核电市场研究：国产化率迅速提升，千亿蛋糕待瓜分

沉睡的电力板块有苏醒的迹象。

最近浙江、湖南等多地限电的消息，刺激电力板块迎来一波上涨。

短短4个交易日，电力板块就涨超10%，其中12月25日，整个板块大涨5.20%，逼近2019年高点。如果此次能顺利突破的话，将创4年新高。

具体到个股的话，豫能控股11个交易日斩获10个涨停，累计涨幅高达176.6%，赣能股份7天6涨停涨逾80%。

虽然说短期内火电受益比较明显，但从长期来看，未来还将是清洁能源的主战场。

目前我国的电力结构中，主要有火电、水电、风电、核电、太阳能发电等，其中火电发电量占比72%，仍占据主导地位，水电占比16%位列其后，风电、核电各占比5%左右，太阳能发电占比2%。

火电就不用多说了，因为环保问题，未来在总发电量占比将会进一步减少。

水电方面，在我国水电经济可开发容量中，2019年末已经开发了89%，也就是说，我国的水电资源基本开发殆尽，未来空间非常有限，并且水电还需要“靠天吃饭”，稳定性稍弱。

风电、光电具有间歇性和波动性，并且发电效率较低，2019年我国风电、太阳能发电装机容量占比22%，但贡献的发电量仅有7%。

而核电几乎不受天气、季节等外界环境因素影响，电力供应更加稳定，凭借清洁、高效、稳定、经济性等优势，将成为我国电力市场重要发展方向。

01、发电过程与火电类似

轻原子核的融合和重原子核的分裂都能放出能量，分别称为核聚变能和核裂变能。核电就是利用聚变或裂变时释放的大量热量，将核能转换成机械能，再转换成电能的发电方式。

我们平常所说的核电是利用铀核裂变所释放的热能进行发电，铀是一种重金属元素，天然铀由三种同位素组成，包括铀-235（含量0.71%）、铀-238（含量99.28%）、铀-234（含量0.0058%），其中铀-235是自然界存在的易于发生裂变的唯一核素。

当一个中子轰击铀-235原子核时，这个原子核能分裂成两个较轻的原子核，并产生2到3个中子和射线，释放能量。新产生的中子继续轰击另一个铀-235原子核，便引起新的裂变，能源就会源源不断释放出来。

这个过程能释放多少能量呢？1千克铀-235全部裂变放出的能量相当于2700吨标准煤燃烧放出的能量。

核电主要通过核电站来进行，核电站大体可以分为两部分：利用核能生产蒸汽的核岛、利用蒸汽发电的常规岛。

在核岛内包含了反应堆装置，目前60%以上的核电反应堆采用的是压水堆。

简单的发电过程，首先是要将烧结的二氧化铀芯块装到锆合金管中，在反应堆内发生裂变产生大量热能。然后，在高压力下，水把热能带出，在蒸发器内产生蒸汽。最后，蒸汽推动汽轮机带着发电机一起旋转，发电机便能产生电力，并通过电网送到四面八方。

整个发电过程应该不难理解，基本上与火电站类似，只不过热源部分不同而已。

02、以第三代核电技术为主

美国、苏联是最先拥有核技术的国家，所以核能发电也最先在这两个国家展开。

1951年，美国原子能委员会在爱达荷州一座钠冷块中子增殖实验堆上进行了世界上第一次核能发电实验并获得成功，这是人类首次实现核能发电。

1954年，苏联建成了世界上第一座实验核电站，发电功率5000KW。1957年，美国建成90000KW的希平港原型核电站。这些成就都证明了核能发电的技术可行性。

我国是在20世界80年代开始发展核电站的，1991年并网首座核电站——秦山核电站，成为世界上第7个能够自行设计、建造核电站的国家。

经过30多年的快速发展，到了2019年末，我国在运在建核电装机容量为6593万千瓦，居世界第二，在建核电装机容量世界第一。

根据目前核电业界的共识，核电技术可以分为四代，即第一代原型核电站、第二代商用核电站、第三代先进核电站、第四代未来核电站。

第一代核电技术主要就是指上世纪50年代美国、苏联等国使用的的核电机组，证明了核能发电的可行性，主要特点是设计比较粗糙、机组发电容量不大、安全隐患较多、发电成本较高。

第二代核电技术在上世纪60年代中期到90年代蓬勃发展，能够以经济和可复制的方式进行核电站建设和运营，是商用核电站的开端，目前全球运营中的核电站仍有绝大部分属于第二代核电机组。

第三代核电技术将预防核环节严重事故作为设计核电厂必须要满足的条件，通过非能动设计优化、数字化控制、模块化构建等模式大大提升核电站的安全性，同时提升机组的装机容量和发电效率。

第四代核电技术在安全的基础上，更加经济和小型化，同时产生废物更少更满足可持续发展的要求。

我国运行的基本上都是二代核电站，在建和拟核准核电站以三代为主。国家已明文规定后续核电核准将以三代核电为准，意味着我国后续新核准与开工的核电厂都将是三代核电技术。

03、国产化率不断提升

目前我国在运和在建的三代核电技术主要有：AP1000、CAP1400、EPR、华龙一号这四种。

华龙一号是中核ACP1000和中广核ACPR1000+两种技术的融合，被称为“我国自主研发的三代核电技术路线”，其安全指标和技术性能达到了国际三代核电技术的先进水平。

华龙一号通过了国家能源局和国家核安全局的审查，得到了国家权威的认可，并在福清5&6号机组、防城港3&4号机组、巴基斯坦卡拉奇核电厂K2&K3机组开工建设，各个项目稳步推进。

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。这标志着中国打破了国外核电技术垄断，正式进入核电技术先进国家行列。

由于华龙一号采用国内现有技术改良，拥有良好的技术与工业背景，已经成为我国当前发展的主力三代堆型，预计将取代AP1000成为我国国内建设与海外出口的主力堆型。

目前华龙一号国产化率达到85%以上，在反应堆压力容器、蒸汽发生器、堆内结构等核心装备实现国产，未来，在批量化建成后的设备国产化率有望达到90%以上。

实际上，我国核电一直在探索自主化发展道路，二代核电技术国产化率从大亚湾的不到1%提升到防城港二期的85%以上，引进的AP1000技术从三门一号机组的30%提升到72%。

因为核电机组建设成本占核电总成本相当大一部分，大概在65%左右，因此，核电设备国产化率的提高大大降低了核电成本。

据机构测算，核电设备国产化率从50%提高到70%的时候，发电成本可以下降16.78%。

04、每年投资或超千亿元

我国核电审批自2015年暂停后，在2019年重新启动，去年核准的有福建漳州1、2号机组，广东太平岭1、2号机组，山东石岛湾1、2号机组，共6台商用机组。

今年9月2日，国务院常务会议核准了海南昌江核电二期工程和浙江三澳核电一期工程，这意味着国务院核电审批再次重启。

海南昌江核电二期工程总投资394.5亿元，浙江三澳核电一期总投资393亿元，均采用具备中国完全自主知识产权的华龙一号三代核电技术路线，新项目审核的通过有望带动核电产业快速复苏。

据《中国核能发展报告(2020)》预测，“十四五”及中长期，核能在我国清洁能源低碳系统中的定位将更加明确，作用将更加凸显，核电建设有望按照每年6-8台持续稳步推进。到2025年，在运核电装机达到7000万千瓦，在建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。

目前一台百万级千万挖的商业核电机组的总投资金额在200亿元左右，按照每年6-8台计算，总投资金额就高达1200-1600亿元。

另外，我国核电发电量占比仍比较低，仅有5%左右，未来还有很大的增长空间。世界平均核电发电量占比为10.15%，占比超过10%的国家有20个，其中法国核电发电量占比超过70%。

据《中国核能发展报告（2019）》预测，在2030年前，中国核能发电量有望超过美国，位居全球第一，到2035年，核能发电量占总发电量的比例有望提高至10%左右。

05、产业链相关公司受益

从核电产业链来看，可以分为上游核燃料循环，中游设备制造，下游核电站设计与运营等。

上游的核燃料循环包括核燃料制备（前端循环）和乏燃料处理（后端循环）两个部分。由于核燃料浓缩难度很高，并且在国防方面有特殊安全要求，目前国内仅有中核集团下属中国核燃料有限公司拥有完整的核燃料循环产业牌照，呈现一家独大的局面。后端乏燃料处理能力比较匮乏，根据规划，我国每年将产生超过1000吨的乏燃料，但处理能力仅有60吨/年，远远低于英国、法国的2100、1700吨/年处理能力。

中游的设备制造则分为核岛设备、常规岛设备和辅助设备，包括主冷却剂泵、反应堆压力容器、汽轮机、阀门、空冷设备的制造等。我国核岛和常规岛领域以三大国企为主导，其中上海电气在核岛主设备领域优势明显，东方电气的常规岛设备行业领先，哈尔滨电气主攻常规岛设备。在辅助系统、大型铸锻件、关键零部件等细分行业，民企也积极参与。

下游的电站设计与运营门槛比较高，核电站设计工作主要由三大核电集团旗下的设计院完成。建造方面，目前国内只有中核集团、中广核集团和国电投集团具有控股开发、建设、运营牌照。华能、大唐、国电、华电也分别参股了数个已投运及在建的核电项目。福能、浙能、申能、粤电等地方能源集团在本省的核电项目中拥有一定股权。

核电行业的快速发展，产业链相关公司将受益。

上海电气（601727）：我国最早从事核电装备制造的企业集团之一，拥有超过20年的核电设备生产经验，堆内构件、控制棒驱动机构的市场优势显著；拥有三代核电AP10OO、EPR技术关键核岛主设备的制造能力，并完成了全球首台四代高温气冷堆压力容器的制造工作，具备完整的核电设备产业链。

东方电气（600875）：公司的核电业务一直处于行业领先地位，2019年度，公司获得全国首张核蒸汽供应系统设备制造许可证，成为国内首家具有核蒸汽供应系统设备成套供货资质的装备制造集团，并取得苍南核电汽轮发电机组项目设备供货合同。

中国广核（003816）：公司是中国核电行业最大的参与者，管理的在运、在建核电装机容量份额均为国内市场第一。截至2019年底，公司在运核电机组24台，装机容量27142兆瓦，全国占比56%。

（文章来源于：解析投资）