请务必阅读正文后的声明及说明[Table_Info1]电力/公用事业[Table_Date]发布时间：2022-08-11[Table_Invest]优于大势上次评级:优于大势[Table_PicQuote]历史收益率曲线[Table_Trend]涨跌幅（%）1M3M12M绝对收益-3%12%14%相对收益3%6%29%[Table_Market]行业数据成分股数量（只）124总市值（亿）8150流通市值（亿）4602市盈率（倍）45.22市净率（倍）0.91成分股总营收（亿）1264成分股总净利润（亿）101成分股资产负债率（%）158.61[Table_Report]相关报告《广汇能源（600256）深度报告：广开四路，汇力八方，多元绿能平台蓄势而动至》--20220307《大众公用（600635）点评：公用事业平稳发展，金融创投多领域布局》--20220415《九丰能源（605090）点评：一季度盈利大幅改善，氢能源前景广阔》--20220417[Table_Author]证券分析师：廖浩祥执业证书编号：S055052207000118390955638liaohx@nesc.cn[Table_Title]证券研究报告/行业深度报告“双碳”目标驱动，核能未来可期报告摘要：[Table_Summary]核电行业历经几十载，中国正迈入发展快车道。自上世纪50年代以来，世界核电发展史经历了实验示范、高速推广、滞缓发展、逐渐复苏、谨慎发展五个阶段，完成了从一代核技术向四代核技术的演化。我国核电起步于20世纪80年代，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，截至2022年7月，我国所有在运的核电机组共54台，在建核电机组共21台。“双碳”目标助推核电发展，行业市场空间广阔。核电是一种低碳、高效的清洁能源，在“碳中和”、“碳达峰”的目标下，核电发展迎来新的政策机遇期。2021年《政府工作报告》中明确提出“在确保安全的前提下积极有序发展核电”，这是近十年来首次用“积极”一词来表述核电。《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，以此为主要依据，我们预测2025年核电行业市场空间有望超3000亿元。三代技术日益成熟，四代技术快速发展。我国目前两大三代技术分别是CAP1000和华龙一号，均是对已有核技术的融合创新，性能大幅提升。2019年核电审批重启以来，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，三代技术已成为我国核电主力。我国四代核技术世界领先，2021年5月，世界首座钍基熔盐堆——甘肃武威钍盐核反应堆主体工程基本完工；同年12月，世界首座高温气冷堆——石岛湾核电站1号反应堆首次并网成功。核电产业链以国企垄断为主，部分细分领域民营表现亮眼。核电产业链上游为核燃料循环，中游为设备制造，下游为核电站运营管理。在核燃料循环领域，中核集团作为国家授权的进行核燃料专营的唯一机构，竞争优势突出，江苏神通、兰石重装也在积极布局乏燃料后处理业务。在设备制造领域，上海电气、东方电气、中国一重和哈电集团垄断反应堆压力容器、堆内构件、蒸汽发生器等关键设备的制造，民企则布局控制棒、核级阀门、开关、配套电机等细分领域。在核电站运营管理领域，中国广核、中国核电平分天下，国家电力、华能集团开始兴起。投资建议：核电设备江苏神通；核电运营中国核电、中国广核风险提示：核电站安全稳定运行风险；新增核电机组不及预期风险；市场竞争加剧风险；原材料供应风险[Table_CompanyFinance]重点公司主要财务数据重点公司现价EPSPE评级2021A2022E2023E2021A2022E2023E江苏神通14.460.500.660.9541.0821.9115.22买入中国核电6.110.440.520.6118.9111.7510.02买入中国广核2.680.190.240.2916.2211.179.24买入-30%-20%-10%0%10%20%30%2021/82021/112022/22022/5公用事业沪深300请务必阅读正文后的声明及说明2/34[Table_PageTop]公用事业/行业深度目录1.核能原理及发展概况..........................................................................................51.1.核电原理概述...........................................................................................................................51.1.1.核裂变链式反应...........................................................................................................................................51.1.2.核电站组成...................................................................................................................................................51.1.3.核反应堆分类...............................................................................................................................................61.2.世界核电发展历史...................................................................................................................71.2.1.实验示范阶段...............................................................................................................................................71.2.2.高速推广阶段...............................................................................................................................................71.2.3.滞缓发展阶段...............................................................................................................................................71.2.4.逐渐复苏阶段...............................................................................................................................................71.2.5.谨慎发展阶段...............................................................................................................................................71.3.中国核电发展历史...................................................................................................................81.3.1.起步阶段.......................................................................................................................................................81.3.2.适度发展核电阶段.......................................................................................................................................81.3.3.积极发展阶段...............................................................................................................................................81.3.4.安全高效发展阶段.......................................................................................................................................91.4.中国核电发展现状...................................................................................................................92.“双碳”目标助推核电发展，行业市场空间广阔............................................102.1.核电低碳高效优势显著，渗透率有待进一步提升.............................................................102.2.“双碳”目标引领，多项核电政策陆续落地..........................................................................122.3.推进核能综合利用，打开新成长空间.................................................................................132.4.电力市场化逐步推进，交易规模持续扩大.........................................................................152.5.2025年核电行业市场空间有望超3000亿元......................................................................163.三代技术日益成熟，四代技术快速发展........................................................173.1.CAP1400：青出于蓝而胜于蓝..............................................................................................173.2.华龙一号：自主研发，首台机组已运行一年.....................................................................183.3.核电审批重启后，三代机组成为主力机型.........................................................................193.4.四代技术快速发展，有望成为未来主流.............................................................................204.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................234.1.核电产业概况.........................................................................................................................234.2.上游：核燃料循环.................................................................................................................234.3.中游：设备制造.....................................................................................................................264.3.1.四川华都：控制棒领域龙头......................................................................................................................274.3.2.江苏神通与中核科技：核级阀门供应商..................................................................................................284.3.3.森源电气：核电开关设备供应商..............................................................................................................284.3.4.远东股份与尚纬股份：核电电缆供应商..................................................................................................294.4.下游：核电站运营管理.........................................................................................................295.风险提示............................................................................................................32请务必阅读正文后的声明及说明3/34[Table_PageTop]公用事业/行业深度图表目录图1：核裂变原理.......................................................................................................................................................5图2：核电站原理.......................................................................................................................................................6图3：核反应堆分类...................................................................................................................................................6图4：2013-2022/07全国核电在运及在建机组数..................................................................................................10图5：2013-2022/07全国核电在运及在建装机容量..............................................................................................10图6：2022.07全国核电站分布情况.......................................................................................................................10图7：各种发电方式二氧化碳排放量对比..............................................................................................................11图8：2018-2021年各种发电设备年均利用小时数................................................................................................11图9：度电成本对比（元/kWh）.............................................................................................................................11图10：2013-2021年核电发电量占比变化.............................................................................................................12图11：2021年各种类型电源发电量占比...............................................................................................................12图12：2021年我国核电发电量占比与其他国家/地区对比.................................................................................12图13：核能制氢技术路线.......................................................................................................................................14图14：不同制氢方式成本对比（元/kg）..............................................................................................................14图15：2013-2030年我国城市集中供热面积及预测.............................................................................................15图16：2016-2021年核电市场化售电量比重.........................................................................................................16图17：AP1000海阳核电站.....................................................................................................................................17图18：CAP1400示范工程效果图..........................................................................................................................17图19：福清核电5号机组.......................................................................................................................................19图20：巴基斯坦卡拉奇核电2号机组...................................................................................................................19图21：福岛核事故...................................................................................................................................................19图22：2013-2021年国家核准核电机组情况.........................................................................................................19图23：球形燃料元件...............................................................................................................................................22图24：高温气冷堆的用途示意...............................................................................................................................22图25：中国实验快堆...............................................................................................................................................22图26：石岛湾核电站...............................................................................................................................................22图27：核电产业链...................................................................................................................................................23图28：核燃料循环...................................................................................................................................................23图29：核燃料成本结构...........................................................................................................................................24图30：中国铀生产、进口量及占全球比重...........................................................................................................24图31：天然铀构成...................................................................................................................................................24图32：2000-2050年我国乏燃料年产生量和累积量.............................................................................................25图33：全国乏燃料政府性基金支出.......................................................................................................................25图34：核电设备投资成本占比...............................................................................................................................26图35：核岛设备投资成本占比...............................................................................................................................26图36：核电设备毛利率比较...................................................................................................................................27图37：福清5、6号机组控制棒驱动构件.............................................................................................................28图38：卡拉奇K2控制棒驱动构件........................................................................................................................28图39：江苏神通与中核科技核电行业收入...........................................................................................................28图40：江苏神通与中核科技核电行业毛利率.......................................................................................................28图41：华龙一号核电1E级开关设备.....................................................................................................................29图42：民用核安全设备设计和制造许可范围扩展...............................................................................................29请务必阅读正文后的声明及说明4/34[Table_PageTop]公用事业/行业深度图43：在运机组市场份额.......................................................................................................................................30图44：在建机组市场份额.......................................................................................................................................30图45：中国核电、中国广核收入（亿元）...........................................................................................................30图46：中国核电、中国广核利润（亿元）...........................................................................................................30图47：中国核电经营性现金流量净额及净现比...................................................................................................31图48：中国广核经营性现金流量净额及净现比...................................................................................................31图49：中国广核、中国核电资产负债率...............................................................................................................31图50：中国广核、中国核电毛利率.......................................................................................................................31表1：世界核电发展历史...........................................................................................................................................8表2：中国核电发展历史...........................................................................................................................................9表3：2021年以来核电政策统计............................................................................................................................13表4：功率为400MWt的不同热源环保效益比较................................................................................................14表5：核能供暖相关政策.........................................................................................................................................15表6：核电行业市场空间.........................................................................................................................................16表7：CAP1400与AP1000性能差别.....................................................................................................................17表8：ACP1000、ACPR1000+和华龙一号主要技术参数....................................................................................18表9：目前在建核电机组情况.................................................................................................................................20表10：中国核电出口情况.......................................................................................................................................20表11：第四代核技术分类........................................................................................................................................21表12：中国核燃料产能...........................................................................................................................................25表13：核电设备四大国企业务情况.......................................................................................................................27表14：核电运营四大集团2021年经营情况.........................................................................................................30请务必阅读正文后的声明及说明5/34[Table_PageTop]公用事业/行业深度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。图1：核裂变原理数据来源：红沿河核电，东北证券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（图中所示高压缸和低压缸）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。请务必阅读正文后的声明及说明6/34[Table_PageTop]公用事业/行业深度图2：核电站原理数据来源：中广核公司公告,东北证券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。图3：核反应堆分类数据来源：公开资料整理，东北证券请务必阅读正文后的声明及说明7/34[Table_PageTop]公用事业/行业深度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。请务必阅读正文后的声明及说明8/34[Table_PageTop]公用事业/行业深度表1：世界核电发展历史时间阶段主要使用技术类别国家/地区重要事件1954-1966实验示范阶段第一代核技术前苏联1954年建成奥布宁斯克实验性核电机组美国1957-1960年，建成60MW希平港压水堆核电机组和197MW德累斯顿沸水堆核电机组英国1959年建成天然铀石墨气冷堆核电厂法国1962年建成天然铀石墨气冷堆核电厂加拿大1962年建成利用天然铀发电的重水堆原型核电机组1966-1980高速推广阶段第二代核技术美国1966-1973年签约的核电建造合同的规模就达到170GWe法国先后建成34座900MW及20座1300MW压水堆机组日本1970-1980年间建成21台核电机组1981-2001滞缓发展阶段第二代核技术为主，第三代核技术发展美国1979年发生三里岛核事故前苏联1986年发生切尔诺贝利事故2001-2011逐步复苏阶段第三代核技术美国把扩大核能作为国家能源政策的重要组成部分，并提出鼓励和促进核能发展的具体措施日本把核电作为本国重要的基础能源韩国把核电作为电力工业的主要支柱2011-至今谨慎发展阶段第三代核技术为主，第四代核技术发展日本2011年福岛核事故中国台湾2018年，中国台湾第二核能发电站2号机组重启日本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台核电机组中国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数据来源：中广核公司公告，中国核能行业协会，东北证券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请务必阅读正文后的声明及说明9/34[Table_PageTop]公用事业/行业深度化进程。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。表2：中国核电发展历史时间阶段主要使用技术类别重要事件1985-1995起步阶段第一、二代核技术1991年，自主设计建造的秦山一期核电站并网发电1994年，采用法国M310型二代压水堆技术建设的大亚湾核电站并网发电1996-2004适度发展核电阶段第二代核技术90年代中后期，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2005-2010积极发展阶段第二、三代核技术2006年，引进美国西屋公司AP1000技术和法国EPR技术，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，另建设2台EPR机组（广东台山核电站）2011-至今安全高效发展阶段第三、四代核技术2012年，《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，中国具有完全自主知识产权的三代核电技术“国和一号”完成研发2021年1月，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；5月，“华龙一号”海外首堆程——巴基斯坦卡拉奇2号机组正式投入商业运行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数据来源：中国核能发展报告(2019)，百度百科，中国核能行业协会，东北证券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。请务必阅读正文后的声明及说明10/34[Table_PageTop]公用事业/行业深度图4：2013-2022/07全国核电在运及在建机组数图5：2013-2022/07全国核电在运及在建装机容量数据来源：世界核协会，东北证券数据来源：世界核协会，东北证券图6：2022.07全国核电站分布情况数据来源：世界核协会，东北证券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。182230353745474952542926212020131214192101020304050607080在运机组数（台）在建机组数（台）-50%-40%-30%-20%-10%0%10%20%30%40%50%010,00020,00030,00040,00050,00060,000在运装机容量（MW）在建装机容量（MW）yoyyoy请务必阅读正文后的声明及说明11/34[Table_PageTop]公用事业/行业深度图7：各种发电方式二氧化碳排放量对比图8：2018-2021年各种发电设备年均利用小时数数据来源：世界核协会，东北证券数据来源：wind，东北证券图9：度电成本对比（元/kWh）数据来源：中国核电、长江电力、华能国际公司公告，东北证券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。0100200300400500600700800900排放量(g/kWh)01000200030004000500060007000800090002018201920202021风电水电火电核电太阳能平均0.000.050.100.150.200.250.300.350.400.450.502018201920202021核电水电火电请务必阅读正文后的声明及说明12/34[Table_PageTop]公用事业/行业深度图10：2013-2021年核电发电量占比变化图11：2021年各种类型电源发电量占比数据来源：wind，东北证券数据来源：wind，东北证券图12：2021年我国核电发电量占比与其他国家/地区对比数据来源：世界核协会，东北证券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。在此背景下，2020年9月22日，国家主席习近平在第七十五届联合国大会上宣布，中国力争2030年前二氧化碳排放达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和目标。“双碳”战略倡导绿色、环保、低碳的生活方式，有利于引导绿色技术创新，加快推进产业结构和能源结构调整。核电发展迎来新的政策机遇期。2021年《政府工作报告》中明确提出“在确保安全的前提下积极有序发展核电”，这是近十年来首次用“积极”一词来表述核电。《中共中央国务院关于准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作意见》中，再次提及“积极安全有序发展核电”和“积极稳妥推进核电余热供暖”。此后涉及核电领域的一系列政策相继发布。0%1%2%3%4%5%6%201320142015201620172018201920202021核电发电量占比(%)5%7%15%71%2%核电风电水电火电太阳能0%10%20%30%40%50%60%70%80%法国乌克兰斯洛伐克比利时匈牙利斯洛文尼…捷克保加利亚芬兰瑞典瑞士韩国亚美尼亚西班牙俄罗斯美国罗马尼亚英国加拿大白俄罗斯德国中国台湾巴基斯坦日本阿联酋南非墨西哥中国大陆请务必阅读正文后的声明及说明13/34[Table_PageTop]公用事业/行业深度表3：2021年以来核电政策统计时间政策内容2021/3/5《2021年国务院政府工作报告》优化产业结构和能源结构。推动煤炭清洁高效利用，大力发展新能源，在确保安全的前提下积极有序发展核电。2021/3/13《国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》“十四五”时期我国将建成华龙一号、国和一号、高温气冷堆示范工程，积极有序推进沿海三代核电建设。核电运行装机容量达到7000万千瓦。2021/10/24《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》积极发展非化石能源。实施可再生能源替代行动，大力发展风能、太阳能、生物质能、海洋能、地热能等，积极安全有序发展核电，积极稳妥推进核电余热供暖。2021/10/24《国务院关于印发2030年前碳达峰行动方案的通知》合理确定核电站布局和开发时序，在确保安全的前提下有序发展核电，保持平稳建设节奏。加快关键技术装备攻关，培育高端核电装备制造产业集群。2021/11/29《“十四五”能源领域科技创新规划》三代大型压水堆装备自主化水平进一步提升，建立标准化型号和型号谱系。小型模块化反应堆、（超）高温气冷堆、熔盐堆、海洋核动力平台等先进核能系统研发和示范有序推进。乏燃料后处理、核电站延寿等技术研究取得阶段性突破。2022/1/29《“十四五”现代能源体系规划》在确保安全的前提下，积极有序推动沿海核电项目建设，保持平稳建设节奏，合理布局新增沿海核电项目。开展核能综合利用示范，积极推动高温气冷堆、快堆、模块化小型堆、海上浮动堆等先进堆型示范工程，推动核能在清洁供暖、工业供热、海水淡化等领域的综合利用。2022/3/17《2022年能源工作指导意见》有序推进水电核电重大工程建设。建成投运福清6号、红沿河6号、防城港3号和高温气冷堆示范工程等核电机组，在确保安全的前提下，积极有序推动新的沿海核电项目核准建设。2022/5/14《关于促进新时代新能源高质量发展实施方案的通知》稳妥推进新能源参与电力市场交易。支持新能源项目与用户开展直接交易，鼓励签订长期购售电协议，电网企业应采取有效措施确保协议执行。数据来源：中国政府网，东北证券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1kgCO2/kgH以下，低于化石能源制氢的碳排放强度10请务必阅读正文后的声明及说明14/34[Table_PageTop]公用事业/行业深度kgCO2/kgH。综合来看，核能制氢优势明显。图13：核能制氢技术路线图14：不同制氢方式成本对比（元/kg）数据来源：《中国高温气冷堆制氢发展战略研究》，东北证券数据来源：清华大学，东北证券核能供热可显著提升环境质量。我国大部分地区冬季受到雾霾困扰,而北方地区取暖使用能源以燃煤为主,燃煤排放物是导致雾霾严重的重要原因。核能供热不会产生二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、烟尘、灰渣等排放物，仅会产微量的放射性物质。以功率为400MWt的热源为例，核能供热将产生0.005毫希/人·年的放射性物质，远低于燃煤锅炉产生的0.013毫希/人·年的放射性物质。表4：功率为400MWt的不同热源环保效益比较热源类型二氧化碳（吨/年）二氧化硫（吨/年）氮氧化物（吨/年）烟尘（吨/年）灰渣（吨/年）放射性（毫希/人·年）燃煤锅炉640000500016005000500000.013燃气锅炉204600-80731--核供热堆000000.005数据来源：中核战略规划研究总院，东北证券政策加持，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。01020304050607080请务必阅读正文后的声明及说明15/34[Table_PageTop]公用事业/行业深度表5：核能供暖相关政策时间会议/文件内容2016年5月《能源技术革命重点创新行动路线图》到2050年,核能供热具备规模建设条件。2016年12月中央财经领导小组会议推进北方地区冬季清洁取暖,尽可能利用清洁能源,加快提高清洁供暖比重。2017年10月《十九大报告》推进能源生产和消费革命,构建清洁低碳、安全高效的能源体系。2017年12月《北方区冬季清洁暖规划（2017-2021）》核能、地热、太阳能等能源是清洁供暖的重要形式。2018年2月《2018年能源工作指导意见》积极研究推动北方地区核能供暖试点工作。2018年2月《北方地区核能供暖五年行动方案》将核能供暖示范工程列为重点项目予以推进。2021年10月《2030年前碳达峰行动方案》积极推动严寒、寒冷地区清洁取暖，积极稳妥开展核能供热示范。2022年3月《2022年能源工作指导意见》充分发挥可再生能源供暖作用，持续推进北方地区清洁取暖，做好清洁取暖专项监管。数据来源：中国核科技信息与经济研究院，中国政府网，东北证券图15：2013-2030年我国城市集中供热面积及预测数据来源：中核战略规划研究总院，东北证券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。”市场交易规模持续上升。中国广核的核电市场化售电量比重由2016年的3.6%升至2021年的39.2%，中国核电的核电市场化售电量比重由2016年的9%升至2021年0%2%4%6%8%10%12%14%020406080100120140160201320142015201620172018201920202030E供热面积（亿平方米）yoy请务必阅读正文后的声明及说明16/34[Table_PageTop]公用事业/行业深度的38.6%。核电市场化发展将增加核电产业的竞争程度推动核电企业提升自身技术水平，降低建设成本、燃料成本，来保证自身的价格优势。图16：2016-2021年核电市场化售电量比重数据来源：中国核电、中广核公司公告，东北证券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。表6：核电行业市场空间核电站建设保守估计乐观估计2025年装机容量（运行+在建）（MW）1000001000002021年装机容量（运行+在建）（MW）70649706494年新增装机容量（MW）2935129351每年新增装机容量（MW）73387338建设成本（元/kW)1200020000核电站建设市场空间（亿元）8811468核电站运营2025年在运装机容量（MW）7000070000年均利用小时（小时)78008246发电量（亿千瓦时)54605772售价(元/千瓦时）0.390.39核电站运营市场空间（亿元）21292251核电行业市场空间（亿元）30103719数据来源：《中国核能年度发展与展望（2020）》，《气候变化研究进展》，东北证券0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%201620172018201920202021中广核中国核电请务必阅读正文后的声明及说明17/34[Table_PageTop]公用事业/行业深度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。图17：AP1000海阳核电站图18：CAP1400示范工程效果图数据来源：中国核能行业协会，东北证券数据来源：中国核能行业协会，东北证券CAP1400性能优于AP1000。CAP1400技术作为三代非能动核电自主化能力的集中体现，各项性能指标相较于AP1000均有明显提升，堆芯热功率和预期电功率的提升幅度都在15%以上。此外，CAP1400采用多层级的非安全级的能动纵深防御设施和非能动的专设安全设施应对设计基准事故，安全性进一步提升。表7：CAP1400与AP1000性能差别技术类型堆芯热功率（MW）预期电功率（MW）堆芯燃料组件数每台泵设计流量（m3/h)AP10003400125015717886CAP14004040153419321642数据来源：核电观察公众号，东北证券请务必阅读正文后的声明及说明18/34[Table_PageTop]公用事业/行业深度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。表8：ACP1000、ACPR1000+和华龙一号主要技术参数指标ACP1000ACPR1000+华龙一号堆芯燃料组件数177157177堆芯燃料组件尺寸（英尺）121412布置方式单堆布置单堆布置单堆布置安全系列-三个独立、冗余、实体分隔的安全系列三个独立、冗余、实体分隔的安全系列安全技术能动+非能动安全技术；严重事故预防与缓解技术能动+非能动安全技术；严重事故预防与缓解技术能动+非能动安全技术；严重事故预防与缓解技术堆芯损坏概率CDF（/堆·年）＜1×10-6＜1×10-6＜1×10-6大量放射式释放频率CDF（/堆·年）＜1×10-7＜1×10-7＜1×10-7安全壳双层安全壳；可抵御大飞机撞击双层安全壳；可抵御大飞机撞击双层安全壳；可抵御大飞机撞击数据来源：核电观察公众号，东北证券全球已建成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。请务必阅读正文后的声明及说明19/34[Table_PageTop]公用事业/行业深度图19：福清核电5号机组图20：巴基斯坦卡拉奇核电2号机组数据来源：新浪财经，东北证券数据来源：搜狐，东北证券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。图21：福岛核事故图22：2013-2021年国家核准核电机组情况数据来源：搜狐，东北证券数据来源：立鼎产业研究网，中国核电网，东北证券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。0246810121416核准核电机组数量（台）请务必阅读正文后的声明及说明20/34[Table_PageTop]公用事业/行业深度表9：目前在建核电机组情况项目堆型技术代际福建霞浦核电站1、2号机组CFR600四代福建漳州核电站1、2号机组华龙一号三代广东惠州太平岭核电站1、2号机组华龙一号三代广西防城港核电站3、4号机组华龙一号三代海南昌江核电站3、4号机组华龙一号三代海南昌江商用模块化小堆（SMR）玲龙一号三代江苏田湾核电站7、8号机组VVER1200三代辽宁徐大堡核电站3、4号机组VVER1200三代山东海阳核电站3号机组CAP1000三代山东石岛湾核电站1、2号机组CAP1400三代浙江苍南核电站1、2号机组华龙一号三代浙江三门核电站3号机组CAP1000三代数据来源：世界核协会，东北证券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。表10：中国核电出口情况国家项目堆型技术代际出口企业目前状态巴基斯坦恰希玛核电站1-4号机组CNP300二代中核集团已运行卡拉奇核电站2号机组华龙一号三代中核集团已运行卡拉奇核电站3号机组华龙一号三代中核集团通过临时验收卡拉奇核电站4号机组华龙一号三代中核集团在建罗马尼亚切尔纳沃德核电站3-4号机组Candu6二代中广核计划中阿根廷阿图查核电站3号机组Candu6二代中核集团计划中阿图查核电站4号机组华龙一号三代中核集团计划中数据来源：世界核协会，中国核能行业协会，北极星电力网，百度，东北证券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）、请务必阅读正文后的声明及说明21/34[Table_PageTop]公用事业/行业深度钠冷快堆（SFR）、气冷快堆（GFR）、铅冷快堆（LFR）和熔盐堆（MSR）。表11：第四代核技术分类堆型中子运作形式冷却剂运作温度（°C）燃料循环发电量（MW）研究进展超高温气冷堆（VHTR）热中子氦900–1000开放式250–300日本：高温工学炉中国：清华HTR-10、石岛湾核电站超临界水堆（SCWR）热/快中子水510–625开/封皆可300–7001000-1500目前无实验堆，仅有几种设计概念及初步分析研究钠冷快堆（SFR）快中子钠550封闭式30-150300-15001000-2000美国：比尔盖兹—泰瑞能源炉(TWR)日本：东芝4S、棱镜号反应堆中国：中国试验快堆气冷快堆（GFR）快中子氦850封闭式1200目前无实验堆，捷克、匈牙利、斯洛伐克和波兰已参与到首堆ALLEGRO实验堆的研究铅冷快堆（LFR）快中子铅480–800封闭式20-180300-1200600-1000目前无实验堆，俄罗斯曾应用于核潜艇，是世界上唯一拥有铅铋快堆建造经验的国家熔盐堆（MSR）热/快中子氟化物/熔盐700-800封闭式2501000英国：稳定盐反应堆美国：LFTR加拿大：移动式熔盐炉IMSR中国：甘肃武威钍盐核反应堆数据来源：维基百科，百度，中国核电网，《气冷快堆概述》，《铅冷快堆研究概述》，东北证券四代核电技术将带领核电行业进入新时代。第四代核电站具有四个主要特点：核能的可持续利用、经济性、安全与可靠性及防扩散与实物保护。其中安全性——包括大幅度降低堆芯损伤的概率、消除场外应急响应需求，是第四代核能系统的显著特点。以高温气冷堆为例，该技术有以下特点：1）采用球形燃料元件，以全陶瓷屏蔽材料包覆颗粒燃料元件核心，燃料包壳熔点高，即使在高达1620℃的运行温度下仍能保持完整性，堆芯结构材料石墨和碳块的熔点都在3000℃以上，即使在最严重事故条件下，也不会发生堆芯熔毁事故；2）堆芯出口温度高，可以满足绝大部分热源需求；3）发电效率可以达到40-47%，与传统压水堆的发电效率33%相比，性能大请务必阅读正文后的声明及说明22/34[Table_PageTop]公用事业/行业深度幅提高。图23：球形燃料元件图24：高温气冷堆的用途示意数据来源：中国核能行业协会，东北证券数据来源：中国核能行业协会，东北证券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。图25：中国实验快堆图26：石岛湾核电站数据来源：中国核能行业协会，东北证券数据来源：中国核能行业协会，东北证券请务必阅读正文后的声明及说明23/34[Table_PageTop]公用事业/行业深度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。图27：核电产业链数据来源：北极星核电网，wind，东北证券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。图28：核燃料循环数据来源：公开资料整理，东北证券天然铀为核燃料主要成本来源。核燃料是原材料中的关键要素，可在核反应堆中通请务必阅读正文后的声明及说明24/34[Table_PageTop]公用事业/行业深度过核裂变或核聚变产生核能，最核心的材料是二氧化铀，由天然铀提炼而成，历经铀转化、铀浓缩、核燃料加工等过程。从成本结构来看，天然铀所占比例最高，达到51%。我国铀矿资源主要依赖进口。我国铀矿资源并不丰富，储量仅占全球4%，因而需要通过进口维持铀的供应。2017-2021年，我国的铀生产量虽然略有上升，但占全球总生产量比重不到4%，铀进口量占全球生产量比重则维持在20%以上，是铀进口大国。图29：核燃料成本结构图30：中国铀生产、进口量及占全球比重数据来源：世界核协会，东北证券数据来源：世界核协会，国家海关总署，东北证券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。图31：天然铀构成数据来源：北极星核电网，东北证券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51%7%24%18%天然铀铀转换铀富集燃料组件制造0%5%10%15%20%25%30%35%40%050001000015000200002500020172018201920202021生产量（吨）进口量（吨）生产量占比进口量占比99.27%0.71%0.02%铀238铀235铀234请务必阅读正文后的声明及说明25/34[Table_PageTop]公用事业/行业深度斤燃料费用，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%。图32：2000-2050年我国乏燃料年产生量和累积量图33：全国乏燃料政府性基金支出数据来源：江苏神通公司公告，东北证券数据来源：wind，东北证券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。表12：中国核燃料产能地点公司所属公司燃料类型产能（吨/年）四川宜宾中核建中核燃料元件有限公司中核集团PWR800VVER100内蒙古包头中核北方核燃料元件有限公司PHWR800PWR中核包头核燃料元件股份有限公司AP1000800CAP数据来源：世界核协会，东北证券部分企业积极布局乏燃料后处理设备。目前，布局乏燃料后处理设备的上市公司主01,0002,0003,0004,0005,0006,0007,0000200004000060000800001000001200001400002000201020202030E2040E2050E年累计量（吨）年产生量（吨）0%5%10%15%20%25%30%35%0510152025303540455020172018201920202021支出额（亿元）yoy请务必阅读正文后的声明及说明26/34[Table_PageTop]公用事业/行业深度要有江苏神通、兰石重装等。江苏神通从2016年开始布局乏燃料后处理专用设备产品线，2019年初通过变更募集资金投资项目，投资7500万元建设“乏燃料后处理关键设备研发及产业化项目（一期）”，2021年通过非公开发行股票募集资金1.5亿元用于“乏燃料后处理关键设备研发及产业化项目（二期）”，目前在首个200吨级的乏燃料后处理建设项目中已累计获得约3.7亿元订单。兰石重装于2021年11月成功收购中核嘉华设备制造股份公司，中核嘉华位于嘉峪关市嘉东工业园区，是公司核燃料贮运容器、核化工设备、核乏燃料后处理非标设备、核设施检维修运行服务的主要生产研制基地，在核燃料贮运容器细分领域具有非常高的市场占有率，制造了中国首座核电乏燃料后处理中间试验厂的绝大多数非标设备。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。图34：核电设备投资成本占比图35：核岛设备投资成本占比数据来源：华经情报网，东北证券数据来源：华经情报网，东北证券核岛关键零部件毛利率最高。从核电设备的毛利率来看，由于核岛设备技术壁垒较高，毛利率也相对较高，其中，核岛堆内构件起到支承及定位燃料组件作用，毛利率高达61%，发电机、压力容器和汽水分离器的毛利率均较低，分别为22%、20%和20%。58%22%20%核岛常规岛BOP0%5%10%15%20%25%压力容器主管道及热交换器蒸汽发生器核级阀门冷却主泵堆内构件控制棒驱动机构核燃料传送机构核级线缆安注箱稳压器请务必阅读正文后的声明及说明27/34[Table_PageTop]公用事业/行业深度图36：核电设备毛利率比较数据来源：北极星核电网，东北证券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。表13：核电设备四大国企业务情况公司业务2021年营收（亿元）上海电气核岛设备（反应堆压力容器、蒸汽发生器、稳压器、堆内构件等）；常规岛设备（汽轮机、汽轮发电机、辅机、常规泵、大型铸锻件、核级风机、配套电机、仪控仪表等）1314东方电气核岛设备（反应堆压力容器、蒸汽发生器）；常规岛设备（汽轮机、汽水分离再热器）478中国一重核岛设备（反应堆压力容器）231哈电集团核岛设备（反应堆压力容器、蒸汽发生器、稳压器、核主泵及核主泵电机等）；常规岛设备（汽轮发电机组、汽轮发电机组辅助系统及设备等）哈电股份(214)佳电股份(30)数据来源：wind，哈电集团官网，东北证券民营企业在部分细分领域表现亮眼。核电装备中控制棒、核级阀门、开关、配套电机等零部件门槛相对较低，民营企业在这些领域逐渐发力，一定程度上填补了国内空白，成为我国核电设备领域国产化的重要力量。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。0%10%20%30%40%50%60%70%堆内构件主泵铸锻件汽轮机蒸汽发生器发动机压力容器汽水分离器请务必阅读正文后的声明及说明28/34[Table_PageTop]公用事业/行业深度图37：福清5、6号机组控制棒驱动构件图38：卡拉奇K2控制棒驱动构件数据来源：四川华都官网，东北证券数据来源：四川华都官网，东北证券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。图39：江苏神通与中核科技核电行业收入图40：江苏神通与中核科技核电行业毛利率数据来源：wind，东北证券数据来源：wind，东北证券4.3.3.森源电气：核电开关设备供应商-100%-50%0%50%100%150%200%250%300%350%400%012345620172018201920202021江苏神通收入（亿元）中核科技收入（亿元）yoyyoy0%10%20%30%40%50%60%20172018201920202021江苏神通中核科技请务必阅读正文后的声明及说明29/34[Table_PageTop]公用事业/行业深度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。图41：华龙一号核电1E级开关设备图42：民用核安全设备设计和制造许可范围扩展数据来源：森源电气官网，东北证券数据来源：森源电气官网，东北证券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%。请务必阅读正文后的声明及说明30/34[Table_PageTop]公用事业/行业深度图43：在运机组市场份额图44：在建机组市场份额数据来源：世界核协会，东北证券数据来源：世界核协会，东北证券表14：核电运营四大集团2021年经营情况公司营业总收入（亿元）净利润（亿元）核电业务收入（亿元）核电发电量（亿千瓦时）中核集团24721716511740中广核集团1214192中国广核（658)2135华能集团38559100国电投集团332344-197数据来源：wind，哈电集团官网，东北证券，注：国电投集团未披露核电业务收入数据中国核电、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%。图45：中国核电、中国广核收入（亿元）图46：中国核电、中国广核利润（亿元）数据来源：wind，东北证券数据来源：wind，东北证券42%53%0.4%4%中核集团中广核集团华能集团国电投42%30%11%17%中核集团中广核集团华能集团国电投0%5%10%15%20%25%01002003004005006007008009002019202020212022Q1中国核电中国广核yoyyoy0%10%20%30%40%50%60%0204060801001202019202020212022Q1中国核电中国广核yoyyoy请务必阅读正文后的声明及说明31/34[Table_PageTop]公用事业/行业深度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。图47：中国核电经营性现金流量净额及净现比图48：中国广核经营性现金流量净额及净现比数据来源：wind，东北证券数据来源：wind，东北证券图49：中国广核、中国核电资产负债率图50：中国广核、中国核电毛利率数据来源：wind，东北证券数据来源：wind，东北证券0.01.02.03.04.05.06.00501001502002503003504002019202020212022Q1经营性现金流量净额（亿元）净现比0.00.51.01.52.02.53.03.54.00501001502002503003504002019202020212022Q1经营性现金流量净额（亿元）净现比54%56%58%60%62%64%66%68%70%72%74%76%2019202020212022Q1中国核电中国广核0%10%20%30%40%50%60%2019202020212022Q1中国核电中国广核请务必阅读正文后的声明及说明32/34[Table_PageTop]公用事业/行业深度5.风险提示核电站安全稳定运行风险。核电站是一个高科技能源工程，系统构成复杂，安全和技术标准要求高，在核电站安全稳定运行方面，对系统/设备的可靠性、人员的技能水平、运行管理的体系和核安全文化意识等方面都有严格的要求。在核电站运行过程中，可能由于设备老化故障、程序缺陷和人员失误等原因，影响核电站的安全稳定运行。新增核电机组不及预期风险。根据中国核能行业协会预测，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。如果对市场需求的把握发生偏差，则核电企业的业绩会低于预期。市场竞争加剧风险。由于核电产业的特殊性，我国核电运营资质仍未放开，只有中核集团、中广核集团、国电投和华能集团拥有核电运营资质。如未来核电资质放开，新的竞争者将进入核电市场，对现有公司造成挑战，有可能面临市场份额下降、人才流失等风险。原材料供应风险。目前我国铀矿资源主要来源于进口，未来若出现天然铀需求增加、铀矿经营意外引致的产品短缺、导致铀生产国政局不稳的内部或外部事件，可能会导致核电站无法持续获得稳定的核燃料供应，核电站运行将面临中断或延误，从而影响相关公司的经营业绩。请务必阅读正文后的声明及说明33/34[Table_PageTop]公用事业/行业深度研究团队简介：[Table_Introduction]廖浩祥：上海交通大学硕士环境工程专业，湖南大学本科环境工程专业。曾就职中信证券。2021年入职东北证券，任低碳环保组组长。重要声明本报告由东北证券股份有限公司（以下称“本公司”）制作并仅向本公司客户发布，本公司不会因任何机构或个人接收到本报告而视其为本公司的当然客户。本公司具有中国证监会核准的证券投资咨询业务资格。本报告中的信息均来源于公开资料，本公司对这些信息的准确性和完整性不作任何保证。报告中的内容和意见仅反映本公司于发布本报告当日的判断，不保证所包含的内容和意见不发生变化。本报告仅供参考，并不构成对所述证券买卖的出价或征价。在任何情况下，本报告中的信息或所表述的意见均不构成对任何人的证券买卖建议。本公司及其雇员不承诺投资者一定获利，不与投资者分享投资收益，在任何情况下，我公司及其雇员对任何人使用本报告及其内容所引发的任何直接或间接损失概不负责。本公司或其关联机构可能会持有本报告中涉及到的公司所发行的证券头寸并进行交易，并在法律许可的情况下不进行披露；可能为这些公司提供或争取提供投资银行业务、财务顾问等相关服务。本报告版权归本公司所有。未经本公司书面许可，任何机构和个人不得以任何形式翻版、复制、发表或引用。如征得本公司同意进行引用、刊发的，须在本公司允许的范围内使用，并注明本报告的发布人和发布日期，提示使用本报告的风险。若本公司客户（以下称“该客户”）向第三方发送本报告，则由该客户独自为此发送行为负责。提醒通过此途径获得本报告的投资者注意，本公司不对通过此种途径获得本报告所引起的任何损失承担任何责任。分析师声明作者具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格，并在中国证券业协会注册登记为证券分析师。本报告遵循合规、客观、专业、审慎的制作原则，所采用数据、资料的来源合法合规，文字阐述反映了作者的真实观点，报告结论未受任何第三方的授意或影响，特此声明。投资评级说明股票投资评级说明买入未来6个月内，股价涨幅超越市场基准15%以上。投资评级中所涉及的市场基准：A股市场以沪深300指数为市场基准，新三板市场以三板成指（针对协议转让标的）或三板做市指数（针对做市转让标的）为市场基准；香港市场以摩根士丹利中国指数为市场基准；美国市场以纳斯达克综合指数或标普500指数为市场基准。增持未来6个月内，股价涨幅超越市场基准5%至15%之间。中性未来6个月内，股价涨幅介于市场基准-5%至5%之间。减持未来6个月内，股价涨幅落后市场基准5%至15%之间。卖出未来6个月内，股价涨幅落后市场基准15%以上。行业投资评级说明优于大势未来6个月内，行业指数的收益超越市场基准。同步大势未来6个月内，行业指数的收益与市场基准持平。落后大势未来6个月内，行业指数的收益落后于市场基准。请务必阅读正文后的声明及说明34/34[Table_PageTop]公用事业/行业深度[Table_Sales]东北证券股份有限公司网址：http://www.nesc.cn电话：400-600-0686地址邮编中国吉林省长春市生态大街6666号130119中国北京市西城区锦什坊街28号恒奥中心D座100033中国上海市浦东新区杨高南路799号200127中国深圳市福田区福中三路1006号诺德中心34D518038中国广东省广州市天河区冼村街道黄埔大道西122号之二星辉中心15楼510630机构销售联系方式姓名办公电话手机邮箱公募销售华东地区机构销售阮敏（总监）021-6100198613636606340ruanmin@nesc.cn吴肖寅021-6100180317717370432wuxiaoyin@nesc.cn齐健021-6100196518221628116qijian@nesc.cn李瑞暄021-6100180218801903156lirx@nesc.cn周嘉茜021-6100182718516728369zhoujq@nesc.cn周之斌021-6100207318054655039zhouzb@nesc.cn陈梓佳021-6100188719512360962chen_zj@nesc.cn孙乔容若021-6100198619921892769sunqrr@nesc.cn屠诚021-6100198613120615210tucheng@nesc.cn康杭021-6100198618815275517kangh@nesc.cn丁园021-6100198619514638854dingyuan@nesc.cn华北地区机构销售李航（总监）010-5803455318515018255lihang@nesc.cn殷璐璐010-5803455718501954588yinlulu@nesc.cn温中朝010-5803455513701194494wenzc@nesc.cn曾彦戈010-5803456318501944669zengyg@nesc.cn王动010-5803455518514201710wang_dong@nesc.cn吕奕伟010-5803455315533699982lvyw@nesc.com孙伟豪010-5803455318811582591sunwh@nesc.cn闫琳010-5803455517862705380yanlin@nesc.cn陈思010-5803455318388039903chen_si@nesc.cn徐鹏程010-5803455318210496816xupc@nesc.cn张煜苑010-5803455313701150680zhangyy2@nesc.cn华南地区机构销售刘璇（总监）0755-3397586513760273833liu_xuan@nesc.cn刘曼0755-3397586515989508876liuman@nesc.cn王泉0755-3397586518516772531wangquan@nesc.cn王谷雨0755-3397586513641400353wanggy@nesc.cn张瀚波0755-3397586515906062728zhang_hb@nesc.cn邓璐璘0755-3397586515828528907dengll@nesc.cn戴智睿0755-3397586515503411110daizr@nesc.cn王熙然0755-3397586513266512936wangxr_7561@nesc.cn阳晶晶0755-3397586518565707197yang_jj@nesc.cn张楠淇0755-3397586513823218716zhangnq@nesc.cn王若舟0755-3397586517720152425wangrz@nesc.cn非公募销售华东地区机构销售李茵茵（总监）021-6100215118616369028liyinyin@nesc.cn杜嘉琛021-6100213615618139803dujiachen@nesc.cn王天鸽021-6100215219512216027wangtg@nesc.cn王家豪021-6100213518258963370wangjiahao@nesc.cn白梅柯021-2036122918717982570baimk@nesc.cn刘刚021-6100215118817570273liugang@nesc.cn曹李阳021-6100215113506279099caoly@nesc.cn曲林峰021-6100215118717828970qulf@nesc.cn