1、 请参考最后一页评级说明及重要声明 投资评级：投资评级：强于大市强于大市（首次首次） 报告日期：报告日期：2022 年年 01 月月 08 日日 行业表现行业表现 数据来源：贝格数据 相关报告相关报告 2020-08-23 核核能进入发展新阶段，细分领域龙头受能进入发展新阶段，细分领域龙头受益益 核电设备行业核电设备行业深度深度报告报告 核电发展确定性增加，三代核电发力“十四五”核电发展确定性增加，三代核电发力“十四五” ，年均千亿市场，四代核年均千亿市场，四代核电技术领先电技术领先。我国目前拥有的华龙一号和 CAP1400（国和一号）两大三代国产技术， 且技术成熟， 均具备出口条件。 根据中

2、国核能行业协会在 中国核能发展报告 （2020） 中预计， 到 2025 年中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； 到 2035 年在运和在建核电装机容量合计将达到 2 亿千瓦； 我们预计核电建设有望按照每年 6-8 台机组的步伐稳步推进，若以每台投资约 200 亿元计算，年均投资规模将达1200-1600 亿。2020 年 8 月，国务院一次核准 4 台“华龙一号”核电机组，2021 年上半年，国家核准了 5 台核电机组， “积极有序发展核电”正在逐步实现。2021 年 12 月 20 日，华能石岛湾高温气冷堆核电站 1 号反应堆完成发电机初始负荷运行试

3、验评价， 成功并网并发出第一度电， 成为全球首个并网发电的四代机。 据央广网消息， 该高温气冷堆核电站设备国产化率高达 93.4%。中核霞浦示范快堆工程项目目前双机组同步建设，1 号机计划于 2023 年建成投产，该示范堆的建成将实现放射性废物最小化，解决铀矿资源枯竭、 核材料利用率低和核废料难以处理等问题， 对我国加快构建先进核燃料闭式循环体系具有推动作用。 我国在第四代核电技术方面具有领先优势。 碳中和碳中和助力核能发展助力核能发展，核能发电量占比较低，增量空间大。，核能发电量占比较低，增量空间大。我国从“碳达峰”到“碳中和”仅有 30 年时间，时间紧、任务重，发展核电成为我国改善能源结构

4、的重要选项。同时，零碳共识下，世界主要核能大国相继表示视核能为实现零碳目标重要能源工具。 据国家统计局数据显示， 2020年全年累计发电量 74170.4 亿千瓦时，风电、水电、火电、核电、太阳能发电占比全国发电量分别为 5.6%、16.4%、71.2%、4.9%、1.9%；核电发电量占比不足 5%，而相较世界其他主要国家来看，中国核能发电占比情况也比较靠后；根据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 ，提到“十四五”时期，到 2025 年我国核电运行装机容量将达到 7000 万千瓦， 在建装机规模接近 4000 万千瓦， 核电占比进一步提升。同时随着经济持续复苏，用电

5、量快速攀升，电力需求逐渐增大；2021年前三季度全国全社会用电量累计达到61651亿千瓦时， 同比增长13.9%，近 5 年 CAGR 为 8.3%，增长率维持高位。国家大力推动双碳战略，未来电源增长主要依靠新能源发电和核电，未来 15 年将是我国核电发展的重要战略机遇期，提升空间大。 我国核电行业上游依赖进口，中游细分民企成长好，下游国企垄断我国核电行业上游依赖进口，中游细分民企成长好，下游国企垄断。据世界核协会， 我国铀资源对外依存度常年维持在 70%以上， 中核集团是中-20%-15%-10%-5%0%5%10%15%21/121/221/321/421/521/621/721/821/

6、921/1021/1121/12机械设备(申万)沪深300核心观点核心观点 证券研究报告证券研究报告 行行业业深深度度报报告告 行行业业报报告告 机机械械设设备备行行业业 行业深度报告 请参考最后一页评级说明及重要声明 国唯一的核燃料生产商、 供应商和服务商； 中广核和国家电投也在布局相关的核燃料产业以缓解核燃料紧张局面。据中国核电网，核电运营市场CR2 高达 90%以上， 国产核级阀门自主化程度已经大幅提升， 截止至 2021年， 阀门国产化程度已达到 80%以上， 并且价格方面仅为进口核级阀门的11.5%，受益于国产化水平提高，核级阀门投资成本占比为 12%。以三代机组平均造价 1.6 万

7、元/千瓦测算，每台百万级核电机组总投资额约 160亿元，其中设备投资约 80 亿元。未来核电市场将迎来动态的、持续的释放过程，假设每年推进 6-8 台机组，年均设备市场容量有望达到 480-640亿元。 由于持续累积的核电乏燃料处理的刚性需求与乏燃料后处理产能之间的矛盾日益突出， 对于乏燃料贮存及运输设备的需求与日俱增， 后续随着核电步伐加快，市场容量空间将得到释放。 核化工乏燃料打开新空间，核化工建设或加速，乏燃料后处理从无到有，核化工乏燃料打开新空间，核化工建设或加速，乏燃料后处理从无到有，闭式循环技术既是现实需要，又是未来闭环利用核电的战略需求，产业闭式循环技术既是现实需要，又是未来闭环

8、利用核电的战略需求，产业链上的公司受益较为明显。链上的公司受益较为明显。 根据公司公告， 我国仅 2019 年产生 1028 吨乏燃料，截至 2021 年中，中国大陆地区在运核电机组 51 台，其中大部分暂存在核电站内部的乏燃料水池中， 根据一台百万千瓦级核电机组一年约产生 25 吨左右的乏燃料来计算， 2022 年预计累计乏燃料超过 10000 吨， 2025年饱和乏燃料水池数量预计达到 22 个。目前，我国已对乏燃料后处理产业的近、中、远期发展作出全面规划和部署，乏燃料后处理市场广阔。 核能多用途发展迎来核能多用途发展迎来新新契机契机，供电、供暖、高温蒸汽、制氢、动力等新供电、供暖、高温蒸

9、汽、制氢、动力等新场景不断涌现场景不断涌现。 我国 200MW 高温气冷堆商业示范电站建设项目被视为最有可能突破核能制氢反应堆型， 利用高温气冷堆蒸汽品质好、 固有安全性高的特点将高温气冷堆与热化学循环制氢技术耦合，可以大量生产氢气，并逐步开拓储氢、运氢、氢燃料电池中下游产业。2021 年 11 月 9 日，国家电投“暖核一号”在山东海阳投运，供暖面积覆盖海阳全城区，成为全国首个“零碳”供暖城市。同时小型反应堆作为分布式清洁能源可用作城市供暖、制氢、偏远地区供电、海水淡化、深海开发、破冰船能源供给等用途。据 IAEA 测算，一座 250MW 小堆利用核反应高温制氢日产量达到50 吨。2021

10、年 7 月 14 日我国多功能模块化小型堆“玲龙一号”示范工程FCD，具有部署灵活、用途广泛等优势，既可以在陆地上使用，也可以在大海上使用， 更可以装到船舶中作为轮船的动力和电能来源， 核能的综合利用即将迎来窗口期。 核电设备细分领域龙头企业核电设备细分领域龙头企业将受益核电景气度提升。将受益核电景气度提升。 随着国内核电技术得到突破， 十四五期间核电产业发展步伐有望加快， 核能发展迎来了新风口。投资建议：1.江苏神通：我国核级阀门主要供应商。2.中国核电：唯一拥有完整核燃料循环产业链。3.中国广核：核电运营龙头，积极探索小型堆研发。4.中国核建：国内核岛建设龙头，在国内核电建设市场长期占据绝

11、对主导地位。5.久立特材：蒸汽发生器 U 型管领军企业，加速核级用管国产化替代。6.佳电股份：四代核电主氦风机设备主要供应商。7.浙富控股：旗下华都核设备公司是“华龙一号”控制棒驱动机构的唯一供应商，同时承担四代控制棒驱动机构的研制与生产任务。 风险提示：风险提示：核电支持政策不及预期、核电项目建设风险、核安全事故等冲击风险、突发公共卫生事件风险、宏观经济风险、行业竞争加剧风险、核 nMqOmOpRqMxPsQmPuNzRzQ7NcMaQoMpPmOoMeRoOrQfQpOoPaQmMuNwMtQsMMYpOoP 行业深度报告 请参考最后一页评级说明及重要声明 心原材料供应风险、统计误差、假设

12、不及预期、预测参数误差等风险。 行业深度报告 请参考最后一页评级说明及重要声明 目录目录 1. 核能发展概况 . 8 1.1 核能发电原理 . 8 1.2 世界核电发展进程 . 11 1.3 中国核电发展历史 . 16 1.4 中国核电发展现状 . 19 2. 三代核电技术已成熟，助力“十四五”千亿市场 . 21 2.1 华龙一号和 CAP1400 技术成熟，“一带一路”助力中国核电走向海外 . 21 2.2 碳中和下核能优势显著，核能发电量、占比较低，增量空间大 . 24 2.3 核电政策东风推动行业发展，已具备批量化建设条件 . 31 3. 核电产业链一览，设备制造国企垄断，细分领域民营企

13、业成长性高 . 34 3.1 核电产业概况 . 34 3.2 上游：核燃料资源对外依赖性高，中核、中广核和国家电投三分天下 . 36 3.3 中游：设备制造国企垄断为主，细分民营成长性好 . 43 3.4 下游：以中核、中广核为核电站主要运营者；“闭式核燃料循环处理”技术为乏燃料后处理打开产业空间 . 46 3.5 四代核电技术稳步推进及核能的综合利用 . 49 4. 相关核电设备细分领域龙头企业 . 57 4.1 江苏神通：阀门细分龙头，成长有望加速 . 57 4.2 中国核电：核电和新能源绿电双轮驱动，核能综合利用打开新空间 . 60 4.3 中国广核：国内核电运营龙头 . 61 4.4

14、中国核建：国内核岛建设龙头 . 62 4.5 久立特材：蒸汽发生器 U 型管国产化领军者. 63 4.6 佳电股份：四代核电主氦风机设备优质标的 . 64 4.7 浙富控股：具备多堆型控制棒驱动机构制造能力 . 65 5. 风险提示 . 68 行业深度报告 请参考最后一页评级说明及重要声明 图表目录图表目录 图 1：铀核裂变过程 . 8 图 2：各堆型冷却剂和慢化剂对应情况 . 9 图 3：核能发电原理（压水堆） . 10 图 4：核岛及常规岛 . 10 图 5：全球在运及在建核反应堆型数量 . 11 图 6：全球在运及在建核反应堆型发电量（MWe） . 11 图 7：试验起步阶段全球核电总装

15、机容量 . 13 图 8：高速发展阶段全球核电总装机容量 . 13 图 9：缓慢发展阶段全球核电总装机容量 . 13 图 10：复苏发展阶段全球核电总装机容量 . 13 图 11：全球核电发展历程 . 14 图 12：核电技术发展历程 . 14 图 13：第一代核电技术-前苏联奥布宁斯克核电站 . 15 图 14：第二代核电技术-秦山二核 . 15 图 15：第三代核电技术-三门核电 . 15 图 16：第四代核电技术-石岛湾核电站 . 15 图 17：中国核电技术演进历程 . 18 图 18：中国大陆在运及在建核电机组数情况 . 19 图 19：中国大陆在运及在建核电容量情况（MWe） .

16、19 图 20：全球核电站分布 . 22 图 21：一带一路经济走廊 . 22 图 22：美国核电在运装机容量（MWe） . 25 图 23：美国在运反应堆分布 . 25 图 24：英国核电在运装机容量（MWe） . 26 图 25：英国在运反应堆分布 . 26 图 26：法国核电在运装机容量（MWe） . 27 图 27：法国在运反应堆分布 . 27 图 28：日本核电在运装机容量（MWe） . 27 图 29：日本核反应堆分布 . 27 图 30：德国核电在运装机容量（MWe） . 29 图 31：德国核反应堆分布 . 29 图 32：各国核能发电占比情况（2020/12/31） . 30

17、 图 33：2020 年中国核电发电量占比约 5% . 30 图 34：全国全社会用电量 2021 前三季度同比增长 14% . 30 图 35：20132050 年国内核电装机容量发展趋势（万千瓦） . 32 图 36：核电产业链概况 . 34 图 37：核电产业链设备相关公司一览 . 35 图 38：核燃料循环详解图 . 36 图 39：核燃料循环简易图 . 36 图 40：天然铀矿石 . 36 图 41：重铀酸铵-“黄饼” . 36 图 42：六氟化铀等待分离成低浓缩铀 . 37 行业深度报告 请参考最后一页评级说明及重要声明 图 43：氧化铀制胚 . 37 图 44：氧化铀烧结成氧化铀

18、陶瓷（燃料芯块） . 37 图 45：燃料芯块封装成燃料棒 . 37 图 46：燃料棒逐支插入燃料组件形成核燃料组件 . 38 图 47：核燃料组件运输到站 . 38 图 48：全球已探明铀矿量（吨） ；2019 年 . 38 图 49：全球已探明铀矿占比；2019 年 . 38 图 50： 主要生产国和消费国的铀生产和反应堆相关需求， 中国供需缺口较大 （2019/1/1） . 39 图 51：中核主要成本占比情况 . 42 图 52：中广核主要成本占比情况 . 42 图 53：核电站主要设备及相关设备企业 . 43 图 54：核电设备投资成本占比 . 45 图 55：核岛设备投资成本占比

19、. 45 图 56：核电产业链不同环节毛利率对比 . 46 图 57：核岛设备毛利率对比 . 46 图 58：2020 按在运机组数市场份额 . 47 图 59：2020 按发电量市场份额 . 47 图 60：“闭式核燃料循环处理”示意图 . 48 图 61：高温气冷堆球形核燃料元件构造图 . 50 图 62：高温气冷堆发电系统示意图 . 50 图 63：高温气冷堆核电站示范工程 . 51 图 64：高温气冷堆核电站示范工程 . 51 图 65：核能制氢技术路线 . 52 图 66：快堆反应器原理图 . 53 图 67：热堆核反应原理图 . 54 图 68：快堆核反应原理图（Mixed Oxi

20、de，MOX） . 54 图 69：霞浦示范快堆 . 54 图 70：霞浦示范快堆地理位置 . 54 图 71：小型模块化反应堆 . 55 图 72：玲龙一号首堆安全壳底封头吊装成功 . 56 图 73：中广核 ACPR50S 海上浮动式核动力平台 . 56 图 74：海阳核能供热原理图 . 56 图 75：核能供热迎来窗口期 . 56 图 76：江苏神通核电专用阀门 . 57 图 77：2013-2021Q3 江苏神通营收及增速 . 58 图 78：2013-2021Q3 江苏神通净利润及增速 . 58 图 79：2020 年江苏神通主营业务收入结构 . 59 图 80：2018-2020

21、年神通毛利率、净利率及分业务毛利 . 59 图 81：2013-2021Q3 江苏神通研发支出及增速 . 59 图 82：2013-2021Q3 中国核电营收及增速 . 61 图 83：2013-2021Q3 中国核电净利润及增速 . 61 图 84：2013-2021Q3 中国广核营收及增速 . 61 图 85：2013-2021Q3 中国广核净利润及增速 . 61 图 86：2013-2021Q3 中国核建营收及增速 . 62 行业深度报告 请参考最后一页评级说明及重要声明 图 87：2013-2021Q3 中国核建净利润及增速 . 62 图 88：2013-2021Q3 久立特材营收及增

22、速 . 63 图 89：2013-2021Q3 久立特材净利润及增速 . 63 图 90：2013-2021Q3 佳电股份营收及增速 . 64 图 91：2013-2021Q3 佳电股份净利润及增速 . 64 图 92：华都主要核设备 . 65 图 93：2013-2021Q3 浙富控股营收及增速 . 66 图 94：2013-2021Q3 浙富控股净利润及增速 . 66 图 95：2020 年浙富控股主营业务收入结构 . 67 图 96：2018-2020 浙富控股毛利率、净利率及分业务毛利 . 67 图 97：2013-2021Q3 浙富控股研发支出及增速 . 68 表 1：全球核电站使用

23、的主要堆型一览 . 8 表 2：试验起步阶段核电建设大事件 . 11 表 3：高速发展阶段核电建设大事件 . 12 表 4：缓慢发展阶段核电建设大事件 . 12 表 5：复苏发展阶段核电建设大事件 . 12 表 6：世界核电技术发展历程 . 14 表 7：我国起步阶段核电建设大事件 . 16 表 8：我国适度发展阶段核电建设大事件 . 16 表 9：我国积极快速发展阶段核电建设大事件 . 17 表 10：我国建设沉默期至安全高效发展阶段核电建设大事件 . 17 表 11：中国大陆在运机组情况（截至 2021 年 10 月 31 日） . 19 表 12：中国大陆在建机组情况（截至 2021 年

24、 10 月 31 日） . 21 表 13：我国核电“走出去”项目. 22 表 14：世界主流三代核电技术情况 . 24 表 15：美国正在建设中的核反应堆 . 25 表 16：英国正在建设中的核反应堆 . 26 表 17：法国正在建设中和拟筹建的核反应堆 . 27 表 18：日本在建核反应堆 . 28 表 19：日本计划和提议的核反应堆 . 28 表 20：主流清洁能源对比 . 29 表 21：国民经济规划-核电政策的演变脉络 . 32 表 22：我国核电相关政策一览 . 33 表 23：中国确定的常规铀资源(合理确定和合理推测的资源) . 40 表 24：核燃料元器件概况 . 42 表 2

25、5：核电站主要包括核岛、常规岛和辅助系统 . 43 表 26：核电细分设备市场规模 . 45 表 27：国内核电站运营企业概况 . 47 表 28：核废料种类 . 48 表 29： GIF 初步确定六种四代候选堆型（3 种热中子反应堆与 3 种快中子反应堆） . 49 表 30：我国高温气冷堆研发、建设全历程 . 51 表 31：江苏神通主营业务拆分（亿元） . 60 行业深度报告 请参考最后一页评级说明及重要声明 1. 核能发展概况核能发展概况 1.1 核能发电原理核能发电原理 核裂变核裂变链式反应链式反应是核能发电的基础是核能发电的基础。自然界中不是所有原子都能发生核裂变，一些原子拥有质量

26、非常大的原子核，比如铀、钍和钚等才能发生核裂变。发生核裂变时，这些原子核会吸收一个中子， 进而分裂成多个质量较小的原子核， 同时释放出 2-3 个中子和巨大能量，这些中子和能量促使其他原子核继续发生核裂变，使这个过程持续进行，这就是核裂变链式反应。原子核在核裂变中释放出的巨大能量就是俗称的原子能。而 1 千克铀-235 的全部核裂变将产生 20,000 兆瓦小时的能量， 与燃烧至少 2000 吨煤释放的能量一样多，相当于一个 20 兆瓦的发电站运转 1,000 小时。 图图 1：铀核裂变过程铀核裂变过程 资料来源：中国科普博览,长城证券研究院 核电是核电是由核能由核能-热能热能-机械能机械能-

27、电能电能进行发电的方式。进行发电的方式。在核裂变链式反应中，快中子经过慢化剂的慢化后变为慢中子，这些慢中子会撞击其他原子核，进而产生受控的链式反应。产生的热能将水变成蒸汽，推动推动汽轮机运转做工，最后带动发电机发电，形成了一个由核能-热能-机械能-电能的一个转变过程。而传统火电厂则是利用石油、煤、天然气等化石燃料的燃烧所产生的化学能将水变成蒸汽带动汽轮机运转发电的行为。可以说除了反应堆外，核能发电的其他系统的发电原理与传统火力发电相差不大。 装配核燃料进行可控裂变装配核燃料进行可控裂变反应的装置是反应的装置是核反应堆核反应堆，是核电站的核心装置。是核电站的核心装置。核反应堆中的中子慢化剂可以降

28、低快中子的速度， 生成热中子， 热中子可以维持这种核裂变链式反应。而冷却剂的作用则是将核反应堆中的热量带出核反应堆至外部环境进行降温。所以核电堆堆型根据冷却剂和中子慢化剂的不同有所区别。按照冷却剂的不同可分为轻水堆、重水堆、气冷堆等，按照中子慢化剂的有无，可分为热中子堆和快中子堆。 表表 1：全球核电站使用的主要堆型一览全球核电站使用的主要堆型一览 堆型名称堆型名称 燃料燃料 冷却剂冷却剂 慢化剂慢化剂 原理及技术特点原理及技术特点 压水堆（PWR） 浓缩 UO2 水 水 使用加压轻水（即普通水）作冷却剂和慢化剂，且水在堆内不沸腾的核反应堆， 燃料为浓缩铀。 压水堆核电站由核岛和常规岛组成，核

29、岛中的大型设备是蒸汽发生器、稳压器、主泵和堆芯，常规岛主要包括汽轮机组及二回路其它辅助系统， 与常规火电厂类 行业深度报告 请参考最后一页评级说明及重要声明 堆型名称堆型名称 燃料燃料 冷却剂冷却剂 慢化剂慢化剂 原理及技术特点原理及技术特点 似。 沸水堆（BWR） 浓缩 UO2 水 水 沸水堆是以沸腾轻水为慢化剂和冷却剂并在反应堆压力容器内直接产生饱和蒸汽的动力堆。 沸水堆与压水堆同属轻水堆， 都具有结构紧凑、安全可靠、建造费用低和负荷跟随能力强等优点。 重水堆（HWR） 天然 UO2 重水 重水 重水堆是以重水作慢化剂的反应堆， 可以直接利用天然铀作为核燃料。重水堆可用轻水或重水作冷却剂。

30、 石墨气冷堆（GCR） 天然 UO2 CO2或氦气 石墨 用石墨慢化、二氧化碳或氦气冷却的反应堆，目前仅存于英国。近期的研究集中在氦气冷却的高温气冷堆（HTGR， high temperature gas-cooled reactor）上。 石墨水冷堆（LWGR） 浓缩 UO2 水 石墨 石墨水冷堆是以石墨为慢化剂、 水为冷却剂的热中子反应堆， 目前仅存于俄罗斯。 快中子增殖堆（FBR） 浓缩 UO2、PuO2&UO2 液态钠 无 由快中子引起链式裂变反应所释放出来的热能转换为电能的核电站。快堆在运行中既消耗裂变材料，又生产新裂变材料，而且所产可多于所耗，能实现核裂变材料的增殖。 资料来源：中

31、国广核招股说明书，中国核电招股说明书，长城证券研究院整理 图图 2：各堆型冷却剂和慢化剂对应情况各堆型冷却剂和慢化剂对应情况 资料来源：中国核电招股说明书，长城证券研究院 压水堆以普通水作冷却剂和慢化剂，是目前世界上最普遍的商用堆型。压水堆以普通水作冷却剂和慢化剂，是目前世界上最普遍的商用堆型。据中国核电招股书显示：核燃料在反应堆内发生裂变而产生大量热能（产生核能） ，高温高压的一回路冷却水把这些热能带出反应堆，并在蒸汽发生器内把热量传给二回路的水，使它们变成蒸汽（核能到热能的转化） ，蒸汽推动汽轮机带动发电机发电（机械能到电能的转化） 。 一回路：反应堆堆芯因核燃料裂变产生巨大的热能，高温高

32、压的冷却水由主泵泵入堆芯带走热量，然后流经蒸汽发生器内的传热 U 型管，通过管壁将热能传递给 U 型管外的二回路，释放热量后又被主泵送回堆芯重新加热再进入蒸汽发生器。水这样不断的在密闭的回路内循环，被称为一回路。 二回路：蒸汽发生器 U 型管外的二回路水受热变成蒸汽，蒸汽推动汽轮机发电机做功，把热能转换为电力；做完功后的蒸汽进入冷凝器冷却，凝结成水返回蒸汽发生器，重新加热成蒸汽。这个回路循环被称为二回路。 行业深度报告 请参考最后一页评级说明及重要声明 图图 3：核能发电原理核能发电原理（压水堆）（压水堆） 资料来源：中国核电招股说明书，长城证券研究院 压水堆核电站主要由核岛、常规岛和电站配套

33、设施（压水堆核电站主要由核岛、常规岛和电站配套设施（BOP）等组成。）等组成。核岛由核反应堆厂房和核辅助厂房构成，核岛中的大型设备主要包括蒸发器、稳压器、主泵等，是核电站的核心装置；其中核反应堆厂房的安全壳是核电站的重要安全构筑物。安全壳一般为带有半圆形顶的圆柱体钢筋混凝土建筑，能够承受地震、台风等各种外部冲击，是核电站的第三道安全屏障，确保反应堆的放射性物质不释放到外部环境。常规岛主要包括汽轮机组及二回路其他辅助系统。 图图 4：核岛及常规岛核岛及常规岛 资料来源：中国核电招股说明书，长城证券研究院 全球范围内大多数全球范围内大多数国家国家用于发电核反应堆采用压水堆技术用于发电核反应堆采用压

34、水堆技术。根据国际原子能机构最新统计。截至 2020 年 12 月 31 日，全球在运核电机组共计 442 台，在建核电机组 52 台。其中使用压水堆型核电机组（包括在建）共计 345 台，占比达 70%。 行业深度报告 请参考最后一页评级说明及重要声明 图图 5：全球在运及在建核反应堆型数量全球在运及在建核反应堆型数量 图图 6：全球在运及在建核反应堆型发电量全球在运及在建核反应堆型发电量（MWe） 资料来源：IAEA，长城证券研究院 资料来源：IAEA，长城证券研究院 1.2 世界核电发展进程世界核电发展进程 世界核电发展进程主要以三个重要时间点为标志： 1. 1942 年 12 月， 美

35、国芝加哥大学成功启动“芝加哥一号（CP-1） ”核反应堆，这也是世界上第一座核反应堆，功率为 0.5W。标志人类步入核能时代，但核能的主要用途为军用。2. 50 年代初期，美国、苏联、英国、法国等国利用已有的军用核能技术，开始将核能的应用领域部分转向民用，相继开发建造用于发电的核反应堆，此时核电步入验证示范阶段。3. 1954 年，苏联奥布宁斯克核电站发电并网，标志核能发电时代正式来临。纵观全球核电发展史，核电共经历了试验起步阶段、高速发展阶段、缓慢发展阶段和当前的复苏发展阶段。 实验起步阶段：实验起步阶段：1954-1965 年。年。以前苏联奥布宁斯克石墨水冷核电站为起点拉开序幕，部分核能大

36、国也开启了将核能的军用领域拓展到民用。美国在此期间持续发展核动力武器，也开始了核能民用的拓展。据上海市核电办公室统计，在此阶段，世界共有 38 个机组投入运行，核反应堆属于早期原型反应堆，归为第一代核电技术。此时的核电技术较为成熟，发电成本也比较低，核电正处于商用推广的前夜。 表表 2：试验起步阶段核电建设试验起步阶段核电建设大大事件事件 时间时间 事件事件 1954 年 6 月 苏联建成世界上第一座核电机组5000KW，ASP-1 压力管式石墨水冷核电厂奥布宁斯克核电站。 1956 年 美国投入运行第一台 4500KW 沸水堆机组。法国和英国也各建成一台石墨气冷堆机组。 1957 年 美国西

37、屋电气公司开发的民用 60MW 压水堆核电厂-希平港(Shipping Port)核电站建成。美国通用电气公司开发的民用沸水堆核电厂-洪保德湾核电站建成 1960 年 7 月 美国德累斯顿(Dresden-1)沸水堆核电站建成。 1962 年 加拿大重水堆原型核电机组建成。 20世纪60年代 德国、日本等国的核电工业也相继发展，总装机 1223 万 KW，最大单机容量 60.8 万KW。 资料来源：上海核电办公室，乐晴智库，盛世景投资，长城证券研究院整理 高速高速发展阶段：发展阶段：19661980 年。年。在此阶段各个工业发达国家经济持续向好，对电力的需求急速增长。 由于化石燃料供需紧张，

38、主要工业国家对于核电的重视度也逐渐提升。 美国、苏联、英国、法国、日本、德国等都开始制定相应的核电发展规划；发展中国家如印度、巴西、阿根廷等也都开始购入设备进行本国核电建设。此时核电技术更加趋于成熟，已34565520350400335034667752644377258358250000250000300000350000400000 行业深度报告 请参考最后一页评级说明及重要声明 拥有和在建核电站的国家越来越多。在这种形势下，主要核能大国如美国、英国、法国、德国在这期间就开始着手快中子增值堆和高温气冷堆

39、等先进核电技术的研发，且已经建成各自相应的实验堆和原型堆。1966-1980 年核电装机容量的年增长率达到 23%。据上海核电办公室统计， 在此阶段全球共有 242 台核电机组投入运行， 均采用第二代核电技术。 表表 3：高速高速发展阶段发展阶段核电建设大事件核电建设大事件 时间时间 事件事件 1967 年 美国核电厂订货达到 25.6GW； 1969 年 美国核电总装机容量超过英国，居世界第一位 1966-1973 年 美国签约的核电建造合同规模达到 170GWe。 1973 年 美国核电总装机容量占世界的 2/3。 1973-1974 年 美国核电厂共订货 66.9GW，核电设备制造能力达

40、到每年 2530GW。 1970-1980 年 日本建成 21 台核电机组，成为世界第三大核电国家。 1980 年底 全世界核电机组总装机容量达 133GWe。 1974-1983 年 法国先后建成 34 座 900MW 及 20 座 1300MW 压水堆机组， 成为全球核电比例最高的国家(75%以上)。 资料来源：国家工程技术数字图书馆全世界核电正在全面复苏 ，长城证券研究院整理 缓慢发展阶段：缓慢发展阶段：1981 年年2000 年。年。据中广核招股书资料。上世纪八十年代以后，西方主要国家经济发展进入平稳期，由于产业结构调整及节能措施大量采用，全社会电力需求大幅度下降，许多已经计划的电力建

41、设项目被搁置或者取消。在此期间美国和苏联又接连发生重大核安全事故，各国普遍加强了核安全监管，提高了核电项目审管要求，致使核电建设工期拉长，造价提高。加之发电成本相对低廉的天然气兴起，高造价的核电项目成了停建和取消的重点对象，核电发展遇阻，建设陷入困难。但在滞缓发展阶段，核电发展也没有完全停止。法国、韩国仍然坚持本国的核电发展并掌握了核电技术，迅速成长为世界核电大国。 中国的核电建设也在上世纪八十年代起步。 URU 和 EUR 文件的出台对于三代核电技术有了相对明确的定义。据中广核招股书显示，国际上把满足 URD、EUR 要求的核电技术称为第三代核电技术，而把在此前建设的、以及继续用原有技术建造

42、的核电站称为第二代核电技术核电站。 表表 4：缓慢发展阶段缓慢发展阶段核电建设大事件核电建设大事件 时间时间 事件事件 1979 年 3 月 美国发生三哩岛核电厂事故 1983 年前 美国共取消 108 台核电机组（共计 110GWe）以及几十台火电机组合同 1986 年 4 月 苏联发生切尔诺贝利核电厂事故 80 年代末 美国和欧洲先后推出“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）”，以进一步提高核电厂的安全可靠性及经济性。 1979-2009 年 美国没有一个核电新项目开工，核电建设进入滞缓发展阶段 资料来源：中广核招股说明书，中核招股说明书，乐晴智库，

43、长城证券研究院整理 复苏发展阶段：复苏发展阶段：2001 年年至今。至今。进入 21 世纪，国际社会对温室气体排放等环境危机越来越关注，环保意识逐渐增强，核电作为清洁能源的优势重新显现。同时，欧美发达国家开发出先进轻水堆核电站，第三代核电技术取得重大进展。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。据中广核招股书显示，发展中国家已经成为未来核电发展的主要市场，亚洲成为全球核电发展最快的地区。 表表 5：复苏发展阶段复苏发展阶段核电建设大事件核电建设大事件 行业深度报告 请参考最后一页评级说明及重要声明 时间时间 事件事件 2001 年 5 月 美国总统布什颁布新的核

44、能政策， “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 2007 年以后 采用第三代核电技术 EPR（由法国 AREVA 开发）的奥尔基洛托 3 号机组、弗拉芒维尔 3 号机组分别在芬兰和法国开建，中国、印度、俄罗斯以及新兴经济体国家的一批核电新项目相继开工或获得批准，世界核电迎来了新的发展期 2010 年 当年新开工的核电机组数量达到 16 台 2011 年 3 月 日本发生福岛核泄漏事故。德国、瑞士等提出“弃核”主张，日本也一度提出“零核电”主张，但并未从根本上改变核电大国发展核电的态势，只是对核电机组的设计和运行安全提出了更加严格的要求 2012 年

45、 美国相继批准建设 4 台 AP1000 机组 2013 年 英国、法国、西班牙等 12 个国家联合签署部长级联合宣言，将继续维持核能发电。俄罗斯、印度等发展中大国也都积极增加核电投资 2018 年 2 月 台湾当局指示台湾电力公司开展台湾第二核能发电站 2 号机组的重启工作 2018 年 11 月 日本四国电力公司伊方核电站 3 号机组重启，是日本经历福岛核事故后重启的第 10台核电机组，核电行业在正在逐渐回温。 资料来源：中广核招股说明书，中核招股说明书，中国电力发展促进会2016年电力改革之核电用钢现状及展望 ，长城证券研究院整理 图图 7：试验起步阶段试验起步阶段全球核电总装机容量全球

46、核电总装机容量 图图 8：高速发展阶段高速发展阶段全球核电总装机容量全球核电总装机容量 资料来源：wind，长城证券研究院 资料来源：wind，长城证券研究院 图图 9：缓慢发展阶段缓慢发展阶段全球核电总装机容量全球核电总装机容量 图图 10：复苏发展阶段复苏发展阶段全球核电总装机容量全球核电总装机容量 0%200%400%600%800%1000%1200%1400%00500600700全球核电装机容量:累计（万千瓦）装机容量增长率CAGR:90.3%0%10%20%30%40%50%0200040006000800040001966-12196

47、7-------121980-12全球核电装机容量:累计（万千瓦）装机容量增长率CAGR:22.8%-5%0%5%10%15%20%0000040000全球核电装机容量:累计（万千瓦）装机容量增长率CAGR:4.4%-2.00%-1.00%0.00%1.00%2.00%3.00%3300034000350003600037000380003900040000全球核电装机容量:累计（万千瓦）装机容量增长率CAGR:0.6

48、% 行业深度报告 请参考最后一页评级说明及重要声明 资料来源：wind，长城证券研究院 资料来源：wind，长城证券研究院 图图 11：全球核电发展历程全球核电发展历程 图图 12：核电技术发展历程核电技术发展历程 资料来源：中国报告网2017-2022年中国核电市场现状调查及发展态势预测报告，长城证券研究院 资料来源：中国报告网2017-2022年中国核电市场现状调查及发展态势预测报告，长城证券研究院 世界世界核电技术的演进路线可分为一代到四代。核电技术的演进路线可分为一代到四代。据中核招股书显示，1. 第一代核电技术：属试验原型堆性质；存在许多安全隐患；发电成本较高。2. 第二代核电技术：

49、按照比较完备的核安全法规和标准以及确定论的方法考虑设计基准事故的要求而设计，主要有压水堆、沸水堆、重水堆、石墨水冷堆和改进型气冷堆等。3. 第三代核电技术：在第二代核电技术的基础上，结合技术工业的发展，提出新的安全理念、安全方法和安全要求；比第二代核电技术具有更好的安全性和经济性。4. 第四代核电技术：2000 年，美国首次提出了第四代反应堆计划，在经济性、安全性、核废物处理和防止核扩散方面有重大进展，将成为未来核能复兴的主要技术。 表表 6：世界核电技术发展历程世界核电技术发展历程 技术类别技术类别 起始时间起始时间 主要特点主要特点 主要堆型主要堆型 第一代核电技术 20世纪50年代至60

50、 年代中期 第一代核电站目前基本已退役。主要集中在美国、前苏联、英国、法国等少数几个国家，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，具有研究探索的试验原型堆性质。设计上比较粗糙，结构松散，尽管机组发电容量不大，一般在 30 万千瓦之内，但体积较大。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。 美国希平港核电站、德累斯顿核电站、英国卡德霍尔生产发电两用的石墨气冷堆核电厂、前苏联APS-1 压力管式石墨水冷堆核电站、加拿大 NPD天然铀重水堆核电站等。 第二代核电技术 20世纪60年代至90 年代 按照比较完备的核安全