一、行業(yè)相關(guān)概述
根據(jù)觀研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國核電設(shè)備行業(yè)現(xiàn)狀深度分析與發(fā)展前景預(yù)測報告（2024-2031年）》顯示，核電設(shè)備通常是指核電站的組成設(shè)備，包括核反應(yīng)堆、蒸汽發(fā)生器、汽輪機、發(fā)電機等核心設(shè)備，以及配套的控制系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、安全系統(tǒng)等。核電站各系統(tǒng)的設(shè)備約有48000多套件，其中機械設(shè)備約6000套件，電器設(shè)備5000多套件，儀器儀表25000余套件，總重約6.7萬噸。一座2*600MW的壓水堆核電站約有290個系統(tǒng)，分別歸屬核島（NI）、常規(guī)島（CI）和電站輔助設(shè)施（BOP）。
在核電設(shè)施中，核電設(shè)備主要應(yīng)用于核電站，但也可應(yīng)用于核動力艦船、海上小型核電站、模塊化小堆等。建造核電站的設(shè)備大體可分為三類，分別是核島設(shè)備、常規(guī)島設(shè)備、輔助系統(tǒng)（BOP）。其中核島設(shè)備是承擔(dān)熱核反應(yīng)的主要部分，技術(shù)含量最高，對安全設(shè)計的要求也最高；常規(guī)島設(shè)備在技術(shù)上不區(qū)分第二代和第三代；而輔助系統(tǒng)的工程規(guī)模比較小。上述三種設(shè)備在核電站的造價中所占到的比例分別為5：3：2。
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二、核電電源投資額不斷上升帶動了我國核電設(shè)備市場發(fā)展
核電設(shè)備市場是核電產(chǎn)業(yè)鏈中不可或缺的一環(huán)，直接關(guān)系到核電站的安全、高效運行。核電是一種技術(shù)成熟的清潔能源，沒有火電生產(chǎn)過程中的二氧化硫、煙塵、氮氧化物和二氧化碳排放，以核電替代部分煤電，是電力工業(yè)污染物減排的有效途徑。
近年來我國大力發(fā)展清潔電源，其中核電是電源結(jié)構(gòu)調(diào)整的主攻方向，近五年來投資規(guī)模持續(xù)增長，從而帶動了我國核電設(shè)備行業(yè)規(guī)模增長。數(shù)據(jù)顯示，2023年由于項目審批開工提速，我國新開工核電機組5臺，核電工程建設(shè)投資完成額949億元，創(chuàng)近5年最高水平。
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三、核電設(shè)備作為核電產(chǎn)業(yè)鏈中最為關(guān)鍵一環(huán)，其市場隨著其發(fā)展而發(fā)展
發(fā)展核電是我國社會經(jīng)濟不斷發(fā)展和人民生活水平不斷提高的需要，也是優(yōu)化我國能源結(jié)構(gòu)、緩解環(huán)境污染和保證能源安全的保障。近年來我核電產(chǎn)業(yè)保持穩(wěn)健發(fā)展勢頭。數(shù)據(jù)顯示，2019-2023年我國核電市場規(guī)模從1162億元增長到1489億元。預(yù)計2024年我國核電市場規(guī)模達1706億元。
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核電設(shè)備作為核電產(chǎn)業(yè)鏈中最為關(guān)鍵的一環(huán)，其市場規(guī)模隨著我國核電產(chǎn)業(yè)重啟而擴大。據(jù)估算，2023年我國核電設(shè)備市場規(guī)模約為546億元?。
近年我國投入商運的核電裝機容量不斷增加。到2023 年我國商運核電機組裝機容量 5703 萬千瓦，位列全球第三；其中在建核電機組憑借 2975 萬千瓦的總裝機容量位列世界第一。截至2024年6月30日，我國核電累計裝機容量進一步增長到5821 萬千瓦左右。
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我國投入商運的核電機組數(shù)量也在不斷增長。從2016年的35臺增長到2021年的53臺（不含中國臺灣地區(qū)）。截至2024年6月30日，我國運行核電機組共56臺（不含我國臺灣地區(qū)）。而投入商運的核電機組數(shù)量不斷增長可為核電設(shè)備制造商帶來更多的市場空間。
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四、關(guān)鍵核心技術(shù)不斷取得突破， 三代堆基本實現(xiàn)自主可控
近年國家政策的推動和引導(dǎo)之下，通過實施核心設(shè)備和零部件國產(chǎn)化攻關(guān)，推進核電裝備制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，我國核電產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展，相關(guān)技術(shù)不斷提升，尤其是關(guān)鍵核心技術(shù)不斷取得突破，國產(chǎn)化進程不斷推進，并形成年供10臺/套左右百萬千瓦級壓水堆核電主設(shè)備成套供貨能力，核電主要堆型設(shè)備國產(chǎn)化率達到90%以上。未來預(yù)計隨著新一代核電技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，核電設(shè)備的性能和安全性將得到進一步提升。
到目前我國已在關(guān)鍵泵閥及配套件、核島設(shè)備、關(guān)鍵儀表和系統(tǒng)等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)超100項關(guān)鍵核心技術(shù)突破，解決超1000臺套核電高端設(shè)備核心技術(shù)“卡脖子”問題，“華龍一號”新建項目設(shè)備國產(chǎn)化率已提高到95%以上，并具備整機設(shè)備100%國產(chǎn)化能力，自主研發(fā)的三代核電技術(shù)如“華龍一號”和“CAP1400”已經(jīng)打破了國外技術(shù)壟斷，實現(xiàn)了關(guān)鍵核心技術(shù)的自主可控。
其中華龍一號”共有設(shè)備 7萬 余臺套，涉及 5300 余家配套供貨廠商，且 411 臺核心裝備實現(xiàn)國產(chǎn)化，國 內(nèi)首堆工程設(shè)備國產(chǎn)化率達到 88%。雖然目前在運的機組中華龍一號僅有3臺，但是目前在建的機組中，華龍一號共有 11臺，占比 46%。2022、2023 年核準的機組全部為 CAP1000 以及華龍一號。除了在國內(nèi)逐漸成為主流的三代堆，華龍一號也成功地在巴基斯坦運行，將中國的核電技術(shù)成功出口到 世界上的其他國家。未來我國自主研發(fā)設(shè)計的機組將成為我國核電的主力，并在世界民用核電市場中占據(jù)更多的份額。
五、核電出海已是國內(nèi)核電發(fā)展趨勢之一，“雙龍出?！备窬终谛纬?/strong>
當下核電出海已是國內(nèi)核電發(fā)展趨勢之一?，F(xiàn)階段我國與世界其他國家在核電領(lǐng)域的合作逐漸緊密，核電設(shè)備以及技術(shù)的出海也將助力核電行業(yè)發(fā)展。
例如谷歌近日與KairosPower 簽署合作協(xié)議，將從多個小型模塊化反應(yīng)堆購買電力，以滿足AI的電力需求。星座能源公司與微軟達成重大合作協(xié)議，計劃重啟三哩島核電站，為微軟日益擴大的AI產(chǎn)業(yè)提供電力支持。
亞馬遜、Google相繼宣布開展SMR核能建設(shè)。2024年10月16日，亞馬遜與三家公司簽訂合作協(xié)議，初期投資超5億美元開發(fā)小型模塊化反應(yīng)堆。這是繼微軟、Google等公司之后，美國互聯(lián)網(wǎng)巨頭再次下場推動小型模塊化核反應(yīng)堆建設(shè)，以滿足AI的電力需求。其中，微軟與三哩島核電站簽署20 年協(xié)議購買能源，該核電站將重新投入運營。
Google宣布與核技術(shù)公司 Kairos Power合作，支持在美國建造小型核反應(yīng)堆（總功率有望達到500MW），其中預(yù)計第一座核電站將于2030年投入運行。預(yù)計至2030年，微軟、Google、亞馬遜3家公司有望生產(chǎn)超5000+MW核電。
而以“玲瓏一號”為代表的模塊化小堆為核電多元化應(yīng)用提供可能性。SMR可以在工廠組裝并運輸?shù)桨惭b地點，SMR相比于為特定地點定制設(shè)計的大型核動力反應(yīng)堆而言可以預(yù)先制造，現(xiàn)場安裝，模塊化可節(jié)省建設(shè)時間，并可不斷擴大部署。與傳統(tǒng)發(fā)電廠1到2年換料周期相比，SMR一般只需要每3到7年一次，甚至長達30年，所以SMR小型堆非常適合布置在AI數(shù)據(jù)中心。
當下我國SMR技術(shù)全球領(lǐng)先，而玲龍一號系又一“國家名片”。玲龍一號模塊式小堆ACP100 是中核集團基于軍用核動力和成熟壓水堆技術(shù)研發(fā)的、具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的小型壓水堆，預(yù)計2026年我國玲龍一號正式投運，將形成又一重要堆型品牌，對于開拓國際小型堆市場、實現(xiàn)‘走出去’的戰(zhàn)略目標具有重大意義。
目前“華龍”“玲龍”，一大一小，差異互補，中國核電“雙龍出?！钡母窬终谛纬伞＝?jīng)過數(shù)十年的技術(shù)以及經(jīng)驗的積累，我國已經(jīng)形成了較為完整的核電體系，研制成功了以華龍一號、玲瓏一號為 代表的核電機組以及核電設(shè)備，為核電的出海打下了堅實的基礎(chǔ)。“一帶一 路”的建設(shè)推動了核電技術(shù)的出口，華龍一號已經(jīng)被成功應(yīng)用于巴基斯坦卡 拉奇K-2/K-3 機組;2022年中阿兩國政府簽署合作協(xié)議，中核集團將為阿根廷建設(shè)華龍一號壓水堆核電站。
除了核電站的建設(shè)運營，中國的核電設(shè)備同樣有不俗的出口業(yè)績。東方電氣是中國首臺出口歐洲的核電低壓加熱器的供 應(yīng)商，該設(shè)備用于法國電力集團 CP1 系列核電站的設(shè)備更換;同時東方電 氣供貨的全球首臺 EFR三代核電機組在臺山核電一期工程中得到驗證。東 方電氣還獲得了英國欣克利角 核電站的設(shè)備采購訂單。上海電氣曾在 90 年代為巴基斯坦恰希瑪核電站提供過核島主設(shè)備，并獲得過法國阿?，m的核島設(shè)備加工制造的合同。核電的出口也將成為未來一段時間內(nèi)核電的主要趨勢。
五、壓力容器、主管道、核級閥門是主要核島設(shè)備，占比總共達到了72%
目前在核島設(shè)備中，壓力容器、主管道、蒸汽發(fā)生器及核級閥門是主要的核島設(shè)備。按照成本占比將核島設(shè)備進行拆分，壓力容器、主管道及熱交換器、蒸汽發(fā)生器及核級 閥門的成本占比總共達到了72%，是核島設(shè)備中價值量最高的四種設(shè)備。由于壁壘較高，以及較高的毛利與價值量，這幾類核島設(shè)備的市場格局也較為穩(wěn)定。
主要核島設(shè)備發(fā)展情況
| 主要核島設(shè)備 | 相關(guān)定義 | 材料選擇 | 市場競爭情況 | 國產(chǎn)化情況 |
| 核反應(yīng)堆壓力容器（價值量高） | 核反應(yīng)堆壓力容器是核島設(shè)備中的關(guān)鍵組成部分其價值量占比也是所有核島設(shè)備中最高的。反應(yīng)堆壓力容器負責(zé)固定和包容堆芯及堆內(nèi)構(gòu)件，使核燃料的裂變反 應(yīng)限制在一個密封的空間內(nèi)進行。壓力容器和一回路管道共同組成高 壓冷卻劑的壓力邊界，是防止放射性物質(zhì)外逸的第二道屏障之一。壓力容器必須具備極高的密封性和承壓能力，以承受核反應(yīng)過程中產(chǎn)生 的高溫和高壓，因此壓力容器的設(shè)計、制造和檢驗過程有著極為嚴格的標準和規(guī)范。 | 核電壓力容器通常選用高強度、高韌性的合 金鋼作為制造材料，如低碳馬氏體鋼或奧氏體不銹鋼。 | 在全球市場上，核反應(yīng)堆壓力容器的供應(yīng)商主要集中在少數(shù)幾家大型企業(yè)手中，包括法國的法瑪通、美國的西屋電氣、俄羅斯的俄羅斯 ASE以及日本的三 萎重工等。國內(nèi)市場上，主要的核電壓力容器的供應(yīng)商為幾家大型企業(yè)，包括東方電氣、上海電氣、中國一重、海陸重工等。 | 目前我國核電站的壓力容器已完全國產(chǎn)化，未來隨著核電站數(shù)量的上升，壓力容器市場空間將更加廣闊。 |
| 核反應(yīng)堆主管道（核島的“大動脈”） | 核反應(yīng)堆主管道是連接核島反應(yīng)堆壓力容器、蒸汽發(fā)生器和主泵等關(guān)鍵部件的大型厚壁承壓管道，是核蒸汽供應(yīng) 系統(tǒng)輸出堆芯熱能的“大動脈”，在整個核電站的能量傳輸過程中起著至關(guān) 重要的作用。主管道必須具備極高的耐壓性能，以承受冷卻劑在高溫高壓下 的運行條件。 | 主管道通常采用高強度、耐熱沖擊和耐腐 蝕的特殊合金鋼，以保證在長期運行中的穩(wěn)定性和可靠性。 | 海外公司中，俄羅斯的 Rosatom 是主要的核電主管道供應(yīng)商。國內(nèi)除了東方電氣、上海電 氣、中國一重有核電主管道的布局以外，渤船重工、臺海核電、國機重裝(中 國二重)等公司同樣有研發(fā)生產(chǎn)核電主管道的能力。 | 世界上首套 AP1000 核 反應(yīng)堆不銹鋼鍛造主冷卻劑管道設(shè)備便由渤船重工提供;臺海核電是我國核電一回路主管道的龍頭企業(yè)，臺海核電可以生產(chǎn)二代半堆型和三代堆型核電 站一回路主管道的制造商，是全球首先具備三代核電主管道全流程生產(chǎn)能力的制造商;國機重裝同樣擁有我國三代核電主管道全系列產(chǎn)品研制的能力， 成功研制整體鍛造、一體成形的世界首套 AP1000 主管道、“國和一號” CAP1400 主管道以及具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的“華龍一號”主管道，實現(xiàn)了國內(nèi)三代壓水堆核電主管道全覆蓋。 |
| 核級閥門（國產(chǎn)化正在加速） | 廣義的核電閥門包括了核島、常規(guī)島以及 BOP 中所有的閥門。從安全級別上分為核安全I級、Ⅱ級、Ⅲ級、非核級。核電 閥門在核電站中是使用數(shù)量較多的介質(zhì)輸送控制設(shè)備，是核電站安全運行中 的必不可少的重要組成部分。核電閥門需要具備極高的強度和剛度，以承受 核反應(yīng)堆運行中產(chǎn)生的持久或瞬時壓力和溫度變化，避免彈塑性變形。同時，核電閥門必須采用嚴格的密封設(shè)計和高質(zhì)量的密封材料，確保無泄漏 | 核電閥門所用的材料必須具有良好的耐腐蝕性、抗輻照性能、抗沖 擊性和抗晶間腐蝕性。 | 雖然我國閥門制造行業(yè)集中度較低，但核電閥門領(lǐng)域的參與者較少，行業(yè)集中 度較高。目前，國內(nèi)核電閥門相關(guān)企業(yè)主要有中核科技、江蘇神通、大連大 高、紐威股份等。中核科技是中國閥門行業(yè)上市第一股，是閥門行業(yè)的龍頭企業(yè)。 | 我國早期的核電站中，僅秦山一期、二期在核級閥門 中使用了 1%的國產(chǎn)閥門，核電閥門的國產(chǎn)化率較低。經(jīng)過國內(nèi)企業(yè)技術(shù)的不斷進步，2009年開工的紅沿河 3、4號機組整體閥門國產(chǎn)化率達到了 60%;三門、海陽核電站閥門國產(chǎn)化率分別為70%、80%，國產(chǎn)替代趨勢明顯。 |
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