我國核電發(fā)展逐漸回暖
核電,清潔且高效的能源
核電站是利用原子核裂變提供熱能的熱電站。相比于常規(guī)的火電廠,核電廠 以核反應(yīng)堆代替了常規(guī)火電廠的鍋爐。核電站一般分為兩部分:利用原子核 裂變生產(chǎn)蒸汽的核島和利用蒸汽發(fā)電的常規(guī)島。以壓水堆核電站為例,核燃 料在反應(yīng)堆中通過核裂變釋放能量以加熱一回路的高壓水,隨后被加熱的一 回路的高壓水熱水通過蒸汽發(fā)生器將熱量傳遞給二回路的水,使其變成蒸汽。蒸汽隨后進(jìn)入汽輪機(jī),推動其旋轉(zhuǎn),將熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。汽輪機(jī)與發(fā)電機(jī) 相連,通過旋轉(zhuǎn)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子產(chǎn)生電能,將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能并輸入電網(wǎng)。整體流程的能量轉(zhuǎn)換是由核能轉(zhuǎn)換為熱能,熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,機(jī)械能再轉(zhuǎn) 換為電能。
核電以核燃料的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)為基礎(chǔ)。核反應(yīng)堆內(nèi)進(jìn)行的是核燃料的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是一種自持的核裂變過程,其工作原理基于鈾-235 這類易裂變核 素的特性。當(dāng)一個中子被加速并打入鈾-235 原子核時,會觸發(fā)核裂變反應(yīng), 使得原本的鈾-235 原子核分裂成兩個較小質(zhì)量的新原子核,同時釋放出巨 大的能量。在此過程中,除能量外,還會同時釋放出 2 至 3 個新的中子以及 其它射線。新產(chǎn)生的中子,如果足夠活躍,可以繼續(xù)與其它鈾-235 原子核發(fā) 生碰撞,引發(fā)更多的核裂變,從而產(chǎn)生更多的中子和能量。所以每一次裂變 不僅釋放能量,還為下一次裂變提供了中子,形成了一個自我維持的連鎖反 應(yīng),即鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。為了有效控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng),需要使用慢化劑將這些新產(chǎn)生的 快中子減速,以增加它們與鈾-235 原子核碰撞并引發(fā)裂變的概率。當(dāng)快中子 與慢化劑中的輕元素(如水、重水或石墨)原子核發(fā)生碰撞時,速度會降低, 從而變成熱中子。熱中子由于其較低的能量,更容易被鈾-235 原子核捕獲, 引發(fā)裂變。為了確保安全,一回路系統(tǒng)裝在一個被稱為安全殼的密閉廠房內(nèi)。相比火電,單位燃料在核反應(yīng)堆內(nèi)可以產(chǎn)生更高的熱量,這也是核電最大的 優(yōu)勢。
核電清潔高效,優(yōu)勢明顯。核電具有能量密度高、發(fā)電穩(wěn)定性好和低碳排放 等優(yōu)勢。從清潔性的角度看,核電在發(fā)電過程中不產(chǎn)生溫室氣體,對環(huán)境的 影響相對較小,與化石燃料相比,核電的碳排放量極低。從電力輸出的穩(wěn)定 性角度看,核電的發(fā)電量穩(wěn)定,同時核電機(jī)組的年發(fā)電利用小時數(shù)常年保持 在 7000 小時以上,位居所有電源之首。相較于太陽能、風(fēng)能等可再生能源, 核電的發(fā)電量受天氣、季節(jié)等外部因素的影響較小。從經(jīng)濟(jì)性來看,雖然核 電的初始投資成本較高,但在運(yùn)營過程中,核電的燃料費(fèi)用較低,且不受燃料市場價格波動的影響。所以無論是從實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)亦或是建設(shè)新型能 源體系的角度看,核電都是重要的能源類型之一。在未來的能源結(jié)構(gòu)中,核 電的地位將更加重要。
我國核電發(fā)展正在提速
世界核電總體發(fā)展較為平穩(wěn)。早在 1954 年,世界第一臺核電站—前蘇聯(lián)的 奧布寧斯克核電站就正式并網(wǎng)發(fā)電。經(jīng)過了數(shù)十年的發(fā)展,核電技術(shù)已經(jīng)由 第一代發(fā)展到了第四代。根據(jù)國際原子能機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),截止 2024 年 5 月,世界在運(yùn)的核電機(jī)組總共 416 座,總裝機(jī)容量達(dá)到了 374.597GWe。縱 觀核電發(fā)電的歷史,1970-1986 年為核電并網(wǎng)的快速增長期,每年新增并網(wǎng) 的機(jī)組均在 6 臺以上,最高的并網(wǎng)機(jī)組數(shù)量達(dá)到了 33 座。由于 1986 年切爾 諾貝利核電站發(fā)生安全事故,自 1987 年起核電的并網(wǎng)機(jī)組數(shù)量出現(xiàn)斷崖式 下降。考慮到核反應(yīng)堆的安全問題,除 2015、2016 年的并網(wǎng)核電機(jī)組數(shù)量 達(dá)到 10 臺以外,從 1990 年至 2023 年每年的并網(wǎng)數(shù)量均為個位數(shù),且容量 均小于 10GW。考慮到歷史上出現(xiàn)過切爾諾貝利以及福島等重大的核電安全 事故,近年來世界核電的發(fā)展較為平穩(wěn)。但隨著核安全技術(shù)的提高,未來核 電機(jī)組的數(shù)量有望進(jìn)一步突破。
中國的核電發(fā)展經(jīng)歷了三個階段。中國的核發(fā)展起步于 1970 年。1970 年周 恩來總理提出:“從長遠(yuǎn)來看,華東地區(qū)缺煤少油,要解決華東地區(qū)用電問 題,需要搞核電”。同年代號為“728 工程”的核電工程正式提上議程。1982, 國家建設(shè)委員會正式批準(zhǔn)了核電站的選址在浙江省海鹽縣的秦山地區(qū)。1983 年,國家科委聯(lián)合召開的“核能發(fā)展技術(shù)政策論證會”,確定了以“發(fā)展壓水堆”為主的核電技術(shù)路線。1985 年,我國開工建設(shè)第一座自主設(shè)計(jì)的秦山 核電站;1991 年 12 月 25 日,秦山核電站首次并網(wǎng)。自此中國的核電開始 正式進(jìn)入緩慢發(fā)展階段。此時核電在我國的定位還是補(bǔ)充電源,核電的發(fā)展 目標(biāo)是“適度發(fā)展”。截止 2005 年底,我國已經(jīng)完成了秦山二期、三期核電 站、嶺澳一期核電站的建設(shè),形成了秦山、大亞灣兩個核電基地。隨著我國 經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及工業(yè)化的進(jìn)程,核電的定位需要從補(bǔ)充電源轉(zhuǎn)換為提供穩(wěn)定 電力的常規(guī)電源。2006 年 3 月,中國國務(wù)院的常務(wù)會議審議并通過了《核 電中長期發(fā)展規(guī)劃(2005-2020 年)》,該規(guī)劃明確提出了“積極推進(jìn)核電建 設(shè)”的方針,確立了核電在中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和能源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中的重要位 置。2014 年 11 月 19 日,中國國務(wù)院辦公廳正式對外發(fā)布了《能源發(fā)展戰(zhàn) 略行動計(jì)劃(2014-2020 年)》。該行動計(jì)劃的發(fā)布,再次為中國核電建設(shè)注 入了強(qiáng)心劑。如今中國正走在核電快速發(fā)展的道路上,未來核電將在電力系 統(tǒng)中承擔(dān)更重要的任務(wù)。
政策支持,核電行業(yè)增長確定性強(qiáng)。中國核電行業(yè)的發(fā)展歷經(jīng)了從謹(jǐn)慎探索 到適度發(fā)展再到積極推進(jìn)的過程,核電的發(fā)展離不開政策的導(dǎo)向和調(diào)控。由 于核電行業(yè)的特殊性,它對安全性的要求極高,因此,政府的決策和監(jiān)管對 于行業(yè)的健康發(fā)展至關(guān)重要。早在“八五”計(jì)劃時期,核電就已經(jīng)被提上日 程,國家提出適當(dāng)發(fā)展核電,有序建設(shè)秦山核電站等重要工程。“九五”時 期我國延續(xù)了適當(dāng)發(fā)展核電的方針,并且以更加積極的態(tài)度推進(jìn)核電的建設(shè), 此時國家提出“貫徹因地制宜、水火并舉、適當(dāng)發(fā)展核電的方針”。“十五” 規(guī)劃期間國家改適當(dāng)發(fā)展核電為“適度”發(fā)展核電。“十一五”期間則是我 國核電發(fā)展的快速時期,得益于國家提出“積極推進(jìn)核電建設(shè)”的方針,我 國的核電裝機(jī)快速增長。但由于福島核電站事故發(fā)生的原因,之后的“十二 五”、“十三五”都明確了要堅(jiān)持安全發(fā)展核電的原則,以沿海核電帶為重點(diǎn) 安全地布局核電站。隨著雙碳目標(biāo)的推進(jìn)以及核電技術(shù)的進(jìn)步,目前我國采 取了“在確保安全的前提下積極有序發(fā)展核電”的方針,未來將會有更有力 的政策加速推進(jìn)我國核電的發(fā)展。
我國核電核準(zhǔn)數(shù)量逐漸回暖。考慮到安全等因素的影響,我國的核電一直維 持較為保守地建設(shè)節(jié)奏。除 2016、2017 年新增了 7 臺核電機(jī)組以外,自 2016 年開始我國每年的新增核電機(jī)組數(shù)量均小于 5 臺。2023 年我國新增了 2 臺 在運(yùn)的核電機(jī)組:廣西防城港核電廠 3 號機(jī)組以及山東石島灣核電廠 1 號機(jī) 組,新增核電裝機(jī)容量達(dá) 1398.6 MWe。隨著裝機(jī)量的不斷上升,核電發(fā)電 量以及其占我國總發(fā)電量的百分比也不斷增長。2023 年我國核電總發(fā)電量 達(dá)到了,4333.71 億千瓦時,占我國總發(fā)電量的百分比達(dá)到了 4.86%,從 2016 年開始每年核電發(fā)電量占總發(fā)電量的比例總體呈上升趨勢。隨著核電技術(shù)的 發(fā)展以及清潔能源結(jié)構(gòu)的需求,我國的核電核準(zhǔn)已經(jīng)常態(tài)化,未來核電發(fā)展 的確定性強(qiáng)。2016-2018 年受到福島核電站事故的影響,我國暫停了核電的 審核。但自 2019 年核電項(xiàng)目核準(zhǔn)重啟,并逐漸加快了核準(zhǔn)的節(jié)奏。2019-2023 年間已經(jīng)有 33 個核電項(xiàng)目通過審核。我們預(yù)計(jì) 2024 年核準(zhǔn)的核電項(xiàng)目至少 維持 2022、2023 年 10 個的水平不變。根據(jù)中國核電董事長的預(yù)測,2024 年 我國將有 3-4 臺核電機(jī)組投運(yùn),有望新增裝機(jī) 400-500 萬千瓦。未來核電發(fā) 展勢頭將持續(xù)強(qiáng)勁。
中國是核電發(fā)展的主力軍,并逐漸加強(qiáng)與世界的合作
我國核電機(jī)組在建數(shù)量世界領(lǐng)先。將運(yùn)行的核電機(jī)組按國家拆分,截止 2024 年 5 月,美國擁有世界上最多的核電機(jī)組,共 94 臺,裝機(jī)容量達(dá)到了 374.597GWe。中國與法國緊隨其后,分別擁有 56 臺核電機(jī)組,容量分別達(dá) 到了 54.152 GWe 以及 61.370 GWe。中國擁有的核電站數(shù)量已經(jīng)位居世界 前列。從在建的核電機(jī)組角度看,目前中國在建的核電機(jī)組數(shù)量為 24 個, 容量為 26.301 GWe,位居世界之首,且遠(yuǎn)高于排名第二名的印度。無論是 已經(jīng)投運(yùn)的機(jī)組規(guī)模還是在建的機(jī)組數(shù)量、容量,中國的核電發(fā)展已經(jīng)走在 了世界的前列,成為了核電發(fā)展的主力軍。隨著我國碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的提 出,電力系統(tǒng)清潔低碳轉(zhuǎn)型步伐進(jìn)一步加快,未來隨著我國核電技術(shù)的進(jìn)步, 電力輸出穩(wěn)定且資源豐富的核電將在我國得到更廣闊的發(fā)展。
中國正加強(qiáng)與世界各國在核電領(lǐng)域的合作。作為核電發(fā)展的領(lǐng)頭羊,中國與 世界其他國家在核能領(lǐng)域的合作也逐漸緊密。中國與法國、俄羅斯以及不同 的“一帶一路”國家均有核電項(xiàng)目的合作。中法的能源合作便始于核電。從 1978 年 12 月中國首次購買兩座法國核電站并攜手共建了中國大陸首座大型 商用核電站大亞灣核電站開始,中法的在核電領(lǐng)域的合作已經(jīng)從“法方為主、 中方為輔”深化到了“共同設(shè)計(jì)、共同建造”。中國與俄羅斯在核電領(lǐng)域的 合作同樣由來已久。早在 1992 年俄羅斯便與中國簽訂協(xié)議共同建設(shè)田灣核 電站 1、2 號機(jī)組,并于 2007 年成功投運(yùn)。田灣一期工程開辟了中俄核能合 作的新紀(jì)元,隨后中俄相繼共同建設(shè)了田灣 7、8 號機(jī)組以及和徐大堡核電 站 3、4 號機(jī)組。未來隨著中俄在能源領(lǐng)域合作的全面深化,不僅僅是核電 站的建設(shè)運(yùn)營,在核電設(shè)備以及前端核燃料循環(huán)等環(huán)節(jié)兩國也將會有更多合 作。除了與法國、俄羅斯等核電發(fā)展強(qiáng)國展開合作,中國也在 “一帶一路” 相關(guān)國家開展了核電站項(xiàng)目的建設(shè)。中核集團(tuán)作為國內(nèi)核電站建設(shè)運(yùn)營的龍 頭企業(yè),已經(jīng)向巴基斯坦出口了 7 臺核電機(jī)組,其中包括華龍一號的首個出海工程。阿根廷同樣與中核簽訂了合約,建設(shè)華龍一號壓水堆核電站。除了 核電站,在核電產(chǎn)業(yè)鏈前端的核燃料方面,中核也通過收購羅辛鈾礦布局了 鈾礦的開采。未來核電企業(yè)的出海將會是我國核電發(fā)展的重要一環(huán)。
技術(shù)進(jìn)步疊加應(yīng)用場景豐富推動核電行業(yè)發(fā)展
優(yōu)化三代堆技術(shù),全力發(fā)展四代堆技術(shù)
按照核電堆的發(fā)展歷程,可以將核反應(yīng)堆分為一代、二代、三代、四代堆。一代堆最早是實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的機(jī)組,主要用于驗(yàn)證核反應(yīng)堆的設(shè)計(jì)和運(yùn)行原理。1970 年后,美國、法國、日本、韓國等國家在試驗(yàn)性和原型核電機(jī)組基礎(chǔ)上 陸續(xù)建成電功率在 30 萬千瓦以上的壓水堆、沸水堆、重水堆等核電機(jī)組, 相對一代堆,二代堆具有更高的功率輸出和更好的經(jīng)濟(jì)性。第二代核電堆是 世界正在運(yùn)行的核電站主力機(jī)組,包括我國目前在運(yùn)的主力機(jī)組秦山、田灣 等均是二代核電堆。但在三里島核電站和切爾諾貝利核電站、福島發(fā)生事故 之后,各國對正在運(yùn)行的核電站進(jìn)行了不同程度的改進(jìn),他們認(rèn)為可以用自 動控制的手段解決手工犯錯的問題,可以加強(qiáng)事故的自動補(bǔ)救措施,防止災(zāi) 難;進(jìn)一步加強(qiáng)防護(hù)罩可以抵抗諸如地震海嘯的自然災(zāi)害問題。于是在二十世紀(jì)初,美國和歐洲先后出臺“先進(jìn)輕水堆用戶要求(URD)”文件和“歐 洲用戶對輕水堆核電站的要求(EUR)”,進(jìn)一步明確了防范與緩解嚴(yán)重事故、 提高安全可靠性和改善人因工程等方面的要求。但三代堆只是二代堆的延伸, 從技術(shù)角度并沒有革命性的變化,只是安全性更高。第四代核電堆的概念最 早是在 2000 年 1 月召開的“國際核能機(jī)構(gòu)(Generation IV International ForumGIF)中提出的,是真正的從堆型上進(jìn)行改變的一代全新的反應(yīng)堆。目前民 用的四代堆還正在開發(fā)中,預(yù)計(jì)將在 2030 年代左右四代堆全面投入商業(yè)運(yùn) 行。四代堆無論從堆型還是安全性上均優(yōu)于三代堆,未來核電將全面迎來四 代堆的時代。
三代堆正全面實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化替代
壓水堆是世界上在運(yùn)占比最高的核電反應(yīng)堆。根據(jù)技術(shù)類型分類,三代堆可 以進(jìn)一步分為輕水堆、重水堆以及氣冷堆。輕水反應(yīng)堆(LWR)是世界上最 常見的水冷堆,可分為兩種類型:壓水反應(yīng)堆(PWR)以及沸水反應(yīng)堆(BWR)。根據(jù)國際原子能機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),截止 2024 年 5 月,在運(yùn)的核電機(jī)組中, 壓水反應(yīng)堆的數(shù)量達(dá)到了 307 臺,占所有在運(yùn)機(jī)組的數(shù)量的比例達(dá)到了 74%。在建機(jī)組中壓水堆的數(shù)量也占到了總在建機(jī)組的 87%。沸水堆、重水堆的在 運(yùn)功率與機(jī)組數(shù)量緊隨壓水堆之后。作為應(yīng)用最廣泛的技術(shù),壓水堆在全球 核能發(fā)電中扮演著關(guān)鍵角色,隨著技術(shù)的進(jìn)步和對可持續(xù)能源需求的增加未 來壓水堆將繼續(xù)發(fā)揮重要的作用。
三代堆技術(shù)各有千秋。壓水堆是采用高壓水來冷卻核燃料的一種反應(yīng)堆,壓 水堆主要包含有一回路和二回路:一回路的作用是對二回路的水進(jìn)行加熱, 使其變成蒸汽。作為全球應(yīng)用最為廣泛的技術(shù),壓水堆經(jīng)過了第二、第三代 的技術(shù)進(jìn)步,擁有了數(shù)十年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)積累,安全性可以得到較高的 保證。目前已經(jīng)投入運(yùn)行的先進(jìn)的三代壓水堆有美國的 AP1000、歐洲的 EPR、 俄羅斯的 VVER 以及我國的華龍一號等。沸水堆和壓水堆雖然都屬于輕水 反應(yīng)堆,使用低濃縮鈾作為燃料,并利用輕水同時作為冷卻劑和中子慢化劑, 但沸水堆擁有一個簡化的冷卻回路,并且不包含蒸汽發(fā)生器。雖然沸水堆設(shè) 計(jì)更簡單,在建設(shè)和維護(hù)成本方面更有優(yōu)勢,但沸水堆在控制棒設(shè)計(jì)上存在 一定的安全隱患,因?yàn)榭刂瓢魪牡撞坎迦耄坏C(jī)構(gòu)發(fā)生故障,可能無法完 全插入以保障反應(yīng)堆安全停堆。相比之下,壓水堆通過頂部插入的控制棒設(shè) 計(jì)和非能動安全冷卻系統(tǒng),在安全性方面表現(xiàn)出更高的可靠性,尤其是在失 去外部電源的情況下,能夠依靠重力和自然循環(huán)實(shí)現(xiàn)冷卻,這也是壓水堆成 為了應(yīng)用最為廣泛的堆型的原因。作為世界上三大主流商用堆型之一,重水 反應(yīng)堆采用壓力管式堆芯結(jié)構(gòu),并以重水作為慢化劑和冷卻劑,慢化劑和冷 卻劑之間相互分離。由于重水的中子吸收截面較小,慢化系數(shù)相較輕水較大, 因此,重水堆中子經(jīng)濟(jì)性很高;同時重水堆以天然鈾作為燃料;采用不停堆 換料方式等,但不停堆換料技術(shù)雖然提高了運(yùn)行效率,也增加了反應(yīng)堆操作 的復(fù)雜性,同時重水在作為冷卻劑的同時也會被活化,這意味著它在反應(yīng)堆 中受到中子輻照后會轉(zhuǎn)變?yōu)榉派湫晕镔|(zhì),需要特別的處理和儲存措施。重水 堆作為一種成熟的核反應(yīng)堆技術(shù),在特定條件下,如對同位素生產(chǎn)有特殊要 求,或是在擁有豐富重水資源的地區(qū),仍然可以提供獨(dú)特的價值。
三代堆國產(chǎn)替代正當(dāng)時。中國在三代核電技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)取得了顯著的進(jìn)展, 特別是在國產(chǎn)化替代方面。通過引進(jìn)、消化、吸收和再創(chuàng)新的過程,中國已 經(jīng)成功開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的三代核電技術(shù)。國產(chǎn)化 CAP1000 技術(shù)是 在引進(jìn)美國西屋電氣公司的 AP1000 技術(shù)基礎(chǔ)上,通過自主研發(fā)和技術(shù)改進(jìn) 形成的。這一技術(shù)不僅實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵設(shè)備的國產(chǎn)化,還縮短了工程建設(shè)周期, 降低了核電項(xiàng)目的造價,提升了核電裝備制造企業(yè)的水平。此外,中國還開 發(fā)了具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的“華龍一號”(HPR1000)技術(shù),標(biāo)志著中國 在三代核電技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)具備了自主創(chuàng)新能力。“華龍一號”共有設(shè)備 7 萬 余臺套,涉及 5300 余家配套供貨廠商,且 411 臺核心裝備實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化,國 內(nèi)首堆工程設(shè)備國產(chǎn)化率達(dá)到 88%。雖然目前在運(yùn)的機(jī)組中華龍一號僅有 3 臺,但是目前在建的機(jī)組中,華龍一號共有 11 臺,占比 46%。2022、2023 年核準(zhǔn)的機(jī)組全部為 CAP1000 以及華龍一號。除了在國內(nèi)逐漸成為主流的 三代堆,華龍一號也成功地在巴基斯坦運(yùn)行,將中國的核電技術(shù)成功出口到 世界上的其他國家。未來我國自主研發(fā)設(shè)計(jì)的機(jī)組將成為我國核電的主力, 并在世界民用核電市場中占據(jù)更多的份額。
以“玲瓏一號”為代表的模塊化小堆為核電多元化應(yīng)用提供可能性。除了大 型的核電站,我國自主設(shè)計(jì)研發(fā)的玲瓏一號也是我國核電發(fā)展的名片之一。玲龍一號的功率和體積更小,功率僅有華龍一號的十分之一,較低的功率降 低了核燃料裝載量。此外,與大型壓水堆相比,玲龍一號由于體積小,占地 面積較小。更小的功率和體積適配更多的應(yīng)用場景。玲瓏一號不僅可以布置 在陸地上,還可以布置在海上平臺、偏遠(yuǎn)島礁等,實(shí)現(xiàn)供熱供電、熱電聯(lián)產(chǎn), 實(shí)現(xiàn)壓水堆技術(shù)的多領(lǐng)域多場景多需求應(yīng)用。小型化、模塊化也是目前世界 核電發(fā)展的主流。早在 1985 年,IAEA 啟動了先進(jìn)中小型反應(yīng)堆研究項(xiàng)目, 并一直致力于模塊化小堆的研究。玲龍一號是全球首個通過國際原子能機(jī)構(gòu) 安全審查的小型壓水堆,代表著我國在小堆領(lǐng)域已經(jīng)走在世界前列。未來在 化工、交通、鋼鐵、區(qū)域供熱等領(lǐng)域甚至是數(shù)據(jù)中心,小型模塊化核反應(yīng)堆 都將有用武之地。
四代堆時代即將來臨
四代堆主要有六種堆型。本世紀(jì)初,各國在第四代核能系統(tǒng)國際論壇(GIF) 布局第四代核反應(yīng)堆的未來。會議通過對比了不同的技術(shù)方案,最終選擇了 6 種先進(jìn)核反應(yīng)堆被確定為第四代核能系統(tǒng)的候選,分別為超/高溫氣冷堆、 超臨界水冷堆、氣冷快中子堆、鈉冷快中子堆、鉛冷快中子堆、熔鹽反應(yīng)堆。我國針對四代堆的研發(fā)處于世界前列。高溫氣冷堆方面,世界首座高溫氣冷 堆核電站—石島灣 200 MWe 高溫氣冷堆核電站示范工程于 2021 年 12 月完 成并網(wǎng)發(fā)電。在鈉冷快堆方面,福建霞浦示范快堆 CFR600 兩臺機(jī)組正在 建設(shè)中。中國試驗(yàn)快堆(CEFR)已于 2011 年 7 月 21 日實(shí)現(xiàn)滿功率運(yùn)行。熔鹽堆方面,2MWt 熔鹽試驗(yàn)堆已在甘肅開始建造。隨著研發(fā)的提速,中國 在核電領(lǐng)域的技術(shù)積累將使得四代堆時代加速到來。
中國高溫氣冷堆發(fā)展引領(lǐng)世界。高溫氣冷堆是一種先進(jìn)的第四代核電技術(shù), 它以氦氣作為冷卻劑、石墨作為慢化劑,并采用全陶瓷包覆顆粒球形燃料元 件。高溫氣冷堆具有顯著的固有安全性,即使在極端情況下也能保持安全狀 態(tài),不會發(fā)生堆芯熔毀和放射性物質(zhì)外泄。高溫氣冷堆反應(yīng)堆出口溫度可達(dá) 700~1000℃,使得其不僅可以用于高效率的發(fā)電,還能廣泛應(yīng)用于熱電聯(lián)產(chǎn) 等高溫工藝熱應(yīng)用領(lǐng)域。中國在高溫氣冷堆技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展尤為突出。中國 不僅建成了世界上第一個模塊式高溫氣冷堆的實(shí)驗(yàn)堆——清華大學(xué) 10MW 高溫氣冷堆實(shí)驗(yàn)堆(HTR-10),還建成了第一個模塊式高溫氣冷堆的工業(yè)示 范電站——華能山東石島灣 20 萬千瓦級高溫氣冷堆核電站示范工程(HTRPM)。2023 年 12 月,山東榮成石島灣高溫氣冷堆核電站示范工程正式投入 商業(yè)運(yùn)行,這標(biāo)志著中國在第四代核電技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用領(lǐng)域達(dá)到了世界領(lǐng)先 水平。石島灣高溫氣冷堆核電站是全球首座模塊化高溫氣冷堆核電站。模塊 式的布局使得該核電站可提供高參數(shù)工業(yè)蒸汽,實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn),也可多模塊 并聯(lián),在工業(yè)供熱、制氫等領(lǐng)域?qū)l(fā)揮戰(zhàn)略性作用。
軍民融合推動核電發(fā)展
小型模塊化核反應(yīng)堆的發(fā)展為核電在海軍中的應(yīng)用提供思路。小型化、模塊 化是目前核電技術(shù)發(fā)展的主要趨勢之一。模塊化的設(shè)計(jì)使得小型的核電機(jī)組 擁有了更豐富的應(yīng)用場景,其中軍用,特別是海軍中潛艇及航母的應(yīng)用也是 模塊化核電反應(yīng)堆的應(yīng)用場景之一。以中國的玲瓏 1 號為例,其作為全球首 個通過國際原子能機(jī)構(gòu)(IAEA)通用型反應(yīng)堆安全審查的小堆技術(shù),其緊 湊的設(shè)計(jì)和強(qiáng)大的功率輸出,為模塊化核反應(yīng)堆在海軍領(lǐng)域的應(yīng)用提供了新 的可能性。玲瓏一號的高度僅為 94 米,寬度僅為 10 米,較小的體積使其能 夠適應(yīng)大型艦艇如航母的船艙空間。特別是考慮到其可以產(chǎn)生的推力達(dá)到 28 萬匹馬力,超過了美國尼米茲級航母核反應(yīng)堆產(chǎn)生的 26 萬匹馬力,使其 具有為大型水面艦艇提供強(qiáng)大動力的潛力。如果將兩臺玲瓏一號核反應(yīng)堆應(yīng) 用于 10 萬噸級的航母,理論上可以提供足夠的動力,使航母達(dá)到 35 節(jié)以上 的航速。這種模塊化、高功率密度的核反應(yīng)堆技術(shù),不僅能夠提升艦艇的續(xù) 航能力和機(jī)動性,還可能在未來海軍戰(zhàn)略中發(fā)揮重要作用。小型模塊化核反 應(yīng)堆技術(shù)的積累使得未來我國的航母有望采用核動力。除了航母,核潛艇也 是模塊化核反應(yīng)堆的重要軍用場景。我國目前的核潛艇發(fā)展還未達(dá)到世界一 流水平,玲瓏一號等小堆的落地也將加快我國核潛艇的研發(fā)。未來核動力將 成為海軍的重要組成部分。
軍技民用,軍民融合發(fā)展成為核電特征之一。核電是典型的軍技民用的實(shí)例。目前,核電的軍民融合發(fā)展已經(jīng)成為了常態(tài)。我國目前以核軍工為主體,重 點(diǎn)發(fā)展核電、核燃料工業(yè),大力推動核技術(shù)的民用。除了核電站的建設(shè),高 分子輻照交聯(lián)、輻照改性等綜合加工能力,開發(fā)放射性藥物、核醫(yī)療設(shè)備等 產(chǎn)品也是核電軍轉(zhuǎn)民的應(yīng)用方向。未來軍民兩用的核電站以及核技術(shù)的應(yīng)用 將共同推動我國軍工產(chǎn)業(yè)以及經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步。
國際合作加速核電出海
核電出海也是國內(nèi)核電發(fā)展趨勢之一。經(jīng)過數(shù)十年的技術(shù)以及經(jīng)驗(yàn)的積累, 我國已經(jīng)形成了較為完整的核電體系,研制成功了以華龍一號、玲瓏一號為 代表的核電機(jī)組以及核電設(shè)備,為核電的出海打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。“一帶一 路”的建設(shè)推動了核電技術(shù)的出口,華龍一號已經(jīng)被成功應(yīng)用于巴基斯坦卡 拉奇 K-2/K-3 機(jī)組;2022 年中阿兩國政府簽署合作協(xié)議,中核集團(tuán)將為阿根 廷建設(shè)華龍一號壓水堆核電站。除了核電站的建設(shè)運(yùn)營,中國的核電設(shè)備同 樣有不俗的出口業(yè)績。東方電氣是中國首臺出口歐洲的核電低壓加熱器的供 應(yīng)商,該設(shè)備用于法國電力集團(tuán) CP1 系列核電站的設(shè)備更換;同時東方電 氣供貨的全球首臺 EPR 三代核電機(jī)組在臺山核電一期工程中得到驗(yàn)證。東 方電氣還獲得了英國欣克利角 C 核電站的設(shè)備采購訂單。上海電氣曾在 90 年代為巴基斯坦恰希瑪核電站提供過核島主設(shè)備,并獲得過法國阿海琺的核 島設(shè)備加工制造的合同。核電的出口也將成為未來一段時間內(nèi)核電的主要趨 勢。
核電產(chǎn)業(yè)競爭格局穩(wěn)定
核電產(chǎn)業(yè)鏈集中度高
核電設(shè)備行業(yè)集中度高。核電的產(chǎn)業(yè)鏈可以劃分為上游的核燃料及核材料、 中游的核電設(shè)備以及下游的核電站建設(shè)運(yùn)營。上游的核電產(chǎn)業(yè)鏈包含了核燃 料的供給以及碳素等核材料的開發(fā)。目前,中核集團(tuán)是國內(nèi)唯一擁有完整核 燃料循環(huán)產(chǎn)業(yè)的企業(yè),對核燃料、鈾產(chǎn)品的生產(chǎn)經(jīng)營和進(jìn)出口實(shí)行專營,在 核電產(chǎn)業(yè)鏈的上游擁有了較高的市場份額。在碳素及其他核電材料方面,我 國也有方大炭素、寶鈦股份等上市公司提供相應(yīng)的材料。核電產(chǎn)業(yè)鏈的中游 是核電站設(shè)備,也是整個核電產(chǎn)業(yè)鏈中最重要的部分。核電設(shè)備可分為核島 設(shè)備、常規(guī)島設(shè)備以及輔助設(shè)備。其中核島設(shè)備由于制造難度大,建設(shè)周期 長,技術(shù)壁壘高,行業(yè)集中度也相對較高。目前我國的核電主設(shè)備制造業(yè)主 要為大型國有企業(yè)壟斷,如上海電氣、東方電氣以及哈爾濱電氣等大型的核 電設(shè)備制造商在壓力容器、蒸汽發(fā)生器等主要的核島設(shè)備的市場中市占率很 高。一些企業(yè)如江蘇神通、海陸重工等也在特定的核電設(shè)備如核電閥門、核電壓力容器等設(shè)備行業(yè)中占據(jù)了一席之地。核電下游是核電站的建設(shè)及運(yùn)營 等。目前中廣核以及中核集團(tuán)是我國最主要的核電運(yùn)營商。大唐發(fā)電、浙能 電力、申能股份、華能國際等公司也投資/控股了不同的核電站項(xiàng)目。核電裝 機(jī)量的快速上升將帶動核電全產(chǎn)業(yè)鏈快速發(fā)展,核電將迎來嶄新的篇章。
核電設(shè)備行業(yè)規(guī)模有望快速增長
24 年核島設(shè)備市場規(guī)模有望突破 394 億元。根據(jù)國家能源局統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù),我國的核電電源投資額從 2019 年開始回暖,并逐年升高。2023 年核電電源 投資額達(dá)到了 949 億元,同比增長 40.18%。與核電電源投資額同頻,中國 核電的資本開支也逐漸呈上升趨勢。根據(jù)中國核電的公告,2024 年集團(tuán)計(jì) 劃的資本開支為 1215.5 億,同比增長 51.94%。根據(jù)國家能源局公布的數(shù)據(jù), 目前我國的三代核電雙機(jī)組工程建成價平均在 400 億元人民幣左右,即單臺 核電機(jī)組造價約 200 億元。將總成本進(jìn)行拆分,核電設(shè)備的購置費(fèi)用占比最 高,達(dá)到了 34%,隨后一次是工程費(fèi)、建筑工程費(fèi)、建設(shè)期利息等。將核電 設(shè)備按照核島、常規(guī)島以及輔助設(shè)備三項(xiàng)進(jìn)行拆分,核島的成本占比最高, 達(dá)到了 58%,常規(guī)島成本占比為 22%,輔助設(shè)備占比為 20%。核島設(shè)備成 本不僅在核電設(shè)備成本中占比最高,同時技術(shù)壁壘同樣較高,行業(yè)格局較為 穩(wěn)定。若按照 2024 年與 2022、2023 年一樣新增核準(zhǔn) 10 臺機(jī)組計(jì)算,2024 年核島設(shè)備的市場規(guī)模有望突破 394 億元。核島設(shè)備市場有望快速增長。
壓力容器、主管道、蒸汽發(fā)生器及核級閥門是主要的核島設(shè)備。按照成本占 比將核島設(shè)備進(jìn)行拆分,壓力容器、主管道及熱交換器、蒸汽發(fā)生器及核級 閥門的成本占比總共達(dá)到了 72%,是核島設(shè)備中價值量最高的四種設(shè)備。由 于壁壘較高,以及較高的毛利與價值量,這幾類核島設(shè)備的市場格局也較為 穩(wěn)定。冷卻主泵、堆內(nèi)構(gòu)件、核級線纜、穩(wěn)壓器等核島設(shè)備的成本緊隨其后。相比主要的核島設(shè)備,成本占比較小的設(shè)備的市場格局則較為分散。未來隨 著核電技術(shù)的不斷發(fā)展和國家政策的支持,核島設(shè)備市場將持續(xù)增長,同時, 民營企業(yè)的參與度也將逐步提高,市場競爭將更加多元化。
核反應(yīng)堆壓力容器價值量高,市場格局穩(wěn)定。核反應(yīng)堆壓力容器是核 島設(shè)備中的關(guān)鍵組成部分,其價值量占比也是所有核島設(shè)備中最高的。反應(yīng)堆壓力容器負(fù)責(zé)固定和包容堆芯及堆內(nèi)構(gòu)件,使核燃料的裂變反 應(yīng)限制在一個密封的空間內(nèi)進(jìn)行。壓力容器和一回路管道共同組成高 壓冷卻劑的壓力邊界,是防止放射性物質(zhì)外逸的第二道屏障之一。壓 力容器必須具備極高的密封性和承壓能力,以承受核反應(yīng)過程中產(chǎn)生 的高溫和高壓,因此壓力容器的設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn)過程有著極為嚴(yán)格 的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。材料方面,核電壓力容器通常選用高強(qiáng)度、高韌性的合 金鋼作為制造材料,如低碳馬氏體鋼或奧氏體不銹鋼。在全球市場上, 核反應(yīng)堆壓力容器的供應(yīng)商主要集中在少數(shù)幾家大型企業(yè)手中,包括 法國的法瑪通、美國的西屋電氣、俄羅斯的俄羅斯 ASE 以及日本的三 菱重工等。國內(nèi)主要的核電壓力容器的供應(yīng)商為幾家大型企業(yè),包括 東方電氣、上海電氣、中國一重、海陸重工等。東方電氣制造了我國首臺國產(chǎn)化百萬千瓦級核電站核反應(yīng)堆壓力容器——嶺澳二期項(xiàng)目 4#機(jī) 組核反應(yīng)堆壓力容器;上海電氣自主研制了全球首臺第四代核電高溫 氣冷堆反應(yīng)堆壓力容器;中國一重?fù)碛袊a(chǎn)首臺擁有完全自主知識產(chǎn) 權(quán)的百萬等級核反應(yīng)堆壓力容器;海陸重目前也具備為二代、三代、四 代堆型提供壓力容器的能力。我國核電站的壓力容器已完全國產(chǎn)化, 未來隨著核電站數(shù)量的上升,壓力容器市場空間將更加廣闊。
核反應(yīng)堆主管道是核島的“大動脈”。核反應(yīng)堆主管道是連接核島反應(yīng)堆壓 力容器、蒸汽發(fā)生器和主泵等關(guān)鍵部件的大型厚壁承壓管道,是核蒸汽供應(yīng) 系統(tǒng)輸出堆芯熱能的“大動脈”,在整個核電站的能量傳輸過程中起著至關(guān) 重要的作用。主管道必須具備極高的耐壓性能,以承受冷卻劑在高溫高壓下 的運(yùn)行條件。其次,材料選擇上,主管道通常采用高強(qiáng)度、耐熱沖擊和耐腐 蝕的特殊合金鋼,以保證在長期運(yùn)行中的穩(wěn)定性和可靠性。海外公司中,俄 羅斯的 Rosatom 是主要的核電主管道供應(yīng)商。國內(nèi)除了東方電氣、上海電 氣、中國一重有核電主管道的布局以外,渤船重工、臺海核電、國機(jī)重裝(中 國二重)等公司同樣有研發(fā)生產(chǎn)核電主管道的能力。世界上首套 AP1000 核 反應(yīng)堆不銹鋼鍛造主冷卻劑管道設(shè)備便由渤船重工提供;臺海核電是我國核 電一回路主管道的龍頭企業(yè),臺海核電可以生產(chǎn)二代半堆型和三代堆型核電 站一回路主管道的制造商,是全球首先具備三代核電主管道全流程生產(chǎn)能力 的制造商;國機(jī)重裝同樣擁有我國三代核電主管道全系列產(chǎn)品研制的能力, 成功研制整體鍛造、一體成形的世界首套 AP1000 主管道、“國和一號” CAP1400 主管道以及具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的“華龍一號”主管道,實(shí)現(xiàn)了 國內(nèi)三代壓水堆核電主管道全覆蓋。
核級閥門國產(chǎn)化正在加速。廣義的核電閥門包括了核島、常規(guī)島以及 BOP 中所有的閥門。從安全級別上分為核安全Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級、非核級。核電 閥門在核電站中是使用數(shù)量較多的介質(zhì)輸送控制設(shè)備,是核電站安全運(yùn)行中 的必不可少的重要組成部分。核電閥門需要具備極高的強(qiáng)度和剛度,以承受 核反應(yīng)堆運(yùn)行中產(chǎn)生的持久或瞬時壓力和溫度變化,避免彈塑性變形。同時, 核電閥門必須采用嚴(yán)格的密封設(shè)計(jì)和高質(zhì)量的密封材料,確保無泄漏。材料 選擇上,核電閥門所用的材料必須具有良好的耐腐蝕性、抗輻照性能、抗沖 擊性和抗晶間腐蝕性。我國早期的核電站中,僅秦山一期、二期在核級閥門 中使用了 1%的國產(chǎn)閥門,核電閥門的國產(chǎn)化率較低。經(jīng)過國內(nèi)企業(yè)技術(shù)的 不斷進(jìn)步,2009 年開工的紅沿河 3、4 號機(jī)組整體閥門國產(chǎn)化率達(dá)到了 60%;三門、海陽核電站閥門國產(chǎn)化率分別為 70%、80%,國產(chǎn)替代趨勢明顯。雖 然我國閥門制造行業(yè)集中度較低,但核電閥門領(lǐng)域的參與者較少,行業(yè)集中 度較高。目前,國內(nèi)核電閥門相關(guān)企業(yè)主要有中核科技、江蘇神通、大連大 高、紐威股份等。中核科技是中國閥門行業(yè)上市第一股,是閥門行業(yè)的龍頭 企業(yè)。中核科技具備核 I 級閥門生產(chǎn)資質(zhì),并且能夠?qū)崿F(xiàn)二代、三代(華龍 一號、AP1000)核電機(jī)組閥門成套供貨,也可滿足四代核電機(jī)組關(guān)鍵閥門供 貨。大連大高同樣作為我國閥門行業(yè)的主要企業(yè)之一,擁有核Ⅰ級、核Ⅱ級、 核Ⅲ級閥門設(shè)計(jì)和制造許可證,可提供包括核電閥門在內(nèi)的 20 類產(chǎn)品。江 蘇神通是核電閥門的龍頭企業(yè),自 2008 年以來已獲得了我國招標(biāo)的核級蝶 閥、核級球閥的 90%以上的訂單。紐威股份不僅擁有國內(nèi)的訂單,同時出海 業(yè)務(wù)也取得了較好的成果。在國內(nèi),紐威股份與 CGN 合作,參與到國內(nèi)各 大電站項(xiàng)目中;在國外,紐威股份參與到英國核電 HPC 項(xiàng)目中。除此之外, 紐威股份還擁有大量 EPR、AP1000、華龍一號核電訂單。
核電設(shè)備公司受益核電行業(yè)快速發(fā)展
核電設(shè)備行業(yè)集中度較高。在核電產(chǎn)業(yè)鏈中游的核電設(shè)備中,東方電氣、上 海電氣等發(fā)電設(shè)備的龍頭企業(yè)具有較高的市場份額。但是也有不同的企業(yè)在 特定的核電設(shè)備行業(yè)占據(jù)了一席之地。在核電閥門領(lǐng)域,江蘇神通以及中核 科技均可以提供不同種類、不同型號的核電閥門。海陸重工也為華龍一號、 石島灣高溫氣冷堆等國產(chǎn)核電機(jī)組中完成了堆芯、壓力容器等核電設(shè)備。應(yīng) 流股份是核電主泵的龍頭企業(yè),可以提供主泵泵殼、乏燃料格架、金屬保溫 層等設(shè)備。佳電股份專注于核電風(fēng)機(jī)的制造研發(fā)。蘭石重裝在核能領(lǐng)域擁有 一類放射性物品運(yùn)輸容器制造許可證,公司產(chǎn)品覆蓋上游核化工和核燃料領(lǐng) 域設(shè)備、中游核電站設(shè)備和下游核燃料循環(huán)后處理設(shè)備。未來隨著核電行業(yè) 市場規(guī)模的提升,核電相關(guān)企業(yè)的業(yè)績也將迎來快速增長。
中核科技:核電閥門主要供應(yīng)商
背靠中核集團(tuán),公司深耕閥門行業(yè)。中核科技前身為 1952 年成立的蘇州鐵 工廠(后改為蘇州閥門廠),是一家集工業(yè)閥門研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造及銷售為 一體的科技型制造企業(yè)。公司于 1997 年在深交所掛牌上市,成為中國閥門 行業(yè)和中國核工業(yè)集團(tuán)有限公司所屬的首家上市企業(yè),擁有國內(nèi)閥門行業(yè)中 品種多、規(guī)格齊全、技術(shù)含量高的專業(yè)化工業(yè)閥門生產(chǎn)基地。公司在閥門行 業(yè)深厚的底蘊(yùn)以及與中國石化等客戶深度的綁定使得公司業(yè)績不斷增長。2023 年、2024Q1 公司營收分別為 18.1 億元、1.55 億元;同比增長 20.65%、 -36.74%。2023 年、2024Q1 凈利潤分別為 2.22 億元、-0.02 億元;同比增長 29.07%、30.38%。
技術(shù)優(yōu)勢明顯,核電營收帶動整體業(yè)績增長。作為擁有 72 年發(fā)展底蘊(yùn)的老 牌企業(yè),公司在多年的經(jīng)營發(fā)展中積累了豐富的閥門研制開發(fā)經(jīng)驗(yàn)。公司核 電站用關(guān)鍵閥門具備二代、三代核電機(jī)組閥門成套供貨能力,四代核電機(jī)組 關(guān)鍵閥門供貨能力;核燃料真空閥及濃縮鈾生產(chǎn)四大類國產(chǎn)化關(guān)鍵閥門總體 性能達(dá)到或超過進(jìn)口產(chǎn)品水平。公司核化工閥門營收占比逐漸升高,2023 年 已超過公司傳統(tǒng)優(yōu)勢業(yè)務(wù)石油石化閥門。公司的技術(shù)優(yōu)勢與底蘊(yùn)將為公司在 核電行業(yè)帶來更大的業(yè)績增量。
佳電股份:核級電機(jī)龍頭企業(yè)
背靠哈爾濱電氣集團(tuán),工業(yè)電機(jī)產(chǎn)品全覆蓋。哈爾濱電氣集團(tuán)佳木斯電機(jī)股 份有限公司是哈爾濱電氣集團(tuán)有限公司的控股子公司,有 80 余年電動機(jī)生 產(chǎn)歷史。同時公司還是我國特種電機(jī)的創(chuàng)始廠和主導(dǎo)廠。佳電股份現(xiàn)有電機(jī) 產(chǎn)品 347 個系列、近 4000 個品種,單機(jī)功率覆蓋 0.37-80,000 千瓦,年生產(chǎn) 能力 1,500 萬千瓦以上,已實(shí)現(xiàn)工業(yè)電機(jī)類產(chǎn)品全覆蓋。2023 年、2024Q1 公司營收分別為 53.21 億元、11.53 億元;同比增長 16.69%、-4.57%。2023 年、2024Q1 凈利潤分別為 4.42 億元、1.17 億元;同比增長 25.92%、18.54%。
核級電機(jī)產(chǎn)品應(yīng)用廣泛。佳電股份是國內(nèi)首家取得核級電機(jī)設(shè)計(jì)、制造許可 證的企業(yè)。目前公司已經(jīng)擁有電屏蔽式反應(yīng)堆主冷卻劑泵電機(jī)、核電軸封式 反應(yīng)堆主冷卻劑泵機(jī)組、核電小堆主冷卻劑泵、核電廠用各類電動機(jī)、核三 級屏蔽泵、核電廠海水循環(huán)泵電機(jī)、高溫氣冷堆主氦風(fēng)機(jī)、高溫氣冷堆氦氣 壓縮機(jī)、電氣控制及系統(tǒng)成套設(shè)備等不同的核電產(chǎn)品。并且公司完成了第四 代高溫氣冷堆主氦風(fēng)機(jī)、華龍一號核級電機(jī)、國和一號示范工程屏蔽主泵電 機(jī)等多個國內(nèi)首臺套產(chǎn)品的研發(fā)制造任務(wù)。公司在核電電機(jī)領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)積累 將有望為公司在核電行業(yè)上行時帶來更大的業(yè)績增量。
江蘇神通:核電閥門龍頭企業(yè)
江蘇神通是閥門行業(yè)的龍頭企業(yè)。江蘇神通閥門有限公司成立于 2001 年, 主攻閥門的制造以及研發(fā)。2009 年公司通過了中華人民共和國民用核安全 機(jī)械設(shè)備的換證和擴(kuò)證,并于 2010 年在深圳證券交易所中小企業(yè)版上市。2023 年、2024Q1 公司的總營業(yè)收入分別達(dá)到了 21.33 億元、5.71 億元,同 比增長 9.1%,14.78%;2023 年、2024Q1 公司凈利潤則分別為 2.69 億元、 0.84 億元,同比增長 17.98%、10.58%。公司的盈利能力不斷增長。
公司核電閥門優(yōu)勢明顯。公司深耕閥門領(lǐng)域,目前的業(yè)務(wù)板塊分為四部分, 分別為核電閥門領(lǐng)域、冶金閥門領(lǐng)域、石油化工領(lǐng)域及節(jié)能服務(wù)領(lǐng)域。其中 核電閥門領(lǐng)域是公司的優(yōu)勢,公司產(chǎn)品優(yōu)勢地位突出。自 2008 年以來,在 我國新建核電工程用閥門的一系列國際招標(biāo)中,公司是核級蝶閥和核級球閥 的主要中標(biāo)企業(yè),獲得了已招標(biāo)的核級蝶閥、核級球閥 90%以上的訂單,實(shí)現(xiàn)了核級蝶閥、球閥等產(chǎn)品的全面國產(chǎn)化。近年來,在實(shí)現(xiàn)老產(chǎn)品改進(jìn)、保 持持續(xù)領(lǐng)先優(yōu)勢的同時,公司還陸續(xù)開發(fā)了壓水堆核電站地坑過濾器、核級 調(diào)節(jié)閥、核級儀表閥、核級氣動膜片、氦氣隔離閥、低能耗球閥等新產(chǎn)品, 以及核化工用系列產(chǎn)品, 滿足了第三代、第四代核電站的技術(shù)要求。隨著 我國核電機(jī)組批復(fù)量的增加,江蘇神通在核電閥門領(lǐng)域的優(yōu)勢地位有望為公司業(yè)績帶來更大的增量。
海陸重工:節(jié)能環(huán)保設(shè)備頭部企業(yè)
海陸重工是國內(nèi)一流的節(jié)能環(huán)保設(shè)備的專業(yè)設(shè)計(jì)制造企業(yè)。海陸重工創(chuàng)建 于 1956 年,目前公司已經(jīng)初步形成了鍋爐產(chǎn)品、大型壓力容器、核電設(shè)備、 低溫產(chǎn)品、環(huán)保工程的業(yè)務(wù)格局。公司技術(shù)優(yōu)勢明顯,承擔(dān)過國家 863 計(jì)劃, 江蘇省科技成果轉(zhuǎn)化專項(xiàng)資金,榮獲國家科技進(jìn)步二等獎,產(chǎn)品擁有核心自 主知識產(chǎn)權(quán)并取得專利 150 多項(xiàng);公司擁有 A 級鍋爐制造許可證,A1、A2、 A3級壓力容器設(shè)計(jì)和制造許可證等。2023 年、2024Q1 公司營收分別為 27.95 億元、4.65 億元;同比增長 18.2%、5.67%。2023 年、2024Q1 凈利潤分別為 3.49 億元、0.43 億元。隨著國內(nèi)節(jié)能環(huán)保行業(yè)的景氣,公司盈利能力逐漸修 復(fù)。
公司廣泛布局核安全設(shè)備。在核安全設(shè)備制造方面,公司先后與清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院合作完成全球首臺高溫氣冷堆堆芯殼及余熱排出系 統(tǒng)水冷壁制造任務(wù);與中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所合作完成全球首臺 2MWt 液態(tài)燃料釷基熔鹽實(shí)驗(yàn)堆安全專設(shè)余熱排出系統(tǒng)及上下安全容器的 制造;與國核工程合作全球首次完成 CAP1400 示范工程復(fù)合板球型安注箱 制造任務(wù)。同時,公司還先后完成第二代壓水堆堆內(nèi)構(gòu)件吊藍(lán)筒體國產(chǎn)化首 件制造;美國西屋公司 AP1000 堆型堆內(nèi)吊具國產(chǎn)化首件制造;“華龍一號” 高溫取樣冷卻器雙螺旋盤管換熱器的國產(chǎn)化首件制造等重要任務(wù)。多年來, 公司服務(wù)的核電堆型包括但不限于二代+堆型、三代堆型(華龍一號、國和一號、AP1000、VVER、EPR)、四代堆型(高溫氣冷堆、鈉冷快堆、釷基熔 鹽堆)以及熱核聚變堆(ITER)等,涵蓋了國內(nèi)外的各核電機(jī)組。
東方電氣:發(fā)電設(shè)備龍頭企業(yè)
“六電并舉,六業(yè)協(xié)同”,全方位布局能源裝備制造業(yè)。中國東方電氣集團(tuán) 有限公司創(chuàng)立于 1958 年,是中央管理的涉及國家安全和國民經(jīng)濟(jì)命脈的國 有重要骨干企業(yè),為我國提供了大約四分之一的能源裝備,是全球最大的能 源裝備制造企業(yè)集團(tuán)之一。形成了風(fēng)電、太陽能、水電、核電、氣電、煤電 的“六電并舉”以及高端石化裝備產(chǎn)業(yè)、節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)、工程與國際貿(mào)易產(chǎn) 業(yè)、現(xiàn)代制造服務(wù)業(yè)、電力電子與控制產(chǎn)業(yè)、新興產(chǎn)業(yè)的“六業(yè)協(xié)同”產(chǎn)業(yè) 格局。2023 年、2024Q1 公司營收分別為 606.77 億元、150.53 億元;同比增 長 9.6%、2.28%。2023 年、2024Q1 凈利潤分別為 36.44 億元、9.85 億元;同比增長 21.06%、-8.92%。公司在能源裝備領(lǐng)域的龍頭地位使得公司受益 于新能源行業(yè)以及核電行業(yè)的增長,營收能力不斷增強(qiáng)。
核電設(shè)備龍頭,公司產(chǎn)品全面覆蓋核電設(shè)備領(lǐng)域。東方電氣在國內(nèi)率先進(jìn)入 百萬千瓦等級大型核電領(lǐng)域,2019 年獲得全國首張核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)設(shè)備制 造許可證,并獲得了國家核安全局頒發(fā)的核 1 級設(shè)備(蒸汽發(fā)生器)設(shè)計(jì)許 可證,成為國內(nèi)首家具備該項(xiàng)資質(zhì)的裝備制造企業(yè)。目前東方電氣已具備核 1/2/3級設(shè)備完整設(shè)計(jì)資質(zhì)。公司擁有批量化制造核電站核島主設(shè)備和常規(guī) 島汽輪發(fā)電機(jī)組的成套供貨能力,產(chǎn)品覆蓋二代+堆型、引進(jìn)的三代堆型 (EPR、AP1000)、自主三代堆型(“華龍一號”、國和一號)、四代核電堆型 (鈉冷快堆、高溫氣冷堆)、海上浮動平臺模塊化小堆等國內(nèi)所有技術(shù)路線。2023 年公司還獲得鉛鉍堆、低溫堆等新堆型樣機(jī)的研制項(xiàng)目。受益核電行 業(yè)快速增長,公司未來業(yè)績確定性更強(qiáng)。