一、行業(yè)相關(guān)概述
根據(jù)觀研報(bào)告網(wǎng)發(fā)布的《中國(guó)核電設(shè)備行業(yè)現(xiàn)狀深度分析與發(fā)展前景預(yù)測(cè)報(bào)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(jī)、發(fā)電機(jī)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(jī)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(wàn)噸。一座2*600MW的壓水堆核電站約有290個(gè)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(dòng)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(lèi)，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(duì)安全設(shè)計(jì)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(jià)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(dòng)了我國(guó)核電設(shè)備市場(chǎng)發(fā)展
核電設(shè)備市場(chǎng)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(yùn)行。核電是一種技術(shù)成熟的清潔能源，沒(méi)有火電生產(chǎn)過(guò)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(lái)我國(guó)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(lái)投資規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)，從而帶動(dòng)了我國(guó)核電設(shè)備行業(yè)規(guī)模增長(zhǎng)。數(shù)據(jù)顯示，2023年由于項(xiàng)目審批開(kāi)工提速，我國(guó)新開(kāi)工核電機(jī)組5臺(tái)，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(chǎng)隨著其發(fā)展而發(fā)展
發(fā)展核電是我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)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(guó)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(lái)我核電產(chǎn)業(yè)保持穩(wěn)健發(fā)展勢(shì)頭。數(shù)據(jù)顯示，2019-2023年我國(guó)核電市場(chǎng)規(guī)模從1162億元增長(zhǎng)到1489億元。預(yù)計(jì)2024年我國(guó)核電市場(chǎng)規(guī)模達(dá)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(chǎng)規(guī)模隨著我國(guó)核電產(chǎn)業(yè)重啟而擴(kuò)大。據(jù)估算，2023年我國(guó)核電設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模約為546億元?。
近年我國(guó)投入商運(yùn)的核電裝機(jī)容量不斷增加。到2023 年我國(guó)商運(yùn)核電機(jī)組裝機(jī)容量 5703 萬(wàn)千瓦，位列全球第三；其中在建核電機(jī)組憑借 2975 萬(wàn)千瓦的總裝機(jī)容量位列世界第一。截至2024年6月30日，我國(guó)核電累計(jì)裝機(jī)容量進(jìn)一步增長(zhǎng)到5821 萬(wàn)千瓦左右。
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我國(guó)投入商運(yùn)的核電機(jī)組數(shù)量也在不斷增長(zhǎng)。從2016年的35臺(tái)增長(zhǎng)到2021年的53臺(tái)（不含中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)）。截至2024年6月30日，我國(guó)運(yùn)行核電機(jī)組共56臺(tái)（不含我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)）。而投入商運(yùn)的核電機(jī)組數(shù)量不斷增長(zhǎng)可為核電設(shè)備制造商帶來(lái)更多的市場(chǎng)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(shí)現(xiàn)自主可控
近年國(guó)家政策的推動(dòng)和引導(dǎo)之下，通過(guò)實(shí)施核心設(shè)備和零部件國(guó)產(chǎn)化攻關(guān)，推進(jìn)核電裝備制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，我國(guó)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(guó)產(chǎn)化進(jìn)程不斷推進(jìn)，并形成年供10臺(tái)/套左右百萬(wàn)千瓦級(jí)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(guó)產(chǎn)化率達(dá)到90%以上。未來(lái)預(yù)計(jì)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(jìn)一步提升。
到目前我國(guó)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(xiàng)關(guān)鍵核心技術(shù)突破，解決超1000臺(tái)套核電高端設(shè)備核心技術(shù)“卡脖子”問(wèn)題，“華龍一號(hào)”新建項(xiàng)目設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率已提高到95%以上，并具備整機(jī)設(shè)備100%國(guó)產(chǎn)化能力，自主研發(fā)的三代核電技術(shù)如“華龍一號(hào)”和“CAP1400”已經(jīng)打破了國(guó)外技術(shù)壟斷，實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵核心技術(shù)的自主可控。
其中華龍一號(hào)”共有設(shè)備 7萬(wàn) 余臺(tái)套，涉及 5300 余家配套供貨廠商，且 411 臺(tái)核心裝備實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，國(guó) 內(nèi)首堆工程設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到 88%。雖然目前在運(yùn)的機(jī)組中華龍一號(hào)僅有3臺(tái)，但是目前在建的機(jī)組中，華龍一號(hào)共有 11臺(tái)，占比 46%。2022、2023 年核準(zhǔn)的機(jī)組全部為 CAP1000 以及華龍一號(hào)。除了在國(guó)內(nèi)逐漸成為主流的三代堆，華龍一號(hào)也成功地在巴基斯坦運(yùn)行，將中國(guó)的核電技術(shù)成功出口到 世界上的其他國(guó)家。未來(lái)我國(guó)自主研發(fā)設(shè)計(jì)的機(jī)組將成為我國(guó)核電的主力，并在世界民用核電市場(chǎng)中占據(jù)更多的份額。
五、核電出海已是國(guó)內(nèi)核電發(fā)展趨勢(shì)之一，“雙龍出?！备窬终谛纬?/strong>
當(dāng)下核電出海已是國(guó)內(nèi)核電發(fā)展趨勢(shì)之一。現(xiàn)階段我國(guó)與世界其他國(guó)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(gè)小型模塊化反應(yīng)堆購(gòu)買(mǎi)電力，以滿足AI的電力需求。星座能源公司與微軟達(dá)成重大合作協(xié)議，計(jì)劃重啟三哩島核電站，為微軟日益擴(kuò)大的AI產(chǎn)業(yè)提供電力支持。
亞馬遜、Google相繼宣布開(kāi)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(kāi)發(fā)小型模塊化反應(yīng)堆。這是繼微軟、Google等公司之后，美國(guó)互聯(lián)網(wǎng)巨頭再次下場(chǎng)推動(dòng)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(gòu)買(mǎi)能源，該核電站將重新投入運(yùn)營(yíng)。
Google宣布與核技術(shù)公司 Kairos Power合作，支持在美國(guó)建造小型核反應(yīng)堆（總功率有望達(dá)到500MW），其中預(yù)計(jì)第一座核電站將于2030年投入運(yùn)行。預(yù)計(jì)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(hào)”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(yùn)輸?shù)桨惭b地點(diǎn)，SMR相比于為特定地點(diǎn)定制設(shè)計(jì)的大型核動(dòng)力反應(yīng)堆而言可以預(yù)先制造，現(xiàn)場(chǎng)安裝，模塊化可節(jié)省建設(shè)時(shí)間，并可不斷擴(kuò)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(zhǎng)達(dá)30年，所以SMR小型堆非常適合布置在AI數(shù)據(jù)中心。
當(dāng)下我國(guó)SMR技術(shù)全球領(lǐng)先，而玲龍一號(hào)系又一“國(guó)家名片”。玲龍一號(hào)模塊式小堆ACP100 是中核集團(tuán)基于軍用核動(dòng)力和成熟壓水堆技術(shù)研發(fā)的、具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的小型壓水堆，預(yù)計(jì)2026年我國(guó)玲龍一號(hào)正式投運(yùn)，將形成又一重要堆型品牌，對(duì)于開(kāi)拓國(guó)際小型堆市場(chǎng)、實(shí)現(xiàn)‘走出去’的戰(zhàn)略目標(biāo)具有重大意義。
目前“華龍”“玲龍”，一大一小，差異互補(bǔ)，中國(guó)核電“雙龍出?！钡母窬终谛纬?。經(jīng)過(guò)數(shù)十年的技術(shù)以及經(jīng)驗(yàn)的積累，我國(guó)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(hào)、玲瓏一號(hào)為 代表的核電機(jī)組以及核電設(shè)備，為核電的出海打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)?！耙粠б?路”的建設(shè)推動(dòng)了核電技術(shù)的出口，華龍一號(hào)已經(jīng)被成功應(yīng)用于巴基斯坦卡 拉奇K-2/K-3 機(jī)組;2022年中阿兩國(guó)政府簽署合作協(xié)議，中核集團(tuán)將為阿根廷建設(shè)華龍一號(hào)壓水堆核電站。
除了核電站的建設(shè)運(yùn)營(yíng)，中國(guó)的核電設(shè)備同樣有不俗的出口業(yè)績(jī)。東方電氣是中國(guó)首臺(tái)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(guó)電力集團(tuán) CP1 系列核電站的設(shè)備更換;同時(shí)東方電 氣供貨的全球首臺(tái) EFR三代核電機(jī)組在臺(tái)山核電一期工程中得到驗(yàn)證。東 方電氣還獲得了英國(guó)欣克利角 核電站的設(shè)備采購(gòu)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(guò)核島主設(shè)備，并獲得過(guò)法國(guó)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(lái)一段時(shí)間內(nèi)核電的主要趨勢(shì)。
五、壓力容器、主管道、核級(jí)閥門(mén)是主要核島設(shè)備，占比總共達(dá)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(jí)閥門(mén)是主要的核島設(shè)備。按照成本占比將核島設(shè)備進(jìn)行拆分，壓力容器、主管道及熱交換器、蒸汽發(fā)生器及核級(jí) 閥門(mén)的成本占比總共達(dá)到了72%，是核島設(shè)備中價(jià)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(jià)值量，這幾類(lèi)核島設(shè)備的市場(chǎng)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)情況 | 國(guó)產(chǎn)化情況 |
| 核反應(yīng)堆壓力容器（價(jià)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(jià)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(fù)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(gè)密封的空間內(nèi)進(jìn)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(guò)程中產(chǎn)生 的高溫和高壓，因此壓力容器的設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn)過(guò)程有著極為嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。 | 核電壓力容器通常選用高強(qiáng)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(chǎng)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(guó)的法瑪通、美國(guó)的西屋電氣、俄羅斯的俄羅斯 ASE以及日本的三 萎重工等。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)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(guó)一重、海陸重工等。 | 目前我國(guó)核電站的壓力容器已完全國(guó)產(chǎn)化，未來(lái)隨著核電站數(shù)量的上升，壓力容器市場(chǎng)空間將更加廣闊。 |
| 核反應(yīng)堆主管道（核島的“大動(dòng)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(dòng)脈”，在整個(gè)核電站的能量傳輸過(guò)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(yùn)行條件。 | 主管道通常采用高強(qiáng)度、耐熱沖擊和耐腐 蝕的特殊合金鋼，以保證在長(zhǎng)期運(yùn)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(guó)內(nèi)除了東方電氣、上海電 氣、中國(guó)一重有核電主管道的布局以外，渤船重工、臺(tái)海核電、國(guó)機(jī)重裝(中 國(guó)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(tái)海核電是我國(guó)核電一回路主管道的龍頭企業(yè)，臺(tái)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(guó)機(jī)重裝同樣擁有我國(guó)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(guó)和一號(hào)” CAP1400 主管道以及具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“華龍一號(hào)”主管道，實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)三代壓水堆核電主管道全覆蓋。 |
| 核級(jí)閥門(mén)（國(guó)產(chǎn)化正在加速） | 廣義的核電閥門(mén)包括了核島、常規(guī)島以及 BOP 中所有的閥門(mén)。從安全級(jí)別上分為核安全I(xiàn)級(jí)、Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)、非核級(jí)。核電 閥門(mén)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(yùn)行中 的必不可少的重要組成部分。核電閥門(mén)需要具備極高的強(qiáng)度和剛度，以承受 核反應(yīng)堆運(yùn)行中產(chǎn)生的持久或瞬時(shí)壓力和溫度變化，避免彈塑性變形。同時(shí)，核電閥門(mén)必須采用嚴(yán)格的密封設(shè)計(jì)和高質(zhì)量的密封材料，確保無(wú)泄漏 | 核電閥門(mén)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(guó)閥門(mén)制造行業(yè)集中度較低，但核電閥門(mén)領(lǐng)域的參與者較少，行業(yè)集中 度較高。目前，國(guó)內(nèi)核電閥門(mén)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(guó)閥門(mén)行業(yè)上市第一股，是閥門(mén)行業(yè)的龍頭企業(yè)。 | 我國(guó)早期的核電站中，僅秦山一期、二期在核級(jí)閥門(mén) 中使用了 1%的國(guó)產(chǎn)閥門(mén)，核電閥門(mén)的國(guó)產(chǎn)化率較低。經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)企業(yè)技術(shù)的不斷進(jìn)步，2009年開(kāi)工的紅沿河 3、4號(hào)機(jī)組整體閥門(mén)國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到了 60%;三門(mén)、海陽(yáng)核電站閥門(mén)國(guó)產(chǎn)化率分別為70%、80%，國(guó)產(chǎn)替代趨勢(shì)明顯。 |
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