690 U 型管的國產化。寶銀特鋼與中國核動力研究設計院聯合,久立特材與上 海核工程研究設計院攜手,分別對接蒸汽發生器廠商東方電氣與上海電氣,簽訂了三代核電示 範工程的 U 型管供貨合同。

4、閥門

使用量大,門類眾多。核電閥門是核電站建設中使用數量較多的介質輸送控制設備,它 連接核電站眾多系統,發揮著截止、調節、導流、防逆流、穩壓和分流等作用。一座設計兩臺100 萬千瓦機組的核電站需要各類閥門 3 萬臺,數量佔比較大的包括截止閥、隔膜閥、球閥、 止回閥和蝶閥等。

工況複雜,維修費用佔比大。核電閥門的工作環境複雜,不僅要考慮介質中雜質的汙染、 環境溫度、溼度、放射性、電壓波動等因素,還要保證其在正常、異常、應急和事故四種工況 下均能正常工作。由於閥門用量大、分佈面廣且技術要求高,每年核電閥門檢修費用約佔總檢 修費用的 50%以上。

高端、進口閥門價格昂貴。核島和常規島中許多重要的核級、非核級閥門,如先導式安 全閥、主蒸氣隔離閥、調節閥等的技術和市場均被髮達國家的知名企業壟斷,價格十分昂貴。 以福清核電站為例,使用的進口閥門數量是國產閥門的約 1/30,但總價是國產閥門的 1.4 倍; 核I級進口閥門數量是核I級國產閥門數量的 2/5,但總價接近後者的 3.6 倍。

國產化程度逐步提高。我國的核級閥門研發始於 20 世紀 60 年代,目前已達到 70%-80% 的國產化程度。目前國內企業已能夠自主生產所有非核級閥門和核III級閥門、大部分核II級閥門以及少量核I級閥門。

核I級市場外商主導,民企有所突破。目前核I級閥門主要來自進口,主要供貨商有法 國萬納託、美國泰科、加拿大維蘭等。國外生產商掌握完備、先進的研發、設計、生產和檢測 維修等一系列技術,能夠為核電站提供配套服務。而國內具備核級閥門生產資質的企業中,僅 有中核蘇閥、上海良工、大連大高、上海閥門廠、應流股份等少數企業能生產核I級閥門,且 與外商相比產品較單一。

核II、III級市場民企活躍。核II、III級閥門國產化程度較高,細分領域內湧現出一批掌 握核心技術、具備規模生產能力的優質企業:1)江蘇神通:佔據國內在建核電項目的核級蝶 閥、球閥超過 90%的市場份額,基本覆蓋國內所有核電建設項目;2)大連大高:為紅沿河一 期、海陽 3、4 號機組和石島灣示範工程等提供止回閥、截止閥和爆破閥等,可生產的閥門類 型達 20 大類、500 多個型號;3)紐威股份:與中廣核合作,承接陽江、防城港、台山核電站 的閘閥、截止閥和止回閥訂單,技術背景雄厚。

5、主泵

核電站一回路的關鍵設備。在一回路系統中,主泵用於驅動冷卻劑在反應堆冷卻劑系統 內循環流動,連續不斷地把堆芯中產生的熱量傳遞給蒸汽發生器二回路給水。主泵是核電運轉 控制水循環的關鍵,也是核島主設備裡唯一轉動的設備,設計難度最大、週期最長的一級設備。 因此,主泵就像是核島的“心臟”,至關重要。目前存在軸封泵和屏蔽泵兩種主流技術路線, 難度集中在水力設計和長期運行穩定性的考核。

以往核電主泵一直被國外壟斷,目前世界上具有設計製造核主泵能力的廠商主要有美國 西屋/EMD、日本三菱、法國法瑪通/熱蒙、德國 KSB、奧地利 Andritz、俄羅斯 ASE/烏克蘭 SUMY 和美國 Flowserve。

通過不懈努力,核電主泵正在逐步實現國產化。2005 年,東方電氣集團和法國阿海琺集 團合資成立東方阿海琺核泵有限公司,引入法國100D 軸封式主泵,用於國內 CPR 項目;2008 年,沈鼓集團、哈電集團引入 AP1000 屏蔽泵技術,主要用於國內 AP、CAP 項目;2008 年 6 月,上海電氣集團與德國 KSB 成立合資公司。目前我國已經擁有 M310 主泵的自主知識產權。

6、堆內構件

反應堆核心設備,承擔重要功能:1)精確定位和支承核燃料組件,正確引導反應堆控制 棒進行核反應啟動、停止和功率調整;2)為反應堆溫度測量、中子通量測量提供正確通道,建立反應堆合理的水流通道;3)有效屏蔽堆芯內迸發出來的中子和γ 射線對外界材料的輻照 損傷,極大地延長了壓力容器的使用壽命。

種類繁雜,數量多,結構精細。堆內構件具有零件種類數量多、結構形式複雜、尺寸精 度要求高、焊接變形控制難度大等特點,是集精密加工、精密焊接、精密裝配、精密檢測於一 體的大型複雜設備。“華龍一號”堆內構件高度達11.03 米,最大直徑4.18 米,重約160 噸, 由236 類、13487 個零件組成。

中國製造登上國際舞臺,兩大動力逐鹿未來市場。根據中核集團官網,“華龍一號”堆內 構件滿足國內和國際最先進的核電法規標準,具備完整自主知識產權。2017 年東方電氣一舉 中標四臺“華龍一號”核電機組堆內構件項目。2018年上海電氣完成了全球首臺“華龍一號” 福清 5 號和海外首臺卡拉奇 2 號的堆內構件交付工作,進一步鞏固了該領域的技術領先地位。

7、控制棒驅動機構

直接影響反應堆正常運行及安全性能。控制棒驅動機構是堆芯組件的關鍵元件,位於反 應堆壓力容器頂蓋內,與控制棒組件連接,通過以一定次序對三個電磁線圈通電,實現控制棒 組件的插入和提升,從而控制堆芯平均溫度,以達到反應堆安全啟動,調節反應堆功率和停堆 的目的。

精密性高,穩定性強。控制棒驅動機構承擔著反應堆的啟動、功率調節、保持功率、正 常停堆和事故停堆等功能。由於其運行工況惡劣性、機械配合運行的精密性和機電配合的複雜 性,之前僅有美國、法國等少數幾個國家掌握設計與製造關鍵技術。

二代加、三代均已實現國產化。2001 年,中國核動力院針對秦山二期核電站設計出 ML-A 型控制棒驅動機構。隨後,可應用於二代加的 ML-B 型問世,但所使用的驅動杆、鉤爪組件等 18 種 1362 個零件仍需進口。2015 年,中廣核掌握了適用於 12 英尺和 14 英尺燃料組件的控制 棒驅動機構的關鍵技術,實現了該設備在百萬千瓦機組的完全自主化和國產化。

三足鼎立。上海電氣進入市場較早,為大部分二代堆型供貨,並聯合上海核工院率先實 現AP1000控制棒驅動機構的製造。東方電氣自 2007 年開始著手研發,2012 年與中廣核合作 為紅沿河一期等供貨。浙富控股進入市場較晚,其 ML-B型三代壓水堆核電控制棒驅動機構擁 有發明專利。公司是“華龍一號”控制棒驅動機構的唯一供應商。

"

(登陸未來智庫 「鏈接」 獲取本報告及更多卓越報告。)

一、需求仍存空間,核電優勢明顯

(一)相對優勢顯著,佔比提升空間大

人均用電量偏低,電力需求仍有提升空間。近年來隨著 GDP 增長放緩,我國用電增速下 移。但從人均用電量的角度來看,受到經濟發展階段的影響,我國 2017 年僅達到 4537.6 度/ 人,遠低於美國(11875.7)、韓國(10061.6)、法國(7155.5)等發達國家。5G、泛在物聯網 的推廣以及新能源車、智能家電的普及將進一步催生電力需求。中遠期看,我國電力需求仍有 較大提升空間。

核電利用率維持高位,遠優於其他能源。核電具備基荷電源屬性,高效、穩定、環保。 近5 年我國核電機組平均利用小時數高達7305 小時。BP 數據顯示,2017年我國一次能源消費 中核電佔比僅為1.8%,與世界平均水平4.4%仍存較大提升空間。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

(二)產業鏈脈絡清晰,核島龐雜精密

核電產業鏈按照上中下游來劃分,可分為上游鈾礦開採加工、燃料元件製造及核燃料循環,中游設備製造,下游核電站設計、土建、安裝、調試及運營。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

(三)細分領域龍頭受關注度高

源於安全性考量,核電產業鏈上游、下游基本由國企壟斷;中游設備製造環節精細多樣、 技術壁壘高、附加值大,由國企主導,細分領域民企活躍,市場關注度高。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

二、核電重啟,景氣上行

(一)密集投產利好核電運營商

機組密集投產,三代核電商運拉開帷幕。2018 年至今,有 9 臺機組相繼投產,容量達到 1117.4 萬千瓦(總裝機達到4698.1 萬千瓦),其中包括 AP1000全球首堆三門核電站 1 號機組。 本輪投產機組多采用三代技術,順利運轉初步驗證了其安全性,為規模化建設打下基礎。

在建機組推進順利。目前我國已經獲得核准的在建電站有 10 臺機組,容量為 1110.8 萬千 瓦,其中 7 臺三代,2 臺二代加,1 臺四代。在建機組的大部分設備已交貨,進入最後的安 裝、調試階段。

兩大運營商增長可期。目前中國核電商運機組 21 臺,裝機容量 1909.2 萬千瓦,在建 4臺,容量 448.2 萬千瓦,在建/商運的比例達 23.9%。中廣核電力商運機組 23 臺,裝機容量2538.9 萬千瓦,在建 5 臺,容量 611 萬千瓦,在建/商運的比例達 25%。

剛性成本模式,“現金牛”屬性突出。核電項目前期投入昂貴,導致折舊成本較高。一般 而言,項目投產後,折舊在運營商的營業成本中佔比接近40%,而火電僅達 15%左右。因此, 核電運營商具備現金流充沛的特點。以中國核電(601985.SH)為例,2013-2018 年公司經營 活動現金淨流量與歸屬淨利潤的比例在 150%-300%之間波動。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

作為“現金牛”代表,水電龍頭長江電力的投資價值已經得到了市場的普遍認可。通過股價覆盤,我們總結出獲得超額收益的四大驅動因素:1)裝機增長預期;2)逆週期特性:下行 週期時,運營屬性穩定、股息率高;3)投資偏好變化,包括投資者結構變化(外資佔比);4) 類債屬性:利率下行時,無風險收益率降低,相對配置價值提升,同時財務費用減少,業績增 長。核電運營商亦具備長江電力的以上特性,中長期配置價值優異。

(二)核准開工推動設備招標提速

根據國家能源局規劃,到 2020 年我國將實現 5800 萬千瓦投運、3000 萬千瓦在建的目標。 核電在 2016-2018 經歷三年“零審批”階段,“十三五”規劃恐難以完成,後續機組開工需求 迫切。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

2019 年 7 月 25 日,國家能源局召開新聞發佈會,分析上半年能源形勢,明確山東榮成、 福建漳州和廣東太平嶺核電項目已核准開工。2019 年 7 月 26 日,中國核電發佈公告稱,漳州 核電已獲准正在進行施工前準備工作。2019 年核電已迎復甦期,我們預計下半年項目開工進 度有望加速,今年國內市場有望核准開工 6-8 臺機組。

長週期設備商率先得益,短週期設備拐點將至。按照生產時間是否大於一年,核電設備 可劃分為長週期和短週期設備。前者包括核島和常規島(除閥門)的主要設備,後者包括閥門、 鋯管、暖通系統、儀控系統等。一般情況下,核電站得到能源局允許開展前期工作的批覆後就 可以啟動長週期設備的招標工作;在安全殼穹頂吊裝(FCD 後 24 個月)前後,實現長週期設 備的集中供貨;短週期設備招標相對滯後,一般與開工進度同步。

(三)“走出去”提升國際影響力

“一帶一路”延伸新觸角。根據中廣核統計,“一帶一路”沿線中,有28 個國家計劃發 展核電,規劃機組 126 臺總規模約1.5 億千瓦。以三代機組平均造價 1.6 萬元/千瓦預估,市場 總量約 2.4 萬億元。受政治、經濟、軍事等因素影響,中國核電企業在“一帶一路”所佔的市 場份額難以估計。但不可否認的是,核電出海已成為未來我國核事業發展的重要驅動力。目前,

我國主要核電集團均參與了核電“走出去”戰略,積極開拓海外市場。

“華龍一號”、CAP1400 雙輪驅動。核電出口的必要條件是擁有自主知識產權。在三代 核電主流堆型中,AP1000 技術屬於美國西屋公司所有;“華龍一號”是由中核與中廣核自主 研發;雖然 CAP1400 是在 AP1000 基礎上升級改進的,但已突破 135 萬千瓦等級上限,也擁 有了自主知識產權。

中國核電集團“走出去”進展順利。中核集團已與阿根廷、英國、巴基斯坦等近20 個國 家達成了合作意向:2017年 5 月,與阿根廷核電公司簽署了關於阿圖查核電站 3 號、4 號機組 的總合同;2017年 11 月,和巴基斯坦原子能委員會簽署恰希瑪 5 號機組商務合同;2019 年 6 月,完成了在巴基斯坦境內的首個境外“華龍一號”核反應堆外部安全殼穹頂的建造工作,卡 拉奇項目計劃於2020 年底完工。

中廣核集團覆蓋範圍更廣。中廣核集團與捷克能源集團簽訂協議,將在核能領域展開合 作;與羅馬尼亞國家核電公司簽署了切爾納諾德核電三號、四號機組全壽命期框架協議;和法 國電力集團將共同投資興建的英國欣克利角核電項目。此外,中廣核集團還與合作伙伴一起開 拓了歐洲、中亞、東南亞的核能市場。

三、核電設備商率先受益

(一)核級設備護城河深、利潤率高

我國核電站主要由三大系統構成:核島、常規島及輔助系統。核島是整個核電站的核心, 負責將核能轉化為熱能,是核電站所有設備中工藝最複雜、投入成本最高的部分。常規島利用 蒸汽推動汽輪機帶動發動機發電。輔助系統(BOP)主要包括數字化控制系統、暖通系統,保 障核電站平穩運行。

一般而言,核電站投資中設備、基建和其他投資的比例分別為50%、40%和10%,設備投資 佔比近半成。以三代機組平均造價1.6 萬元/千瓦測算,每臺百萬級核電機組總投資額約160 億元,其中設備投資約80 億元。我們認為,未來核電市場將迎來動態的、持續的釋放過程, 假設每年推進6-8 臺機組,年均設備市場容量有望達到480-640 億元。

核級設備護城河深:1)技術方面,核級設備需要耐輻射、耐高溫,對安全性、可靠性的 要求高;2)資質方面,企業生產核級設備需要獲得民用核電的設計製造資質,其中核一級、 二級資質獲取難度更大;3)資金方面,核級設備的供貨週期較長,對企業現金流造成壓力。

核島設備毛利率豐厚。總體來看,由於技術壁壘高,核島設備毛利率豐厚,核心關鍵設 備的毛利率可以超過45%,其中主管道和堆內組件的毛利率分別可達到60%、50%左右。而常規 島設備由於技術壁壘相對較低,競爭較激烈,毛利率一般在10%左右。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

(二)國企主導,民企活躍

核電主設備國企主導,細分領域民企活躍。核電主設備技術壁壘高、建設週期長、投入 大,市場主要被東方電氣、上海電氣、哈電集團和中國一重等大型國企壟斷。在大型鑄鍛件和 關鍵零部件等細分行業,憑藉雄厚的研發實力、有效的激勵機制和靈活經營,優秀民營企業積 極參與,成功進駐部分主設備製造領域,譬如生產主管道的臺海核電、蒸汽發生器用U 型管的 久立特材、核級蝶閥及球閥的江蘇神通、控制棒驅動機構的浙富控股等。

1、壓力容器

重要安全屏障,無法更換。反應堆容器(反應堆壓力殼)是指安置核反應堆的密閉容器, 承受反應堆的巨大運行壓力。容器內部主要包含由核燃料元件等組成的放射性活性區以及高溫 高壓的反應堆冷卻劑。壓力容器是冷卻劑的主要壓力邊界,也是防止放射性裂變產物逸出的第 二道屏障。它是核電站無法更換的關鍵主設備之一,承擔著極其重要的安全屏障作用。

重型鍛件質量標準嚴苛。以 AP1000 為例,壓力容器由 13 個大鍛件組焊而成,包含整體 頂蓋、上筒體、下筒體、過渡段、底封頭、4 個進口接管、2 個出口接管以及 2 個直接安注接 管。AP1000 反應堆壓力容器的上封頭和頂蓋法蘭為一體化鍛造,其難度在於大尺寸鍛件生產。 堆芯區鍛件斷裂韌性需要滿足堆芯 60 年設計壽命的嚴苛要求。

中國一重自主研發了我國首臺完全擁有自主知識產權的百萬千瓦級核反應堆壓力容器制 造技術,掌握了二代加和三代核電大型鑄鍛件和設備製造技術。公司為中核集團提供了包括巴 基斯坦恰希瑪、福建福清、浙江秦山等核電站的反應堆壓力容器;與中廣核集團的合作始於2006 年的紅沿河1 號機組,先後為其提供了多臺百萬千瓦級反應堆壓力容器。中國一重在核 反應堆壓力容器製造領域佔有絕對優勢,實現了自主化和批量化的先進製造。

2、主管道

高標準一體化鑄造,技術難度大。核島一回路主管道是連接反應堆一次冷卻劑系統主要 設備的管道,由直管段、彎頭和主管道上的接管組成。反應堆至蒸汽發生器之間的管道稱為熱 段,蒸汽發生器至主泵之間的稱為過渡段,主泵至反應堆之間的稱為冷段。主管道是包容反應 堆冷卻劑重要的壓力邊界,屬於核安全一級、抗震I 類設備。主管道的製造難度高:1)高壓 高輻射工作環境對管件性能提出高要求;2)三代機組要求將結構複雜的主管道一體化鑄造, 以減少焊縫處的管道腐蝕,相對於二代加的分段鑄造,製造難度再上臺階。

臺海核電頭角崢嶸。目前國內的核電主管道供應商主要有臺海核電、二重重裝、渤船重 工、吉林中意、東方電氣、三洲核能等。其中,臺海核電已經取得了二代主管道生產所需的全 部製造許可和三代主管道及泵閥鑄件的製造許可,先後研發二代加主管道奧氏體鑄鋼材料、三 代主管道 RCC-M,掌握了三代主管道全流程製造技術,涵蓋華龍一號、AP1000、CAP1400 等國內主流技術路線。

3、蒸汽發生器

連接一二回路的核心樞紐。核電站的內部通常包含一回路系統和二回路系統,核燃料在 反應堆內發生裂變而產生大量熱能,高溫高壓的一回路冷卻水把熱能帶出反應堆,並在蒸汽發 生器內把熱量傳給二回路的水,使它們變成蒸汽推動汽輪機帶動發電機發電。其中,蒸汽發生 器與核島一回路中的壓力容器相連,通過其中的 U 型管將熱量傳遞給二回路。因此,具有放 射性的一回路液體被蒸汽發生器隔離,使得二回路蒸汽不帶放射性,構成了一道防護屏障。

結構、性能要求極高。U 型管是蒸汽發生器中的核心部件,兼具傳熱和隔離的作用,對 其技術要求極高:1)結構上為提高傳熱效率,要求 U 型管外徑較窄(17.48mm)、管壁較薄(1.01mm);2)惡劣工況對抗壓、抗震、抗輻射能力提出高要求;3)穩定工作 60 年。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電用 U 型管長期依賴進口。U 型管經歷了四個階段的技術迭代,目前 Inconel 690 憑藉 高強度、高抗腐蝕、易加工成為主流選擇。U 型管的技術門檻極高,基本被法國的 Valinox、 日本的 Sumitomo 和瑞典的 Sandrik 三家公司壟斷。

國產實現飛躍。目前寶銀特鋼與久立特材已經獲得了核I級熱交換器傳熱管生產資質, 實現了Inconel 690 U 型管的國產化。寶銀特鋼與中國核動力研究設計院聯合,久立特材與上 海核工程研究設計院攜手,分別對接蒸汽發生器廠商東方電氣與上海電氣,簽訂了三代核電示 範工程的 U 型管供貨合同。

4、閥門

使用量大,門類眾多。核電閥門是核電站建設中使用數量較多的介質輸送控制設備,它 連接核電站眾多系統,發揮著截止、調節、導流、防逆流、穩壓和分流等作用。一座設計兩臺100 萬千瓦機組的核電站需要各類閥門 3 萬臺,數量佔比較大的包括截止閥、隔膜閥、球閥、 止回閥和蝶閥等。

工況複雜,維修費用佔比大。核電閥門的工作環境複雜,不僅要考慮介質中雜質的汙染、 環境溫度、溼度、放射性、電壓波動等因素,還要保證其在正常、異常、應急和事故四種工況 下均能正常工作。由於閥門用量大、分佈面廣且技術要求高,每年核電閥門檢修費用約佔總檢 修費用的 50%以上。

高端、進口閥門價格昂貴。核島和常規島中許多重要的核級、非核級閥門,如先導式安 全閥、主蒸氣隔離閥、調節閥等的技術和市場均被髮達國家的知名企業壟斷,價格十分昂貴。 以福清核電站為例,使用的進口閥門數量是國產閥門的約 1/30,但總價是國產閥門的 1.4 倍; 核I級進口閥門數量是核I級國產閥門數量的 2/5,但總價接近後者的 3.6 倍。

國產化程度逐步提高。我國的核級閥門研發始於 20 世紀 60 年代,目前已達到 70%-80% 的國產化程度。目前國內企業已能夠自主生產所有非核級閥門和核III級閥門、大部分核II級閥門以及少量核I級閥門。

核I級市場外商主導,民企有所突破。目前核I級閥門主要來自進口,主要供貨商有法 國萬納託、美國泰科、加拿大維蘭等。國外生產商掌握完備、先進的研發、設計、生產和檢測 維修等一系列技術,能夠為核電站提供配套服務。而國內具備核級閥門生產資質的企業中,僅 有中核蘇閥、上海良工、大連大高、上海閥門廠、應流股份等少數企業能生產核I級閥門,且 與外商相比產品較單一。

核II、III級市場民企活躍。核II、III級閥門國產化程度較高,細分領域內湧現出一批掌 握核心技術、具備規模生產能力的優質企業:1)江蘇神通:佔據國內在建核電項目的核級蝶 閥、球閥超過 90%的市場份額,基本覆蓋國內所有核電建設項目;2)大連大高:為紅沿河一 期、海陽 3、4 號機組和石島灣示範工程等提供止回閥、截止閥和爆破閥等,可生產的閥門類 型達 20 大類、500 多個型號;3)紐威股份:與中廣核合作,承接陽江、防城港、台山核電站 的閘閥、截止閥和止回閥訂單,技術背景雄厚。

5、主泵

核電站一回路的關鍵設備。在一回路系統中,主泵用於驅動冷卻劑在反應堆冷卻劑系統 內循環流動,連續不斷地把堆芯中產生的熱量傳遞給蒸汽發生器二回路給水。主泵是核電運轉 控制水循環的關鍵,也是核島主設備裡唯一轉動的設備,設計難度最大、週期最長的一級設備。 因此,主泵就像是核島的“心臟”,至關重要。目前存在軸封泵和屏蔽泵兩種主流技術路線, 難度集中在水力設計和長期運行穩定性的考核。

以往核電主泵一直被國外壟斷,目前世界上具有設計製造核主泵能力的廠商主要有美國 西屋/EMD、日本三菱、法國法瑪通/熱蒙、德國 KSB、奧地利 Andritz、俄羅斯 ASE/烏克蘭 SUMY 和美國 Flowserve。

通過不懈努力,核電主泵正在逐步實現國產化。2005 年,東方電氣集團和法國阿海琺集 團合資成立東方阿海琺核泵有限公司,引入法國100D 軸封式主泵,用於國內 CPR 項目;2008 年,沈鼓集團、哈電集團引入 AP1000 屏蔽泵技術,主要用於國內 AP、CAP 項目;2008 年 6 月,上海電氣集團與德國 KSB 成立合資公司。目前我國已經擁有 M310 主泵的自主知識產權。

6、堆內構件

反應堆核心設備,承擔重要功能:1)精確定位和支承核燃料組件,正確引導反應堆控制 棒進行核反應啟動、停止和功率調整;2)為反應堆溫度測量、中子通量測量提供正確通道,建立反應堆合理的水流通道;3)有效屏蔽堆芯內迸發出來的中子和γ 射線對外界材料的輻照 損傷,極大地延長了壓力容器的使用壽命。

種類繁雜,數量多,結構精細。堆內構件具有零件種類數量多、結構形式複雜、尺寸精 度要求高、焊接變形控制難度大等特點,是集精密加工、精密焊接、精密裝配、精密檢測於一 體的大型複雜設備。“華龍一號”堆內構件高度達11.03 米,最大直徑4.18 米,重約160 噸, 由236 類、13487 個零件組成。

中國製造登上國際舞臺,兩大動力逐鹿未來市場。根據中核集團官網,“華龍一號”堆內 構件滿足國內和國際最先進的核電法規標準,具備完整自主知識產權。2017 年東方電氣一舉 中標四臺“華龍一號”核電機組堆內構件項目。2018年上海電氣完成了全球首臺“華龍一號” 福清 5 號和海外首臺卡拉奇 2 號的堆內構件交付工作,進一步鞏固了該領域的技術領先地位。

7、控制棒驅動機構

直接影響反應堆正常運行及安全性能。控制棒驅動機構是堆芯組件的關鍵元件,位於反 應堆壓力容器頂蓋內,與控制棒組件連接,通過以一定次序對三個電磁線圈通電,實現控制棒 組件的插入和提升,從而控制堆芯平均溫度,以達到反應堆安全啟動,調節反應堆功率和停堆 的目的。

精密性高,穩定性強。控制棒驅動機構承擔著反應堆的啟動、功率調節、保持功率、正 常停堆和事故停堆等功能。由於其運行工況惡劣性、機械配合運行的精密性和機電配合的複雜 性,之前僅有美國、法國等少數幾個國家掌握設計與製造關鍵技術。

二代加、三代均已實現國產化。2001 年,中國核動力院針對秦山二期核電站設計出 ML-A 型控制棒驅動機構。隨後,可應用於二代加的 ML-B 型問世,但所使用的驅動杆、鉤爪組件等 18 種 1362 個零件仍需進口。2015 年,中廣核掌握了適用於 12 英尺和 14 英尺燃料組件的控制 棒驅動機構的關鍵技術,實現了該設備在百萬千瓦機組的完全自主化和國產化。

三足鼎立。上海電氣進入市場較早,為大部分二代堆型供貨,並聯合上海核工院率先實 現AP1000控制棒驅動機構的製造。東方電氣自 2007 年開始著手研發,2012 年與中廣核合作 為紅沿河一期等供貨。浙富控股進入市場較晚,其 ML-B型三代壓水堆核電控制棒驅動機構擁 有發明專利。公司是“華龍一號”控制棒驅動機構的唯一供應商。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

"

(登陸未來智庫 「鏈接」 獲取本報告及更多卓越報告。)

一、需求仍存空間,核電優勢明顯

(一)相對優勢顯著,佔比提升空間大

人均用電量偏低,電力需求仍有提升空間。近年來隨著 GDP 增長放緩,我國用電增速下 移。但從人均用電量的角度來看,受到經濟發展階段的影響,我國 2017 年僅達到 4537.6 度/ 人,遠低於美國(11875.7)、韓國(10061.6)、法國(7155.5)等發達國家。5G、泛在物聯網 的推廣以及新能源車、智能家電的普及將進一步催生電力需求。中遠期看,我國電力需求仍有 較大提升空間。

核電利用率維持高位,遠優於其他能源。核電具備基荷電源屬性,高效、穩定、環保。 近5 年我國核電機組平均利用小時數高達7305 小時。BP 數據顯示,2017年我國一次能源消費 中核電佔比僅為1.8%,與世界平均水平4.4%仍存較大提升空間。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

(二)產業鏈脈絡清晰,核島龐雜精密

核電產業鏈按照上中下游來劃分,可分為上游鈾礦開採加工、燃料元件製造及核燃料循環,中游設備製造,下游核電站設計、土建、安裝、調試及運營。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

(三)細分領域龍頭受關注度高

源於安全性考量,核電產業鏈上游、下游基本由國企壟斷;中游設備製造環節精細多樣、 技術壁壘高、附加值大,由國企主導,細分領域民企活躍,市場關注度高。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

二、核電重啟,景氣上行

(一)密集投產利好核電運營商

機組密集投產,三代核電商運拉開帷幕。2018 年至今,有 9 臺機組相繼投產,容量達到 1117.4 萬千瓦(總裝機達到4698.1 萬千瓦),其中包括 AP1000全球首堆三門核電站 1 號機組。 本輪投產機組多采用三代技術,順利運轉初步驗證了其安全性,為規模化建設打下基礎。

在建機組推進順利。目前我國已經獲得核准的在建電站有 10 臺機組,容量為 1110.8 萬千 瓦,其中 7 臺三代,2 臺二代加,1 臺四代。在建機組的大部分設備已交貨,進入最後的安 裝、調試階段。

兩大運營商增長可期。目前中國核電商運機組 21 臺,裝機容量 1909.2 萬千瓦,在建 4臺,容量 448.2 萬千瓦,在建/商運的比例達 23.9%。中廣核電力商運機組 23 臺,裝機容量2538.9 萬千瓦,在建 5 臺,容量 611 萬千瓦,在建/商運的比例達 25%。

剛性成本模式,“現金牛”屬性突出。核電項目前期投入昂貴,導致折舊成本較高。一般 而言,項目投產後,折舊在運營商的營業成本中佔比接近40%,而火電僅達 15%左右。因此, 核電運營商具備現金流充沛的特點。以中國核電(601985.SH)為例,2013-2018 年公司經營 活動現金淨流量與歸屬淨利潤的比例在 150%-300%之間波動。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

作為“現金牛”代表,水電龍頭長江電力的投資價值已經得到了市場的普遍認可。通過股價覆盤,我們總結出獲得超額收益的四大驅動因素:1)裝機增長預期;2)逆週期特性:下行 週期時,運營屬性穩定、股息率高;3)投資偏好變化,包括投資者結構變化(外資佔比);4) 類債屬性:利率下行時,無風險收益率降低,相對配置價值提升,同時財務費用減少,業績增 長。核電運營商亦具備長江電力的以上特性,中長期配置價值優異。

(二)核准開工推動設備招標提速

根據國家能源局規劃,到 2020 年我國將實現 5800 萬千瓦投運、3000 萬千瓦在建的目標。 核電在 2016-2018 經歷三年“零審批”階段,“十三五”規劃恐難以完成,後續機組開工需求 迫切。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

2019 年 7 月 25 日,國家能源局召開新聞發佈會,分析上半年能源形勢,明確山東榮成、 福建漳州和廣東太平嶺核電項目已核准開工。2019 年 7 月 26 日,中國核電發佈公告稱,漳州 核電已獲准正在進行施工前準備工作。2019 年核電已迎復甦期,我們預計下半年項目開工進 度有望加速,今年國內市場有望核准開工 6-8 臺機組。

長週期設備商率先得益,短週期設備拐點將至。按照生產時間是否大於一年,核電設備 可劃分為長週期和短週期設備。前者包括核島和常規島(除閥門)的主要設備,後者包括閥門、 鋯管、暖通系統、儀控系統等。一般情況下,核電站得到能源局允許開展前期工作的批覆後就 可以啟動長週期設備的招標工作;在安全殼穹頂吊裝(FCD 後 24 個月)前後,實現長週期設 備的集中供貨;短週期設備招標相對滯後,一般與開工進度同步。

(三)“走出去”提升國際影響力

“一帶一路”延伸新觸角。根據中廣核統計,“一帶一路”沿線中,有28 個國家計劃發 展核電,規劃機組 126 臺總規模約1.5 億千瓦。以三代機組平均造價 1.6 萬元/千瓦預估,市場 總量約 2.4 萬億元。受政治、經濟、軍事等因素影響,中國核電企業在“一帶一路”所佔的市 場份額難以估計。但不可否認的是,核電出海已成為未來我國核事業發展的重要驅動力。目前,

我國主要核電集團均參與了核電“走出去”戰略,積極開拓海外市場。

“華龍一號”、CAP1400 雙輪驅動。核電出口的必要條件是擁有自主知識產權。在三代 核電主流堆型中,AP1000 技術屬於美國西屋公司所有;“華龍一號”是由中核與中廣核自主 研發;雖然 CAP1400 是在 AP1000 基礎上升級改進的,但已突破 135 萬千瓦等級上限,也擁 有了自主知識產權。

中國核電集團“走出去”進展順利。中核集團已與阿根廷、英國、巴基斯坦等近20 個國 家達成了合作意向:2017年 5 月,與阿根廷核電公司簽署了關於阿圖查核電站 3 號、4 號機組 的總合同;2017年 11 月,和巴基斯坦原子能委員會簽署恰希瑪 5 號機組商務合同;2019 年 6 月,完成了在巴基斯坦境內的首個境外“華龍一號”核反應堆外部安全殼穹頂的建造工作,卡 拉奇項目計劃於2020 年底完工。

中廣核集團覆蓋範圍更廣。中廣核集團與捷克能源集團簽訂協議,將在核能領域展開合 作;與羅馬尼亞國家核電公司簽署了切爾納諾德核電三號、四號機組全壽命期框架協議;和法 國電力集團將共同投資興建的英國欣克利角核電項目。此外,中廣核集團還與合作伙伴一起開 拓了歐洲、中亞、東南亞的核能市場。

三、核電設備商率先受益

(一)核級設備護城河深、利潤率高

我國核電站主要由三大系統構成:核島、常規島及輔助系統。核島是整個核電站的核心, 負責將核能轉化為熱能,是核電站所有設備中工藝最複雜、投入成本最高的部分。常規島利用 蒸汽推動汽輪機帶動發動機發電。輔助系統(BOP)主要包括數字化控制系統、暖通系統,保 障核電站平穩運行。

一般而言,核電站投資中設備、基建和其他投資的比例分別為50%、40%和10%,設備投資 佔比近半成。以三代機組平均造價1.6 萬元/千瓦測算,每臺百萬級核電機組總投資額約160 億元,其中設備投資約80 億元。我們認為,未來核電市場將迎來動態的、持續的釋放過程, 假設每年推進6-8 臺機組,年均設備市場容量有望達到480-640 億元。

核級設備護城河深:1)技術方面,核級設備需要耐輻射、耐高溫,對安全性、可靠性的 要求高;2)資質方面,企業生產核級設備需要獲得民用核電的設計製造資質,其中核一級、 二級資質獲取難度更大;3)資金方面,核級設備的供貨週期較長,對企業現金流造成壓力。

核島設備毛利率豐厚。總體來看,由於技術壁壘高,核島設備毛利率豐厚,核心關鍵設 備的毛利率可以超過45%,其中主管道和堆內組件的毛利率分別可達到60%、50%左右。而常規 島設備由於技術壁壘相對較低,競爭較激烈,毛利率一般在10%左右。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

(二)國企主導,民企活躍

核電主設備國企主導,細分領域民企活躍。核電主設備技術壁壘高、建設週期長、投入 大,市場主要被東方電氣、上海電氣、哈電集團和中國一重等大型國企壟斷。在大型鑄鍛件和 關鍵零部件等細分行業,憑藉雄厚的研發實力、有效的激勵機制和靈活經營,優秀民營企業積 極參與,成功進駐部分主設備製造領域,譬如生產主管道的臺海核電、蒸汽發生器用U 型管的 久立特材、核級蝶閥及球閥的江蘇神通、控制棒驅動機構的浙富控股等。

1、壓力容器

重要安全屏障,無法更換。反應堆容器(反應堆壓力殼)是指安置核反應堆的密閉容器, 承受反應堆的巨大運行壓力。容器內部主要包含由核燃料元件等組成的放射性活性區以及高溫 高壓的反應堆冷卻劑。壓力容器是冷卻劑的主要壓力邊界,也是防止放射性裂變產物逸出的第 二道屏障。它是核電站無法更換的關鍵主設備之一,承擔著極其重要的安全屏障作用。

重型鍛件質量標準嚴苛。以 AP1000 為例,壓力容器由 13 個大鍛件組焊而成,包含整體 頂蓋、上筒體、下筒體、過渡段、底封頭、4 個進口接管、2 個出口接管以及 2 個直接安注接 管。AP1000 反應堆壓力容器的上封頭和頂蓋法蘭為一體化鍛造,其難度在於大尺寸鍛件生產。 堆芯區鍛件斷裂韌性需要滿足堆芯 60 年設計壽命的嚴苛要求。

中國一重自主研發了我國首臺完全擁有自主知識產權的百萬千瓦級核反應堆壓力容器制 造技術,掌握了二代加和三代核電大型鑄鍛件和設備製造技術。公司為中核集團提供了包括巴 基斯坦恰希瑪、福建福清、浙江秦山等核電站的反應堆壓力容器;與中廣核集團的合作始於2006 年的紅沿河1 號機組,先後為其提供了多臺百萬千瓦級反應堆壓力容器。中國一重在核 反應堆壓力容器製造領域佔有絕對優勢,實現了自主化和批量化的先進製造。

2、主管道

高標準一體化鑄造,技術難度大。核島一回路主管道是連接反應堆一次冷卻劑系統主要 設備的管道,由直管段、彎頭和主管道上的接管組成。反應堆至蒸汽發生器之間的管道稱為熱 段,蒸汽發生器至主泵之間的稱為過渡段,主泵至反應堆之間的稱為冷段。主管道是包容反應 堆冷卻劑重要的壓力邊界,屬於核安全一級、抗震I 類設備。主管道的製造難度高:1)高壓 高輻射工作環境對管件性能提出高要求;2)三代機組要求將結構複雜的主管道一體化鑄造, 以減少焊縫處的管道腐蝕,相對於二代加的分段鑄造,製造難度再上臺階。

臺海核電頭角崢嶸。目前國內的核電主管道供應商主要有臺海核電、二重重裝、渤船重 工、吉林中意、東方電氣、三洲核能等。其中,臺海核電已經取得了二代主管道生產所需的全 部製造許可和三代主管道及泵閥鑄件的製造許可,先後研發二代加主管道奧氏體鑄鋼材料、三 代主管道 RCC-M,掌握了三代主管道全流程製造技術,涵蓋華龍一號、AP1000、CAP1400 等國內主流技術路線。

3、蒸汽發生器

連接一二回路的核心樞紐。核電站的內部通常包含一回路系統和二回路系統,核燃料在 反應堆內發生裂變而產生大量熱能,高溫高壓的一回路冷卻水把熱能帶出反應堆,並在蒸汽發 生器內把熱量傳給二回路的水,使它們變成蒸汽推動汽輪機帶動發電機發電。其中,蒸汽發生 器與核島一回路中的壓力容器相連,通過其中的 U 型管將熱量傳遞給二回路。因此,具有放 射性的一回路液體被蒸汽發生器隔離,使得二回路蒸汽不帶放射性,構成了一道防護屏障。

結構、性能要求極高。U 型管是蒸汽發生器中的核心部件,兼具傳熱和隔離的作用,對 其技術要求極高:1)結構上為提高傳熱效率,要求 U 型管外徑較窄(17.48mm)、管壁較薄(1.01mm);2)惡劣工況對抗壓、抗震、抗輻射能力提出高要求;3)穩定工作 60 年。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電用 U 型管長期依賴進口。U 型管經歷了四個階段的技術迭代,目前 Inconel 690 憑藉 高強度、高抗腐蝕、易加工成為主流選擇。U 型管的技術門檻極高,基本被法國的 Valinox、 日本的 Sumitomo 和瑞典的 Sandrik 三家公司壟斷。

國產實現飛躍。目前寶銀特鋼與久立特材已經獲得了核I級熱交換器傳熱管生產資質, 實現了Inconel 690 U 型管的國產化。寶銀特鋼與中國核動力研究設計院聯合,久立特材與上 海核工程研究設計院攜手,分別對接蒸汽發生器廠商東方電氣與上海電氣,簽訂了三代核電示 範工程的 U 型管供貨合同。

4、閥門

使用量大,門類眾多。核電閥門是核電站建設中使用數量較多的介質輸送控制設備,它 連接核電站眾多系統,發揮著截止、調節、導流、防逆流、穩壓和分流等作用。一座設計兩臺100 萬千瓦機組的核電站需要各類閥門 3 萬臺,數量佔比較大的包括截止閥、隔膜閥、球閥、 止回閥和蝶閥等。

工況複雜,維修費用佔比大。核電閥門的工作環境複雜,不僅要考慮介質中雜質的汙染、 環境溫度、溼度、放射性、電壓波動等因素,還要保證其在正常、異常、應急和事故四種工況 下均能正常工作。由於閥門用量大、分佈面廣且技術要求高,每年核電閥門檢修費用約佔總檢 修費用的 50%以上。

高端、進口閥門價格昂貴。核島和常規島中許多重要的核級、非核級閥門,如先導式安 全閥、主蒸氣隔離閥、調節閥等的技術和市場均被髮達國家的知名企業壟斷,價格十分昂貴。 以福清核電站為例,使用的進口閥門數量是國產閥門的約 1/30,但總價是國產閥門的 1.4 倍; 核I級進口閥門數量是核I級國產閥門數量的 2/5,但總價接近後者的 3.6 倍。

國產化程度逐步提高。我國的核級閥門研發始於 20 世紀 60 年代,目前已達到 70%-80% 的國產化程度。目前國內企業已能夠自主生產所有非核級閥門和核III級閥門、大部分核II級閥門以及少量核I級閥門。

核I級市場外商主導,民企有所突破。目前核I級閥門主要來自進口,主要供貨商有法 國萬納託、美國泰科、加拿大維蘭等。國外生產商掌握完備、先進的研發、設計、生產和檢測 維修等一系列技術,能夠為核電站提供配套服務。而國內具備核級閥門生產資質的企業中,僅 有中核蘇閥、上海良工、大連大高、上海閥門廠、應流股份等少數企業能生產核I級閥門,且 與外商相比產品較單一。

核II、III級市場民企活躍。核II、III級閥門國產化程度較高,細分領域內湧現出一批掌 握核心技術、具備規模生產能力的優質企業:1)江蘇神通:佔據國內在建核電項目的核級蝶 閥、球閥超過 90%的市場份額,基本覆蓋國內所有核電建設項目;2)大連大高:為紅沿河一 期、海陽 3、4 號機組和石島灣示範工程等提供止回閥、截止閥和爆破閥等,可生產的閥門類 型達 20 大類、500 多個型號;3)紐威股份:與中廣核合作,承接陽江、防城港、台山核電站 的閘閥、截止閥和止回閥訂單,技術背景雄厚。

5、主泵

核電站一回路的關鍵設備。在一回路系統中,主泵用於驅動冷卻劑在反應堆冷卻劑系統 內循環流動,連續不斷地把堆芯中產生的熱量傳遞給蒸汽發生器二回路給水。主泵是核電運轉 控制水循環的關鍵,也是核島主設備裡唯一轉動的設備,設計難度最大、週期最長的一級設備。 因此,主泵就像是核島的“心臟”,至關重要。目前存在軸封泵和屏蔽泵兩種主流技術路線, 難度集中在水力設計和長期運行穩定性的考核。

以往核電主泵一直被國外壟斷,目前世界上具有設計製造核主泵能力的廠商主要有美國 西屋/EMD、日本三菱、法國法瑪通/熱蒙、德國 KSB、奧地利 Andritz、俄羅斯 ASE/烏克蘭 SUMY 和美國 Flowserve。

通過不懈努力,核電主泵正在逐步實現國產化。2005 年,東方電氣集團和法國阿海琺集 團合資成立東方阿海琺核泵有限公司,引入法國100D 軸封式主泵,用於國內 CPR 項目;2008 年,沈鼓集團、哈電集團引入 AP1000 屏蔽泵技術,主要用於國內 AP、CAP 項目;2008 年 6 月,上海電氣集團與德國 KSB 成立合資公司。目前我國已經擁有 M310 主泵的自主知識產權。

6、堆內構件

反應堆核心設備,承擔重要功能:1)精確定位和支承核燃料組件,正確引導反應堆控制 棒進行核反應啟動、停止和功率調整;2)為反應堆溫度測量、中子通量測量提供正確通道,建立反應堆合理的水流通道;3)有效屏蔽堆芯內迸發出來的中子和γ 射線對外界材料的輻照 損傷,極大地延長了壓力容器的使用壽命。

種類繁雜,數量多,結構精細。堆內構件具有零件種類數量多、結構形式複雜、尺寸精 度要求高、焊接變形控制難度大等特點,是集精密加工、精密焊接、精密裝配、精密檢測於一 體的大型複雜設備。“華龍一號”堆內構件高度達11.03 米,最大直徑4.18 米,重約160 噸, 由236 類、13487 個零件組成。

中國製造登上國際舞臺,兩大動力逐鹿未來市場。根據中核集團官網,“華龍一號”堆內 構件滿足國內和國際最先進的核電法規標準,具備完整自主知識產權。2017 年東方電氣一舉 中標四臺“華龍一號”核電機組堆內構件項目。2018年上海電氣完成了全球首臺“華龍一號” 福清 5 號和海外首臺卡拉奇 2 號的堆內構件交付工作,進一步鞏固了該領域的技術領先地位。

7、控制棒驅動機構

直接影響反應堆正常運行及安全性能。控制棒驅動機構是堆芯組件的關鍵元件,位於反 應堆壓力容器頂蓋內,與控制棒組件連接,通過以一定次序對三個電磁線圈通電,實現控制棒 組件的插入和提升,從而控制堆芯平均溫度,以達到反應堆安全啟動,調節反應堆功率和停堆 的目的。

精密性高,穩定性強。控制棒驅動機構承擔著反應堆的啟動、功率調節、保持功率、正 常停堆和事故停堆等功能。由於其運行工況惡劣性、機械配合運行的精密性和機電配合的複雜 性,之前僅有美國、法國等少數幾個國家掌握設計與製造關鍵技術。

二代加、三代均已實現國產化。2001 年,中國核動力院針對秦山二期核電站設計出 ML-A 型控制棒驅動機構。隨後,可應用於二代加的 ML-B 型問世,但所使用的驅動杆、鉤爪組件等 18 種 1362 個零件仍需進口。2015 年,中廣核掌握了適用於 12 英尺和 14 英尺燃料組件的控制 棒驅動機構的關鍵技術,實現了該設備在百萬千瓦機組的完全自主化和國產化。

三足鼎立。上海電氣進入市場較早,為大部分二代堆型供貨,並聯合上海核工院率先實 現AP1000控制棒驅動機構的製造。東方電氣自 2007 年開始著手研發,2012 年與中廣核合作 為紅沿河一期等供貨。浙富控股進入市場較晚,其 ML-B型三代壓水堆核電控制棒驅動機構擁 有發明專利。公司是“華龍一號”控制棒驅動機構的唯一供應商。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

四、乏燃料處理市場方興未艾

(一)核燃料對外依存度高

鈾資源的開採、加工、供應是發展核燃料的前提。核燃料是指含有易裂變核素,能夠在 反應堆內實現自持鏈式核裂變反應的物質。目前核電站使用的核燃料主要是鈾235,純度需達 到 3%(天然鈾中含量僅為 0.71%)。

哈薩克斯坦、加拿大、澳大利亞是鈾資源的主要存量和生產量大國。從鈾資源的存量來 看,2017 年世界鈾資源存量為 59.89 萬噸,排名前三的是澳大利亞、哈薩克斯坦、加拿大,佔 比分別達到 30%、14%、8%。中國鈾資源存量為 29.04 萬噸,佔比 5%,排名第 7。從鈾資源 的生產量來看,2017 年世界鈾資源生產量為 5.95 萬噸,排名前三的是哈薩克斯坦、加拿大、 澳大利亞,佔比分別為39%、22%、10%。中國鈾資源生產量為 1885 噸,佔比 3%,排名第 8。

我國鈾資源對外依存度超過70%。我國鈾資源大部分屬於非常規鈾,不僅品位低、埋藏深, 且開採成本昂貴,因此需要海外進口,主要國家有哈薩克斯坦、烏茲別克斯坦、加拿大、納米 比亞、尼日爾和澳大利亞。2017 年我國鈾資源對外依存度高達77%,並常年維持在70%以上。

"

(登陸未來智庫 「鏈接」 獲取本報告及更多卓越報告。)

一、需求仍存空間,核電優勢明顯

(一)相對優勢顯著,佔比提升空間大

人均用電量偏低,電力需求仍有提升空間。近年來隨著 GDP 增長放緩,我國用電增速下 移。但從人均用電量的角度來看,受到經濟發展階段的影響,我國 2017 年僅達到 4537.6 度/ 人,遠低於美國(11875.7)、韓國(10061.6)、法國(7155.5)等發達國家。5G、泛在物聯網 的推廣以及新能源車、智能家電的普及將進一步催生電力需求。中遠期看,我國電力需求仍有 較大提升空間。

核電利用率維持高位,遠優於其他能源。核電具備基荷電源屬性,高效、穩定、環保。 近5 年我國核電機組平均利用小時數高達7305 小時。BP 數據顯示,2017年我國一次能源消費 中核電佔比僅為1.8%,與世界平均水平4.4%仍存較大提升空間。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

(二)產業鏈脈絡清晰,核島龐雜精密

核電產業鏈按照上中下游來劃分,可分為上游鈾礦開採加工、燃料元件製造及核燃料循環,中游設備製造,下游核電站設計、土建、安裝、調試及運營。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

(三)細分領域龍頭受關注度高

源於安全性考量,核電產業鏈上游、下游基本由國企壟斷;中游設備製造環節精細多樣、 技術壁壘高、附加值大,由國企主導,細分領域民企活躍,市場關注度高。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

二、核電重啟,景氣上行

(一)密集投產利好核電運營商

機組密集投產,三代核電商運拉開帷幕。2018 年至今,有 9 臺機組相繼投產,容量達到 1117.4 萬千瓦(總裝機達到4698.1 萬千瓦),其中包括 AP1000全球首堆三門核電站 1 號機組。 本輪投產機組多采用三代技術,順利運轉初步驗證了其安全性,為規模化建設打下基礎。

在建機組推進順利。目前我國已經獲得核准的在建電站有 10 臺機組,容量為 1110.8 萬千 瓦,其中 7 臺三代,2 臺二代加,1 臺四代。在建機組的大部分設備已交貨,進入最後的安 裝、調試階段。

兩大運營商增長可期。目前中國核電商運機組 21 臺,裝機容量 1909.2 萬千瓦,在建 4臺,容量 448.2 萬千瓦,在建/商運的比例達 23.9%。中廣核電力商運機組 23 臺,裝機容量2538.9 萬千瓦,在建 5 臺,容量 611 萬千瓦,在建/商運的比例達 25%。

剛性成本模式,“現金牛”屬性突出。核電項目前期投入昂貴,導致折舊成本較高。一般 而言,項目投產後,折舊在運營商的營業成本中佔比接近40%,而火電僅達 15%左右。因此, 核電運營商具備現金流充沛的特點。以中國核電(601985.SH)為例,2013-2018 年公司經營 活動現金淨流量與歸屬淨利潤的比例在 150%-300%之間波動。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

作為“現金牛”代表,水電龍頭長江電力的投資價值已經得到了市場的普遍認可。通過股價覆盤,我們總結出獲得超額收益的四大驅動因素:1)裝機增長預期;2)逆週期特性:下行 週期時,運營屬性穩定、股息率高;3)投資偏好變化,包括投資者結構變化(外資佔比);4) 類債屬性:利率下行時,無風險收益率降低,相對配置價值提升,同時財務費用減少,業績增 長。核電運營商亦具備長江電力的以上特性,中長期配置價值優異。

(二)核准開工推動設備招標提速

根據國家能源局規劃,到 2020 年我國將實現 5800 萬千瓦投運、3000 萬千瓦在建的目標。 核電在 2016-2018 經歷三年“零審批”階段,“十三五”規劃恐難以完成,後續機組開工需求 迫切。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

2019 年 7 月 25 日,國家能源局召開新聞發佈會,分析上半年能源形勢,明確山東榮成、 福建漳州和廣東太平嶺核電項目已核准開工。2019 年 7 月 26 日,中國核電發佈公告稱,漳州 核電已獲准正在進行施工前準備工作。2019 年核電已迎復甦期,我們預計下半年項目開工進 度有望加速,今年國內市場有望核准開工 6-8 臺機組。

長週期設備商率先得益,短週期設備拐點將至。按照生產時間是否大於一年,核電設備 可劃分為長週期和短週期設備。前者包括核島和常規島(除閥門)的主要設備,後者包括閥門、 鋯管、暖通系統、儀控系統等。一般情況下,核電站得到能源局允許開展前期工作的批覆後就 可以啟動長週期設備的招標工作;在安全殼穹頂吊裝(FCD 後 24 個月)前後,實現長週期設 備的集中供貨;短週期設備招標相對滯後,一般與開工進度同步。

(三)“走出去”提升國際影響力

“一帶一路”延伸新觸角。根據中廣核統計,“一帶一路”沿線中,有28 個國家計劃發 展核電,規劃機組 126 臺總規模約1.5 億千瓦。以三代機組平均造價 1.6 萬元/千瓦預估,市場 總量約 2.4 萬億元。受政治、經濟、軍事等因素影響,中國核電企業在“一帶一路”所佔的市 場份額難以估計。但不可否認的是,核電出海已成為未來我國核事業發展的重要驅動力。目前,

我國主要核電集團均參與了核電“走出去”戰略,積極開拓海外市場。

“華龍一號”、CAP1400 雙輪驅動。核電出口的必要條件是擁有自主知識產權。在三代 核電主流堆型中,AP1000 技術屬於美國西屋公司所有;“華龍一號”是由中核與中廣核自主 研發;雖然 CAP1400 是在 AP1000 基礎上升級改進的,但已突破 135 萬千瓦等級上限,也擁 有了自主知識產權。

中國核電集團“走出去”進展順利。中核集團已與阿根廷、英國、巴基斯坦等近20 個國 家達成了合作意向:2017年 5 月,與阿根廷核電公司簽署了關於阿圖查核電站 3 號、4 號機組 的總合同;2017年 11 月,和巴基斯坦原子能委員會簽署恰希瑪 5 號機組商務合同;2019 年 6 月,完成了在巴基斯坦境內的首個境外“華龍一號”核反應堆外部安全殼穹頂的建造工作,卡 拉奇項目計劃於2020 年底完工。

中廣核集團覆蓋範圍更廣。中廣核集團與捷克能源集團簽訂協議,將在核能領域展開合 作;與羅馬尼亞國家核電公司簽署了切爾納諾德核電三號、四號機組全壽命期框架協議;和法 國電力集團將共同投資興建的英國欣克利角核電項目。此外,中廣核集團還與合作伙伴一起開 拓了歐洲、中亞、東南亞的核能市場。

三、核電設備商率先受益

(一)核級設備護城河深、利潤率高

我國核電站主要由三大系統構成:核島、常規島及輔助系統。核島是整個核電站的核心, 負責將核能轉化為熱能,是核電站所有設備中工藝最複雜、投入成本最高的部分。常規島利用 蒸汽推動汽輪機帶動發動機發電。輔助系統(BOP)主要包括數字化控制系統、暖通系統,保 障核電站平穩運行。

一般而言,核電站投資中設備、基建和其他投資的比例分別為50%、40%和10%,設備投資 佔比近半成。以三代機組平均造價1.6 萬元/千瓦測算,每臺百萬級核電機組總投資額約160 億元,其中設備投資約80 億元。我們認為,未來核電市場將迎來動態的、持續的釋放過程, 假設每年推進6-8 臺機組,年均設備市場容量有望達到480-640 億元。

核級設備護城河深:1)技術方面,核級設備需要耐輻射、耐高溫,對安全性、可靠性的 要求高;2)資質方面,企業生產核級設備需要獲得民用核電的設計製造資質,其中核一級、 二級資質獲取難度更大;3)資金方面,核級設備的供貨週期較長,對企業現金流造成壓力。

核島設備毛利率豐厚。總體來看,由於技術壁壘高,核島設備毛利率豐厚,核心關鍵設 備的毛利率可以超過45%,其中主管道和堆內組件的毛利率分別可達到60%、50%左右。而常規 島設備由於技術壁壘相對較低,競爭較激烈,毛利率一般在10%左右。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

(二)國企主導,民企活躍

核電主設備國企主導,細分領域民企活躍。核電主設備技術壁壘高、建設週期長、投入 大,市場主要被東方電氣、上海電氣、哈電集團和中國一重等大型國企壟斷。在大型鑄鍛件和 關鍵零部件等細分行業,憑藉雄厚的研發實力、有效的激勵機制和靈活經營,優秀民營企業積 極參與,成功進駐部分主設備製造領域,譬如生產主管道的臺海核電、蒸汽發生器用U 型管的 久立特材、核級蝶閥及球閥的江蘇神通、控制棒驅動機構的浙富控股等。

1、壓力容器

重要安全屏障,無法更換。反應堆容器(反應堆壓力殼)是指安置核反應堆的密閉容器, 承受反應堆的巨大運行壓力。容器內部主要包含由核燃料元件等組成的放射性活性區以及高溫 高壓的反應堆冷卻劑。壓力容器是冷卻劑的主要壓力邊界,也是防止放射性裂變產物逸出的第 二道屏障。它是核電站無法更換的關鍵主設備之一,承擔著極其重要的安全屏障作用。

重型鍛件質量標準嚴苛。以 AP1000 為例,壓力容器由 13 個大鍛件組焊而成,包含整體 頂蓋、上筒體、下筒體、過渡段、底封頭、4 個進口接管、2 個出口接管以及 2 個直接安注接 管。AP1000 反應堆壓力容器的上封頭和頂蓋法蘭為一體化鍛造,其難度在於大尺寸鍛件生產。 堆芯區鍛件斷裂韌性需要滿足堆芯 60 年設計壽命的嚴苛要求。

中國一重自主研發了我國首臺完全擁有自主知識產權的百萬千瓦級核反應堆壓力容器制 造技術,掌握了二代加和三代核電大型鑄鍛件和設備製造技術。公司為中核集團提供了包括巴 基斯坦恰希瑪、福建福清、浙江秦山等核電站的反應堆壓力容器;與中廣核集團的合作始於2006 年的紅沿河1 號機組,先後為其提供了多臺百萬千瓦級反應堆壓力容器。中國一重在核 反應堆壓力容器製造領域佔有絕對優勢,實現了自主化和批量化的先進製造。

2、主管道

高標準一體化鑄造,技術難度大。核島一回路主管道是連接反應堆一次冷卻劑系統主要 設備的管道,由直管段、彎頭和主管道上的接管組成。反應堆至蒸汽發生器之間的管道稱為熱 段,蒸汽發生器至主泵之間的稱為過渡段,主泵至反應堆之間的稱為冷段。主管道是包容反應 堆冷卻劑重要的壓力邊界,屬於核安全一級、抗震I 類設備。主管道的製造難度高:1)高壓 高輻射工作環境對管件性能提出高要求;2)三代機組要求將結構複雜的主管道一體化鑄造, 以減少焊縫處的管道腐蝕,相對於二代加的分段鑄造,製造難度再上臺階。

臺海核電頭角崢嶸。目前國內的核電主管道供應商主要有臺海核電、二重重裝、渤船重 工、吉林中意、東方電氣、三洲核能等。其中,臺海核電已經取得了二代主管道生產所需的全 部製造許可和三代主管道及泵閥鑄件的製造許可,先後研發二代加主管道奧氏體鑄鋼材料、三 代主管道 RCC-M,掌握了三代主管道全流程製造技術,涵蓋華龍一號、AP1000、CAP1400 等國內主流技術路線。

3、蒸汽發生器

連接一二回路的核心樞紐。核電站的內部通常包含一回路系統和二回路系統,核燃料在 反應堆內發生裂變而產生大量熱能,高溫高壓的一回路冷卻水把熱能帶出反應堆,並在蒸汽發 生器內把熱量傳給二回路的水,使它們變成蒸汽推動汽輪機帶動發電機發電。其中,蒸汽發生 器與核島一回路中的壓力容器相連,通過其中的 U 型管將熱量傳遞給二回路。因此,具有放 射性的一回路液體被蒸汽發生器隔離,使得二回路蒸汽不帶放射性,構成了一道防護屏障。

結構、性能要求極高。U 型管是蒸汽發生器中的核心部件,兼具傳熱和隔離的作用,對 其技術要求極高:1)結構上為提高傳熱效率,要求 U 型管外徑較窄(17.48mm)、管壁較薄(1.01mm);2)惡劣工況對抗壓、抗震、抗輻射能力提出高要求;3)穩定工作 60 年。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電用 U 型管長期依賴進口。U 型管經歷了四個階段的技術迭代,目前 Inconel 690 憑藉 高強度、高抗腐蝕、易加工成為主流選擇。U 型管的技術門檻極高,基本被法國的 Valinox、 日本的 Sumitomo 和瑞典的 Sandrik 三家公司壟斷。

國產實現飛躍。目前寶銀特鋼與久立特材已經獲得了核I級熱交換器傳熱管生產資質, 實現了Inconel 690 U 型管的國產化。寶銀特鋼與中國核動力研究設計院聯合,久立特材與上 海核工程研究設計院攜手,分別對接蒸汽發生器廠商東方電氣與上海電氣,簽訂了三代核電示 範工程的 U 型管供貨合同。

4、閥門

使用量大,門類眾多。核電閥門是核電站建設中使用數量較多的介質輸送控制設備,它 連接核電站眾多系統,發揮著截止、調節、導流、防逆流、穩壓和分流等作用。一座設計兩臺100 萬千瓦機組的核電站需要各類閥門 3 萬臺,數量佔比較大的包括截止閥、隔膜閥、球閥、 止回閥和蝶閥等。

工況複雜,維修費用佔比大。核電閥門的工作環境複雜,不僅要考慮介質中雜質的汙染、 環境溫度、溼度、放射性、電壓波動等因素,還要保證其在正常、異常、應急和事故四種工況 下均能正常工作。由於閥門用量大、分佈面廣且技術要求高,每年核電閥門檢修費用約佔總檢 修費用的 50%以上。

高端、進口閥門價格昂貴。核島和常規島中許多重要的核級、非核級閥門,如先導式安 全閥、主蒸氣隔離閥、調節閥等的技術和市場均被髮達國家的知名企業壟斷,價格十分昂貴。 以福清核電站為例,使用的進口閥門數量是國產閥門的約 1/30,但總價是國產閥門的 1.4 倍; 核I級進口閥門數量是核I級國產閥門數量的 2/5,但總價接近後者的 3.6 倍。

國產化程度逐步提高。我國的核級閥門研發始於 20 世紀 60 年代,目前已達到 70%-80% 的國產化程度。目前國內企業已能夠自主生產所有非核級閥門和核III級閥門、大部分核II級閥門以及少量核I級閥門。

核I級市場外商主導,民企有所突破。目前核I級閥門主要來自進口,主要供貨商有法 國萬納託、美國泰科、加拿大維蘭等。國外生產商掌握完備、先進的研發、設計、生產和檢測 維修等一系列技術,能夠為核電站提供配套服務。而國內具備核級閥門生產資質的企業中,僅 有中核蘇閥、上海良工、大連大高、上海閥門廠、應流股份等少數企業能生產核I級閥門,且 與外商相比產品較單一。

核II、III級市場民企活躍。核II、III級閥門國產化程度較高,細分領域內湧現出一批掌 握核心技術、具備規模生產能力的優質企業:1)江蘇神通:佔據國內在建核電項目的核級蝶 閥、球閥超過 90%的市場份額,基本覆蓋國內所有核電建設項目;2)大連大高:為紅沿河一 期、海陽 3、4 號機組和石島灣示範工程等提供止回閥、截止閥和爆破閥等,可生產的閥門類 型達 20 大類、500 多個型號;3)紐威股份:與中廣核合作,承接陽江、防城港、台山核電站 的閘閥、截止閥和止回閥訂單,技術背景雄厚。

5、主泵

核電站一回路的關鍵設備。在一回路系統中,主泵用於驅動冷卻劑在反應堆冷卻劑系統 內循環流動,連續不斷地把堆芯中產生的熱量傳遞給蒸汽發生器二回路給水。主泵是核電運轉 控制水循環的關鍵,也是核島主設備裡唯一轉動的設備,設計難度最大、週期最長的一級設備。 因此,主泵就像是核島的“心臟”,至關重要。目前存在軸封泵和屏蔽泵兩種主流技術路線, 難度集中在水力設計和長期運行穩定性的考核。

以往核電主泵一直被國外壟斷,目前世界上具有設計製造核主泵能力的廠商主要有美國 西屋/EMD、日本三菱、法國法瑪通/熱蒙、德國 KSB、奧地利 Andritz、俄羅斯 ASE/烏克蘭 SUMY 和美國 Flowserve。

通過不懈努力,核電主泵正在逐步實現國產化。2005 年,東方電氣集團和法國阿海琺集 團合資成立東方阿海琺核泵有限公司,引入法國100D 軸封式主泵,用於國內 CPR 項目;2008 年,沈鼓集團、哈電集團引入 AP1000 屏蔽泵技術,主要用於國內 AP、CAP 項目;2008 年 6 月,上海電氣集團與德國 KSB 成立合資公司。目前我國已經擁有 M310 主泵的自主知識產權。

6、堆內構件

反應堆核心設備,承擔重要功能:1)精確定位和支承核燃料組件,正確引導反應堆控制 棒進行核反應啟動、停止和功率調整;2)為反應堆溫度測量、中子通量測量提供正確通道,建立反應堆合理的水流通道;3)有效屏蔽堆芯內迸發出來的中子和γ 射線對外界材料的輻照 損傷,極大地延長了壓力容器的使用壽命。

種類繁雜,數量多,結構精細。堆內構件具有零件種類數量多、結構形式複雜、尺寸精 度要求高、焊接變形控制難度大等特點,是集精密加工、精密焊接、精密裝配、精密檢測於一 體的大型複雜設備。“華龍一號”堆內構件高度達11.03 米,最大直徑4.18 米,重約160 噸, 由236 類、13487 個零件組成。

中國製造登上國際舞臺,兩大動力逐鹿未來市場。根據中核集團官網,“華龍一號”堆內 構件滿足國內和國際最先進的核電法規標準,具備完整自主知識產權。2017 年東方電氣一舉 中標四臺“華龍一號”核電機組堆內構件項目。2018年上海電氣完成了全球首臺“華龍一號” 福清 5 號和海外首臺卡拉奇 2 號的堆內構件交付工作,進一步鞏固了該領域的技術領先地位。

7、控制棒驅動機構

直接影響反應堆正常運行及安全性能。控制棒驅動機構是堆芯組件的關鍵元件,位於反 應堆壓力容器頂蓋內,與控制棒組件連接,通過以一定次序對三個電磁線圈通電,實現控制棒 組件的插入和提升,從而控制堆芯平均溫度,以達到反應堆安全啟動,調節反應堆功率和停堆 的目的。

精密性高,穩定性強。控制棒驅動機構承擔著反應堆的啟動、功率調節、保持功率、正 常停堆和事故停堆等功能。由於其運行工況惡劣性、機械配合運行的精密性和機電配合的複雜 性,之前僅有美國、法國等少數幾個國家掌握設計與製造關鍵技術。

二代加、三代均已實現國產化。2001 年,中國核動力院針對秦山二期核電站設計出 ML-A 型控制棒驅動機構。隨後,可應用於二代加的 ML-B 型問世,但所使用的驅動杆、鉤爪組件等 18 種 1362 個零件仍需進口。2015 年,中廣核掌握了適用於 12 英尺和 14 英尺燃料組件的控制 棒驅動機構的關鍵技術,實現了該設備在百萬千瓦機組的完全自主化和國產化。

三足鼎立。上海電氣進入市場較早,為大部分二代堆型供貨,並聯合上海核工院率先實 現AP1000控制棒驅動機構的製造。東方電氣自 2007 年開始著手研發,2012 年與中廣核合作 為紅沿河一期等供貨。浙富控股進入市場較晚,其 ML-B型三代壓水堆核電控制棒驅動機構擁 有發明專利。公司是“華龍一號”控制棒驅動機構的唯一供應商。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

四、乏燃料處理市場方興未艾

(一)核燃料對外依存度高

鈾資源的開採、加工、供應是發展核燃料的前提。核燃料是指含有易裂變核素,能夠在 反應堆內實現自持鏈式核裂變反應的物質。目前核電站使用的核燃料主要是鈾235,純度需達 到 3%(天然鈾中含量僅為 0.71%)。

哈薩克斯坦、加拿大、澳大利亞是鈾資源的主要存量和生產量大國。從鈾資源的存量來 看,2017 年世界鈾資源存量為 59.89 萬噸,排名前三的是澳大利亞、哈薩克斯坦、加拿大,佔 比分別達到 30%、14%、8%。中國鈾資源存量為 29.04 萬噸,佔比 5%,排名第 7。從鈾資源 的生產量來看,2017 年世界鈾資源生產量為 5.95 萬噸,排名前三的是哈薩克斯坦、加拿大、 澳大利亞,佔比分別為39%、22%、10%。中國鈾資源生產量為 1885 噸,佔比 3%,排名第 8。

我國鈾資源對外依存度超過70%。我國鈾資源大部分屬於非常規鈾,不僅品位低、埋藏深, 且開採成本昂貴,因此需要海外進口,主要國家有哈薩克斯坦、烏茲別克斯坦、加拿大、納米 比亞、尼日爾和澳大利亞。2017 年我國鈾資源對外依存度高達77%,並常年維持在70%以上。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

"

(登陸未來智庫 「鏈接」 獲取本報告及更多卓越報告。)

一、需求仍存空間,核電優勢明顯

(一)相對優勢顯著,佔比提升空間大

人均用電量偏低,電力需求仍有提升空間。近年來隨著 GDP 增長放緩,我國用電增速下 移。但從人均用電量的角度來看,受到經濟發展階段的影響,我國 2017 年僅達到 4537.6 度/ 人,遠低於美國(11875.7)、韓國(10061.6)、法國(7155.5)等發達國家。5G、泛在物聯網 的推廣以及新能源車、智能家電的普及將進一步催生電力需求。中遠期看,我國電力需求仍有 較大提升空間。

核電利用率維持高位,遠優於其他能源。核電具備基荷電源屬性,高效、穩定、環保。 近5 年我國核電機組平均利用小時數高達7305 小時。BP 數據顯示,2017年我國一次能源消費 中核電佔比僅為1.8%,與世界平均水平4.4%仍存較大提升空間。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

(二)產業鏈脈絡清晰,核島龐雜精密

核電產業鏈按照上中下游來劃分,可分為上游鈾礦開採加工、燃料元件製造及核燃料循環,中游設備製造,下游核電站設計、土建、安裝、調試及運營。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

(三)細分領域龍頭受關注度高

源於安全性考量,核電產業鏈上游、下游基本由國企壟斷;中游設備製造環節精細多樣、 技術壁壘高、附加值大,由國企主導,細分領域民企活躍,市場關注度高。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

二、核電重啟,景氣上行

(一)密集投產利好核電運營商

機組密集投產,三代核電商運拉開帷幕。2018 年至今,有 9 臺機組相繼投產,容量達到 1117.4 萬千瓦(總裝機達到4698.1 萬千瓦),其中包括 AP1000全球首堆三門核電站 1 號機組。 本輪投產機組多采用三代技術,順利運轉初步驗證了其安全性,為規模化建設打下基礎。

在建機組推進順利。目前我國已經獲得核准的在建電站有 10 臺機組,容量為 1110.8 萬千 瓦,其中 7 臺三代,2 臺二代加,1 臺四代。在建機組的大部分設備已交貨,進入最後的安 裝、調試階段。

兩大運營商增長可期。目前中國核電商運機組 21 臺,裝機容量 1909.2 萬千瓦,在建 4臺,容量 448.2 萬千瓦,在建/商運的比例達 23.9%。中廣核電力商運機組 23 臺,裝機容量2538.9 萬千瓦,在建 5 臺,容量 611 萬千瓦,在建/商運的比例達 25%。

剛性成本模式,“現金牛”屬性突出。核電項目前期投入昂貴,導致折舊成本較高。一般 而言,項目投產後,折舊在運營商的營業成本中佔比接近40%,而火電僅達 15%左右。因此, 核電運營商具備現金流充沛的特點。以中國核電(601985.SH)為例,2013-2018 年公司經營 活動現金淨流量與歸屬淨利潤的比例在 150%-300%之間波動。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

作為“現金牛”代表,水電龍頭長江電力的投資價值已經得到了市場的普遍認可。通過股價覆盤,我們總結出獲得超額收益的四大驅動因素:1)裝機增長預期;2)逆週期特性:下行 週期時,運營屬性穩定、股息率高;3)投資偏好變化,包括投資者結構變化(外資佔比);4) 類債屬性:利率下行時,無風險收益率降低,相對配置價值提升,同時財務費用減少,業績增 長。核電運營商亦具備長江電力的以上特性,中長期配置價值優異。

(二)核准開工推動設備招標提速

根據國家能源局規劃,到 2020 年我國將實現 5800 萬千瓦投運、3000 萬千瓦在建的目標。 核電在 2016-2018 經歷三年“零審批”階段,“十三五”規劃恐難以完成,後續機組開工需求 迫切。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

2019 年 7 月 25 日,國家能源局召開新聞發佈會,分析上半年能源形勢,明確山東榮成、 福建漳州和廣東太平嶺核電項目已核准開工。2019 年 7 月 26 日,中國核電發佈公告稱,漳州 核電已獲准正在進行施工前準備工作。2019 年核電已迎復甦期,我們預計下半年項目開工進 度有望加速,今年國內市場有望核准開工 6-8 臺機組。

長週期設備商率先得益,短週期設備拐點將至。按照生產時間是否大於一年,核電設備 可劃分為長週期和短週期設備。前者包括核島和常規島(除閥門)的主要設備,後者包括閥門、 鋯管、暖通系統、儀控系統等。一般情況下,核電站得到能源局允許開展前期工作的批覆後就 可以啟動長週期設備的招標工作;在安全殼穹頂吊裝(FCD 後 24 個月)前後,實現長週期設 備的集中供貨;短週期設備招標相對滯後,一般與開工進度同步。

(三)“走出去”提升國際影響力

“一帶一路”延伸新觸角。根據中廣核統計,“一帶一路”沿線中,有28 個國家計劃發 展核電,規劃機組 126 臺總規模約1.5 億千瓦。以三代機組平均造價 1.6 萬元/千瓦預估,市場 總量約 2.4 萬億元。受政治、經濟、軍事等因素影響,中國核電企業在“一帶一路”所佔的市 場份額難以估計。但不可否認的是,核電出海已成為未來我國核事業發展的重要驅動力。目前,

我國主要核電集團均參與了核電“走出去”戰略,積極開拓海外市場。

“華龍一號”、CAP1400 雙輪驅動。核電出口的必要條件是擁有自主知識產權。在三代 核電主流堆型中,AP1000 技術屬於美國西屋公司所有;“華龍一號”是由中核與中廣核自主 研發;雖然 CAP1400 是在 AP1000 基礎上升級改進的,但已突破 135 萬千瓦等級上限,也擁 有了自主知識產權。

中國核電集團“走出去”進展順利。中核集團已與阿根廷、英國、巴基斯坦等近20 個國 家達成了合作意向:2017年 5 月,與阿根廷核電公司簽署了關於阿圖查核電站 3 號、4 號機組 的總合同;2017年 11 月,和巴基斯坦原子能委員會簽署恰希瑪 5 號機組商務合同;2019 年 6 月,完成了在巴基斯坦境內的首個境外“華龍一號”核反應堆外部安全殼穹頂的建造工作,卡 拉奇項目計劃於2020 年底完工。

中廣核集團覆蓋範圍更廣。中廣核集團與捷克能源集團簽訂協議,將在核能領域展開合 作;與羅馬尼亞國家核電公司簽署了切爾納諾德核電三號、四號機組全壽命期框架協議;和法 國電力集團將共同投資興建的英國欣克利角核電項目。此外,中廣核集團還與合作伙伴一起開 拓了歐洲、中亞、東南亞的核能市場。

三、核電設備商率先受益

(一)核級設備護城河深、利潤率高

我國核電站主要由三大系統構成:核島、常規島及輔助系統。核島是整個核電站的核心, 負責將核能轉化為熱能,是核電站所有設備中工藝最複雜、投入成本最高的部分。常規島利用 蒸汽推動汽輪機帶動發動機發電。輔助系統(BOP)主要包括數字化控制系統、暖通系統,保 障核電站平穩運行。

一般而言,核電站投資中設備、基建和其他投資的比例分別為50%、40%和10%,設備投資 佔比近半成。以三代機組平均造價1.6 萬元/千瓦測算,每臺百萬級核電機組總投資額約160 億元,其中設備投資約80 億元。我們認為,未來核電市場將迎來動態的、持續的釋放過程, 假設每年推進6-8 臺機組,年均設備市場容量有望達到480-640 億元。

核級設備護城河深:1)技術方面,核級設備需要耐輻射、耐高溫,對安全性、可靠性的 要求高;2)資質方面,企業生產核級設備需要獲得民用核電的設計製造資質,其中核一級、 二級資質獲取難度更大;3)資金方面,核級設備的供貨週期較長,對企業現金流造成壓力。

核島設備毛利率豐厚。總體來看,由於技術壁壘高,核島設備毛利率豐厚,核心關鍵設 備的毛利率可以超過45%,其中主管道和堆內組件的毛利率分別可達到60%、50%左右。而常規 島設備由於技術壁壘相對較低,競爭較激烈,毛利率一般在10%左右。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

(二)國企主導,民企活躍

核電主設備國企主導,細分領域民企活躍。核電主設備技術壁壘高、建設週期長、投入 大,市場主要被東方電氣、上海電氣、哈電集團和中國一重等大型國企壟斷。在大型鑄鍛件和 關鍵零部件等細分行業,憑藉雄厚的研發實力、有效的激勵機制和靈活經營,優秀民營企業積 極參與,成功進駐部分主設備製造領域,譬如生產主管道的臺海核電、蒸汽發生器用U 型管的 久立特材、核級蝶閥及球閥的江蘇神通、控制棒驅動機構的浙富控股等。

1、壓力容器

重要安全屏障,無法更換。反應堆容器(反應堆壓力殼)是指安置核反應堆的密閉容器, 承受反應堆的巨大運行壓力。容器內部主要包含由核燃料元件等組成的放射性活性區以及高溫 高壓的反應堆冷卻劑。壓力容器是冷卻劑的主要壓力邊界,也是防止放射性裂變產物逸出的第 二道屏障。它是核電站無法更換的關鍵主設備之一,承擔著極其重要的安全屏障作用。

重型鍛件質量標準嚴苛。以 AP1000 為例,壓力容器由 13 個大鍛件組焊而成,包含整體 頂蓋、上筒體、下筒體、過渡段、底封頭、4 個進口接管、2 個出口接管以及 2 個直接安注接 管。AP1000 反應堆壓力容器的上封頭和頂蓋法蘭為一體化鍛造,其難度在於大尺寸鍛件生產。 堆芯區鍛件斷裂韌性需要滿足堆芯 60 年設計壽命的嚴苛要求。

中國一重自主研發了我國首臺完全擁有自主知識產權的百萬千瓦級核反應堆壓力容器制 造技術,掌握了二代加和三代核電大型鑄鍛件和設備製造技術。公司為中核集團提供了包括巴 基斯坦恰希瑪、福建福清、浙江秦山等核電站的反應堆壓力容器;與中廣核集團的合作始於2006 年的紅沿河1 號機組,先後為其提供了多臺百萬千瓦級反應堆壓力容器。中國一重在核 反應堆壓力容器製造領域佔有絕對優勢,實現了自主化和批量化的先進製造。

2、主管道

高標準一體化鑄造,技術難度大。核島一回路主管道是連接反應堆一次冷卻劑系統主要 設備的管道,由直管段、彎頭和主管道上的接管組成。反應堆至蒸汽發生器之間的管道稱為熱 段,蒸汽發生器至主泵之間的稱為過渡段,主泵至反應堆之間的稱為冷段。主管道是包容反應 堆冷卻劑重要的壓力邊界,屬於核安全一級、抗震I 類設備。主管道的製造難度高:1)高壓 高輻射工作環境對管件性能提出高要求;2)三代機組要求將結構複雜的主管道一體化鑄造, 以減少焊縫處的管道腐蝕,相對於二代加的分段鑄造,製造難度再上臺階。

臺海核電頭角崢嶸。目前國內的核電主管道供應商主要有臺海核電、二重重裝、渤船重 工、吉林中意、東方電氣、三洲核能等。其中,臺海核電已經取得了二代主管道生產所需的全 部製造許可和三代主管道及泵閥鑄件的製造許可,先後研發二代加主管道奧氏體鑄鋼材料、三 代主管道 RCC-M,掌握了三代主管道全流程製造技術,涵蓋華龍一號、AP1000、CAP1400 等國內主流技術路線。

3、蒸汽發生器

連接一二回路的核心樞紐。核電站的內部通常包含一回路系統和二回路系統,核燃料在 反應堆內發生裂變而產生大量熱能,高溫高壓的一回路冷卻水把熱能帶出反應堆,並在蒸汽發 生器內把熱量傳給二回路的水,使它們變成蒸汽推動汽輪機帶動發電機發電。其中,蒸汽發生 器與核島一回路中的壓力容器相連,通過其中的 U 型管將熱量傳遞給二回路。因此,具有放 射性的一回路液體被蒸汽發生器隔離,使得二回路蒸汽不帶放射性,構成了一道防護屏障。

結構、性能要求極高。U 型管是蒸汽發生器中的核心部件,兼具傳熱和隔離的作用,對 其技術要求極高:1)結構上為提高傳熱效率,要求 U 型管外徑較窄(17.48mm)、管壁較薄(1.01mm);2)惡劣工況對抗壓、抗震、抗輻射能力提出高要求;3)穩定工作 60 年。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電用 U 型管長期依賴進口。U 型管經歷了四個階段的技術迭代,目前 Inconel 690 憑藉 高強度、高抗腐蝕、易加工成為主流選擇。U 型管的技術門檻極高,基本被法國的 Valinox、 日本的 Sumitomo 和瑞典的 Sandrik 三家公司壟斷。

國產實現飛躍。目前寶銀特鋼與久立特材已經獲得了核I級熱交換器傳熱管生產資質, 實現了Inconel 690 U 型管的國產化。寶銀特鋼與中國核動力研究設計院聯合,久立特材與上 海核工程研究設計院攜手,分別對接蒸汽發生器廠商東方電氣與上海電氣,簽訂了三代核電示 範工程的 U 型管供貨合同。

4、閥門

使用量大,門類眾多。核電閥門是核電站建設中使用數量較多的介質輸送控制設備,它 連接核電站眾多系統,發揮著截止、調節、導流、防逆流、穩壓和分流等作用。一座設計兩臺100 萬千瓦機組的核電站需要各類閥門 3 萬臺,數量佔比較大的包括截止閥、隔膜閥、球閥、 止回閥和蝶閥等。

工況複雜,維修費用佔比大。核電閥門的工作環境複雜,不僅要考慮介質中雜質的汙染、 環境溫度、溼度、放射性、電壓波動等因素,還要保證其在正常、異常、應急和事故四種工況 下均能正常工作。由於閥門用量大、分佈面廣且技術要求高,每年核電閥門檢修費用約佔總檢 修費用的 50%以上。

高端、進口閥門價格昂貴。核島和常規島中許多重要的核級、非核級閥門,如先導式安 全閥、主蒸氣隔離閥、調節閥等的技術和市場均被髮達國家的知名企業壟斷,價格十分昂貴。 以福清核電站為例,使用的進口閥門數量是國產閥門的約 1/30,但總價是國產閥門的 1.4 倍; 核I級進口閥門數量是核I級國產閥門數量的 2/5,但總價接近後者的 3.6 倍。

國產化程度逐步提高。我國的核級閥門研發始於 20 世紀 60 年代,目前已達到 70%-80% 的國產化程度。目前國內企業已能夠自主生產所有非核級閥門和核III級閥門、大部分核II級閥門以及少量核I級閥門。

核I級市場外商主導,民企有所突破。目前核I級閥門主要來自進口,主要供貨商有法 國萬納託、美國泰科、加拿大維蘭等。國外生產商掌握完備、先進的研發、設計、生產和檢測 維修等一系列技術,能夠為核電站提供配套服務。而國內具備核級閥門生產資質的企業中,僅 有中核蘇閥、上海良工、大連大高、上海閥門廠、應流股份等少數企業能生產核I級閥門,且 與外商相比產品較單一。

核II、III級市場民企活躍。核II、III級閥門國產化程度較高,細分領域內湧現出一批掌 握核心技術、具備規模生產能力的優質企業:1)江蘇神通:佔據國內在建核電項目的核級蝶 閥、球閥超過 90%的市場份額,基本覆蓋國內所有核電建設項目;2)大連大高:為紅沿河一 期、海陽 3、4 號機組和石島灣示範工程等提供止回閥、截止閥和爆破閥等,可生產的閥門類 型達 20 大類、500 多個型號;3)紐威股份:與中廣核合作,承接陽江、防城港、台山核電站 的閘閥、截止閥和止回閥訂單,技術背景雄厚。

5、主泵

核電站一回路的關鍵設備。在一回路系統中,主泵用於驅動冷卻劑在反應堆冷卻劑系統 內循環流動,連續不斷地把堆芯中產生的熱量傳遞給蒸汽發生器二回路給水。主泵是核電運轉 控制水循環的關鍵,也是核島主設備裡唯一轉動的設備,設計難度最大、週期最長的一級設備。 因此,主泵就像是核島的“心臟”,至關重要。目前存在軸封泵和屏蔽泵兩種主流技術路線, 難度集中在水力設計和長期運行穩定性的考核。

以往核電主泵一直被國外壟斷,目前世界上具有設計製造核主泵能力的廠商主要有美國 西屋/EMD、日本三菱、法國法瑪通/熱蒙、德國 KSB、奧地利 Andritz、俄羅斯 ASE/烏克蘭 SUMY 和美國 Flowserve。

通過不懈努力,核電主泵正在逐步實現國產化。2005 年,東方電氣集團和法國阿海琺集 團合資成立東方阿海琺核泵有限公司,引入法國100D 軸封式主泵,用於國內 CPR 項目;2008 年,沈鼓集團、哈電集團引入 AP1000 屏蔽泵技術,主要用於國內 AP、CAP 項目;2008 年 6 月,上海電氣集團與德國 KSB 成立合資公司。目前我國已經擁有 M310 主泵的自主知識產權。

6、堆內構件

反應堆核心設備,承擔重要功能:1)精確定位和支承核燃料組件,正確引導反應堆控制 棒進行核反應啟動、停止和功率調整;2)為反應堆溫度測量、中子通量測量提供正確通道,建立反應堆合理的水流通道;3)有效屏蔽堆芯內迸發出來的中子和γ 射線對外界材料的輻照 損傷,極大地延長了壓力容器的使用壽命。

種類繁雜,數量多,結構精細。堆內構件具有零件種類數量多、結構形式複雜、尺寸精 度要求高、焊接變形控制難度大等特點,是集精密加工、精密焊接、精密裝配、精密檢測於一 體的大型複雜設備。“華龍一號”堆內構件高度達11.03 米,最大直徑4.18 米,重約160 噸, 由236 類、13487 個零件組成。

中國製造登上國際舞臺,兩大動力逐鹿未來市場。根據中核集團官網,“華龍一號”堆內 構件滿足國內和國際最先進的核電法規標準,具備完整自主知識產權。2017 年東方電氣一舉 中標四臺“華龍一號”核電機組堆內構件項目。2018年上海電氣完成了全球首臺“華龍一號” 福清 5 號和海外首臺卡拉奇 2 號的堆內構件交付工作,進一步鞏固了該領域的技術領先地位。

7、控制棒驅動機構

直接影響反應堆正常運行及安全性能。控制棒驅動機構是堆芯組件的關鍵元件,位於反 應堆壓力容器頂蓋內,與控制棒組件連接,通過以一定次序對三個電磁線圈通電,實現控制棒 組件的插入和提升,從而控制堆芯平均溫度,以達到反應堆安全啟動,調節反應堆功率和停堆 的目的。

精密性高,穩定性強。控制棒驅動機構承擔著反應堆的啟動、功率調節、保持功率、正 常停堆和事故停堆等功能。由於其運行工況惡劣性、機械配合運行的精密性和機電配合的複雜 性,之前僅有美國、法國等少數幾個國家掌握設計與製造關鍵技術。

二代加、三代均已實現國產化。2001 年,中國核動力院針對秦山二期核電站設計出 ML-A 型控制棒驅動機構。隨後,可應用於二代加的 ML-B 型問世,但所使用的驅動杆、鉤爪組件等 18 種 1362 個零件仍需進口。2015 年,中廣核掌握了適用於 12 英尺和 14 英尺燃料組件的控制 棒驅動機構的關鍵技術,實現了該設備在百萬千瓦機組的完全自主化和國產化。

三足鼎立。上海電氣進入市場較早,為大部分二代堆型供貨,並聯合上海核工院率先實 現AP1000控制棒驅動機構的製造。東方電氣自 2007 年開始著手研發,2012 年與中廣核合作 為紅沿河一期等供貨。浙富控股進入市場較晚,其 ML-B型三代壓水堆核電控制棒驅動機構擁 有發明專利。公司是“華龍一號”控制棒驅動機構的唯一供應商。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

四、乏燃料處理市場方興未艾

(一)核燃料對外依存度高

鈾資源的開採、加工、供應是發展核燃料的前提。核燃料是指含有易裂變核素,能夠在 反應堆內實現自持鏈式核裂變反應的物質。目前核電站使用的核燃料主要是鈾235,純度需達 到 3%(天然鈾中含量僅為 0.71%)。

哈薩克斯坦、加拿大、澳大利亞是鈾資源的主要存量和生產量大國。從鈾資源的存量來 看,2017 年世界鈾資源存量為 59.89 萬噸,排名前三的是澳大利亞、哈薩克斯坦、加拿大,佔 比分別達到 30%、14%、8%。中國鈾資源存量為 29.04 萬噸,佔比 5%,排名第 7。從鈾資源 的生產量來看,2017 年世界鈾資源生產量為 5.95 萬噸,排名前三的是哈薩克斯坦、加拿大、 澳大利亞,佔比分別為39%、22%、10%。中國鈾資源生產量為 1885 噸,佔比 3%,排名第 8。

我國鈾資源對外依存度超過70%。我國鈾資源大部分屬於非常規鈾,不僅品位低、埋藏深, 且開採成本昂貴,因此需要海外進口,主要國家有哈薩克斯坦、烏茲別克斯坦、加拿大、納米 比亞、尼日爾和澳大利亞。2017 年我國鈾資源對外依存度高達77%,並常年維持在70%以上。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

"

(登陸未來智庫 「鏈接」 獲取本報告及更多卓越報告。)

一、需求仍存空間,核電優勢明顯

(一)相對優勢顯著,佔比提升空間大

人均用電量偏低,電力需求仍有提升空間。近年來隨著 GDP 增長放緩,我國用電增速下 移。但從人均用電量的角度來看,受到經濟發展階段的影響,我國 2017 年僅達到 4537.6 度/ 人,遠低於美國(11875.7)、韓國(10061.6)、法國(7155.5)等發達國家。5G、泛在物聯網 的推廣以及新能源車、智能家電的普及將進一步催生電力需求。中遠期看,我國電力需求仍有 較大提升空間。

核電利用率維持高位,遠優於其他能源。核電具備基荷電源屬性,高效、穩定、環保。 近5 年我國核電機組平均利用小時數高達7305 小時。BP 數據顯示,2017年我國一次能源消費 中核電佔比僅為1.8%,與世界平均水平4.4%仍存較大提升空間。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

(二)產業鏈脈絡清晰,核島龐雜精密

核電產業鏈按照上中下游來劃分,可分為上游鈾礦開採加工、燃料元件製造及核燃料循環,中游設備製造,下游核電站設計、土建、安裝、調試及運營。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

(三)細分領域龍頭受關注度高

源於安全性考量,核電產業鏈上游、下游基本由國企壟斷;中游設備製造環節精細多樣、 技術壁壘高、附加值大,由國企主導,細分領域民企活躍,市場關注度高。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

二、核電重啟,景氣上行

(一)密集投產利好核電運營商

機組密集投產,三代核電商運拉開帷幕。2018 年至今,有 9 臺機組相繼投產,容量達到 1117.4 萬千瓦(總裝機達到4698.1 萬千瓦),其中包括 AP1000全球首堆三門核電站 1 號機組。 本輪投產機組多采用三代技術,順利運轉初步驗證了其安全性,為規模化建設打下基礎。

在建機組推進順利。目前我國已經獲得核准的在建電站有 10 臺機組,容量為 1110.8 萬千 瓦,其中 7 臺三代,2 臺二代加,1 臺四代。在建機組的大部分設備已交貨,進入最後的安 裝、調試階段。

兩大運營商增長可期。目前中國核電商運機組 21 臺,裝機容量 1909.2 萬千瓦,在建 4臺,容量 448.2 萬千瓦,在建/商運的比例達 23.9%。中廣核電力商運機組 23 臺,裝機容量2538.9 萬千瓦,在建 5 臺,容量 611 萬千瓦,在建/商運的比例達 25%。

剛性成本模式,“現金牛”屬性突出。核電項目前期投入昂貴,導致折舊成本較高。一般 而言,項目投產後,折舊在運營商的營業成本中佔比接近40%,而火電僅達 15%左右。因此, 核電運營商具備現金流充沛的特點。以中國核電(601985.SH)為例,2013-2018 年公司經營 活動現金淨流量與歸屬淨利潤的比例在 150%-300%之間波動。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

作為“現金牛”代表,水電龍頭長江電力的投資價值已經得到了市場的普遍認可。通過股價覆盤,我們總結出獲得超額收益的四大驅動因素:1)裝機增長預期;2)逆週期特性:下行 週期時,運營屬性穩定、股息率高;3)投資偏好變化,包括投資者結構變化(外資佔比);4) 類債屬性:利率下行時,無風險收益率降低,相對配置價值提升,同時財務費用減少,業績增 長。核電運營商亦具備長江電力的以上特性,中長期配置價值優異。

(二)核准開工推動設備招標提速

根據國家能源局規劃,到 2020 年我國將實現 5800 萬千瓦投運、3000 萬千瓦在建的目標。 核電在 2016-2018 經歷三年“零審批”階段,“十三五”規劃恐難以完成,後續機組開工需求 迫切。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

2019 年 7 月 25 日,國家能源局召開新聞發佈會,分析上半年能源形勢,明確山東榮成、 福建漳州和廣東太平嶺核電項目已核准開工。2019 年 7 月 26 日,中國核電發佈公告稱,漳州 核電已獲准正在進行施工前準備工作。2019 年核電已迎復甦期,我們預計下半年項目開工進 度有望加速,今年國內市場有望核准開工 6-8 臺機組。

長週期設備商率先得益,短週期設備拐點將至。按照生產時間是否大於一年,核電設備 可劃分為長週期和短週期設備。前者包括核島和常規島(除閥門)的主要設備,後者包括閥門、 鋯管、暖通系統、儀控系統等。一般情況下,核電站得到能源局允許開展前期工作的批覆後就 可以啟動長週期設備的招標工作;在安全殼穹頂吊裝(FCD 後 24 個月)前後,實現長週期設 備的集中供貨;短週期設備招標相對滯後,一般與開工進度同步。

(三)“走出去”提升國際影響力

“一帶一路”延伸新觸角。根據中廣核統計,“一帶一路”沿線中,有28 個國家計劃發 展核電,規劃機組 126 臺總規模約1.5 億千瓦。以三代機組平均造價 1.6 萬元/千瓦預估,市場 總量約 2.4 萬億元。受政治、經濟、軍事等因素影響,中國核電企業在“一帶一路”所佔的市 場份額難以估計。但不可否認的是,核電出海已成為未來我國核事業發展的重要驅動力。目前,

我國主要核電集團均參與了核電“走出去”戰略,積極開拓海外市場。

“華龍一號”、CAP1400 雙輪驅動。核電出口的必要條件是擁有自主知識產權。在三代 核電主流堆型中,AP1000 技術屬於美國西屋公司所有;“華龍一號”是由中核與中廣核自主 研發;雖然 CAP1400 是在 AP1000 基礎上升級改進的,但已突破 135 萬千瓦等級上限,也擁 有了自主知識產權。

中國核電集團“走出去”進展順利。中核集團已與阿根廷、英國、巴基斯坦等近20 個國 家達成了合作意向:2017年 5 月,與阿根廷核電公司簽署了關於阿圖查核電站 3 號、4 號機組 的總合同;2017年 11 月,和巴基斯坦原子能委員會簽署恰希瑪 5 號機組商務合同;2019 年 6 月,完成了在巴基斯坦境內的首個境外“華龍一號”核反應堆外部安全殼穹頂的建造工作,卡 拉奇項目計劃於2020 年底完工。

中廣核集團覆蓋範圍更廣。中廣核集團與捷克能源集團簽訂協議,將在核能領域展開合 作;與羅馬尼亞國家核電公司簽署了切爾納諾德核電三號、四號機組全壽命期框架協議;和法 國電力集團將共同投資興建的英國欣克利角核電項目。此外,中廣核集團還與合作伙伴一起開 拓了歐洲、中亞、東南亞的核能市場。

三、核電設備商率先受益

(一)核級設備護城河深、利潤率高

我國核電站主要由三大系統構成:核島、常規島及輔助系統。核島是整個核電站的核心, 負責將核能轉化為熱能,是核電站所有設備中工藝最複雜、投入成本最高的部分。常規島利用 蒸汽推動汽輪機帶動發動機發電。輔助系統(BOP)主要包括數字化控制系統、暖通系統,保 障核電站平穩運行。

一般而言,核電站投資中設備、基建和其他投資的比例分別為50%、40%和10%,設備投資 佔比近半成。以三代機組平均造價1.6 萬元/千瓦測算,每臺百萬級核電機組總投資額約160 億元,其中設備投資約80 億元。我們認為,未來核電市場將迎來動態的、持續的釋放過程, 假設每年推進6-8 臺機組,年均設備市場容量有望達到480-640 億元。

核級設備護城河深:1)技術方面,核級設備需要耐輻射、耐高溫,對安全性、可靠性的 要求高;2)資質方面,企業生產核級設備需要獲得民用核電的設計製造資質,其中核一級、 二級資質獲取難度更大;3)資金方面,核級設備的供貨週期較長,對企業現金流造成壓力。

核島設備毛利率豐厚。總體來看,由於技術壁壘高,核島設備毛利率豐厚,核心關鍵設 備的毛利率可以超過45%,其中主管道和堆內組件的毛利率分別可達到60%、50%左右。而常規 島設備由於技術壁壘相對較低,競爭較激烈,毛利率一般在10%左右。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

(二)國企主導,民企活躍

核電主設備國企主導,細分領域民企活躍。核電主設備技術壁壘高、建設週期長、投入 大,市場主要被東方電氣、上海電氣、哈電集團和中國一重等大型國企壟斷。在大型鑄鍛件和 關鍵零部件等細分行業,憑藉雄厚的研發實力、有效的激勵機制和靈活經營,優秀民營企業積 極參與,成功進駐部分主設備製造領域,譬如生產主管道的臺海核電、蒸汽發生器用U 型管的 久立特材、核級蝶閥及球閥的江蘇神通、控制棒驅動機構的浙富控股等。

1、壓力容器

重要安全屏障,無法更換。反應堆容器(反應堆壓力殼)是指安置核反應堆的密閉容器, 承受反應堆的巨大運行壓力。容器內部主要包含由核燃料元件等組成的放射性活性區以及高溫 高壓的反應堆冷卻劑。壓力容器是冷卻劑的主要壓力邊界,也是防止放射性裂變產物逸出的第 二道屏障。它是核電站無法更換的關鍵主設備之一,承擔著極其重要的安全屏障作用。

重型鍛件質量標準嚴苛。以 AP1000 為例,壓力容器由 13 個大鍛件組焊而成,包含整體 頂蓋、上筒體、下筒體、過渡段、底封頭、4 個進口接管、2 個出口接管以及 2 個直接安注接 管。AP1000 反應堆壓力容器的上封頭和頂蓋法蘭為一體化鍛造,其難度在於大尺寸鍛件生產。 堆芯區鍛件斷裂韌性需要滿足堆芯 60 年設計壽命的嚴苛要求。

中國一重自主研發了我國首臺完全擁有自主知識產權的百萬千瓦級核反應堆壓力容器制 造技術,掌握了二代加和三代核電大型鑄鍛件和設備製造技術。公司為中核集團提供了包括巴 基斯坦恰希瑪、福建福清、浙江秦山等核電站的反應堆壓力容器;與中廣核集團的合作始於2006 年的紅沿河1 號機組,先後為其提供了多臺百萬千瓦級反應堆壓力容器。中國一重在核 反應堆壓力容器製造領域佔有絕對優勢,實現了自主化和批量化的先進製造。

2、主管道

高標準一體化鑄造,技術難度大。核島一回路主管道是連接反應堆一次冷卻劑系統主要 設備的管道,由直管段、彎頭和主管道上的接管組成。反應堆至蒸汽發生器之間的管道稱為熱 段,蒸汽發生器至主泵之間的稱為過渡段,主泵至反應堆之間的稱為冷段。主管道是包容反應 堆冷卻劑重要的壓力邊界,屬於核安全一級、抗震I 類設備。主管道的製造難度高:1)高壓 高輻射工作環境對管件性能提出高要求;2)三代機組要求將結構複雜的主管道一體化鑄造, 以減少焊縫處的管道腐蝕,相對於二代加的分段鑄造,製造難度再上臺階。

臺海核電頭角崢嶸。目前國內的核電主管道供應商主要有臺海核電、二重重裝、渤船重 工、吉林中意、東方電氣、三洲核能等。其中,臺海核電已經取得了二代主管道生產所需的全 部製造許可和三代主管道及泵閥鑄件的製造許可,先後研發二代加主管道奧氏體鑄鋼材料、三 代主管道 RCC-M,掌握了三代主管道全流程製造技術,涵蓋華龍一號、AP1000、CAP1400 等國內主流技術路線。

3、蒸汽發生器

連接一二回路的核心樞紐。核電站的內部通常包含一回路系統和二回路系統,核燃料在 反應堆內發生裂變而產生大量熱能,高溫高壓的一回路冷卻水把熱能帶出反應堆,並在蒸汽發 生器內把熱量傳給二回路的水,使它們變成蒸汽推動汽輪機帶動發電機發電。其中,蒸汽發生 器與核島一回路中的壓力容器相連,通過其中的 U 型管將熱量傳遞給二回路。因此,具有放 射性的一回路液體被蒸汽發生器隔離,使得二回路蒸汽不帶放射性,構成了一道防護屏障。

結構、性能要求極高。U 型管是蒸汽發生器中的核心部件,兼具傳熱和隔離的作用,對 其技術要求極高:1)結構上為提高傳熱效率,要求 U 型管外徑較窄(17.48mm)、管壁較薄(1.01mm);2)惡劣工況對抗壓、抗震、抗輻射能力提出高要求;3)穩定工作 60 年。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電用 U 型管長期依賴進口。U 型管經歷了四個階段的技術迭代,目前 Inconel 690 憑藉 高強度、高抗腐蝕、易加工成為主流選擇。U 型管的技術門檻極高,基本被法國的 Valinox、 日本的 Sumitomo 和瑞典的 Sandrik 三家公司壟斷。

國產實現飛躍。目前寶銀特鋼與久立特材已經獲得了核I級熱交換器傳熱管生產資質, 實現了Inconel 690 U 型管的國產化。寶銀特鋼與中國核動力研究設計院聯合,久立特材與上 海核工程研究設計院攜手,分別對接蒸汽發生器廠商東方電氣與上海電氣,簽訂了三代核電示 範工程的 U 型管供貨合同。

4、閥門

使用量大,門類眾多。核電閥門是核電站建設中使用數量較多的介質輸送控制設備,它 連接核電站眾多系統,發揮著截止、調節、導流、防逆流、穩壓和分流等作用。一座設計兩臺100 萬千瓦機組的核電站需要各類閥門 3 萬臺,數量佔比較大的包括截止閥、隔膜閥、球閥、 止回閥和蝶閥等。

工況複雜,維修費用佔比大。核電閥門的工作環境複雜,不僅要考慮介質中雜質的汙染、 環境溫度、溼度、放射性、電壓波動等因素,還要保證其在正常、異常、應急和事故四種工況 下均能正常工作。由於閥門用量大、分佈面廣且技術要求高,每年核電閥門檢修費用約佔總檢 修費用的 50%以上。

高端、進口閥門價格昂貴。核島和常規島中許多重要的核級、非核級閥門,如先導式安 全閥、主蒸氣隔離閥、調節閥等的技術和市場均被髮達國家的知名企業壟斷,價格十分昂貴。 以福清核電站為例,使用的進口閥門數量是國產閥門的約 1/30,但總價是國產閥門的 1.4 倍; 核I級進口閥門數量是核I級國產閥門數量的 2/5,但總價接近後者的 3.6 倍。

國產化程度逐步提高。我國的核級閥門研發始於 20 世紀 60 年代,目前已達到 70%-80% 的國產化程度。目前國內企業已能夠自主生產所有非核級閥門和核III級閥門、大部分核II級閥門以及少量核I級閥門。

核I級市場外商主導,民企有所突破。目前核I級閥門主要來自進口,主要供貨商有法 國萬納託、美國泰科、加拿大維蘭等。國外生產商掌握完備、先進的研發、設計、生產和檢測 維修等一系列技術,能夠為核電站提供配套服務。而國內具備核級閥門生產資質的企業中,僅 有中核蘇閥、上海良工、大連大高、上海閥門廠、應流股份等少數企業能生產核I級閥門,且 與外商相比產品較單一。

核II、III級市場民企活躍。核II、III級閥門國產化程度較高,細分領域內湧現出一批掌 握核心技術、具備規模生產能力的優質企業:1)江蘇神通:佔據國內在建核電項目的核級蝶 閥、球閥超過 90%的市場份額,基本覆蓋國內所有核電建設項目;2)大連大高:為紅沿河一 期、海陽 3、4 號機組和石島灣示範工程等提供止回閥、截止閥和爆破閥等,可生產的閥門類 型達 20 大類、500 多個型號;3)紐威股份:與中廣核合作,承接陽江、防城港、台山核電站 的閘閥、截止閥和止回閥訂單,技術背景雄厚。

5、主泵

核電站一回路的關鍵設備。在一回路系統中,主泵用於驅動冷卻劑在反應堆冷卻劑系統 內循環流動,連續不斷地把堆芯中產生的熱量傳遞給蒸汽發生器二回路給水。主泵是核電運轉 控制水循環的關鍵,也是核島主設備裡唯一轉動的設備,設計難度最大、週期最長的一級設備。 因此,主泵就像是核島的“心臟”,至關重要。目前存在軸封泵和屏蔽泵兩種主流技術路線, 難度集中在水力設計和長期運行穩定性的考核。

以往核電主泵一直被國外壟斷,目前世界上具有設計製造核主泵能力的廠商主要有美國 西屋/EMD、日本三菱、法國法瑪通/熱蒙、德國 KSB、奧地利 Andritz、俄羅斯 ASE/烏克蘭 SUMY 和美國 Flowserve。

通過不懈努力,核電主泵正在逐步實現國產化。2005 年,東方電氣集團和法國阿海琺集 團合資成立東方阿海琺核泵有限公司,引入法國100D 軸封式主泵,用於國內 CPR 項目;2008 年,沈鼓集團、哈電集團引入 AP1000 屏蔽泵技術,主要用於國內 AP、CAP 項目;2008 年 6 月,上海電氣集團與德國 KSB 成立合資公司。目前我國已經擁有 M310 主泵的自主知識產權。

6、堆內構件

反應堆核心設備,承擔重要功能:1)精確定位和支承核燃料組件,正確引導反應堆控制 棒進行核反應啟動、停止和功率調整;2)為反應堆溫度測量、中子通量測量提供正確通道,建立反應堆合理的水流通道;3)有效屏蔽堆芯內迸發出來的中子和γ 射線對外界材料的輻照 損傷,極大地延長了壓力容器的使用壽命。

種類繁雜,數量多,結構精細。堆內構件具有零件種類數量多、結構形式複雜、尺寸精 度要求高、焊接變形控制難度大等特點,是集精密加工、精密焊接、精密裝配、精密檢測於一 體的大型複雜設備。“華龍一號”堆內構件高度達11.03 米,最大直徑4.18 米,重約160 噸, 由236 類、13487 個零件組成。

中國製造登上國際舞臺,兩大動力逐鹿未來市場。根據中核集團官網,“華龍一號”堆內 構件滿足國內和國際最先進的核電法規標準,具備完整自主知識產權。2017 年東方電氣一舉 中標四臺“華龍一號”核電機組堆內構件項目。2018年上海電氣完成了全球首臺“華龍一號” 福清 5 號和海外首臺卡拉奇 2 號的堆內構件交付工作,進一步鞏固了該領域的技術領先地位。

7、控制棒驅動機構

直接影響反應堆正常運行及安全性能。控制棒驅動機構是堆芯組件的關鍵元件,位於反 應堆壓力容器頂蓋內,與控制棒組件連接,通過以一定次序對三個電磁線圈通電,實現控制棒 組件的插入和提升,從而控制堆芯平均溫度,以達到反應堆安全啟動,調節反應堆功率和停堆 的目的。

精密性高,穩定性強。控制棒驅動機構承擔著反應堆的啟動、功率調節、保持功率、正 常停堆和事故停堆等功能。由於其運行工況惡劣性、機械配合運行的精密性和機電配合的複雜 性,之前僅有美國、法國等少數幾個國家掌握設計與製造關鍵技術。

二代加、三代均已實現國產化。2001 年,中國核動力院針對秦山二期核電站設計出 ML-A 型控制棒驅動機構。隨後,可應用於二代加的 ML-B 型問世,但所使用的驅動杆、鉤爪組件等 18 種 1362 個零件仍需進口。2015 年,中廣核掌握了適用於 12 英尺和 14 英尺燃料組件的控制 棒驅動機構的關鍵技術,實現了該設備在百萬千瓦機組的完全自主化和國產化。

三足鼎立。上海電氣進入市場較早,為大部分二代堆型供貨,並聯合上海核工院率先實 現AP1000控制棒驅動機構的製造。東方電氣自 2007 年開始著手研發,2012 年與中廣核合作 為紅沿河一期等供貨。浙富控股進入市場較晚,其 ML-B型三代壓水堆核電控制棒驅動機構擁 有發明專利。公司是“華龍一號”控制棒驅動機構的唯一供應商。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

四、乏燃料處理市場方興未艾

(一)核燃料對外依存度高

鈾資源的開採、加工、供應是發展核燃料的前提。核燃料是指含有易裂變核素,能夠在 反應堆內實現自持鏈式核裂變反應的物質。目前核電站使用的核燃料主要是鈾235,純度需達 到 3%(天然鈾中含量僅為 0.71%)。

哈薩克斯坦、加拿大、澳大利亞是鈾資源的主要存量和生產量大國。從鈾資源的存量來 看,2017 年世界鈾資源存量為 59.89 萬噸,排名前三的是澳大利亞、哈薩克斯坦、加拿大,佔 比分別達到 30%、14%、8%。中國鈾資源存量為 29.04 萬噸,佔比 5%,排名第 7。從鈾資源 的生產量來看,2017 年世界鈾資源生產量為 5.95 萬噸,排名前三的是哈薩克斯坦、加拿大、 澳大利亞,佔比分別為39%、22%、10%。中國鈾資源生產量為 1885 噸,佔比 3%,排名第 8。

我國鈾資源對外依存度超過70%。我國鈾資源大部分屬於非常規鈾,不僅品位低、埋藏深, 且開採成本昂貴,因此需要海外進口,主要國家有哈薩克斯坦、烏茲別克斯坦、加拿大、納米 比亞、尼日爾和澳大利亞。2017 年我國鈾資源對外依存度高達77%,並常年維持在70%以上。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

從事核燃料相關業務的企業十分有限。我國僅有3 家獲得經營許可及牌照從事天然鈾進 口及貿易並提供核相關服務的實體,分別為中廣核集團下屬的鈾業公司、中核集團下屬的原子 能公司和國家電投集團下屬的國核鈾業公司。僅有中核集團下屬的原子能公司、中核建中核北 方核燃料元件公司等少數幾家公司獲權從事商用鈾轉化及濃縮業務以及核料組件加工服務。

我國正在積極解決鈾資源依存度高的問題。國家方面,我國政府加強國際合作,與周邊 國家構建合作框架;鼓勵技術升級,利用新技術尋找鈾礦床;構建信息化平臺,建立鈾礦數字 化基礎數據庫。企業方面,篩選全球優質鈾資源項目,尋找潛在投資機會;創新升級勘探、開 採技術。

(二)乏燃料市場處於早期發展階段

乏燃料含有大量放射性物質,必須妥善處理。核燃料在堆內經中子轟擊發生核反應後產 生乏燃料,其鈾含量降低,無法繼續維持核反應,經一定時間從堆內卸出。

近年來乏燃料處理技術不斷實現突破。2010 年 12 月,由我國自主設計與建造的動力堆乏 燃料中間試驗廠熱調成功,標誌著我國初步掌握了後處理核心技術。2013 年,中核集團與法 國阿海琺(原屬於法國法瑪通)簽署了年處理量800 噸的乏燃料商業處理-再循環工廠合作項 目,預計於 2030 年投產。2015 年 9 月,中國原子能科學研究院核燃料後處理放化綜合實驗設 施首次熱實驗順利完成,成功獲得鈾鈈產品,為後續技術提升提供了重要保障。

後處理市場處於早期發展階段。2010 年我國建立了核電站乏燃料處理處置基金制度。2014 年國家原子能機構印發了《核電站乏燃料處理處置基金項目管理辦法》,對運行5 年以上核電 的上網電價徵收0.026 元后處理處置基金。雖然獲得資金支持,但目前我國後處理技術與國際 先進水平尚有顯著差距,不具備自主建造大型商用後處理廠的實力。

(三)近看離堆貯存,遠看閉式循環

閉式循環是我國的最終選擇。目前世界上的核燃料循環主要存在兩種技術方向:1)一次 通過式:直接將乏燃料作為放射性廢物進行管理,經過包裝後,直接進行深地質處置。瑞典、 加拿大、西班牙和美國採取這種路線;2)閉式循環:閉式核燃料循環是指回收乏燃料中的鈾、 鈈等易裂變材料以及可以利用的次錒系元素等,易裂變材料再加工製造成核燃料元件,其他放 射性核素作為廢物最終處置。中國、法國、英國、俄羅斯、日本、印度採取該技術路線。在《核 電中長期發展規劃(2005-2020 年)》中,我國再次重申了核燃料閉式循環和乏燃料後處理的 政策。

目前世界上大多數乏燃料並沒有採取循環而是採取暫時儲存的方式。一般核電站都配有乏 燃料貯存水池,隨著機組運行週期增加,水池會達到存放上限,因此離堆貯存是保證核電站連 續運行的重要環節。目前,我國僅有年處理能力約50 噸的乏燃料中試廠,中法合建的800 噸/ 年後處理大廠預計到2030 年才能實現投運,閉式循環的處理能力仍然很低,暫時儲存是目前 主要解決方式。

"

(登陸未來智庫 「鏈接」 獲取本報告及更多卓越報告。)

一、需求仍存空間,核電優勢明顯

(一)相對優勢顯著,佔比提升空間大

人均用電量偏低,電力需求仍有提升空間。近年來隨著 GDP 增長放緩,我國用電增速下 移。但從人均用電量的角度來看,受到經濟發展階段的影響,我國 2017 年僅達到 4537.6 度/ 人,遠低於美國(11875.7)、韓國(10061.6)、法國(7155.5)等發達國家。5G、泛在物聯網 的推廣以及新能源車、智能家電的普及將進一步催生電力需求。中遠期看,我國電力需求仍有 較大提升空間。

核電利用率維持高位,遠優於其他能源。核電具備基荷電源屬性,高效、穩定、環保。 近5 年我國核電機組平均利用小時數高達7305 小時。BP 數據顯示,2017年我國一次能源消費 中核電佔比僅為1.8%,與世界平均水平4.4%仍存較大提升空間。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

(二)產業鏈脈絡清晰,核島龐雜精密

核電產業鏈按照上中下游來劃分,可分為上游鈾礦開採加工、燃料元件製造及核燃料循環,中游設備製造,下游核電站設計、土建、安裝、調試及運營。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

(三)細分領域龍頭受關注度高

源於安全性考量,核電產業鏈上游、下游基本由國企壟斷;中游設備製造環節精細多樣、 技術壁壘高、附加值大,由國企主導,細分領域民企活躍,市場關注度高。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

二、核電重啟,景氣上行

(一)密集投產利好核電運營商

機組密集投產,三代核電商運拉開帷幕。2018 年至今,有 9 臺機組相繼投產,容量達到 1117.4 萬千瓦(總裝機達到4698.1 萬千瓦),其中包括 AP1000全球首堆三門核電站 1 號機組。 本輪投產機組多采用三代技術,順利運轉初步驗證了其安全性,為規模化建設打下基礎。

在建機組推進順利。目前我國已經獲得核准的在建電站有 10 臺機組,容量為 1110.8 萬千 瓦,其中 7 臺三代,2 臺二代加,1 臺四代。在建機組的大部分設備已交貨,進入最後的安 裝、調試階段。

兩大運營商增長可期。目前中國核電商運機組 21 臺,裝機容量 1909.2 萬千瓦,在建 4臺,容量 448.2 萬千瓦,在建/商運的比例達 23.9%。中廣核電力商運機組 23 臺,裝機容量2538.9 萬千瓦,在建 5 臺,容量 611 萬千瓦,在建/商運的比例達 25%。

剛性成本模式,“現金牛”屬性突出。核電項目前期投入昂貴,導致折舊成本較高。一般 而言,項目投產後,折舊在運營商的營業成本中佔比接近40%,而火電僅達 15%左右。因此, 核電運營商具備現金流充沛的特點。以中國核電(601985.SH)為例,2013-2018 年公司經營 活動現金淨流量與歸屬淨利潤的比例在 150%-300%之間波動。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

作為“現金牛”代表,水電龍頭長江電力的投資價值已經得到了市場的普遍認可。通過股價覆盤,我們總結出獲得超額收益的四大驅動因素:1)裝機增長預期;2)逆週期特性:下行 週期時,運營屬性穩定、股息率高;3)投資偏好變化,包括投資者結構變化(外資佔比);4) 類債屬性:利率下行時,無風險收益率降低,相對配置價值提升,同時財務費用減少,業績增 長。核電運營商亦具備長江電力的以上特性,中長期配置價值優異。

(二)核准開工推動設備招標提速

根據國家能源局規劃,到 2020 年我國將實現 5800 萬千瓦投運、3000 萬千瓦在建的目標。 核電在 2016-2018 經歷三年“零審批”階段,“十三五”規劃恐難以完成,後續機組開工需求 迫切。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

2019 年 7 月 25 日,國家能源局召開新聞發佈會,分析上半年能源形勢,明確山東榮成、 福建漳州和廣東太平嶺核電項目已核准開工。2019 年 7 月 26 日,中國核電發佈公告稱,漳州 核電已獲准正在進行施工前準備工作。2019 年核電已迎復甦期,我們預計下半年項目開工進 度有望加速,今年國內市場有望核准開工 6-8 臺機組。

長週期設備商率先得益,短週期設備拐點將至。按照生產時間是否大於一年,核電設備 可劃分為長週期和短週期設備。前者包括核島和常規島(除閥門)的主要設備,後者包括閥門、 鋯管、暖通系統、儀控系統等。一般情況下,核電站得到能源局允許開展前期工作的批覆後就 可以啟動長週期設備的招標工作;在安全殼穹頂吊裝(FCD 後 24 個月)前後,實現長週期設 備的集中供貨;短週期設備招標相對滯後,一般與開工進度同步。

(三)“走出去”提升國際影響力

“一帶一路”延伸新觸角。根據中廣核統計,“一帶一路”沿線中,有28 個國家計劃發 展核電,規劃機組 126 臺總規模約1.5 億千瓦。以三代機組平均造價 1.6 萬元/千瓦預估,市場 總量約 2.4 萬億元。受政治、經濟、軍事等因素影響,中國核電企業在“一帶一路”所佔的市 場份額難以估計。但不可否認的是,核電出海已成為未來我國核事業發展的重要驅動力。目前,

我國主要核電集團均參與了核電“走出去”戰略,積極開拓海外市場。

“華龍一號”、CAP1400 雙輪驅動。核電出口的必要條件是擁有自主知識產權。在三代 核電主流堆型中,AP1000 技術屬於美國西屋公司所有;“華龍一號”是由中核與中廣核自主 研發;雖然 CAP1400 是在 AP1000 基礎上升級改進的,但已突破 135 萬千瓦等級上限,也擁 有了自主知識產權。

中國核電集團“走出去”進展順利。中核集團已與阿根廷、英國、巴基斯坦等近20 個國 家達成了合作意向:2017年 5 月,與阿根廷核電公司簽署了關於阿圖查核電站 3 號、4 號機組 的總合同;2017年 11 月,和巴基斯坦原子能委員會簽署恰希瑪 5 號機組商務合同;2019 年 6 月,完成了在巴基斯坦境內的首個境外“華龍一號”核反應堆外部安全殼穹頂的建造工作,卡 拉奇項目計劃於2020 年底完工。

中廣核集團覆蓋範圍更廣。中廣核集團與捷克能源集團簽訂協議,將在核能領域展開合 作;與羅馬尼亞國家核電公司簽署了切爾納諾德核電三號、四號機組全壽命期框架協議;和法 國電力集團將共同投資興建的英國欣克利角核電項目。此外,中廣核集團還與合作伙伴一起開 拓了歐洲、中亞、東南亞的核能市場。

三、核電設備商率先受益

(一)核級設備護城河深、利潤率高

我國核電站主要由三大系統構成:核島、常規島及輔助系統。核島是整個核電站的核心, 負責將核能轉化為熱能,是核電站所有設備中工藝最複雜、投入成本最高的部分。常規島利用 蒸汽推動汽輪機帶動發動機發電。輔助系統(BOP)主要包括數字化控制系統、暖通系統,保 障核電站平穩運行。

一般而言,核電站投資中設備、基建和其他投資的比例分別為50%、40%和10%,設備投資 佔比近半成。以三代機組平均造價1.6 萬元/千瓦測算,每臺百萬級核電機組總投資額約160 億元,其中設備投資約80 億元。我們認為,未來核電市場將迎來動態的、持續的釋放過程, 假設每年推進6-8 臺機組,年均設備市場容量有望達到480-640 億元。

核級設備護城河深:1)技術方面,核級設備需要耐輻射、耐高溫,對安全性、可靠性的 要求高;2)資質方面,企業生產核級設備需要獲得民用核電的設計製造資質,其中核一級、 二級資質獲取難度更大;3)資金方面,核級設備的供貨週期較長,對企業現金流造成壓力。

核島設備毛利率豐厚。總體來看,由於技術壁壘高,核島設備毛利率豐厚,核心關鍵設 備的毛利率可以超過45%,其中主管道和堆內組件的毛利率分別可達到60%、50%左右。而常規 島設備由於技術壁壘相對較低,競爭較激烈,毛利率一般在10%左右。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

(二)國企主導,民企活躍

核電主設備國企主導,細分領域民企活躍。核電主設備技術壁壘高、建設週期長、投入 大,市場主要被東方電氣、上海電氣、哈電集團和中國一重等大型國企壟斷。在大型鑄鍛件和 關鍵零部件等細分行業,憑藉雄厚的研發實力、有效的激勵機制和靈活經營,優秀民營企業積 極參與,成功進駐部分主設備製造領域,譬如生產主管道的臺海核電、蒸汽發生器用U 型管的 久立特材、核級蝶閥及球閥的江蘇神通、控制棒驅動機構的浙富控股等。

1、壓力容器

重要安全屏障,無法更換。反應堆容器(反應堆壓力殼)是指安置核反應堆的密閉容器, 承受反應堆的巨大運行壓力。容器內部主要包含由核燃料元件等組成的放射性活性區以及高溫 高壓的反應堆冷卻劑。壓力容器是冷卻劑的主要壓力邊界,也是防止放射性裂變產物逸出的第 二道屏障。它是核電站無法更換的關鍵主設備之一,承擔著極其重要的安全屏障作用。

重型鍛件質量標準嚴苛。以 AP1000 為例,壓力容器由 13 個大鍛件組焊而成,包含整體 頂蓋、上筒體、下筒體、過渡段、底封頭、4 個進口接管、2 個出口接管以及 2 個直接安注接 管。AP1000 反應堆壓力容器的上封頭和頂蓋法蘭為一體化鍛造,其難度在於大尺寸鍛件生產。 堆芯區鍛件斷裂韌性需要滿足堆芯 60 年設計壽命的嚴苛要求。

中國一重自主研發了我國首臺完全擁有自主知識產權的百萬千瓦級核反應堆壓力容器制 造技術,掌握了二代加和三代核電大型鑄鍛件和設備製造技術。公司為中核集團提供了包括巴 基斯坦恰希瑪、福建福清、浙江秦山等核電站的反應堆壓力容器;與中廣核集團的合作始於2006 年的紅沿河1 號機組,先後為其提供了多臺百萬千瓦級反應堆壓力容器。中國一重在核 反應堆壓力容器製造領域佔有絕對優勢,實現了自主化和批量化的先進製造。

2、主管道

高標準一體化鑄造,技術難度大。核島一回路主管道是連接反應堆一次冷卻劑系統主要 設備的管道,由直管段、彎頭和主管道上的接管組成。反應堆至蒸汽發生器之間的管道稱為熱 段,蒸汽發生器至主泵之間的稱為過渡段,主泵至反應堆之間的稱為冷段。主管道是包容反應 堆冷卻劑重要的壓力邊界,屬於核安全一級、抗震I 類設備。主管道的製造難度高:1)高壓 高輻射工作環境對管件性能提出高要求;2)三代機組要求將結構複雜的主管道一體化鑄造, 以減少焊縫處的管道腐蝕,相對於二代加的分段鑄造,製造難度再上臺階。

臺海核電頭角崢嶸。目前國內的核電主管道供應商主要有臺海核電、二重重裝、渤船重 工、吉林中意、東方電氣、三洲核能等。其中,臺海核電已經取得了二代主管道生產所需的全 部製造許可和三代主管道及泵閥鑄件的製造許可,先後研發二代加主管道奧氏體鑄鋼材料、三 代主管道 RCC-M,掌握了三代主管道全流程製造技術,涵蓋華龍一號、AP1000、CAP1400 等國內主流技術路線。

3、蒸汽發生器

連接一二回路的核心樞紐。核電站的內部通常包含一回路系統和二回路系統,核燃料在 反應堆內發生裂變而產生大量熱能,高溫高壓的一回路冷卻水把熱能帶出反應堆,並在蒸汽發 生器內把熱量傳給二回路的水,使它們變成蒸汽推動汽輪機帶動發電機發電。其中,蒸汽發生 器與核島一回路中的壓力容器相連,通過其中的 U 型管將熱量傳遞給二回路。因此,具有放 射性的一回路液體被蒸汽發生器隔離,使得二回路蒸汽不帶放射性,構成了一道防護屏障。

結構、性能要求極高。U 型管是蒸汽發生器中的核心部件,兼具傳熱和隔離的作用,對 其技術要求極高:1)結構上為提高傳熱效率,要求 U 型管外徑較窄(17.48mm)、管壁較薄(1.01mm);2)惡劣工況對抗壓、抗震、抗輻射能力提出高要求;3)穩定工作 60 年。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電用 U 型管長期依賴進口。U 型管經歷了四個階段的技術迭代,目前 Inconel 690 憑藉 高強度、高抗腐蝕、易加工成為主流選擇。U 型管的技術門檻極高,基本被法國的 Valinox、 日本的 Sumitomo 和瑞典的 Sandrik 三家公司壟斷。

國產實現飛躍。目前寶銀特鋼與久立特材已經獲得了核I級熱交換器傳熱管生產資質, 實現了Inconel 690 U 型管的國產化。寶銀特鋼與中國核動力研究設計院聯合,久立特材與上 海核工程研究設計院攜手,分別對接蒸汽發生器廠商東方電氣與上海電氣,簽訂了三代核電示 範工程的 U 型管供貨合同。

4、閥門

使用量大,門類眾多。核電閥門是核電站建設中使用數量較多的介質輸送控制設備,它 連接核電站眾多系統,發揮著截止、調節、導流、防逆流、穩壓和分流等作用。一座設計兩臺100 萬千瓦機組的核電站需要各類閥門 3 萬臺,數量佔比較大的包括截止閥、隔膜閥、球閥、 止回閥和蝶閥等。

工況複雜,維修費用佔比大。核電閥門的工作環境複雜,不僅要考慮介質中雜質的汙染、 環境溫度、溼度、放射性、電壓波動等因素,還要保證其在正常、異常、應急和事故四種工況 下均能正常工作。由於閥門用量大、分佈面廣且技術要求高,每年核電閥門檢修費用約佔總檢 修費用的 50%以上。

高端、進口閥門價格昂貴。核島和常規島中許多重要的核級、非核級閥門,如先導式安 全閥、主蒸氣隔離閥、調節閥等的技術和市場均被髮達國家的知名企業壟斷,價格十分昂貴。 以福清核電站為例,使用的進口閥門數量是國產閥門的約 1/30,但總價是國產閥門的 1.4 倍; 核I級進口閥門數量是核I級國產閥門數量的 2/5,但總價接近後者的 3.6 倍。

國產化程度逐步提高。我國的核級閥門研發始於 20 世紀 60 年代,目前已達到 70%-80% 的國產化程度。目前國內企業已能夠自主生產所有非核級閥門和核III級閥門、大部分核II級閥門以及少量核I級閥門。

核I級市場外商主導,民企有所突破。目前核I級閥門主要來自進口,主要供貨商有法 國萬納託、美國泰科、加拿大維蘭等。國外生產商掌握完備、先進的研發、設計、生產和檢測 維修等一系列技術,能夠為核電站提供配套服務。而國內具備核級閥門生產資質的企業中,僅 有中核蘇閥、上海良工、大連大高、上海閥門廠、應流股份等少數企業能生產核I級閥門,且 與外商相比產品較單一。

核II、III級市場民企活躍。核II、III級閥門國產化程度較高,細分領域內湧現出一批掌 握核心技術、具備規模生產能力的優質企業:1)江蘇神通:佔據國內在建核電項目的核級蝶 閥、球閥超過 90%的市場份額,基本覆蓋國內所有核電建設項目;2)大連大高:為紅沿河一 期、海陽 3、4 號機組和石島灣示範工程等提供止回閥、截止閥和爆破閥等,可生產的閥門類 型達 20 大類、500 多個型號;3)紐威股份:與中廣核合作,承接陽江、防城港、台山核電站 的閘閥、截止閥和止回閥訂單,技術背景雄厚。

5、主泵

核電站一回路的關鍵設備。在一回路系統中,主泵用於驅動冷卻劑在反應堆冷卻劑系統 內循環流動,連續不斷地把堆芯中產生的熱量傳遞給蒸汽發生器二回路給水。主泵是核電運轉 控制水循環的關鍵,也是核島主設備裡唯一轉動的設備,設計難度最大、週期最長的一級設備。 因此,主泵就像是核島的“心臟”,至關重要。目前存在軸封泵和屏蔽泵兩種主流技術路線, 難度集中在水力設計和長期運行穩定性的考核。

以往核電主泵一直被國外壟斷,目前世界上具有設計製造核主泵能力的廠商主要有美國 西屋/EMD、日本三菱、法國法瑪通/熱蒙、德國 KSB、奧地利 Andritz、俄羅斯 ASE/烏克蘭 SUMY 和美國 Flowserve。

通過不懈努力,核電主泵正在逐步實現國產化。2005 年,東方電氣集團和法國阿海琺集 團合資成立東方阿海琺核泵有限公司,引入法國100D 軸封式主泵,用於國內 CPR 項目;2008 年,沈鼓集團、哈電集團引入 AP1000 屏蔽泵技術,主要用於國內 AP、CAP 項目;2008 年 6 月,上海電氣集團與德國 KSB 成立合資公司。目前我國已經擁有 M310 主泵的自主知識產權。

6、堆內構件

反應堆核心設備,承擔重要功能:1)精確定位和支承核燃料組件,正確引導反應堆控制 棒進行核反應啟動、停止和功率調整;2)為反應堆溫度測量、中子通量測量提供正確通道,建立反應堆合理的水流通道;3)有效屏蔽堆芯內迸發出來的中子和γ 射線對外界材料的輻照 損傷,極大地延長了壓力容器的使用壽命。

種類繁雜,數量多,結構精細。堆內構件具有零件種類數量多、結構形式複雜、尺寸精 度要求高、焊接變形控制難度大等特點,是集精密加工、精密焊接、精密裝配、精密檢測於一 體的大型複雜設備。“華龍一號”堆內構件高度達11.03 米,最大直徑4.18 米,重約160 噸, 由236 類、13487 個零件組成。

中國製造登上國際舞臺,兩大動力逐鹿未來市場。根據中核集團官網,“華龍一號”堆內 構件滿足國內和國際最先進的核電法規標準,具備完整自主知識產權。2017 年東方電氣一舉 中標四臺“華龍一號”核電機組堆內構件項目。2018年上海電氣完成了全球首臺“華龍一號” 福清 5 號和海外首臺卡拉奇 2 號的堆內構件交付工作,進一步鞏固了該領域的技術領先地位。

7、控制棒驅動機構

直接影響反應堆正常運行及安全性能。控制棒驅動機構是堆芯組件的關鍵元件,位於反 應堆壓力容器頂蓋內,與控制棒組件連接,通過以一定次序對三個電磁線圈通電,實現控制棒 組件的插入和提升,從而控制堆芯平均溫度,以達到反應堆安全啟動,調節反應堆功率和停堆 的目的。

精密性高,穩定性強。控制棒驅動機構承擔著反應堆的啟動、功率調節、保持功率、正 常停堆和事故停堆等功能。由於其運行工況惡劣性、機械配合運行的精密性和機電配合的複雜 性,之前僅有美國、法國等少數幾個國家掌握設計與製造關鍵技術。

二代加、三代均已實現國產化。2001 年,中國核動力院針對秦山二期核電站設計出 ML-A 型控制棒驅動機構。隨後,可應用於二代加的 ML-B 型問世,但所使用的驅動杆、鉤爪組件等 18 種 1362 個零件仍需進口。2015 年,中廣核掌握了適用於 12 英尺和 14 英尺燃料組件的控制 棒驅動機構的關鍵技術,實現了該設備在百萬千瓦機組的完全自主化和國產化。

三足鼎立。上海電氣進入市場較早,為大部分二代堆型供貨,並聯合上海核工院率先實 現AP1000控制棒驅動機構的製造。東方電氣自 2007 年開始著手研發,2012 年與中廣核合作 為紅沿河一期等供貨。浙富控股進入市場較晚,其 ML-B型三代壓水堆核電控制棒驅動機構擁 有發明專利。公司是“華龍一號”控制棒驅動機構的唯一供應商。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

四、乏燃料處理市場方興未艾

(一)核燃料對外依存度高

鈾資源的開採、加工、供應是發展核燃料的前提。核燃料是指含有易裂變核素,能夠在 反應堆內實現自持鏈式核裂變反應的物質。目前核電站使用的核燃料主要是鈾235,純度需達 到 3%(天然鈾中含量僅為 0.71%)。

哈薩克斯坦、加拿大、澳大利亞是鈾資源的主要存量和生產量大國。從鈾資源的存量來 看,2017 年世界鈾資源存量為 59.89 萬噸,排名前三的是澳大利亞、哈薩克斯坦、加拿大,佔 比分別達到 30%、14%、8%。中國鈾資源存量為 29.04 萬噸,佔比 5%,排名第 7。從鈾資源 的生產量來看,2017 年世界鈾資源生產量為 5.95 萬噸,排名前三的是哈薩克斯坦、加拿大、 澳大利亞,佔比分別為39%、22%、10%。中國鈾資源生產量為 1885 噸,佔比 3%,排名第 8。

我國鈾資源對外依存度超過70%。我國鈾資源大部分屬於非常規鈾,不僅品位低、埋藏深, 且開採成本昂貴,因此需要海外進口,主要國家有哈薩克斯坦、烏茲別克斯坦、加拿大、納米 比亞、尼日爾和澳大利亞。2017 年我國鈾資源對外依存度高達77%,並常年維持在70%以上。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

從事核燃料相關業務的企業十分有限。我國僅有3 家獲得經營許可及牌照從事天然鈾進 口及貿易並提供核相關服務的實體,分別為中廣核集團下屬的鈾業公司、中核集團下屬的原子 能公司和國家電投集團下屬的國核鈾業公司。僅有中核集團下屬的原子能公司、中核建中核北 方核燃料元件公司等少數幾家公司獲權從事商用鈾轉化及濃縮業務以及核料組件加工服務。

我國正在積極解決鈾資源依存度高的問題。國家方面,我國政府加強國際合作,與周邊 國家構建合作框架;鼓勵技術升級,利用新技術尋找鈾礦床;構建信息化平臺,建立鈾礦數字 化基礎數據庫。企業方面,篩選全球優質鈾資源項目,尋找潛在投資機會;創新升級勘探、開 採技術。

(二)乏燃料市場處於早期發展階段

乏燃料含有大量放射性物質,必須妥善處理。核燃料在堆內經中子轟擊發生核反應後產 生乏燃料,其鈾含量降低,無法繼續維持核反應,經一定時間從堆內卸出。

近年來乏燃料處理技術不斷實現突破。2010 年 12 月,由我國自主設計與建造的動力堆乏 燃料中間試驗廠熱調成功,標誌著我國初步掌握了後處理核心技術。2013 年,中核集團與法 國阿海琺(原屬於法國法瑪通)簽署了年處理量800 噸的乏燃料商業處理-再循環工廠合作項 目,預計於 2030 年投產。2015 年 9 月,中國原子能科學研究院核燃料後處理放化綜合實驗設 施首次熱實驗順利完成,成功獲得鈾鈈產品,為後續技術提升提供了重要保障。

後處理市場處於早期發展階段。2010 年我國建立了核電站乏燃料處理處置基金制度。2014 年國家原子能機構印發了《核電站乏燃料處理處置基金項目管理辦法》,對運行5 年以上核電 的上網電價徵收0.026 元后處理處置基金。雖然獲得資金支持,但目前我國後處理技術與國際 先進水平尚有顯著差距,不具備自主建造大型商用後處理廠的實力。

(三)近看離堆貯存,遠看閉式循環

閉式循環是我國的最終選擇。目前世界上的核燃料循環主要存在兩種技術方向:1)一次 通過式:直接將乏燃料作為放射性廢物進行管理,經過包裝後,直接進行深地質處置。瑞典、 加拿大、西班牙和美國採取這種路線;2)閉式循環:閉式核燃料循環是指回收乏燃料中的鈾、 鈈等易裂變材料以及可以利用的次錒系元素等,易裂變材料再加工製造成核燃料元件,其他放 射性核素作為廢物最終處置。中國、法國、英國、俄羅斯、日本、印度採取該技術路線。在《核 電中長期發展規劃(2005-2020 年)》中,我國再次重申了核燃料閉式循環和乏燃料後處理的 政策。

目前世界上大多數乏燃料並沒有採取循環而是採取暫時儲存的方式。一般核電站都配有乏 燃料貯存水池,隨著機組運行週期增加,水池會達到存放上限,因此離堆貯存是保證核電站連 續運行的重要環節。目前,我國僅有年處理能力約50 噸的乏燃料中試廠,中法合建的800 噸/ 年後處理大廠預計到2030 年才能實現投運,閉式循環的處理能力仍然很低,暫時儲存是目前 主要解決方式。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

"

(登陸未來智庫 「鏈接」 獲取本報告及更多卓越報告。)

一、需求仍存空間,核電優勢明顯

(一)相對優勢顯著,佔比提升空間大

人均用電量偏低,電力需求仍有提升空間。近年來隨著 GDP 增長放緩,我國用電增速下 移。但從人均用電量的角度來看,受到經濟發展階段的影響,我國 2017 年僅達到 4537.6 度/ 人,遠低於美國(11875.7)、韓國(10061.6)、法國(7155.5)等發達國家。5G、泛在物聯網 的推廣以及新能源車、智能家電的普及將進一步催生電力需求。中遠期看,我國電力需求仍有 較大提升空間。

核電利用率維持高位,遠優於其他能源。核電具備基荷電源屬性,高效、穩定、環保。 近5 年我國核電機組平均利用小時數高達7305 小時。BP 數據顯示,2017年我國一次能源消費 中核電佔比僅為1.8%,與世界平均水平4.4%仍存較大提升空間。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

(二)產業鏈脈絡清晰,核島龐雜精密

核電產業鏈按照上中下游來劃分,可分為上游鈾礦開採加工、燃料元件製造及核燃料循環,中游設備製造,下游核電站設計、土建、安裝、調試及運營。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

(三)細分領域龍頭受關注度高

源於安全性考量,核電產業鏈上游、下游基本由國企壟斷;中游設備製造環節精細多樣、 技術壁壘高、附加值大,由國企主導,細分領域民企活躍,市場關注度高。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

二、核電重啟,景氣上行

(一)密集投產利好核電運營商

機組密集投產,三代核電商運拉開帷幕。2018 年至今,有 9 臺機組相繼投產,容量達到 1117.4 萬千瓦(總裝機達到4698.1 萬千瓦),其中包括 AP1000全球首堆三門核電站 1 號機組。 本輪投產機組多采用三代技術,順利運轉初步驗證了其安全性,為規模化建設打下基礎。

在建機組推進順利。目前我國已經獲得核准的在建電站有 10 臺機組,容量為 1110.8 萬千 瓦,其中 7 臺三代,2 臺二代加,1 臺四代。在建機組的大部分設備已交貨,進入最後的安 裝、調試階段。

兩大運營商增長可期。目前中國核電商運機組 21 臺,裝機容量 1909.2 萬千瓦,在建 4臺,容量 448.2 萬千瓦,在建/商運的比例達 23.9%。中廣核電力商運機組 23 臺,裝機容量2538.9 萬千瓦,在建 5 臺,容量 611 萬千瓦,在建/商運的比例達 25%。

剛性成本模式,“現金牛”屬性突出。核電項目前期投入昂貴,導致折舊成本較高。一般 而言,項目投產後,折舊在運營商的營業成本中佔比接近40%,而火電僅達 15%左右。因此, 核電運營商具備現金流充沛的特點。以中國核電(601985.SH)為例,2013-2018 年公司經營 活動現金淨流量與歸屬淨利潤的比例在 150%-300%之間波動。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

作為“現金牛”代表,水電龍頭長江電力的投資價值已經得到了市場的普遍認可。通過股價覆盤,我們總結出獲得超額收益的四大驅動因素:1)裝機增長預期;2)逆週期特性:下行 週期時,運營屬性穩定、股息率高;3)投資偏好變化,包括投資者結構變化(外資佔比);4) 類債屬性:利率下行時,無風險收益率降低,相對配置價值提升,同時財務費用減少,業績增 長。核電運營商亦具備長江電力的以上特性,中長期配置價值優異。

(二)核准開工推動設備招標提速

根據國家能源局規劃,到 2020 年我國將實現 5800 萬千瓦投運、3000 萬千瓦在建的目標。 核電在 2016-2018 經歷三年“零審批”階段,“十三五”規劃恐難以完成,後續機組開工需求 迫切。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

2019 年 7 月 25 日,國家能源局召開新聞發佈會,分析上半年能源形勢,明確山東榮成、 福建漳州和廣東太平嶺核電項目已核准開工。2019 年 7 月 26 日,中國核電發佈公告稱,漳州 核電已獲准正在進行施工前準備工作。2019 年核電已迎復甦期,我們預計下半年項目開工進 度有望加速,今年國內市場有望核准開工 6-8 臺機組。

長週期設備商率先得益,短週期設備拐點將至。按照生產時間是否大於一年,核電設備 可劃分為長週期和短週期設備。前者包括核島和常規島(除閥門)的主要設備,後者包括閥門、 鋯管、暖通系統、儀控系統等。一般情況下,核電站得到能源局允許開展前期工作的批覆後就 可以啟動長週期設備的招標工作;在安全殼穹頂吊裝(FCD 後 24 個月)前後,實現長週期設 備的集中供貨;短週期設備招標相對滯後,一般與開工進度同步。

(三)“走出去”提升國際影響力

“一帶一路”延伸新觸角。根據中廣核統計,“一帶一路”沿線中,有28 個國家計劃發 展核電,規劃機組 126 臺總規模約1.5 億千瓦。以三代機組平均造價 1.6 萬元/千瓦預估,市場 總量約 2.4 萬億元。受政治、經濟、軍事等因素影響,中國核電企業在“一帶一路”所佔的市 場份額難以估計。但不可否認的是,核電出海已成為未來我國核事業發展的重要驅動力。目前,

我國主要核電集團均參與了核電“走出去”戰略,積極開拓海外市場。

“華龍一號”、CAP1400 雙輪驅動。核電出口的必要條件是擁有自主知識產權。在三代 核電主流堆型中,AP1000 技術屬於美國西屋公司所有;“華龍一號”是由中核與中廣核自主 研發;雖然 CAP1400 是在 AP1000 基礎上升級改進的,但已突破 135 萬千瓦等級上限,也擁 有了自主知識產權。

中國核電集團“走出去”進展順利。中核集團已與阿根廷、英國、巴基斯坦等近20 個國 家達成了合作意向:2017年 5 月,與阿根廷核電公司簽署了關於阿圖查核電站 3 號、4 號機組 的總合同;2017年 11 月,和巴基斯坦原子能委員會簽署恰希瑪 5 號機組商務合同;2019 年 6 月,完成了在巴基斯坦境內的首個境外“華龍一號”核反應堆外部安全殼穹頂的建造工作,卡 拉奇項目計劃於2020 年底完工。

中廣核集團覆蓋範圍更廣。中廣核集團與捷克能源集團簽訂協議,將在核能領域展開合 作;與羅馬尼亞國家核電公司簽署了切爾納諾德核電三號、四號機組全壽命期框架協議;和法 國電力集團將共同投資興建的英國欣克利角核電項目。此外,中廣核集團還與合作伙伴一起開 拓了歐洲、中亞、東南亞的核能市場。

三、核電設備商率先受益

(一)核級設備護城河深、利潤率高

我國核電站主要由三大系統構成:核島、常規島及輔助系統。核島是整個核電站的核心, 負責將核能轉化為熱能,是核電站所有設備中工藝最複雜、投入成本最高的部分。常規島利用 蒸汽推動汽輪機帶動發動機發電。輔助系統(BOP)主要包括數字化控制系統、暖通系統,保 障核電站平穩運行。

一般而言,核電站投資中設備、基建和其他投資的比例分別為50%、40%和10%,設備投資 佔比近半成。以三代機組平均造價1.6 萬元/千瓦測算,每臺百萬級核電機組總投資額約160 億元,其中設備投資約80 億元。我們認為,未來核電市場將迎來動態的、持續的釋放過程, 假設每年推進6-8 臺機組,年均設備市場容量有望達到480-640 億元。

核級設備護城河深:1)技術方面,核級設備需要耐輻射、耐高溫,對安全性、可靠性的 要求高;2)資質方面,企業生產核級設備需要獲得民用核電的設計製造資質,其中核一級、 二級資質獲取難度更大;3)資金方面,核級設備的供貨週期較長,對企業現金流造成壓力。

核島設備毛利率豐厚。總體來看,由於技術壁壘高,核島設備毛利率豐厚,核心關鍵設 備的毛利率可以超過45%,其中主管道和堆內組件的毛利率分別可達到60%、50%左右。而常規 島設備由於技術壁壘相對較低,競爭較激烈,毛利率一般在10%左右。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

(二)國企主導,民企活躍

核電主設備國企主導,細分領域民企活躍。核電主設備技術壁壘高、建設週期長、投入 大,市場主要被東方電氣、上海電氣、哈電集團和中國一重等大型國企壟斷。在大型鑄鍛件和 關鍵零部件等細分行業,憑藉雄厚的研發實力、有效的激勵機制和靈活經營,優秀民營企業積 極參與,成功進駐部分主設備製造領域,譬如生產主管道的臺海核電、蒸汽發生器用U 型管的 久立特材、核級蝶閥及球閥的江蘇神通、控制棒驅動機構的浙富控股等。

1、壓力容器

重要安全屏障,無法更換。反應堆容器(反應堆壓力殼)是指安置核反應堆的密閉容器, 承受反應堆的巨大運行壓力。容器內部主要包含由核燃料元件等組成的放射性活性區以及高溫 高壓的反應堆冷卻劑。壓力容器是冷卻劑的主要壓力邊界,也是防止放射性裂變產物逸出的第 二道屏障。它是核電站無法更換的關鍵主設備之一,承擔著極其重要的安全屏障作用。

重型鍛件質量標準嚴苛。以 AP1000 為例,壓力容器由 13 個大鍛件組焊而成,包含整體 頂蓋、上筒體、下筒體、過渡段、底封頭、4 個進口接管、2 個出口接管以及 2 個直接安注接 管。AP1000 反應堆壓力容器的上封頭和頂蓋法蘭為一體化鍛造,其難度在於大尺寸鍛件生產。 堆芯區鍛件斷裂韌性需要滿足堆芯 60 年設計壽命的嚴苛要求。

中國一重自主研發了我國首臺完全擁有自主知識產權的百萬千瓦級核反應堆壓力容器制 造技術,掌握了二代加和三代核電大型鑄鍛件和設備製造技術。公司為中核集團提供了包括巴 基斯坦恰希瑪、福建福清、浙江秦山等核電站的反應堆壓力容器;與中廣核集團的合作始於2006 年的紅沿河1 號機組,先後為其提供了多臺百萬千瓦級反應堆壓力容器。中國一重在核 反應堆壓力容器製造領域佔有絕對優勢,實現了自主化和批量化的先進製造。

2、主管道

高標準一體化鑄造,技術難度大。核島一回路主管道是連接反應堆一次冷卻劑系統主要 設備的管道,由直管段、彎頭和主管道上的接管組成。反應堆至蒸汽發生器之間的管道稱為熱 段,蒸汽發生器至主泵之間的稱為過渡段,主泵至反應堆之間的稱為冷段。主管道是包容反應 堆冷卻劑重要的壓力邊界,屬於核安全一級、抗震I 類設備。主管道的製造難度高:1)高壓 高輻射工作環境對管件性能提出高要求;2)三代機組要求將結構複雜的主管道一體化鑄造, 以減少焊縫處的管道腐蝕,相對於二代加的分段鑄造,製造難度再上臺階。

臺海核電頭角崢嶸。目前國內的核電主管道供應商主要有臺海核電、二重重裝、渤船重 工、吉林中意、東方電氣、三洲核能等。其中,臺海核電已經取得了二代主管道生產所需的全 部製造許可和三代主管道及泵閥鑄件的製造許可,先後研發二代加主管道奧氏體鑄鋼材料、三 代主管道 RCC-M,掌握了三代主管道全流程製造技術,涵蓋華龍一號、AP1000、CAP1400 等國內主流技術路線。

3、蒸汽發生器

連接一二回路的核心樞紐。核電站的內部通常包含一回路系統和二回路系統,核燃料在 反應堆內發生裂變而產生大量熱能,高溫高壓的一回路冷卻水把熱能帶出反應堆,並在蒸汽發 生器內把熱量傳給二回路的水,使它們變成蒸汽推動汽輪機帶動發電機發電。其中,蒸汽發生 器與核島一回路中的壓力容器相連,通過其中的 U 型管將熱量傳遞給二回路。因此,具有放 射性的一回路液體被蒸汽發生器隔離,使得二回路蒸汽不帶放射性,構成了一道防護屏障。

結構、性能要求極高。U 型管是蒸汽發生器中的核心部件,兼具傳熱和隔離的作用,對 其技術要求極高:1)結構上為提高傳熱效率,要求 U 型管外徑較窄(17.48mm)、管壁較薄(1.01mm);2)惡劣工況對抗壓、抗震、抗輻射能力提出高要求;3)穩定工作 60 年。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電用 U 型管長期依賴進口。U 型管經歷了四個階段的技術迭代,目前 Inconel 690 憑藉 高強度、高抗腐蝕、易加工成為主流選擇。U 型管的技術門檻極高,基本被法國的 Valinox、 日本的 Sumitomo 和瑞典的 Sandrik 三家公司壟斷。

國產實現飛躍。目前寶銀特鋼與久立特材已經獲得了核I級熱交換器傳熱管生產資質, 實現了Inconel 690 U 型管的國產化。寶銀特鋼與中國核動力研究設計院聯合,久立特材與上 海核工程研究設計院攜手,分別對接蒸汽發生器廠商東方電氣與上海電氣,簽訂了三代核電示 範工程的 U 型管供貨合同。

4、閥門

使用量大,門類眾多。核電閥門是核電站建設中使用數量較多的介質輸送控制設備,它 連接核電站眾多系統,發揮著截止、調節、導流、防逆流、穩壓和分流等作用。一座設計兩臺100 萬千瓦機組的核電站需要各類閥門 3 萬臺,數量佔比較大的包括截止閥、隔膜閥、球閥、 止回閥和蝶閥等。

工況複雜,維修費用佔比大。核電閥門的工作環境複雜,不僅要考慮介質中雜質的汙染、 環境溫度、溼度、放射性、電壓波動等因素,還要保證其在正常、異常、應急和事故四種工況 下均能正常工作。由於閥門用量大、分佈面廣且技術要求高,每年核電閥門檢修費用約佔總檢 修費用的 50%以上。

高端、進口閥門價格昂貴。核島和常規島中許多重要的核級、非核級閥門,如先導式安 全閥、主蒸氣隔離閥、調節閥等的技術和市場均被髮達國家的知名企業壟斷,價格十分昂貴。 以福清核電站為例,使用的進口閥門數量是國產閥門的約 1/30,但總價是國產閥門的 1.4 倍; 核I級進口閥門數量是核I級國產閥門數量的 2/5,但總價接近後者的 3.6 倍。

國產化程度逐步提高。我國的核級閥門研發始於 20 世紀 60 年代,目前已達到 70%-80% 的國產化程度。目前國內企業已能夠自主生產所有非核級閥門和核III級閥門、大部分核II級閥門以及少量核I級閥門。

核I級市場外商主導,民企有所突破。目前核I級閥門主要來自進口,主要供貨商有法 國萬納託、美國泰科、加拿大維蘭等。國外生產商掌握完備、先進的研發、設計、生產和檢測 維修等一系列技術,能夠為核電站提供配套服務。而國內具備核級閥門生產資質的企業中,僅 有中核蘇閥、上海良工、大連大高、上海閥門廠、應流股份等少數企業能生產核I級閥門,且 與外商相比產品較單一。

核II、III級市場民企活躍。核II、III級閥門國產化程度較高,細分領域內湧現出一批掌 握核心技術、具備規模生產能力的優質企業:1)江蘇神通:佔據國內在建核電項目的核級蝶 閥、球閥超過 90%的市場份額,基本覆蓋國內所有核電建設項目;2)大連大高:為紅沿河一 期、海陽 3、4 號機組和石島灣示範工程等提供止回閥、截止閥和爆破閥等,可生產的閥門類 型達 20 大類、500 多個型號;3)紐威股份:與中廣核合作,承接陽江、防城港、台山核電站 的閘閥、截止閥和止回閥訂單,技術背景雄厚。

5、主泵

核電站一回路的關鍵設備。在一回路系統中,主泵用於驅動冷卻劑在反應堆冷卻劑系統 內循環流動,連續不斷地把堆芯中產生的熱量傳遞給蒸汽發生器二回路給水。主泵是核電運轉 控制水循環的關鍵,也是核島主設備裡唯一轉動的設備,設計難度最大、週期最長的一級設備。 因此,主泵就像是核島的“心臟”,至關重要。目前存在軸封泵和屏蔽泵兩種主流技術路線, 難度集中在水力設計和長期運行穩定性的考核。

以往核電主泵一直被國外壟斷,目前世界上具有設計製造核主泵能力的廠商主要有美國 西屋/EMD、日本三菱、法國法瑪通/熱蒙、德國 KSB、奧地利 Andritz、俄羅斯 ASE/烏克蘭 SUMY 和美國 Flowserve。

通過不懈努力,核電主泵正在逐步實現國產化。2005 年,東方電氣集團和法國阿海琺集 團合資成立東方阿海琺核泵有限公司,引入法國100D 軸封式主泵,用於國內 CPR 項目;2008 年,沈鼓集團、哈電集團引入 AP1000 屏蔽泵技術,主要用於國內 AP、CAP 項目;2008 年 6 月,上海電氣集團與德國 KSB 成立合資公司。目前我國已經擁有 M310 主泵的自主知識產權。

6、堆內構件

反應堆核心設備,承擔重要功能:1)精確定位和支承核燃料組件,正確引導反應堆控制 棒進行核反應啟動、停止和功率調整;2)為反應堆溫度測量、中子通量測量提供正確通道,建立反應堆合理的水流通道;3)有效屏蔽堆芯內迸發出來的中子和γ 射線對外界材料的輻照 損傷,極大地延長了壓力容器的使用壽命。

種類繁雜,數量多,結構精細。堆內構件具有零件種類數量多、結構形式複雜、尺寸精 度要求高、焊接變形控制難度大等特點,是集精密加工、精密焊接、精密裝配、精密檢測於一 體的大型複雜設備。“華龍一號”堆內構件高度達11.03 米,最大直徑4.18 米,重約160 噸, 由236 類、13487 個零件組成。

中國製造登上國際舞臺,兩大動力逐鹿未來市場。根據中核集團官網,“華龍一號”堆內 構件滿足國內和國際最先進的核電法規標準,具備完整自主知識產權。2017 年東方電氣一舉 中標四臺“華龍一號”核電機組堆內構件項目。2018年上海電氣完成了全球首臺“華龍一號” 福清 5 號和海外首臺卡拉奇 2 號的堆內構件交付工作,進一步鞏固了該領域的技術領先地位。

7、控制棒驅動機構

直接影響反應堆正常運行及安全性能。控制棒驅動機構是堆芯組件的關鍵元件,位於反 應堆壓力容器頂蓋內,與控制棒組件連接,通過以一定次序對三個電磁線圈通電,實現控制棒 組件的插入和提升,從而控制堆芯平均溫度,以達到反應堆安全啟動,調節反應堆功率和停堆 的目的。

精密性高,穩定性強。控制棒驅動機構承擔著反應堆的啟動、功率調節、保持功率、正 常停堆和事故停堆等功能。由於其運行工況惡劣性、機械配合運行的精密性和機電配合的複雜 性,之前僅有美國、法國等少數幾個國家掌握設計與製造關鍵技術。

二代加、三代均已實現國產化。2001 年,中國核動力院針對秦山二期核電站設計出 ML-A 型控制棒驅動機構。隨後,可應用於二代加的 ML-B 型問世,但所使用的驅動杆、鉤爪組件等 18 種 1362 個零件仍需進口。2015 年,中廣核掌握了適用於 12 英尺和 14 英尺燃料組件的控制 棒驅動機構的關鍵技術,實現了該設備在百萬千瓦機組的完全自主化和國產化。

三足鼎立。上海電氣進入市場較早,為大部分二代堆型供貨,並聯合上海核工院率先實 現AP1000控制棒驅動機構的製造。東方電氣自 2007 年開始著手研發,2012 年與中廣核合作 為紅沿河一期等供貨。浙富控股進入市場較晚,其 ML-B型三代壓水堆核電控制棒驅動機構擁 有發明專利。公司是“華龍一號”控制棒驅動機構的唯一供應商。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

四、乏燃料處理市場方興未艾

(一)核燃料對外依存度高

鈾資源的開採、加工、供應是發展核燃料的前提。核燃料是指含有易裂變核素,能夠在 反應堆內實現自持鏈式核裂變反應的物質。目前核電站使用的核燃料主要是鈾235,純度需達 到 3%(天然鈾中含量僅為 0.71%)。

哈薩克斯坦、加拿大、澳大利亞是鈾資源的主要存量和生產量大國。從鈾資源的存量來 看,2017 年世界鈾資源存量為 59.89 萬噸,排名前三的是澳大利亞、哈薩克斯坦、加拿大,佔 比分別達到 30%、14%、8%。中國鈾資源存量為 29.04 萬噸,佔比 5%,排名第 7。從鈾資源 的生產量來看,2017 年世界鈾資源生產量為 5.95 萬噸,排名前三的是哈薩克斯坦、加拿大、 澳大利亞,佔比分別為39%、22%、10%。中國鈾資源生產量為 1885 噸,佔比 3%,排名第 8。

我國鈾資源對外依存度超過70%。我國鈾資源大部分屬於非常規鈾,不僅品位低、埋藏深, 且開採成本昂貴,因此需要海外進口,主要國家有哈薩克斯坦、烏茲別克斯坦、加拿大、納米 比亞、尼日爾和澳大利亞。2017 年我國鈾資源對外依存度高達77%,並常年維持在70%以上。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

從事核燃料相關業務的企業十分有限。我國僅有3 家獲得經營許可及牌照從事天然鈾進 口及貿易並提供核相關服務的實體,分別為中廣核集團下屬的鈾業公司、中核集團下屬的原子 能公司和國家電投集團下屬的國核鈾業公司。僅有中核集團下屬的原子能公司、中核建中核北 方核燃料元件公司等少數幾家公司獲權從事商用鈾轉化及濃縮業務以及核料組件加工服務。

我國正在積極解決鈾資源依存度高的問題。國家方面,我國政府加強國際合作,與周邊 國家構建合作框架;鼓勵技術升級,利用新技術尋找鈾礦床;構建信息化平臺,建立鈾礦數字 化基礎數據庫。企業方面,篩選全球優質鈾資源項目,尋找潛在投資機會;創新升級勘探、開 採技術。

(二)乏燃料市場處於早期發展階段

乏燃料含有大量放射性物質,必須妥善處理。核燃料在堆內經中子轟擊發生核反應後產 生乏燃料,其鈾含量降低,無法繼續維持核反應,經一定時間從堆內卸出。

近年來乏燃料處理技術不斷實現突破。2010 年 12 月,由我國自主設計與建造的動力堆乏 燃料中間試驗廠熱調成功,標誌著我國初步掌握了後處理核心技術。2013 年,中核集團與法 國阿海琺(原屬於法國法瑪通)簽署了年處理量800 噸的乏燃料商業處理-再循環工廠合作項 目,預計於 2030 年投產。2015 年 9 月,中國原子能科學研究院核燃料後處理放化綜合實驗設 施首次熱實驗順利完成,成功獲得鈾鈈產品,為後續技術提升提供了重要保障。

後處理市場處於早期發展階段。2010 年我國建立了核電站乏燃料處理處置基金制度。2014 年國家原子能機構印發了《核電站乏燃料處理處置基金項目管理辦法》,對運行5 年以上核電 的上網電價徵收0.026 元后處理處置基金。雖然獲得資金支持,但目前我國後處理技術與國際 先進水平尚有顯著差距,不具備自主建造大型商用後處理廠的實力。

(三)近看離堆貯存,遠看閉式循環

閉式循環是我國的最終選擇。目前世界上的核燃料循環主要存在兩種技術方向:1)一次 通過式:直接將乏燃料作為放射性廢物進行管理,經過包裝後,直接進行深地質處置。瑞典、 加拿大、西班牙和美國採取這種路線;2)閉式循環:閉式核燃料循環是指回收乏燃料中的鈾、 鈈等易裂變材料以及可以利用的次錒系元素等,易裂變材料再加工製造成核燃料元件,其他放 射性核素作為廢物最終處置。中國、法國、英國、俄羅斯、日本、印度採取該技術路線。在《核 電中長期發展規劃(2005-2020 年)》中,我國再次重申了核燃料閉式循環和乏燃料後處理的 政策。

目前世界上大多數乏燃料並沒有採取循環而是採取暫時儲存的方式。一般核電站都配有乏 燃料貯存水池,隨著機組運行週期增加,水池會達到存放上限,因此離堆貯存是保證核電站連 續運行的重要環節。目前,我國僅有年處理能力約50 噸的乏燃料中試廠,中法合建的800 噸/ 年後處理大廠預計到2030 年才能實現投運,閉式循環的處理能力仍然很低,暫時儲存是目前 主要解決方式。

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

核電深度研究報告:曙光已現,銳者當先

貯存壓力日益增長,離堆儲存市場體量龐大。核電站的服役年限一般在40 至60 年,在 堆貯存水池的設計容量一般按10 至20 年乏燃料卸出量考慮,乏燃料在堆貯存5 年後可以外運、 離堆貯存和後處理。一個百萬千瓦級壓水堆每年產生乏燃料約18.8 噸,按照2020 年5800 萬 千瓦容量計算,卸出乏燃料將超過1000 噸,累計貯存量超過萬噸。

我國政府高度重視核廢料的妥善處置,目前核電後處理已被明確列入“十三五”規劃綱 要,上升至國家戰略地位。《核安全法》草案也再次強調核廢料處理問題,同時相關產業政策 的落地,也將助力產業鏈的崛起。乏燃料市場主要包涵設計、設備、運輸儲存環節。

五、投資建議

雖然近年用電增速隨著 GDP 增長放緩而有所下移,但從人均用電量的角度來看,我國電 力需求仍有較大提升空間。5G、泛在物聯網的推廣以及新能源車、智能家電的普及將進一步 催生電力需求。憑藉基荷電源屬性,且高效、穩定、環保,核電機組利用率常年維持高位, 盈利水平得到保障。

2018 年至今,我國有 9 臺核電機組相繼投產,容量達到 1117.4 萬千瓦(總裝機4698.1 萬 千瓦),其中包括 AP1000全球首堆三門核電站1 號機組。機組密集投產,三代核電商運拉開 帷幕。本輪投產機組多采用三代技術,順利運轉初步驗證了其安全性,為規模化建設打下基礎。

目前我國已經獲得核准的在建電站有 10 臺機組,容量為 1110.8 萬千瓦,其中 7 臺三代, 2 臺二代加,1 臺四代。在建機組的大部分設備已交貨,進入最後的安裝、調試階段。在建機 組推進順利,兩大運營商增長可期。中國核電在建/商運的比例達23.9%,中廣核電力在建/商 運的比例達 25%。

核電項目前期投入昂貴,導致折舊成本較高。因此,核電運營商具備現金流充沛的特點。 作為“現金牛”代表,水電龍頭長江電力的投資價值已經得到了市場的普遍認可。我們認為核 電運營商亦具備類債、逆週期等屬性,中長期配置價值優異。

我國核電在 2016-2018 經歷了三年“零審批”階段,“十三五”規劃恐難以完成,後續機 組開工需求迫切。根據國家能源局近期召開新聞發佈會,2019 年上半年山東榮成、福建漳州 和廣東太平嶺核電項目已核准開工。核電已迎復甦期,我們預計下半年項目開工進度有望加 速。

長週期設備商率先得益,短週期設備拐點將至。一般情況下,核電站得到能源局允許開 展前期工作的批覆後就可以啟動長週期設備的招標工作;在安全殼穹頂吊裝(FCD 後24 個月) 前後,實現長週期設備的集中供貨;短週期設備招標相對滯後,一般與開工進度同步。

“一帶一路”沿線中,有 28 個國家計劃發展核電,規劃機組 126 臺總規模約 1.5 億千瓦。 以三代機組平均造價 1.6 萬元/千瓦預估,市場總量約 2.4 萬億元。受政治、經濟、軍事等因素 影響,中國核電企業在“一帶一路”所佔的市場份額難以估計。但不可否認的是核電出海已 成為未來我國核事業發展的重要驅動力。擁有自主知識產權的“華龍一號”、CAP1400 雙輪 驅動。

綜上所述,我們認為,未來我國核電市場將迎來動態的、持續的釋放過程,假設每年推進 6-8 臺機組,年均設備市場容量有望達到 480-640 億元。國內籌建項目充足,海外“走出去” 進展順利。核電市場空間廣闊,對設備供應商的業績貢獻形成有力支撐。核島設備護城河深, 毛利率豐厚;國企主導,細分領域民企活躍。另一方面,憑藉裝機增長以及逆週期防禦屬性, 核電運營商具備中長期配置價值。此外,我國乏燃料市場方興未艾,近看離堆貯存,遠看閉 式循環。我國政府高度重視核廢料的妥善處置,相關產業政策的落地或將助力產業鏈的崛起。

(報告來源:中國銀河證券)

登陸未來智庫www.vzkoo.com獲取本報告及更多卓越報告。

立即體驗請點擊:「鏈接」

"

相關推薦

推薦中...