核电行业专题研究：核准提速国内核电加快发展

  核电站是利用原子核裂变提供热能的热电站。相比于常规的火电厂，核电厂 以核反应堆代替了常规火电厂的锅炉。核电站大体上分为两部分：利用原子核 裂变生产蒸汽的核岛和利用蒸汽发电的常规岛。以压水堆核电站为例，核燃 料在反应堆中通过核裂变释放能量以加热一回路的高压水，随后被加热的一 回路的高压水热水通过蒸汽发生器将热量传递给二回路的水，使其变成蒸汽。 蒸汽随后进入汽轮机，推动其旋转，将热能转换为机械能。汽轮机与发电机 相连，通过旋转发电机的转子产生电能，将机械能转换为电能并输入电网。 整体流程的能量转换是由核能转换为热能，热能转换为机械能，机械能再转 换为电能。

  核电以核燃料的链式反应为基础。核反应堆内进行的是核燃料的链式反应。 链式反应是一种自持的核裂变过程，其工作原理是基于铀-235 这类易裂变核 素的特性。当一个中子被加速并打入铀-235 原子核时，会触发核裂变反应， 使得原本的铀-235 原子核分裂成两个较小质量的新原子核，同时释放出巨 大的能量。在此过程中，除能量外，还会同时释放出 2 至 3 个新的中子以及 其它射线。新产生的中子，如果足够活跃，能够继续与其它铀-235 原子核发 生碰撞，引发更多的核裂变，由此产生更多的中子和能量。所以每一次裂变 不仅释放能量，还为下一次裂变提供了中子，形成了一个自我维持的连锁反 应，即链式反应。为了有效控制链式反应，需要用慢化剂将这些新产生的 快中子减速，以增加它们与铀-235 原子核碰撞并引发裂变的概率。当快中子 与慢化剂中的轻元素（如水、重水或石墨）原子核发生碰撞时，速度会降低， 从而变成热中子。热中子由于其较低的能量，更容易被铀-235 原子核捕获， 引发裂变。为了确认和保证安全，一回路系统装在一个被称为安全壳的密闭厂房内。 相比火电，单位燃料在核反应堆内可以产生更高的热量，这也是核电最大的 优势。

  核电清洁高效，优势显著。核电具有单位体积内的包含的能量高、发电稳定性高和低碳排放 等优势。从清洁性的角度看，核电在发电过程中不产生温室气体，对环境的 影响比较小，与化石燃料相比，核电的碳排放量极低。从电力输出的稳定 性角度看，核电的发电量稳定，同时核电机组的年发电利用小时数常年保持 在 7000 小时之后，位居所有电源之首。相较于太阳能、风能等可再次生产的能源， 核电的发电量受天气、季节等外部因素的影响较小。从经济性来看，虽然核 电的初始投资所需成本较高，但在运营过程中，核电的燃料费用较低，且不受燃料市场行情报价波动的影响。所以无论是从实现“双碳”目标亦或是建设新型能 源体系的角度看，核电都是重要的能源类型之一。在未来的能源结构中，核 电的地位将更加重要。

  世界核电总体发展较为平稳。早在 1954 年，世界第一台核电站—前苏联的 奥布宁斯克核电站就正式并网发电。经过了数十年的发展，核电技术已由 第一代发展到了第四代。根据国际原子能机构的数据统计，截止 2024 年 5 月，世界在运的核电机组总共 416 座，总装机容量达到了 374.597GWe。纵 观核电发电的历史，1970-1986 年为核电并网的快速增长期，每年新增并网 的机组均在 6 台以上，最高的并网机组数量达到了 33 座。由于 1986 年切尔 诺贝利核电站发生安全事故，自 1987 年起核电的并网机组数量出现断崖式 下降。考虑到核反应堆的安全问题，除 2015、2016 年的并网核电机组数量 达到 10 台以外，从 1990 年至 2023 年每年的并网数量均为个位数，且容量 均小于 10GW。考虑到历史上出现过切尔诺贝利以及福岛等重大的核电安全 事故，近年来世界核电的发展较为平稳。但随着核安全技术的提高，未来核 电机组的数量有望进一步突破。

  中国的核电发展经历了三个阶段。中国的核发展起步于 1970 年。1970 年周 恩来总理提出：“从长远来看，华东地区缺煤少油，要解决华东地区用电问 题，需要搞核电”。同年代号为“728 工程”的核电工程正式提上议程。1982， 国家建设委员会正式批准了核电站的选址在浙江省海盐县的秦山地区。1983 年，国家科委联合召开的“核能发展技术政策论证会”，确定了以“发展压水堆”为主的核电技术路线 年，我国开工建设第一座自主设计的秦山 核电站；1991 年 12 月 25 日，秦山核电站首次并网。自此中国的核电开始 郑重进入缓慢发展阶段。此时核电在我国的定位还是补充电源，核电的发展 目标是“适度发展”。截止 2005 年底，我国已完成了秦山二期、三期核电 站、岭澳一期核电站的建设，形成了秦山、大亚湾两个核电基地。随着我们国家 经济的发展以及工业化的进程，核电的定位需要从补充电源转换为提供稳定 电力的常规电源。2006 年 3 月，中国国务院的常务会议审议并通过了《核 电中长期发展规划（2005-2020 年）》，该规划明白准确地提出了“积极地推进核电建 设”的方针，确立了核电在中国经济发展和能源可持续发展的策略中的重要位 置。2014 年 11 月 19 日，中国国务院办公厅正式对外发布了《能源发展战 略行动计划（2014-2020 年）》。该行动计划的发布，再次为中国核电建设注 入了强心剂。如今中国正走在核电加快速度进行发展的道路上，未来核电将在电力系 统中承担更重要的任务。

  政策支持，核电行业增长确定性强。中国核电行业的发展历经了从谨慎探索 到适度发展再到积极地推进的过程，核电的发展离不开政策的导向和调控。由 于核电行业的特殊性，它对安全性的要求极高，因此，政府的决策和监管对 于行业的健康发展至关重要。早在“八五”计划时期，核电就已经被提上日 程，国家提出适当发展核电，有序建设秦山核电站等重要工程。“九五”时 期我国延续了适当发展核电的方针，并且以更加积极的态度推进核电的建设， 此时国家提出“贯彻因地制宜、水火并举、适当发展核电的方针”。“十五” 规划期间国家改适当发展核电为“适度”发展核电。“十一五”期间则是我 国核电发展的快速时期，得益于国家提出“积极地推进核电建设”的方针，我 国的核电装机迅速增加。但由于福岛核电站事故发生的原因，之后的“十二 五”、“十三五”都明确了要坚持安全发展核电的原则，以沿海核电带为重点 安全地布局核电站。随着双碳目标的推进以及核电技术的进步，目前我国采 取了“在确保安全的前提下积极有序发展核电”的方针，未来将会有更有力 的政策加速推进我国核电的发展。

  我国核电核准数量逐渐回暖。考虑到安全等因素的影响，我国的核电一直维 持较为保守地建设节奏。除 2016、2017 年新增了 7 台核电机组以外，自 2016 年开始我国每年的新增核电机组数量均小于 5 台。2023 年我国新增了 2 台 在运的核电机组：广西防城港核电厂 3 号机组以及山东石岛湾核电厂 1 号机 组，新增核电装机容量达 1398.6 MWe。随着装机量的一直上升，核电发电 量以及其占我国总发电量的百分比也一直增长。2023 年我国核电总发电量 达到了，4333.71 亿千瓦时，占我国总发电量的百分比达到了 4.86%，从 2016 年开始每年核电发电量占总发电量的比例总体呈上涨的趋势。随着核电技术的 发展以及清洁能源结构的需求，我国的核电核准已经常态化，未来核电发展 的确定性强。2016-2018 年受到福岛核电站事故的影响，我国暂停了核电的 审核。但自 2019 年核电项目核准重启，并逐渐加快了核准的节奏。2019-2023 年间已经有 33 个核电项目通过审核。我们预计 2024 年核准的核电项目至少 维持 2022、2023 年 10 个的水平不变。根据中国核电董事长的预测，2024 年 我国将有 3-4 台核电机组投运，有望新增装机 400-500 万千瓦。未来核电发 展势头将持续强劲。

  我国核电机组在建数量世界领先。将运行的核电机组按国家拆分，截止 2024 年 5 月，美国拥有世界上最多的核电机组，共 94 台，装机容量达到了 374.597GWe。中国与法国紧随其后，分别拥有 56 台核电机组，容量分别达 到了 54.152 GWe 以及 61.370 GWe。中国拥有的核电站数量已经位居世界 前列。从在建的核电机组角度看，目前中国在建的核电机组数量为 24 个， 容量为 26.301 GWe，位居世界之首，且远高于排名第二名的印度。无论是 已经投运的机组规模还是在建的机组数量、容量，中国的核电发展已经走在 了世界的前列，成为了核电发展的主力军。随着我们国家碳达峰碳中和目标的提 出，电力系统清洁低碳转型步伐进一步加快，未来随着我们国家核电技术的进步， 电力输出稳定且资源丰富的核电将在我国得到更广阔的发展。

  中国正加强与世界各国在核电领域的合作。作为核电发展的领头羊，中国与 世界其他几个国家在核能领域的合作也逐渐紧密。中国与法国、俄罗斯以及不同 的“一带一路”国家均有核电项目的合作。中法的能源合作便始于核电。从 1978 年 12 月中国首次购买两座法国核电站并携手共建了中国大陆首座大型 商用核电站大亚湾核电站开始，中法的在核电领域的合作已经从“法方为主、 中方为辅”深化到了“共同设计、共同建造”。中国与俄罗斯在核电领域的 合作同样由来已久。早在 1992 年俄罗斯便与中国签署协议共同建设田湾核 电站 1、2 号机组，并于 2007 年成功投运。田湾一期工程开辟了中俄核能合 作的新纪元，随后中俄相继共同建设了田湾 7、8 号机组以及和徐大堡核电 站 3、4 号机组。未来随着中俄在能源领域合作的全面深化，不单单是核电 站的建设运营，在核电设备和前端核燃料循环等环节两国也将会有更多合 作。除了与法国、俄罗斯等核电发展强国展开合作，中国也在 “一带一路” 相关国家开展了核电站项目的建设。中核集团作为国内核电站建设运营的龙 头企业，已经向巴基斯坦出口了 7 台核电机组，其中包括华龙一号的首个出海工程。阿根廷同样与中核签订了合约，建设华龙一号压水堆核电站。除了 核电站，在核电产业链前端的核燃料方面，中核也通过收购罗辛铀矿布局了 铀矿的开采。未来核电企业的出海将会是我国核电发展的重要一环。

  按照核电堆的发展历程，可以将核反应堆分为一代、二代、三代、四代堆。 一代堆最早是实验性质的机组，主要用于验证核反应堆的设计和运行原理。 1970 年后，美国、法国、日本、韩国等国家在试验性和原型核电机组基础上 陆续建成电功率在 30 万千瓦以上的压水堆、沸水堆、重水堆等核电机组， 相对一代堆，二代堆具有更高的功率输出和更好的经济性。第二代核电堆是 世界正在运行的核电站主力机组，包括我国目前在运的主力机组秦山、田湾 等均是二代核电堆。但在三里岛核电站和切尔诺贝利核电站、福岛发生事故 之后，各国对正在运行的核电站进行了不同程度的改进，他们认为可以用自 动控制的手段解决手工犯错的问题，可以加强事故的自动补救措施，防止灾 难；进一步加强防护罩可以抵抗诸如地震海啸的自然灾害问题。于是在二十世纪初，美国和欧洲先后出台“先进轻水堆用户要求（URD）”文件和“欧 洲用户对轻水堆核电站的要求（EUR）”，进一步明确了防范与缓解严重事故、 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， 从技术角度并没有革命性的变化，只是安全性更高。第四代核电堆的概念最 早是在 2000 年 1 月召开的“国际核能机构（Generation IV International ForumGIF）中提出的，是真正的从堆型上进行改变的一代全新的反应堆。目前民 用的四代堆还正在开发中，预计将在 2030 年代左右四代堆全面投入商业运 行。四代堆无论从堆型还是安全性上均优于三代堆，未来核电将全面迎来四 代堆的时代。

  压水堆是世界上在运占比最高的核电反应堆。根据技术类型分类，三代堆可 以进一步分为轻水堆、重水堆以及气冷堆。轻水反应堆（LWR）是世界上最 常见的水冷堆，可分为两种类型：压水反应堆（PWR）以及沸水反应堆（BWR）。 根据国际原子能机构的统计数据，截止 2024 年 5 月，在运的核电机组中， 压水反应堆的数量达到了 307 台，占所有在运机组的数量的比例达到了 74%。 在建机组中压水堆的数量也占到了总在建机组的 87%。沸水堆、重水堆的在 运功率与机组数量紧随压水堆之后。作为应用最广泛的技术，压水堆在全球 核能发电中扮演着关键角色，随着技术的进步和对可持续能源需求的增加未 来压水堆将继续发挥重要的作用。

  三代堆技术各有千秋。压水堆是采用高压水来冷却核燃料的一种反应堆，压 水堆主要包含有一回路和二回路：一回路的作用是对二回路的水进行加热， 使其变成蒸汽。作为全球应用最为广泛的技术，压水堆经过了第二、第三代 的技术进步，拥有了数十年的运行经验和技术积累，安全性可以得到较高的 保证。目前已经投入运行的先进的三代压水堆有美国的 AP1000、欧洲的 EPR、 俄罗斯的 VVER 以及我国的华龙一号等。沸水堆和压水堆虽然都属于轻水 反应堆，使用低浓缩铀作为燃料，并利用轻水同时作为冷却剂和中子慢化剂， 但沸水堆拥有一个简化的冷却回路，并且不包含蒸汽发生器。虽然沸水堆设 计更简单，在建设和维护成本方面更有优势，但沸水堆在控制棒设计上存在 一定的安全隐患，因为控制棒从底部插入，一旦机构发生故障，可能无法完 全插入以保障反应堆安全停堆。相比之下，压水堆通过顶部插入的控制棒设 计和非能动安全冷却系统，在安全性方面表现出更高的可靠性，尤其是在失 去外部电源的情况下，能够依靠重力和自然循环实现冷却，这也是压水堆成 为了应用最为广泛的堆型的原因。作为世界上三大主流商用堆型之一，重水 反应堆采用压力管式堆芯结构，并以重水作为慢化剂和冷却剂，慢化剂和冷 却剂之间相互分离。由于重水的中子吸收截面较小，慢化系数相较轻水较大， 因此，重水堆中子经济性很高；同时重水堆以天然铀作为燃料；采用不停堆 换料方式等，但不停堆换料技术虽然提高了运行效率，也增加了反应堆操作 的复杂性，同时重水在作为冷却剂的同时也会被活化，这意味着它在反应堆 中受到中子辐照后会转变为放射性物质，需要特别的处理和储存措施。重水 堆作为一种成熟的核反应堆技术，在特定条件下，如对同位素生产有特殊要 求，或是在拥有丰富重水资源的地区，仍然可以提供独特的价值。

  三代堆国产替代正当时。中国在三代核电技术领域已经取得了显著的进展， 特别是在国产化替代方面。通过引进、消化、吸收和再创新的过程，中国已 经成功开发了具有自主知识产权的三代核电技术。国产化 CAP1000 技术是 在引进美国西屋电气公司的 AP1000 技术基础上，通过自主研发和技术改进 形成的。这一技术不仅实现了关键设备的国产化，还缩短了工程建设周期， 降低了核电项目的造价，提升了核电装备制造企业的水平。此外，中国还开 发了具有完全自主知识产权的“华龙一号”（HPR1000）技术，标志着中国 在三代核电技术领域已经具备了自主创新能力。“华龙一号”共有设备 7 万 余台套，涉及 5300 余家配套供货厂商，且 411 台核心装备实现国产化，国 内首堆工程设备国产化率达到 88%。虽然目前在运的机组中华龙一号仅有 3 台，但是目前在建的机组中，华龙一号共有 11 台，占比 46%。2022、2023 年核准的机组全部为 CAP1000 以及华龙一号。除了在国内逐渐成为主流的 三代堆，华龙一号也成功地在巴基斯坦运行，将中国的核电技术成功出口到 世界上的其他国家。未来我国自主研发设计的机组将成为我国核电的主力， 并在世界民用核电市场中占据更多的份额。

  以“玲珑一号”为代表的模块化小堆为核电多元化应用提供可能性。除了大 型的核电站，我国自主设计研发的玲珑一号也是我国核电发展的名片之一。 玲龙一号的功率和体积更小，功率仅一号的十分之一，较低的功率降 低了核燃料装载量。此外，与大型压水堆相比，玲龙一号由于体积小，占地 面积较小。更小的功率和体积适配更多的应用场景。玲珑一号不仅可以布置 在陆地上，还可以布置在海上平台、偏远岛礁等，实现供热供电、热电联产， 实现压水堆技术的多领域多场景多需求应用。小型化、模块化也是目前世界 核电发展的主流。早在 1985 年，IAEA 启动了先进中小型反应堆研究项目， 并一直致力于模块化小堆的研究。玲龙一号是全球首个通过国际原子能机构 安全审查的小型压水堆，代表着我国在小堆领域已经走在世界前列。未来在 化工、交通、钢铁、区域供热等领域甚至是数据中心，小型模块化核反应堆 都将有用武之地。

  四代堆主要有六种堆型。本世纪初，各国在第四代核能系统国际论坛（GIF） 布局第四代核反应堆的未来。会议通过对比了不同的技术方案，最终选择了 6 种先进核反应堆被确定为第四代核能系统的候选，分别为超/高温气冷堆、 超临界水冷堆、气冷快中子堆、钠冷快中子堆、铅冷快中子堆、熔盐反应堆。 我国针对四代堆的研发处于世界前列。高温气冷堆方面，世界首座高温气冷 堆核电站—石岛湾 200 MWe 高温气冷堆核电站示范工程于 2021 年 12 月完 成并网发电。在钠冷快堆方面，福建霞浦示范快堆 CFR600 两台机组正在 建设中。中国试验快堆（CEFR）已于 2011 年 7 月 21 日实现满功率运行。 熔盐堆方面，2MWt 熔盐试验堆已在甘肃开始建造。随着研发的提速，中国 在核电领域的技术积累将使得四代堆时代加速到来。

  中国高温气冷堆发展引领世界。高温气冷堆是一种先进的第四代核电技术， 它以氦气作为冷却剂、石墨作为慢化剂，并采用全陶瓷包覆颗粒球形燃料元 件。高温气冷堆具有显著的固有安全性，即使在极端情况下也能保持安全状 态，不会发生堆芯熔毁和放射性物质外泄。高温气冷堆反应堆出口温度可达 700~1000℃，使得其不仅可以用于高效率的发电，还能广泛应用于热电联产 等高温工艺热应用领域。中国在高温气冷堆技术领域的发展尤为突出。中国 不仅建成了世界上第一个模块式高温气冷堆的实验堆——清华大学 10MW 高温气冷堆实验堆（HTR-10），还建成了第一个模块式高温气冷堆的工业示 范电站——华能山东石岛湾 20 万千瓦级高温气冷堆核电站示范工程（HTRPM）。2023 年 12 月，山东荣成石岛湾高温气冷堆核电站示范工程正式投入 商业运行，这标志着中国在第四代核电技术研发和应用领域达到了世界领先 水平。石岛湾高温气冷堆核电站是全球首座模块化高温气冷堆核电站。模块 式的布局使得该核电站可提供高参数工业蒸汽，实现热电联产，也可多模块 并联，在工业供热、制氢等领域将发挥战略性作用。

  小型模块化核反应堆的发展为核电在海军中的应用提供思路。小型化、模块 化是目前核电技术发展的主要趋势之一。模块化的设计使得小型的核电机组 拥有了更丰富的应用场景，其中军用，特别是海军中潜艇及航母的应用也是 模块化核电反应堆的应用场景之一。以中国的玲珑 1 号为例，其作为全球首 个通过国际原子能机构（IAEA）通用型反应堆安全审查的小堆技术，其紧 凑的设计和强大的功率输出，为模块化核反应堆在海军领域的应用提供了新 的可能性。玲珑一号的高度仅为 94 米，宽度仅为 10 米，较小的体积使其能 够适应大型舰艇如航母的船舱空间。特别是考虑到其可以产生的推力达到 28 万匹马力，超过了美国尼米兹级航母核反应堆产生的 26 万匹马力，使其 具有为大型水面舰艇提供强大动力的潜力。如果将两台玲珑一号核反应堆应 用于 10 万吨级的航母，理论上可以提供足够的动力，使航母达到 35 节以上 的航速。这种模块化、高功率密度的核反应堆技术，不仅能够提升舰艇的续 航能力和机动性，还可能在未来海军战略中发挥重要作用。小型模块化核反 应堆技术的积累使得未来我国的航母有望采用核动力。除了航母，核潜艇也 是模块化核反应堆的重要军用场景。我国目前的核潜艇发展还未达到世界一 流水平，玲珑一号等小堆的落地也将加快我国核潜艇的研发。未来核动力将 成为海军的重要组成部分。

  军技民用，军民融合发展成为核电特征之一。核电是典型的军技民用的实例。 目前，核电的军民融合发展已经成为了常态。我国目前以核军工为主体，重 点发展核电、核燃料工业，大力推动核技术的民用。除了核电站的建设，高 分子辐照交联、辐照改性等综合加工能力，开发放射性药物、核医疗设备等 产品也是核电民的应用方向。未来军民两用的核电站以及核技术的应用 将共同推动我国军工产业以及经济的进步。

  核电出海也是国内核电发展趋势之一。经过数十年的技术以及经验的积累， 我国已经形成了较为完整的核电体系，研制成功了以华龙一号、玲珑一号为 代表的核电机组以及核电设备，为核电的出海打下了坚实的基础。“一带一 路”的建设推动了核电技术的出口，华龙一号已经被成功应用于巴基斯坦卡 拉奇 K-2/K-3 机组；2022 年中阿两国政府签署合作协议，中核集团将为阿根 廷建设华龙一号压水堆核电站。除了核电站的建设运营，中国的核电设备同 样有不俗的出口业绩。东方电气是中国首台出口欧洲的核电低压加热器的供 应商，该设备用于法国电力集团 CP1 系列核电站的设备更换；同时东方电 气供货的全球首台 EPR 三代核电机组在台山核电一期工程中得到验证。东 方电气还获得了英国欣克利角 C 核电站的设备采购订单。上海电气曾在 90 年代为巴基斯坦恰希玛核电站提供过核岛主设备，并获得过法国阿海珐的核 岛设备加工制造的合同。核电的出口也将成为未来一段时间内核电的主要趋 势。

  核电设备行业集中度高。核电的产业链可以划分为上游的核燃料及核材料、 中游的核电设备以及下游的核电站建设运营。上游的核电产业链包含了核燃 料的供给以及碳素等核材料的开发。目前，中核集团是国内唯一拥有完整核 燃料循环产业的企业，对核燃料、铀产品的生产经营和进出口实行专营，在 核电产业链的上游拥有了较高的市场份额。在碳素及其他核电材料方面，我 国也有方大炭素、宝钛股份等上市公司提供相应的材料。核电产业链的中游 是核电站设备，也是整个核电产业链中最重要的部分。核电设备可分为核岛 设备、常规岛设备以及辅助设备。其中核岛设备由于制造难度大，建设周期 长，技术壁垒高，行业集中度也相对较高。目前我国的核电主设备制造业主 要为大型国有企业垄断，如上海电气、东方电气以及哈尔滨电气等大型的核 电设备制造商在压力容器、蒸汽发生器等主要的核岛设备的市场中市占率很 高。一些企业如江苏神通、海陆重工等也在特定的核电设备如核电阀门、核电压力容器等设备行业中占据了一席之地。核电下游是核电站的建设及运营 等。目前中广核以及中核集团是我国最主要的核电运营商。大唐发电、浙能 电力、申能股份、华能国际等公司也投资/控股了不同的核电站项目。核电装 机量的快速上升将带动核电全产业链快速发展，核电将迎来崭新的篇章。

  24 年核岛设备市场规模有望突破 394 亿元。根据国家能源局统计的数据，我国的核电电源投资额从 2019 年开始回暖，并逐年升高。2023 年核电电源 投资额达到了 949 亿元，同比增长 40.18%。与核电电源投资额同频，中国 核电的资本开支也逐渐呈上升趋势。根据中国核电的公告，2024 年集团计 划的资本开支为 1215.5 亿，同比增长 51.94%。根据国家能源局公布的数据， 目前我国的三代核电双机组工程建成价平均在 400 亿元人民币左右，即单台 核电机组造价约 200 亿元。将总成本进行拆分，核电设备的购置费用占比最 高，达到了 34%，随后一次是工程费、建筑工程费、建设期利息等。将核电 设备按照核岛、常规岛以及辅助设备三项进行拆分，核岛的成本占比最高， 达到了 58%，常规岛成本占比为 22%，辅助设备占比为 20%。核岛设备成 本不仅在核电设备成本中占比最高，同时技术壁垒同样较高，行业格局较为 稳定。若按照 2024 年与 2022、2023 年一样新增核准 10 台机组计算，2024 年核岛设备的市场规模有望突破 394 亿元。核岛设备市场有望快速增长。

  压力容器、主管道、蒸汽发生器及核级阀门是主要的核岛设备。按照成本占 比将核岛设备进行拆分，压力容器、主管道及热交换器、蒸汽发生器及核级 阀门的成本占比总共达到了 72%，是核岛设备中价值量最高的四种设备。由 于壁垒较高，以及较高的毛利与价值量，这几类核岛设备的市场格局也较为 稳定。冷却主泵、堆内构件、核级线缆、稳压器等核岛设备的成本紧随其后。 相比主要的核岛设备，成本占比较小的设备的市场格局则较为分散。未来随 着核电技术的不断发展和国家政策的支持，核岛设备市场将持续增长，同时， 民营企业的参与度也将逐步提高，市场竞争将更加多元化。

  核反应堆压力容器价值量高，市场格局稳定。核反应堆压力容器是核 岛设备中的关键组成部分，其价值量占比也是所有核岛设备中最高的。 反应堆压力容器负责固定和包容堆芯及堆内构件，使核燃料的裂变反 应限制在一个密封的空间内进行。压力容器和一回路管道共同组成高 压冷却剂的压力边界，是防止放射性物质外逸的第二道屏障之一。压 力容器必须具备极高的密封性和承压能力，以承受核反应过程中产生 的高温和高压，因此压力容器的设计、制造和检验过程有着极为严格 的标准和规范。材料方面，核电压力容器通常选用高强度、高韧性的合 金钢作为制造材料，如低碳马氏体钢或奥氏体不锈钢。在全球市场上， 核反应堆压力容器的供应商主要集中在少数几家大型企业手中，包括 法国的法玛通、美国的西屋电气、俄罗斯的俄罗斯 ASE 以及日本的三 菱重工等。国内主要的核电压力容器的供应商为几家大型企业，包括 东方电气、上海电气、中国一重、海陆重工等。东方电气制造了我国首台国产化百万千瓦级核电站核反应堆压力容器——岭澳二期项目 4#机 组核反应堆压力容器；上海电气自主研制了全球首台第四代核电高温 气冷堆反应堆压力容器；中国一重拥有国产首台拥有完全自主知识产 权的百万等级核反应堆压力容器；海陆重目前也具备为二代、三代、四 代堆型提供压力容器的能力。我国核电站的压力容器已完全国产化， 未来随着核电站数量的上升，压力容器市场空间将更加广阔。

  核反应堆主管道是核岛的“大动脉”。核反应堆主管道是连接核岛反应堆压 力容器、蒸汽发生器和主泵等关键部件的大型厚壁承压管道，是核蒸汽供应 系统输出堆芯热能的“大动脉”，在整个核电站的能量传输过程中起着至关 重要的作用。主管道必须具备极高的耐压性能，以承受冷却剂在高温高压下 的运行条件。其次，材料选择上，主管道通常采用高强度、耐热冲击和耐腐 蚀的特殊合金钢，以保证在长期运行中的稳定性和可靠性。海外公司中，俄 罗斯的 Rosatom 是主要的核电主管道供应商。国内除了东方电气、上海电 气、中国一重有核电主管道的布局以外，渤船重工、台海核电、国机重装（中 国二重）等公司同样有研发生产核电主管道的能力。世界上首套 AP1000 核 反应堆不锈钢锻造主冷却剂管道设备便由渤船重工提供；台海核电是我国核 电一回路主管道的有突出贡献的公司，台海核电可以生产二代半堆型和三代堆型核电 站一回路主管道的制造商，是全球首先具备三代核电主管道全流程生产能力 的制造商；国机重装同样拥有我国三代核电主管道全系列产品研制的能力， 成功研制整体锻造、一体成形的世界首套 AP1000 主管道、“国和一号” CAP1400 主管道以及具有完全自主知识产权的“华龙一号”主管道，实现了 国内三代压水堆核电主管道全覆盖。

  核级阀门国产化正在加速。广义的核电阀门包括了核岛、常规岛以及 BOP 中所有的阀门。从安全级别上分为核安全Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、非核级。核电 阀门在核电站中是使用数量较多的介质输送控制设备，是核电站安全运行中 的必不可少的重要组成部分。核电阀门需要具备极高的强度和刚度，以承受 核反应堆运行中产生的持久或瞬时压力和温度变化，避免弹塑性变形。同时， 核电阀门必须采用严格的密封设计和高质量的密封材料，确保无泄漏。材料 选择上，核电阀门所用的材料必须具有良好的耐腐蚀性、抗辐照性能、抗冲 击性和抗晶间腐蚀性。我国早期的核电站中，仅秦山一期、二期在核级阀门 中使用了 1%的国产阀门，核电阀门的国产化率较低。经过国内企业技术的 不断进步，2009 年开工的红沿河 3、4 号机组整体阀门国产化率达到了 60%； 三门、海阳核电站阀门国产化率分别为 70%、80%，国产替代趋势明显。虽 然我国阀门制造行业集中度较低，但核电阀门领域的参与者较少，行业集中 度较高。目前，国内核电阀门相关企业主要有中核科技、江苏神通、大连大 高、纽威股份等。中核科技是中国阀门行业上市第一股，是阀门行业的龙头 企业。中核科技具备核 I 级阀门生产资质，并且能够实现二代、三代（华龙 一号、AP1000）核电机组阀门成套供货，也可满足四代核电机组关键阀门供 货。大连大高同样作为我国阀门行业的主要企业之一，拥有核Ⅰ级、核Ⅱ级、 核Ⅲ级阀门设计和制造许可证，可提供包括核电阀门在内的 20 类产品。江 苏神通是核电阀门的龙头企业，自 2008 年以来已获得了我国招标的核级蝶 阀、核级球阀的 90%以上的订单。纽威股份不仅拥有国内的订单，同时出海 业务也取得了较好的成果。在国内，纽威股份与 CGN 合作，参与到国内各 大电站项目中；在国外，纽威股份参与到英国核电 HPC 项目中。除此之外， 纽威股份还拥有大量 EPR、AP1000、华龙一号核电订单。

  核电设备行业集中度较高。在核电产业链中游的核电设备中，东方电气、上 海电气等发电设备的龙头企业具有较高的市场份额。但是也有不同的企业在 特定的核电设备行业占据了一席之地。在核电阀门领域，江苏神通以及中核 科技均能够给大家提供不同种类、不同型号的核电阀门。海陆重工也为华龙一号、 石岛湾高温气冷堆等国产核电机组中完成了堆芯、压力容器等核电设备。应 流股份是核电主泵的龙头企业，能够给大家提供主泵泵壳、乏燃料格架、金属保温 层等设备。佳电股份专注于核电风机的制造研发。兰石重装在核能领域拥有 一类放射性物品运输容器制造许可证，公司产品覆盖上游核化工和核燃料领 域设备、中游核电站设备和下游核燃料循环后处理设备。未来随着核电行业 市场规模的提升，核电相关企业的业绩也将迎来快速增长。

  背靠中核集团，公司深耕阀门行业。中核科技前身为 1952 年成立的苏州铁 工厂（后改为苏州阀门厂），是一家集工业阀门研发、设计、制造及销售为 一体的科技型制造企业。公司于 1997 年在深交所挂牌上市，成为中国阀门 行业和中国核工业集团有限公司所属的首家上市企业，拥有国内阀门行业中 品种多、规格齐全、技术含量高的专业化工业阀门生产基地。公司在阀门行 业深厚的底蕴以及与中国石化等客户深度的绑定使得公司业绩不断增长。 2023 年、2024Q1 公司营收分别为 18.1 亿元、1.55 亿元；同比增长 20.65%、 -36.74%。2023 年、2024Q1 净利润分别为 2.22 亿元、-0.02 亿元；同比增长 29.07%、30.38%。

  技术优势明显，核电营收带动整体业绩增长。作为拥有 72 年发展底蕴的老 牌企业，公司在多年的经营发展中积累了丰富的阀门研制开发经验。公司核 电站用关键阀门具备二代、三代核电机组阀门成套供货能力，四代核电机组 关键阀门供货能力；核燃料真空阀及浓缩铀生产四大类国产化关键阀门总体 性能达到或超过进口产品水平。公司核化工阀门营收占比逐渐升高，2023 年 已超过公司传统优势业务石油石化阀门。公司的技术优势与底蕴将为公司在 核电行业带来更大的业绩增量。

  背靠哈尔滨电气集团，工业电机产品全覆盖。哈尔滨电气集团佳木斯电机股 份有限公司是哈尔滨电气集团有限公司的控股子公司，有 80 余年电动机生 产历史。同时公司还是我国特种电机的创始厂和主导厂。佳电股份现有电机 产品 347 个系列、近 4000 个品种，单机功率覆盖 0.37-80,000 千瓦，年生产 能力 1,500 万千瓦以上，已实现工业电机类产品全覆盖。2023 年、2024Q1 公司营收分别为 53.21 亿元、11.53 亿元；同比增长 16.69%、-4.57%。2023 年、2024Q1 净利润分别为 4.42 亿元、1.17 亿元；同比增长 25.92%、18.54%。

  核级电机产品应用广泛。佳电股份是国内首家取得核级电机设计、制造许可 证的企业。目前公司已经拥有电屏蔽式反应堆主冷却剂泵电机、核电轴封式 反应堆主冷却剂泵机组、核电小堆主冷却剂泵、核电厂用各类电动机、核三 级屏蔽泵、核电厂海水循环泵电机、高温气冷堆主氦风机、高温气冷堆氦气 压缩机、电气控制及系统成套设备等不同的核电产品。并且公司完成了第四 代高温气冷堆主氦风机、华龙一号核级电机、国和一号示范工程屏蔽主泵电 机等多个国内首台套产品的研发制造任务。公司在核电电机领域的经验积累 将有望为公司在核电行业上行时带来更大的业绩增量。

  江苏神通是阀门行业的龙头企业。江苏神通阀门有限公司成立于 2001 年， 主攻阀门的制造以及研发。2009 年公司通过了中华人民共和国民用核安全 机械设备的换证和扩证，并于 2010 年在深圳证券交易所中小企业版上市。 2023 年、2024Q1 公司的总营业收入分别达到了 21.33 亿元、5.71 亿元，同 比增长 9.1%，14.78%；2023 年、2024Q1 公司净利润则分别为 2.69 亿元、 0.84 亿元，同比增长 17.98%、10.58%。公司的盈利能力不断增长。

  公司核电阀门优势明显。公司深耕阀门领域，目前的业务板块分为四部分， 分别为核电阀门领域、冶金阀门领域、石油化工领域及节能服务领域。其中 核电阀门领域是公司的优势，公司产品优势地位突出。自 2008 年以来，在 我国新建核电工程用阀门的一系列国际招标中，公司是核级蝶阀和核级球阀 的主要中标企业，获得了已招标的核级蝶阀、核级球阀 90%以上的订单，实现了核级蝶阀、球阀等产品的全面国产化。近年来，在实现老产品改进、保 持持续领先优势的同时，公司还陆续开发了压水堆核电站地坑过滤器、核级 调节阀、核级仪表阀、核级气动膜片、氦气隔离阀、低能耗球阀等新产品， 以及核化工用系列产品， 满足了第三代、第四代核电站的技术要求。随着 我国核电机组批复量的增加，江苏神通在核电阀门领域的优势地位有望为公司业绩带来更大的增量。

  海陆重工是国内一流的节能环保设备的专业设计制造企业。海陆重工创建 于 1956 年，目前公司已经初步形成了锅炉产品、大型能承受压力的容器、核电设备、 低温产品、环保工程的业务格局。公司技术优势明显，承担过国家 863 计划， 江苏省科技成果转化专项资金，荣获国家科技进步二等奖，产品拥有核心自 主知识产权并取得专利 150 多项;公司拥有 A 级锅炉制造许可证，A1、A2、 A3级能承受压力的容器设计和制造许可证等。2023 年、2024Q1 公司营收分别为 27.95 亿元、4.65 亿元；同比增长 18.2%、5.67%。2023 年、2024Q1 净利润分别为 3.49 亿元、0.43 亿元。随着国内节能环保行业的景气，公司盈利能力逐渐修 复。

  公司广泛布局核安全设备。在核安全设备制造方面，公司先后与清华大学核能与新能源技术研究院合作完成全球首台高温气冷堆堆芯壳及余热排出系 统水冷壁制造任务；与中国科学院上海应用物理研究所合作完成全球首台 2MWt 液态燃料钍基熔盐实验堆安全专设余热排出系统及上下安全容器的 制造；与国核工程合作全球首次完成 CAP1400 示范工程复合板球型安注箱 制造任务。同时，公司还先后完成第二代压水堆堆内构件吊蓝筒体国产化首 件制造；美国西屋公司 AP1000 堆型堆内吊具国产化首件制造；“华龙一号” 高温取样冷却器双螺旋盘管换热器的国产化首件制造等重要任务。多年来， 公司服务的核电堆型包括但不限于二代+堆型、三代堆型（华龙一号、国和一号、AP1000、VVER、EPR）、四代堆型（高温气冷堆、钠冷快堆、钍基熔 盐堆）以及热核聚变堆（ITER）等，涵盖了国内外的各核电机组。

  “六电并举，六业协同”，全方位布局能源装备制造业。中国东方电气集团 有限公司创立于 1958 年，是中央管理的涉及国家安全和国民经济命脉的国 有重要骨干企业，为我国提供了大约四分之一的能源装备，是全球最大的能 源装备制造企业集团之一。形成了风电、太阳能、水电、核电、气电、煤电 的“六电并举”以及高端石化装备产业、节能环保产业、工程与国际贸易产 业、现代制造服务业、电力电子与控制产业、新兴产业的“六业协同”产业 格局。2023 年、2024Q1 公司营收分别为 606.77 亿元、150.53 亿元；同比增 长 9.6%、2.28%。2023 年、2024Q1 净利润分别为 36.44 亿元、9.85 亿元； 同比增长 21.06%、-8.92%。公司在能源装备领域的龙头地位使得公司受益 于新能源行业以及核电行业的增长，营收能力不断增强。

  核电设备龙头，公司产品全面覆盖核电设备领域。东方电气在国内率先进入 百万千瓦等级大型核电领域，2019 年获得全国首张核蒸汽供应系统设备制 造许可证，并获得了国家核安全局颁发的核 1 级设备（蒸汽发生器）设计许 可证，成为国内首家具备该项资质的装备制造企业。目前东方电气已具备核 1/2/3级设备完整设计资质。企业具有批量化制造核电站核岛主设备和常规 岛汽轮发电机组的成套供货能力，产品覆盖二代+堆型、引进的三代堆型 （EPR、AP1000）、自主三代堆型（“华龙一号”、国和一号）、四代核电堆型 （钠冷快堆、高温气冷堆）、海上浮动平台模块化小堆等国内所有技术路线 年公司还获得铅铋堆、低温堆等新堆型样机的研制项目。受益核电行 业迅速增加，公司未来业绩确定性更强。

  （本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）