核电行业研究：“双碳”目标驱动，核能未来可期

1. 核能原理及发展概况

1.1. 核电原理概述

1.1.1. 核裂变链式反应

核反应有四种方式：核裂变、核聚变、粒子轰击和核衰变，其中核裂变链式反应为 核能发电原理。质量较大的原子(如铀、钍、钚)的原子核在吸收一个中子后会分 裂为多个质量较小原子核、同时放出二至三个中子和巨大能量，而新产生的中子引 起新的原子核裂变，裂变反应连续不断地进行下去，同时不断产生新能量，这个过 程就是核链式核裂变反应。核裂变链式反应即为核能发电的能量来源。

1.1.2. 核电站组成

核能发电的本质是核能——热能——机械能——电能的能量转换。为了实现这一转 换，核电站由核岛和常规岛两部分组成。 核岛部分包括反应堆装置和一回路系统，主要作用为进行核裂变反应和产生蒸汽。 水作为冷却剂在反应堆中吸收核裂变产生的热能，成为高温高压的水，然后沿管道 进入蒸汽发生器的 U 型管内，将热量传给 U 型管外侧的汽轮机工质(水)，使其 变为饱和蒸汽。被冷却后的冷却剂再由主泵打回到反应堆内重新加热，如此循环往 复，形成一个封闭的吸热和放热的循环过程，这个循环回路称为一回路系统。 常规岛部分包括汽轮发电机系统和二回路系统，主要作用为利用蒸汽推动汽轮机组 发电。汽轮机工质(水)在蒸汽发生器中被加热成蒸汽后进入汽轮机膨胀作功，将蒸汽焓降放出的热能转变为汽轮机转子旋转的机械能。 汽轮机转子与发电机转子两轴刚性相连，因此汽轮机直接带动发电机发电，把机械 能转换为电能。作完功后的蒸汽(乏汽)被排入冷凝器，由循环冷却水(如海水) 进行冷却，凝结成水，然后由凝结水泵送入加热器预加热，再由给水泵将其输入蒸 汽发生器，从而完成了汽轮机工质的封闭循环，此回路称为二回路。

1.1.3. 核反应堆分类

核反应堆的结构形式多样，根据中子能量分布形式、冷却剂种类等因素可分成各种 不同类型的核反应堆。 若按中子能谱分类，可分为热中子堆和快中子堆。快中子堆中，裂变是由快中子(平 均能量达 0.1MeV 左右)引起的，因此堆内不能存有中子慢化剂材料。若按冷却剂 分类，可分为气冷堆、液体冷却堆和液态金属冷却堆。气冷反应堆包括二氧化碳冷 却和氦气冷却反应堆;液体冷却反应堆主要包括轻水冷却的压水堆和沸水堆，以及 重水冷却的重水反应堆;液态金属冷却的反应堆主要有钠、钠-钾合金等冷却的反应堆。

1.2. 世界核电发展历史

自上世纪 50 年代以来，核电经历了半个多世纪的历程。按照时间顺序，大体上可以 分为实验示范、高速推广、滞缓发展、逐渐复苏、谨慎发展五个阶段。

1.2.1. 实验示范阶段

该阶段以前苏联在 1954 年建成奥布宁斯克实验性核电机组为开端，随后美国、英国 法国、加拿大等西方国家相继建成不同类型的核电机组。这一阶段的核电机组多为 早期原型机，使用天然铀燃料和石墨慢化剂，证明了核能发电的技术可行性。不过 核电机组在设计上比较粗糙，结构松散，机组发电容量不大，一般在 30 万千瓦之 内，且在设计中没有系统、规范、科学的安全标准作为指导和准则，因而存在许多 安全隐患，发电成本也较高。

1.2.2. 高速推广阶段

上世纪六十年代，由于西方国家对能源和电力供应的需求急剧上升，核能发电作为 一种经济、安全的清洁能源受到许多国家的大力追捧。随着美国大规模向西欧和亚 洲出口轻水堆设备和技术，法国、日本等国的核电工业体系得以建立。到 1980 年 底，全世界核电机组的总装机容量达到 133GWe。1966 年到 1980 年核电装机容量 的年增长率达到 26%。这一阶段采用的是较为成熟的商业化反应堆，使用浓缩铀燃 料，以水作为冷却剂和慢化剂，单机组的功率水平在第一代核电技术基础上大幅提 高，达到百万千瓦级。目前全世界在运核电机组大多数使用第二代技术或其改进型。

1.2.3. 滞缓发展阶段

上世纪八十年代以后，西方主要国家经济发展进入平稳期，全社会电力需求大幅度 下降，同时受 1979 年美国三里岛核事故和 1986 年前苏联切尔诺贝利事故影响，核 电建设进入滞缓发展阶段。为了振兴核电市场，美国和欧洲的核电供应商与相关机 构一起先后推出了“先进轻水堆用户要求文件”(URD)和“欧洲用户对轻水堆核 电站的要求”(EUR)，提出了加强预防与缓解严重事故措施、改善人因工程等一 系列新要求，第三代核技术的概念正式形成。

1.2.4. 逐渐复苏阶段

进入 21 世纪，人们对温室气体排放等环境危机越来越关注，核电作为清洁能源的优 势重新显现。同时，安全可靠性更高的第三代核电技术的研发取得重大进展。作为 唯一可大规模替代化石燃料的清洁能源，核电重新受到世界许多国家的青睐，世界 各国都制定了积极的核电发展规划。

1.2.5. 谨慎发展阶段

2011 年日本福岛核事故给刚刚复苏的世界核电造成巨大冲击，对核电安全的不信任 影响和左右了公众舆论，甚至影响了部分国家政府的决策。德国、瑞士等提出了“弃 核”的主张，日本也一度提出“零核电”的主张。但是对经济快速发展的国家而言， 核电是不可或缺的选择。2016 年底，世界能源理事会(WEC)发布第 24 版《世界 能源报告》，报告提到包括中国、韩国、印度、俄罗斯、美国等国家均有多台核电 机组在建。2018 年，日本四国电力公司伊方核电站 3 号机组重启，为福岛核事故后 重启的第 10 台核电机组。这一阶段，第四代核技术逐渐发展，该技术具有提高核燃 料使用效率、显著降低核废料半衰期，提高核能使用的安全性等特点。2021 年 12 月，全球首座采用第四代技术的石岛湾高温气冷堆核电站并网成功。

1.3. 中国核电发展历史

我国核电起步于 20 世纪 80 年代，迄今为止经历了起步阶段、适度发展核电阶段、 积极发展阶段、安全高效发展阶段四个阶段。

1.3.1. 起步阶段

1985 年 3 月 20 日我国自主设计建造的第一座 30 万千瓦压水堆核电站在浙江秦山开 工建设，1991 年 12 月 15 日成功并网发电，结束了中国大陆无核电的历史，被誉为 “国之光荣”。1994 年 5 月 6 日引进国外技术、利用外资建设的大亚湾核电站并网 发电。以秦山一期和大亚湾核电站为的两条道路都取得了成功，为我国核电后续发 展积累了十分宝贵的经验。

1.3.2. 适度发展核电阶段

20 世纪 90 年代中后期，国家确立了“适度发展核电”的方针，国务院先后批准了 浙江秦山二期、广东岭澳一期、浙江秦山三期和江苏田湾一期共 8 台核电机组的建 设，把我国核电发展推上小批量建设的新台阶。

1.3.3. 积极发展阶段

2005 年 10 月，根据中共中央关于“十一五”规划的建议，我国核电的发展方针由 “适度发展”转变为“积极发展”。2006 年 12 月，在继续建设二代改进型核电机 组的同时，我国做出了引进世界先进第三代核电技术的决策，开启了三代核电自主化进程。在“积极发展核电”方针的指引下，我国 2005-2010 年新开工核电机组累 计达到 30 台。

1.3.4. 安全高效发展阶段

2011 年 3 月的日本福岛核事故给刚刚复苏的世界核电造成巨大冲击。2012 年 5 月 国务院常务会议听取了安全大检查情况的汇报，认为：中国核设施选址对地震、洪 水等外部事件进行了充分论证，对核电厂设计、制造、建设、运行各环节均进行了 有效管理，总体质量受控。同年 10 月 24 日，调整后的《核电中长期发展规划(2011- 2020 年)》将发展目标调整为：到 2020 年，运行核电装机达到 5800 万千瓦，在建 达到 3000 万千瓦左右。2020 年 11 月 27 日，华龙一号全球首堆——中核集团福清 核电 5 号机组首次并网成功。2021 年 1 月 30 日，全球第一台“华龙一号”核电机 组——中核集团福建福清核电 5 号机组投入商业运行。2021 年 5 月 20 日 1 时 15 分，“华龙一号”海外首堆工程——巴基斯坦卡拉奇 2 号机组正式投入商业运行， 标志着中国三代核技术走向成熟。2021 年 12 月，全球首座采用第四代技术的石岛 湾高温气冷堆核电站并网成功，中国四代核技术已迈入发展的快车道。

1.4. 中国核电发展现状

中国大陆地区在运机组 54 台，在建机组 21 台。截至 2022 年 7 月，我国所有在运 的核电机组共 54 台，装机容量约 52150 兆瓦，在建核电机组共 21 台，总装机容量 约 23511 兆瓦。其中，21 台在建机组中有 10 台采用的是华龙一号。目前国内在运 及在建核电机组均位于沿海地区。

2. “双碳”目标助推核电发展，行业市场空间广阔

2.1. 核电低碳高效优势显著，渗透率有待进一步提升

核电是一种低碳、高效的清洁能源。核电可明显减少温室气体排放。核电的二氧化 碳排放量为 12g/kWh，和风能的排放量接近，远远低于传统能源的二氧化碳排放量。 核电的利用效率也是所有发电设备中最高的。2018-2021 年中国核电年均利用小时 均在 7000 小时以上，而各种发电设备的年均利用小时的平均值不超过 4000 小时， 显著低于核电的利用效率。在几种清洁能源中，相较于风电、太阳能，核电发电不 受季节、环境的影响，可以全年发电;相较于水电，虽然核电的成本略高，但对地 理位置不存在要求，综合来看，核电是优质的清洁能源。

核电渗透率仍存在提升空间。我国核电发电量占总发电量的比重由 2013 年的 2.1% 升至 2021 年的 5.0%，虽然呈现逐年增加的趋势，但占比仍低于火电、水电、风电 的占比，且显著低于许多发达国家和发展中国家的水平，核电行业的渗透率有望进 一步提升。

2.2. “双碳”目标引领，多项核电政策陆续落地

“双碳”背景促进能源体系转型。最近 20 年，全球变暖、冰川融化、海平面上升、 雾霾等一系列极端天气现象表明温室效应带来的气候变化正严重影响着人类的生 存环境。2016 年正式实施的《巴黎协定》提出要将全球平均气温较前工业化时期的 上升幅度控制在 2℃以内。

2.3. 推进核能综合利用，打开新成长空间

随着“双碳”战略的推进和核能技术的不断发展，“核电+”将成为一种核能应用的新发展模式。核能将不仅仅扮演提供电力的角色，在核能制氢、区域供热、海水淡化等多种非电综合利用领域都将发挥功能，这些领域将成为核能行业的新蓝海。 核能制氢技术成熟，综合优势明显。核能制氢主要有传统电解水制氢、高温蒸汽电 解制氢和高温热化学循环工艺制氢 3 类。电解水制氢的效率仅有 30%左右，并不适用于规模化制氢。高温热化学循环制氢和高温蒸汽电解制氢比普通电解耗能更少、 效率更高，需要用到高温气冷堆。而高温气冷堆目前在我国已有较好的研发基础， 适合大规模制氢。相较于其他新能源制氢方式，核能高温气冷堆制氢的成本是 20 元 /kg，处于较低水平;相较于传统化石能源制氢方式，核能高温气冷堆制氢的成本虽然略高，但碳排放强度在 1 kgCO2/kgH 以下，低于化石能源制氢的碳排放强度 10kgCO2/kgH。综合来看，核能制氢优势明显。

政策加持，核能供热面临重大机遇。2016 年,国家发展改革委和国家能源局联合发布 的《能源技术革命创新行动计划(2016-2030 年)》指出,到 2050 年,核能供热具备规 模建设条件。此后，一系列支持核能供热的政策相继出台，核能供热的步伐加快。 城市建筑集中供暖面积的持续增加，也为核能供热提供了良好的用户环境。2013 年， 我国城市建筑集中供暖面积为 57 亿平方米，2021 年，这一数值升至 99 亿平方米， 年均复合增长率达 8%。根据中核战略规划研究总院的预测，2030 年我国城市建筑 集中供暖面积将达到 150 亿平方米，若增长面积的 10%的面积由核能来供热,核能供 热面积将达到 5.2 亿平方米。

2.4. 电力市场化逐步推进，交易规模持续扩大

核电市场化改革持续推进。2013 年以前，核电站的上网电价较多采用“一厂一价” 定价方式，但在该定价模式下，核电站建设超期、超预算的现象屡见不鲜。2013 年 6 月，国家发改委将全国核电核定的标杆电价确定为每千瓦时 0.43 元，但同时规定， 核电含税价格与基础的火电价格采取对标，实行“两价取低”的定价策略。核电上 网电价基本按照“四六分”的定价机制，约 60%按发改委核定电价，剩余部分市场 化定价。自 2020 年起，煤电价格联动机制取消，定价机制由标杆上网电价改为“基 准价+上下浮动”的市场化机制，市场化交易步伐加快。2022 年 1 月，国家发展改 革委发布了《关于加快建设全国统一电力市场体系的指导意见》，提到要“培育多 元竞争的市场主体。有序放开发用电计划，分类推动燃气、热电联产、新能源、核 电等优先发电主体参与市场，分批次推动经营性用户全面参与市场，推动将优先发 电、优先购电计划转化为政府授权的中长期合同。”

2.5. 2025 年核电行业市场空间有望超 3000 亿元

关键假设 1：《中国核能年度发展与展望(2020)》中提到，预计到 2025 年，我国 在运核电装机达到 7000 万千瓦，在建核电装机达到 3000 万千瓦左右，假设每年新 增核电装机相同，则每年每年新增装机容量为 7338 兆瓦。 关键假设 2：根据《气候变化研究进展》的统计数据，核电站每千瓦建造成本在 1.2- 2.0 万元，预计 2025 年乐观/保守情况下核电站每千瓦建造成本为 2.0/1.2 万元。 关键假设 3：以 2018-2021 年核电年均利用小时平均值为依据，预计 2025 年乐观情 况下核电年均利用小时以1.4%的年均增速增长，保守情况下核电年均利用小时保持 在 2021 年的水平。核电售价以 2019-2021 年的平均值为依据，预计 2025 年售价为 0.39 元/千瓦时。 基于以上假设，2025年保守/乐观情况下核电行业市场空间有望达 3010/3719 亿元。

3. 三代技术日益成熟，四代技术快速发展

3.1. CAP1400：青出于蓝而胜于蓝

AP1000 技术的引进为三代技术发展奠定基础。2003 年初，为了应对能源总量短缺 和气候变化对生态环境产生的破坏等矛盾，加快能源基础设施建设和能源结构的调 整列入中央高层的议事日程。2004 年 9 月，2006 年 12 月，国家通过公开招标，最 终做出了引进美国西屋公司 AP1000 技术的决定，并开工建设 4 台 AP1000 机组(浙 江三门一期 2 台、山东海阳一期 2 台)作为自主化依托项目。AP1000 采用先进的 非能动技术,安全系统利用物质自然特性,比如重力、自然循环等简单原理，在事故后 72 小时内无需操纵员动作即可保证堆芯和安全壳的冷却能力，并在有限的操作下可 维持 7 天的长期冷却能力。AP1000 开启了我国三代技术自主化的进程。 CAP1400 是 AP1000 的创新与发展。在 AP1000 机组建设的同时，其各个领域的技 术，通过分许可的方式向中核集团、中广核集团等核电设计企业，向上海电气、东 方电气、哈尔滨电气、中国一重等装备制造行业的 15 家集团 70 余家单位进行了分 许可。在对 AP1000 消化吸收的基础上，通过对反应堆和所有主设备重新设计， CAP1400(国和一号)国产化标准形成。2014 年 1 月，CAP1400 初步设计通过国家 能源局审查。2020 年 9 月 28 日，我国三代核电自主化标志性成果——“CAP1400” 正式发布。

3.2. 华龙一号：自主研发，首台机组已运行一年

华龙一号是 ACP1000 与 ACPR1000+技术的融合与创新。2013 年 4 月，国家能源局 主持召开了自主创新三代核电技术合作协调会，中核集团和中广核同意将 ACP1000 和 ACP1000+融合，联合开发具有自主知识产权的三代百万千瓦级压水堆华龙一号。 华龙一号吸收了 ACP1000 和 ACP1000+的技术优点，不仅运用了“能动与非能动相 结合”的安全设计理念、“多重冗余的安全系统”和“177 堆芯方案”等先进技术， 还使用了自主研发的 CF3 先进核燃料组件、实现 18 个月换料周期，充分保证了核 电厂的安全性、经济性和先进性，满足国际最高安全标准要求，是全球接受度最高 的三代核电技术之一。

全球已建成 4 台机组。2020 年 11 月 27 日，华龙一号全球首堆——中核集团福清核 电 5 号机组首次并网成功，并于 2021 年 1 月 30 日投入商业运行。2021 年 5 月 20 日，“华龙一号”海外首堆工程——巴基斯坦卡拉奇 2 号机组正式投入商业运行。 2022 年 1 月 1 日，中核集团福清核电 6 号机组首次并网成功。2022 年 4 月 18 日， 巴基斯坦卡拉奇 3 号机组通过临时验收。至此，华龙一号海外首个工程两台机组全 面建成投产。

3.3. 核电审批重启后，三代机组成为主力机型

连续 3 年“零审批”时期已结束。受 2011 年日本福岛核泄漏事故的影响，加上我国 自主研发的三代技术“华龙一号”和“国和一号”尚不成熟，核电站审批工作放缓。 2015 年，我国批准 8 台核电机组，之后 2016-2018 年连续三年“零审批”。2019 年 7 月 25 日，国家能源局召开新闻发布会，明确山东荣成、福建漳州和广东太平岭核 电项目核准开工，中国核电行业经历了 3 年多的“零核准”状态宣告结束。

三代核电机组已成为主力机型。2012 年国务院审议通过的《核设施安全检查报告》、 《核安全规划》、《核电安全规划(2011-2020)》和《核电中长期发展规划(2011- 2020 年，调整)》等四个文件，明确了“按照全球最高安全要求新建核电项目，新 建核电机组必须符合三代安全标准”等核电发展原则和要求。2019 年以来新批准的 核电机组均采用三代以上技术。目前在建的 21 台核电机组中，有 19 台采用的是三 代核电技术，2 台采用的是四代核电技术。

国内建设与国外出口并行。据中国核能行业协会《中国核能发展与展望(2021)》， 我国自主三代核电有望按照每年 6-8 台机组的核准节奏稳步推进。在国内三代机组 稳步发展的同时，我国核电也加快了走出去的步伐。目前我国的华龙一号、国和一 号和玲珑一号，均已通过国际原子能机构的通用设计审查，具备出口条件。在我国 和国外的合作项目中，采用华龙一号技术的卡拉奇核电站 2 号机组已投入运行，3 号机组通过临时验收，4 号机组已经在建，阿根廷阿图查核电站 4 号机组已经在规 划当中。

3.4. 四代技术快速发展，有望成为未来主流

四代核电技术持续发展。1999年6月，美国能源部首次提出了第四代核电站的倡议。 2000 年 1 月，美国、英国、南非、日本、法国、加拿大、巴西、韩国和阿根廷共 9 个有意发展核能的国家，联合组成了“第四代国际核能论坛”(GIF)，瑞士于 2002 年 2 月加入，上述各国对第四代核电站堆型的技术方向形成共识，即在 2030 年以前开 发六种第四代核电站的新堆型，包括超高温气冷堆(VHTR)、超临界水堆(SCWR)、钠冷快堆(SFR)、气冷快堆(GFR)、铅冷快堆(LFR)和熔盐堆(MSR)。

我国四代技术世界领先。目前国内共有 3 种四代核电技术。2011 年 7 月 21 日，我 国首座钠冷快堆——中国实验快堆成功实现并网发电，将天然铀资源的利用率从压 水堆的 1%提高到 60-70%。2021 年 12 月 20 日，石岛湾高温气冷堆核电站 1 号反应 堆首次并网成功，标志着全球首座具有第四代先进核能系统特征的球床模块式高温 气冷堆，在我国实现了从“实验室”到“工程应用”质的飞跃。世界首座钍基熔盐 堆——甘肃武威钍盐核反应堆主体工程已于 2021 年 5 月基本完工，由于该技术使 用氟化盐作为冷却剂，无需耗费大量水资源，对核电站的选址要求更低，应用潜力 巨大。

4. 核电产业链分析：国企垄断为主，部分细分领域民营表现亮眼

4.1. 核电产业概况

核电产业链上游为核燃料循环，即铀的采掘提取、燃料组件的加工制造及乏燃料循 环处理，中游为核电设备，包括核岛设备、常规岛设备及辅助设备，下游为核电站 运营管理，包括核电站的设计建造、运营发电。

4.2. 上游：核燃料循环

核燃料循环是核能发展的物质和技术基础。核燃料循环是指核燃料的获得、使用、 处理、回收利用的全过程，分为核燃料进入反应堆前的制备和在反应堆中燃烧后的 处理两个过程，展现了核燃料在反应堆中只能烧到一定程度就必须卸出并换上新燃 料的特点。乏燃料(即烧过的燃料)中的铀和钚可以分离出来并返回反应堆，作为燃 料循环使用，形成核燃料的循环。

铀浓缩是核燃料生产关键。核电站使用的核燃料要求铀 235 的含量在 2%至 5%之 间，但在天然铀中，铀 235 的含量只有 0.71%，其余为铀 238，因此需要提高铀 235 的含量。铀浓缩离心机技术利用高速旋转产生很强的离心力场，来实现铀 235 和铀 238 的分离。但由于该技术具有较高的壁垒，目前仅有中核集团掌握该项技术。

乏燃料后处理是核燃料循环中的关键环节。乏燃料是指在核反应堆中，经受过辐射 照射后从堆中卸出，且不再在该堆中使用的核燃料。乏燃料后处理主要有以下几点 作用：1)在乏燃料中不仅含有大量尚未反应可转换材料，而且含有相当数量的剩余 易裂变材料，通过后处理可以充分利用核能资源;2)乏燃料后处理有助于降低每公斤燃料费用，提高可转换材料的利用率，促进反应堆朝着先进的增殖反应堆发展; 3)整个核工业中产生的放射性物质，绝大部分要由后处理工厂进行分离、处理并将 废物以安全、可靠的方式永久处置，后处理对保障核燃料工业环境安全其关键作用; 4)后处理是生产核武器所需的钚-239 必经的一个生产环节，有助于保持、加强我国 战略核威慑力量。 我国乏燃料后处理市场需求紧迫。根据国家能源局估算，一台百万千瓦级压水堆核 电站，每年产生的乏燃料约 20-25 吨。截至 2022H1，中国大陆地区已运行核电机组 装机容量达 52150MWe，对应乏燃料年产量将达到 1000 吨以上。我国目前的乏燃料 累积量已超 8000 吨，预计到 2050 年我国乏燃料累积量将达到 114500 吨。随着乏 燃料累计量的不断扩大，全国乏燃料政府性基金支出从 2017 年开始不断增长，2021 年全国乏燃料政府性基金支出为 45 亿元，同比+28%。

中核集团在核燃料循环领域一家独大。中核集团是国家授权的进行核燃料专营的唯 一机构，由中国原子能工业有限公司代表公司统一管理经营核燃料产业，负责核燃 料加工制造，包括铀纯化、铀转化、铀浓缩、核燃料元件加工制造、核材料研发等， 竞争优势突出。在乏燃料处理领域，中核集团旗下的中核瑞能有限公司在甘肃省拥 有中国唯一在运的乏燃料后处理厂，中核龙瑞科技公司也正在甘肃核技术产业园建 设一座示范性的旧燃料处理厂，年处理能力为 200 吨，预计 2025 年开始运营。

4.3. 中游：设备制造

核电设备包括核岛、常规岛及辅助设备。核岛是整个核电站的核心，负责将核能转化为热能，是核电站所有设备中工艺最复杂、投入成本最高的部分，投资成本占比 达 51%。核岛设备中，反应堆压力容器、主管道及热交换器和蒸汽发生器是核岛设备中的主要关键设备，因而投资占比也最高。常规岛利用蒸汽推动汽轮机从而带动 发动机发电，主要包括汽轮机、发电机和汽水分离再热器等设备。辅助系统(BOP) 主要包括数字化控制系统、暖通系统，保障核电站平稳运行，工程规模最小。

核岛设备供应以四大国企为主。目前反应堆压力容器、堆内构件、蒸汽发生器等设 备由于质量标准严苛，制造成本较高，且属于重型机械，对企业的生产技术、准入 资质和资金实力都有较高要求，因此被上海电气、东方电气、中国一重和哈电集团 四大国企垄断。上海电气、东方电气、中国一重均为上市公司，哈电集团旗下的哈 电股份和佳电股份为上市公司，业务分别涉及控制棒驱动机构和电机、主氦风机。

4.3.1. 四川华都：控制棒领域龙头

四川华都核设备制造有限公司成立于 2008 年 4 月，公司已具备年产六座百万千瓦 级压水堆所需控制棒驱动机构的综合能力，承接并批量化生产了“华龙一号”福清 5、6 号机组、卡拉奇 K2/K3 等机组 CRDM 设备的供货合同，成为引领“华龙一号” 控制棒驱动机构研制生产的先行者。同时公司还承担了熔盐堆、浮动堆、铅铋堆等 各种类型反应堆控制棒驱动系统的研制与生产任务，是目前国内研制控制棒驱动机 构种类最多的企业之一。

4.3.2. 江苏神通与中核科技：核级阀门供应商

江苏神通于 2010 年上市，是国内首批进军核电领域的企业之一。自 2008 年以来， 公司已成为我国核电阀门的主要供应商，获得了已招标核级蝶阀、核级球阀 90%以 上的订单。公司的阀门产品覆盖 AP1000、华龙一号、CAP1400、快堆及高温气冷堆 等主力堆型，已具备核级蝶阀、球阀、调节阀、隔膜阀、仪表阀、地坑过滤器等产 品的供货能力，同时也是核一级法兰、锻件的主要供应商。2021 年，公司核电行业 收入为 5.05 亿元，占总收入比重达 26%，核电行业毛利率为 41%。 中核科技于 1997 年上市，是中国阀门行业和中国核工业集团有限公司所属的首家 上市企业，在核电站用关键阀门、核燃料真空阀及浓缩铀生产关键阀门等领域拥有 国内领先的研发制造能力，研制的“华龙一号”核一级稳压器快速卸压阀居国际领 先水平，核二级主蒸汽隔离阀、CAP1400 系列关键阀门、安全壳延伸功能地坑阀等 产品居国际先进水平。2021 年，公司核电行业收入为 3.31 亿元，占总收入比重达 21%，核电行业毛利率为 18%。中核科技核电行业毛利率显著低于江苏神通主要是 在产品上有所区别，江苏神通的核电阀门不仅种类更丰富，还有核级法兰、锻件等 其他核电设备产品。

4.3.3. 森源电气：核电开关设备供应商

河南森源电气股份有限公司于 2010 年上市，公司主要产品包括高低压成套开关设 备及电器元器件、变压器成套系列产品、核电电力装备等。公司研制的华龙一号机 组核电 1E 级开关柜，达到了国际三代核电技术的先进水平。公司研制了霞浦核电 站示范快堆 1E 级开关柜，实现了全面掌握第四代核电开关设备技术。公司成功获 批在民用核安全设备的设计和制造方面增加 1E 级交流中压熔断器-接触器柜，额定 电流范围从 1600A 提升到 4000A，为公司核电产品打开了广阔的市场空间。

4.3.4. 远东股份与尚纬股份：核电电缆供应商

远东智慧能源股份有限公司于 1995 年上市，其下属安徽电缆股份有限公司是核电 电缆市场首选品牌，具有 3 代核电 K1 类电缆研发成果，连续多年助力华龙一号， 服务田湾/徐大堡核电项目、漳州核电站项目建设等，并储备开展四代核电站电缆的 技术研发，推动核级电缆在核废料后处理项目上的运用。 尚纬股份有限公司于 2012 年上市，是集高端特种电缆产品的研发、生产、销售和服 务于一体的国家高新技术企业。公司自主知识产权的“华龙一号”核设施用电缆技 术被认定为“国际先进水平”，拥有《民用核安全设备设计许可证》和《民用核安 全设备制造许可证》，许可活动范围全面涵盖第三代核电站“华龙一号”用安全壳 内(K1 类)和安全壳外(K3 类)电缆。

4.4. 下游：核电站运营管理

核电站运营管理呈现寡头垄断格局。2021 年 3 月，国家核安全局为华能集团海南昌 江核电项目 3、4 号机组颁发《核设施建造许可证》后，目前我国核电运营领域已有 中国广核、中国核电、国家电力和华能集团 4 家企业获得资质。由于核电领域技术 要求高，建设周期长，行业壁垒高，整个市场呈现中国广核、中国核电平分天下， 国家电力、华能集团开始兴起的格局。2021 年，中广核集团核电发电量为 2135 亿 千瓦时，占全国核电发电量比重最大。截至 2022 年上半年，中广核集团、中核集团、 国家电投、华能集团的核电在运机组装机容量占比分别为 53%、41%、4%、0.4%; 在建机组装机容量占比占比分别为 30%、42%、17%、11%。

中国核电、中国广核收入利润持续增长。由于核电运营商的收入主要来自于电力销 售，而我国核电机组遵循“多发、满发”原则，具有较高的年均利用小时数，在运 机组的收入较为稳定，在建机组每年都保持一定数量的增加，因此中国核电、中国 广核的收入利润能够持续增长。2022Q1，中国核电的营业总收入为 171 亿元，同比 +23%，归母净利润为 29 亿元，同比+53%;中国广核的营业总收入为 172 亿元，同比+0.2%，归母净利润为 29 亿元，同比+20%。

核电运营商龙头现金流充沛、偿债能力与盈利能力强。现金流方面，由于核电项目 建设期投入较大，固定资产折旧成本较高，因而现金流充沛，中国核电和中国广核 2019-2021 的净现比均在 3 以上。2022Q1 中国广核的净现比下降明显主要系海上风 电业务合同回款减少以及子公司预付核燃料采购款项和支付乏燃料处置金增加所 致。偿债能力方面，作为央企，信用资源保证了公司的偿债能力，中国核电和中国 广核 2019-2022Q1 的资产负债率均呈现逐渐下降的趋势。盈利能力方面，由于核电 具有较高的技术壁垒，中国核电和中国广核在业内又处于垄断地位，毛利率处于较 高的水平，2022Q1，中国核电和中国广核的毛利率分别为 51.5%、40.3%。中国核电 的毛利率高于中国广核主要系中国广核存在建筑安装等毛利率较低的业务。

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精选报告来源：【未来智库】