一、行業(yè)相關概述
根據(jù)觀研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國核電設備行業(yè)現(xiàn)狀深度分析與發(fā)展前景預測報告（2024-2031年）》顯示，核電設備通常是指核電站的組成設備，包括核反應堆、蒸汽發(fā)生器、汽輪機、發(fā)電機等核心設備，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)的設備約有48000多套件，其中機械設備約6000套件，電器設備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）和電站輔助設施（BOP）。
在核電設施中，核電設備主要應用于核電站，但也可應用于核動力艦船、海上小型核電站、模塊化小堆等。建造核電站的設備大體可分為三類，分別是核島設備、常規(guī)島設備、輔助系統(tǒng)（BOP）。其中核島設備是承擔熱核反應的主要部分，技術含量最高，對安全設計的要求也最高；常規(guī)島設備在技術上不區(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備市場發(fā)展
核電設備市場是核電產(chǎn)業(yè)鏈中不可或缺的一環(huán)，直接關系到核電站的安全、高效運行。核電是一種技術成熟的清潔能源，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、核電設備作為核電產(chǎn)業(yè)鏈中最為關鍵一環(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。預計2024年我國核電市場規(guī)模達1706億元。
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核電設備作為核電產(chǎn)業(yè)鏈中最為關鍵的一環(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備制造商帶來更多的市場空間。
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四、關鍵核心技術不斷取得突破， 三代堆基本實現(xiàn)自主可控
近年國家政策的推動和引導之下，通過實施核心設備和零部件國產(chǎn)化攻關，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，相關技術不斷提升，尤其是關鍵核心技術不斷取得突破，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備成套供貨能力，核電主要堆型設備國產(chǎn)化率達到90%以上。未來預計隨著新一代核電技術的研發(fā)和應用，核電設備的性能和安全性將得到進一步提升。
到目前我國已在關鍵泵閥及配套件、核島設備、關鍵儀表和系統(tǒng)等領域?qū)崿F(xiàn)超100項關鍵核心技術突破，解決超1000臺套核電高端設備核心技術“卡脖子”問題，“華龍一號”新建項目設備國產(chǎn)化率已提高到95%以上，并具備整機設備100%國產(chǎn)化能力，自主研發(fā)的三代核電技術如“華龍一號”和“CAP1400”已經(jīng)打破了國外技術壟斷，實現(xiàn)了關鍵核心技術的自主可控。
其中華龍一號”共有設備 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，將中國的核電技術成功出口到 世界上的其他國家。未來我國自主研發(fā)設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域的合作逐漸緊密，核電設備以及技術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。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堆建設，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宣布與核技術公司 Kairos Power合作，支持在美國建造小型核反應堆（總功率有望達到500MW），其中預計第一座核電站將于2030年投入運行。預計至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計的大型核動力反應堆而言可以預先制造，現(xiàn)場安裝，模塊化可節(jié)省建設時間，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技術全球領先，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研發(fā)的、具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的小型壓水堆，預計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備，為核電的出海打下了堅實的基礎。“一帶一 路”的建設推動了核電技術的出口，華龍一號已經(jīng)被成功應用于巴基斯坦卡 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華龍一號壓水堆核電站。
除了核電站的建設運營，中國的核電設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 應商，該設備用于法國電力集團 CP1 系列核電站的設備更換;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 核電站的設備采購訂單。上海電氣曾在 90 年代為巴基斯坦恰?，敽穗娬咎峁┻^核島主設備，并獲得過法國阿?，m的核島設備加工制造的合同。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備，占比總共達到了72%
目前在核島設備中，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備。按照成本占比將核島設備進行拆分，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%，是核島設備中價值量最高的四種設備。由于壁壘較高，以及較高的毛利與價值量，這幾類核島設備的市場格局也較為穩(wěn)定。
主要核島設備發(fā)展情況
| 主要核島設備 | 相關定義 | 材料選擇 | 市場競爭情況 | 國產(chǎn)化情況 |
| 核反應堆壓力容器（價值量高） | 核反應堆壓力容器是核島設備中的關鍵組成部分其價值量占比也是所有核島設備中最高的。反應堆壓力容器負責固定和包容堆芯及堆內(nèi)構(gòu)件，使核燃料的裂變反 應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，以承受核反應過程中產(chǎn)生 的高溫和高壓，因此壓力容器的設計、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，核反應堆壓力容器的供應商主要集中在少數(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。 |
| 核反應堆主管道（核島的“大動脈”） | 核反應堆主管道是連接核島反應堆壓力容器、蒸汽發(fā)生器和主泵等關鍵部件的大型厚壁承壓管道，是核蒸汽供應 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 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 反應堆不銹鋼鍛造主冷卻劑管道設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。 |
資料來源：公開資料整理，觀研天下整理（WW）
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