核電設(shè)備行業(yè)研究：AI需求催化全球核電重啟，國內(nèi)定調(diào)積極有序
根據(jù)Gartner預(yù)測，預(yù)計到2027年，數(shù)據(jù)中心僅用于運行AI優(yōu)化服務(wù)器的電力需求將達到500太瓦時/年，是2023年水平的2.6倍。 微軟、谷歌、亞馬遜、Meta等科技公司紛紛押注核能。AI催生對電力的巨大需求，數(shù)據(jù)中心需要全天候的電力供應(yīng)，核能作 為高效、清潔、穩(wěn)定的能源成為重要選擇。SMR等新技術(shù)有望受益于AI帶來的能源需求提升。
全球：2000-2023年核電發(fā)電量CAGR約0.2%
2000-2023年全球核電發(fā)電量CAGR約0.2%。1965至1980年，全球核電經(jīng)歷快速發(fā)展時期，增速約25%；1979年美國三里島 核電廠事故和1986年蘇聯(lián)切爾諾貝利核電廠事故對世界核電的發(fā)展產(chǎn)生了重大影響，核電進入緩慢增長階段，1981-2023年核 能發(fā)電CAGR約3%。 2023年核能占全球能源發(fā)電量約9%，次于化石能源62%、水電15%。
全球：核電在“法、美、中”發(fā)電量占比分別為65%、18%、5%
全球部分國家的能源結(jié)構(gòu)：美國（59%）、日本（69%）、中國（65%）、俄羅斯（64%）以化石能源為主；法國核電占比 65%；加拿大水電占比58%。（括號內(nèi)為發(fā)電量占比） 全球核電產(chǎn)業(yè)加速回暖。日本產(chǎn)業(yè)省正在修訂新版基本能源計劃草案：到2040財年，日本核能在電力結(jié)構(gòu)中的占比達到20% 左右，可再生能源（如太陽能、風能等）占比將提升至40%至50%。俄羅斯計劃在2042年前建設(shè)2800萬千瓦核電裝機容量。
中國核電：跟隨、模仿、引領(lǐng)
核電政策梳理：核準轉(zhuǎn)向積極、安全、有序
2019年，核電項目核準重啟，標志著政策從謹慎控制轉(zhuǎn)向積極支持。中國核電政策以“積極、安全、有序”為核心，明確核電在 清潔能源中的重要地位，助力“雙碳”目標。政策支持自主三代技術(shù)（如“華龍一號”）規(guī)�；ㄔO(shè)，強化核安全監(jiān)管，完善法 規(guī)體系，確保核電高質(zhì)量發(fā)展。
國內(nèi)：2024年以來，國內(nèi)核電投資完成額保持較高增速
2013-2023年，國內(nèi)能源裝機增速：光伏（53%）>風電（37%）>核電（15%）。 核電基建投資完成額保持較高增速。2024年10月核電投資完成額累計同比為48.8%，而電源投資完成額累計同比僅8.3%。
國內(nèi)：預(yù)計到2035年核電占比將提升至約10%
核電占國內(nèi)能源發(fā)電量約5%。2024年11月數(shù)據(jù)披露，我國當前能源發(fā)電結(jié)構(gòu)：火電、風電、水電、核電，占比分別為69%、 11%、11%、5%。 據(jù)中國核能行業(yè)協(xié)會預(yù)測到2035年，國內(nèi)核電占比將提升到10%左右，達到目前全球平均水平。
核電設(shè)備：機組核準加速，交付高峰將至
核電設(shè)備由核島設(shè)備、常規(guī)島設(shè)備、BOP（輔助設(shè)備）構(gòu)成
核島主設(shè)備核心產(chǎn)品由國企壟斷，民企布局部分零部件及輔助設(shè)備。國內(nèi)已形成以上海電氣、東方電氣、哈電集團三大核電設(shè)備 制造集團為主體，中國一重、二重和上重為主的大型鍛件和反應(yīng)堆容器制造集團，以及其他配套設(shè)備供應(yīng)商的供應(yīng)格局。民企主 要布局細分零部件，如閥門、乏燃料運輸?shù)取?br />核島主設(shè)備：核電站反應(yīng)堆壓力 容器、蒸汽發(fā)生器、穩(wěn)壓器、堆 內(nèi)構(gòu)件、控制棒驅(qū)動機構(gòu)等，主 要幾乎由上海電氣、東方電氣、 哈爾濱電氣、中國一重等國企包 攬。常規(guī)島設(shè)備：汽輪機、發(fā)電機、 汽水分離再熱器等，主要參與方 為上海電氣、東方電氣、哈爾濱 電氣等。 BOP（輔助設(shè)備）：供熱通風與 空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)(HVAC系統(tǒng))、排水 系統(tǒng)等。
價值量：核島設(shè)備價值量高，占核電設(shè)備投資額過半
核島設(shè)備投資額占核電設(shè)備投資額比重過半。核電設(shè)備投資額占核電站建設(shè)總投資額比重約50%，核電設(shè)備包括核島設(shè)備、常規(guī) 島設(shè)備以及BOP（輔助設(shè)備），占比分別為64%、21%、15%。
成本端：批量化后，三代核電技術(shù)機組造價有望下降
國產(chǎn)化率：從大亞灣核電站的1%提升至“華龍一號”的95%以上，實現(xiàn)了從技術(shù)引進到自主創(chuàng)新的跨越。我國第四代核電石島 灣高溫氣冷堆示范工程設(shè)備國產(chǎn)化率已達到 93.4%。 單位造價：二代改進型機組約為13,000元/千瓦，三代首批機組為16,000-20,000元/千瓦，批量化后有望降下降。
主要環(huán)節(jié)毛利率：核島零部件毛利率最高
從毛利率看，核島零部件（約40-50%）、核電運營商（約40-45%）、核島設(shè)備（約30-35%）、常規(guī)島設(shè)備（約5-10%）、施 工建設(shè)（約10%）。 將核島和常規(guī)島的主設(shè)備的毛利率進行比較，堆內(nèi)構(gòu)件的利潤率最高，高達61%，主泵、鑄鍛件、 汽輪機、蒸汽發(fā)生器的毛 利率分別為40%、38%、30%、28%。
核電站建設(shè)周期：FCD之后2-3年設(shè)備交付進入高峰
大型核電項目具有建設(shè)施工期長、安全要求高、施工技術(shù)復(fù)雜、施工成本高等特點。單臺核電機組的建設(shè)周期約為60個月，關(guān)鍵 環(huán)節(jié)包括工程設(shè)計、設(shè)備制造、工程建設(shè)、項目管理、營運管理等方面。
市場空間：預(yù)計“十五五”期間，核電設(shè)備年均市場空間約千億
根據(jù)前文分析，我國將保持每年10臺以上核電機組的核準速度，假設(shè)“十五五”期間，每年核準數(shù)為10臺，單臺核電機組價值量 約180-200億。據(jù)此測算，預(yù)計“十五五”期間，核電設(shè)備年均市場空間約千億，常規(guī)島設(shè)備約209億，輔助設(shè)備約190億。
三代核電技術(shù)——“華龍一號”已批量化建設(shè)
“華龍一號”產(chǎn)業(yè)鏈已帶動5400多家上下游企業(yè)協(xié)同發(fā)展，全面實現(xiàn)核島主設(shè)備、核二三級泵等400多項關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化，不 斷提升我國核電產(chǎn)業(yè)競爭力。 中廣核共有7臺“華龍一號”核電機組主體工程正在建設(shè)，包括寧德5號機組、太平嶺1、2號機組、三澳1、2號機組、陸豐5、 6號機組批量化建設(shè)穩(wěn)步推進。
未來核電：第四代核反應(yīng)堆、SMR、核聚變等
典型四代堆型為快中子堆、熱中子堆
世界核電技術(shù)的發(fā)展可以劃分為四代，第四代核能系統(tǒng)的發(fā)展目標是增強能源的可持續(xù)性，核電廠的經(jīng)濟競爭性、安全和可靠 性，以及防擴散和外部侵犯能力。6種四代堆型：快中子堆（氣冷快堆、鉛冷快堆、鈉冷快堆）、熱中子堆（熔鹽反應(yīng)堆、超臨界 水冷堆、超高溫氣冷堆）。
四代核電：“全球首堆”石島灣高溫氣冷堆并網(wǎng)發(fā)電
我國在第四代核電技術(shù)在研發(fā)和應(yīng)用領(lǐng)域達到世界領(lǐng)先水平。華能石島灣高溫氣冷堆核電站示范工程，是國家科技重大專項之 一，于2023年12月6日完成168小時持續(xù)運行考核，標志著世界上第一座模塊式高溫氣冷堆核電站正式投入商業(yè)運行。 石島灣高溫氣冷堆示范工程是中國具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的國家重大科技專項標志性成果，也是全球首座第四代核電站，該工程 裝機容量20萬千瓦，發(fā)電量足以滿足20萬戶家庭的用電需求。 高溫氣冷堆采用模塊式設(shè)計，具有固有安全性好、發(fā)電效率高、環(huán)境適應(yīng)性強、用途廣泛等優(yōu)點，可實現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)，提供300℃- 500℃的高參數(shù)工業(yè)蒸汽，是國際公認的第四代核電技術(shù)先進堆型，具有廣泛的應(yīng)用前景。
可控核聚變：未來能源，設(shè)備先行
一、AI催化下核聚變商業(yè)發(fā)電預(yù)期提速，資本市場融資屢創(chuàng)新高
1、隨著近年來高溫超導(dǎo)技術(shù)的成熟，聚變實驗堆成本與建設(shè)周期大幅降低，疊加AI對聚變裝置設(shè)計和控制效率的提升，加快了可 控核聚變商業(yè)化落地的預(yù)期。 2、根據(jù)聚變行業(yè)協(xié)會（FIA）數(shù)據(jù)，截至2024年，全球私營核聚變公司積累融資額達71.2億美元，相比2023年增長15%，參與公 司總數(shù)達45家。
二、我國自上而下推動，政策支持、任務(wù)落實、新堆建設(shè)有望提速
1、國務(wù)院國資委明確可控核聚變?yōu)槲磥砟茉粗匾较�，國家自上而下推動，為可控核聚變產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。 2、我國通過參與ITER不斷完成技術(shù)突破、產(chǎn)業(yè)鏈整合，國內(nèi)新聚變實驗堆建設(shè)有望提速。
三、核聚變設(shè)備價值量占比較高，預(yù)計2023-2033年年均復(fù)合增速為26%
1）價值量拆分：聚變實驗堆：百億成本，主機設(shè)備（包括磁體、包層、真空室等）占比約30%，輔助系統(tǒng)占比約10%，電源占 比約15%，建筑占比約15%，其余項目支持、裝配、運維等占比約30%。聚變商業(yè)堆：千億成本，主機設(shè)備占比29%，電廠輔機 設(shè)備占比25%，電源、建筑占比17%，其他輔助系統(tǒng)占比29%。 2）市場空間：前期實驗堆為主，后期商業(yè)堆接力。參考核聚變私營企業(yè)/政府機構(gòu)數(shù)量、單堆設(shè)備費用占比、商業(yè)驗證預(yù)期完成 節(jié)奏，我們預(yù)計全球核聚變設(shè)備市場年均規(guī)模將從2021-2025年的208億元增長至2026-2030年的917億元、2031-2035年的21 72億元，2023-2033年年均復(fù)合增速26%。
可控核聚變：國內(nèi)民營資本紛紛入局
國內(nèi)可控核聚變投融資同樣逐漸升溫。能量奇點成立于2021年，是國內(nèi)第一家聚變能源商業(yè)公司，2022年能量奇點完成4億元人民 幣的首輪融資，2023年4月完成近4億元Pre-A輪融資，公司累計融資近8億元人民幣。2022年6月至今，星環(huán)聚能同樣也已完成兩 輪融資，融資額達數(shù)億元。翌曦科技于2022年9月完成5000萬元種子輪融資。此外，2023年5月，蔚澤晶潤及其募資方和關(guān)聯(lián)方、 皖能股份及皖能資本、合肥產(chǎn)投等共同出資成立核聚變公司聚變新能，注冊資本達50億人民幣。
