在国内核电机组核准常态化推进背景下，我国核电行业中长期成长趋势明确。我们判断2019年以来核准核电机组的核心零部件有望在今年进入集中交付期。核电材料的国产化趋势和四代核电堆型的代际更迭拉动了核电零部件价值量的提升，未来有望在三代技术基础上释放核电设备的增量需求。我们看好在受益产业链需求高景气的同时，在国产替代、技术代际升级过程中有提前布局，具备清晰的量利齐升逻辑的细分零部件行业，如阀门、电机、密封件等。建议关注在手订单饱满的核电阀门龙头中核科技、纽威股份、江苏神通；在三/四代核电领域实现国产化的特种电机龙头佳电股份；具备高端密封产品优势的机械密封龙头中密控股。
　　▍核电常态化核准重启，长期发展趋势明确。在碳中和、俄乌冲突带来地缘局势恶化、极端气候频发的背景下，高效清洁且稳定的第三代核电系统形成对新型电力系统的有效支撑。2019年我国核电核准重新启动，结束了三年零核准的状态，2019-2022年分别核准4/4/5/10台机组，2023年以来已核准6台机组，核电机组核准步入常态化，我们预计未来机组核准节奏将稳步推进。根据中国核能行业协会发布的《中国核能年度发展与展望(2020)》，2035年我国在运和在建核电装机容量合计将达到2亿千瓦，对应2023-2035年每年核准机组在10台以上，核电长期发展趋势明确。
　　▍核电设备：集中交付前夕，进口替代和四代堆型打开长期空间。根据各核电公司官网，核电机组建设周期较长，从核准完成到设备建成平均周期约5-7年，核电设备交付周期在2-3年，2019年以来批复的核电机组对应的核心零部件有望在今年进入集中交付期。根据中国核能行业协会统计，目前主要核电堆型设备国产化率超过90%，但部分核心环节目前仍依赖进口，具备进口替代能力的企业也将具备单位价值量提升的空间。核电堆型的代际迭代提高了零部件的工艺难度，拉动了核电零部件价值量的提升，我们预计未来四代核电技术的推广有望释放核电零部件的增量需求。
　　▍核电站设备：充分受益国产化趋势，核心零部件迎来新机遇。核电站由核岛（NI）、常规岛（CI）和电站辅助设施（BOP）组成，其中核岛为电站核心环节。核电站涉及十余种主要设备，根据IEA、清华大学气候变化与可持续发展研究院及Energy IntelIigence数据，设备投资占比约为44%。
　　1）阀门：竞争格局优异，进口替代提升国内企业订单价值量。核电阀门是核电站中使用数量较多的承压设备和介质输送控制设备，具备明确的生产资质壁垒，上市企业中仅少数企业具备核1级阀门供货能力。受益国内核电阀门国产化程度的提高，我国阀门企业在单台机组阀门价值量中所占的份额已有明显提升，我们预计随着国内核电阀门的国产化进程继续提速，我国阀门企业订单价值量将进一步提升，持续挤占海外厂商份额。我们预测2030年核电阀门行业市场空间有望达到201亿元，对应2022-2030年CAGR约23%。
　　2）密封件：关键密封件突破封锁，中密控股引领国内相关领域国产化进程。密封件用于防止内部流体泄漏及外界杂质侵入，拥有高频稳定更换需求。根据浙江工人日报《匠心打造核电密封领域“中国芯”》（杨源）文章，在核电存量市场国产密封件占比不到10%，在中核及中广核等企业大力推进下，关键主泵密封件由中密控股率先打破国外垄断，相关产品已于红沿河6号机组实际运用。中密控股主业为油气密封件，未来有望引领国内相关领域国产化进程，带来客观业绩增量。我们预计核电密封件2030年存量市场需求有望达到18亿元，对应2022-2030年CAGR约9.8%。
　　3）特种电机：在四代堆型加速推进背景下，特种电机价值量的提升有望加速兑现。特种电机在核电站中主要用于冷却系统和控制系统，其中主氦风机是核电用特种电机设备之一。主氦风机是第四代高温气冷堆核心设备，根据江苏绿能招标信息，四代高温气冷堆120万千瓦机组对应主氦风机价值量约4.1亿元，较三代特种风机价值量提升超27倍。在四代技术的加速推进过程中，核电用特种电机的高价值量有望得到释放，我们预测2030年核电用特种电机行业市场空间有望达到22.3亿元，对应2022-2030年CAGR约37%。
　　▍核电运输设备：打破国外垄断，国产运输容器替代趋势明显。核燃料运输是核电产业链中的重要一环，核电运输设备的质量是核电产业安全的重要保障。
　　1）新燃料运输容器：核燃料组件运输难度大，运输容器进口替代加速。我国核燃料运输路程长且路况复杂。反应堆新燃料具备放射性，对燃料组件运输容器的设计、制造等具有极高技术要求，国内新燃料运输容器长期依赖进口，价格高昂。受益我国核电装机规模高增和降低单位投资成本需求推动，我国新燃料运输容器进口替代加速开启，目前国内成功自主设计多款新燃料运输容器，已有四家企业五种型号获批。我们预测2030年我国核燃料组件及运输容器市场空间有望达到83亿元，对应2022-2030年CAGR约15%。
　　2）乏燃料运输容器：国产容器具备成本优势，有望进一步扩大市场份额。乏燃料为核素消耗到不足以维持裂变反应

研究报告全文：核电零部件需求景气确立量利齐升可期新材料行业核电材料专题报告之二2023830中信证券研究部核心观点在国内核电机组核准常态化推进背景下我国核电行业中长期成长趋势明确我们判断2019年以来核准核电机组的核心零部件有望在今年进入集中交付期核电材料的国产化趋势和四代核电堆型的代际更迭拉动了核电零部件价值量的提升未来有望在三代技术基础上释放核电设备的增量需求我们看好在受益产业链需求高景气的同时在国产替代技术代际升级过程中有提前布局具备清晰的量利齐升逻辑的细分零部件行业如阀门电机密封件等建议关李超注在手订单饱满的核电阀门龙头中核科技纽威股份江苏神通在三四代核新材料行业首席电领域实现国产化的特种电机龙头佳电股份具备高端密封产品优势的机械密分析师封龙头中密控股S1010520010001核电常态化核准重启长期发展趋势明确在碳中和俄乌冲突带来地缘局势恶化极端气候频发的背景下高效清洁且稳定的第三代核电系统形成对新型电力系统的有效支撑2019年我国核电核准重新启动结束了三年零核准的状态2019-2022年分别核准44510台机组2023年以来已核准6台机组核电机组核准步入常态化我们预计未来机组核准节奏将稳步推进根据中国核能行业协会发布的中国核能年度发展与展望20202035年我国在运和在建核电张柯装机容量合计将达到2亿千瓦对应2023-2035年每年核准机组在10台以上新材料分析师核电长期发展趋势明确S1010521100003核电设备集中交付前夕进口替代和四代堆型打开长期空间根据各核电公司官网核电机组建设周期较长从核准完成到设备建成平均周期约5-7年核电设备交付周期在2-3年2019年以来批复的核电机组对应的核心零部件有望在今年进入集中交付期根据中国核能行业协会统计目前主要核电堆型设备国产化率超过90但部分核心环节目前仍依赖进口具备进口替代能力的企业也将具备单位价值量提升的空间核电堆型的代际迭代提高了零部件的工艺难度拉动了核电零部件价值量的提升我们预计未来四代核电技术的推广有望释唐川林放核电零部件的增量需求钢铁行业首席分析师核电站设备充分受益国产化趋势核心零部件迎来新机遇核电站由核岛NIS1010519060002常规岛CI和电站辅助设施BOP组成其中核岛为电站核心环节核电站涉及十余种主要设备根据IEA淸华大学气候变化与可持续发展研究院及EnergyIntelIigence数据设备投资占比约为441阀门竞争格局优异进口替代提升国内企业订单价值量核电阀门是核电新材料行业站中使用数量较多的承压设备和介质输送控制设备具备明确的生产资质壁垒评级强于大市维持上市企业中仅少数企业具备核1级阀门供货能力受益国内核电阀门国产化程度的提高我国阀门企业在单台机组阀门价值量中所占的份额已有明显提升我们预计随着国内核电阀门的国产化进程继续提速我国阀门企业订单价值量将进一步提升持续挤占海外厂商份额我们预测2030年核电阀门行业市场空间有望达到201亿元对应2022-2030年CAGR约232密封件关键密封件突破封锁中密控股引领国内相关领域国产化进程密封件用于防止内部流体泄漏及外界杂质侵入拥有高频稳定更换需求根据浙江工人日报匠心打造核电密封领域中国芯杨源文章在核电存量市场国产密封件占比不到10在中核及中广核等企业大力推进下关键主泵密封件由中密控股率先打破国外垄断相关产品已于红沿河6号机组实际运用中密控股主业为油气密封件未来有望引领国内相关领域国产化进程带来客观业绩增量我们预计核电密封件2030年存量市场需求有望达到18亿元对应2022-2030年CAGR约98证券研究报告请务必阅读正文之后第50页起的免责条款和声明新材料行业核电材料专题报告之二20238303特种电机在四代堆型加速推进背景下特种电机价值量的提升有望加速兑现特种电机在核电站中主要用于冷却系统和控制系统其中主氦风机是核电用特种电机设备之一主氦风机是第四代高温气冷堆核心设备根据江苏绿能招标信息四代高温气冷堆120万千瓦机组对应主氦风机价值量约41亿元较三代特种风机价值量提升超27倍在四代技术的加速推进过程中核电用特种电机的高价值量有望得到释放我们预测2030年核电用特种电机行业市场空间有望达到223亿元对应2022-2030年CAGR约37核电运输设备打破国外垄断国产运输容器替代趋势明显核燃料运输是核电产业链中的重要一环核电运输设备的质量是核电产业安全的重要保障1新燃料运输容器核燃料组件运输难度大运输容器进口替代加速我国核燃料运输路程长且路况复杂反应堆新燃料具备放射性对燃料组件运输容器的设计制造等具有极高技术要求国内新燃料运输容器长期依赖进口价格高昂受益我国核电装机规模高增和降低单位投资成本需求推动我国新燃料运输容器进口替代加速开启目前国内成功自主设计多款新燃料运输容器已有四家企业五种型号获批我们预测2030年我国核燃料组件及运输容器市场空间有望达到83亿元对应2022-2030年CAGR约152乏燃料运输容器国产容器具备成本优势有望进一步扩大市场份额乏燃料为核素消耗到不足以维持裂变反应的核燃料具有较大回收利用价值需用专用乏燃料运输容器将其转运到后处理厂的乏燃料贮存水池或干法容器内存放过去我国乏燃料运输容器长期从国外采购而国产容器单价仅为国外约16充分具备成本优势未来有望持续提升市场份额我们预测2030年乏燃料运输容器行业市场空间有望达到133亿元对应2022-2030年CAGR约10风险因素核电发展政策不稳定风险核电领域重大安全事故风险核电项目建设延期风险海外竞争对手低价竞争风险四代核电发展不及预期风险原材料价格大幅波动风险新技术迭代风险投资策略在国内核电机组核准常态化推进背景下我国核电行业中长期成长趋势明确今年以来核电零部件环节出现了三个趋势1前期批复机组对应零部件订单进入集中交付期2新核准机组批复有望为零部件环节奠定2-3年后的成长空间3核电产业链的国产化趋势在核心零部件龙头公司带领下开始加速我们认为核电零部件环节已经具备较为清晰的量利齐升逻辑看好国产替代技术代际升级过程中有提前布局具备清晰的量利齐升逻辑的细分零部件行业如阀门电机密封件等建议关注在手订单饱满的核电阀门龙头中核科技纽威股份江苏神通在三四代核电领域实现国产化的特种电机龙头佳电股份具备高端密封产品优势的机械密封龙头中密控股重点公司盈利预测及投资评级收盘价EPS元PE简称代码元22A23E24E22A23E24E中核科技000777SZ1378045060080232317纽威股份603699SH1503062082101181815江苏神通002438SZ1051045064084241613佳电股份000922SZ1190059075093151613中密控股300470SZ4110149180219262319资料来源Wind中信证券研究部注股价为2023年8月29日收盘价货币单位为人民币盈利预测和估值均来自Wind一致预期请务必阅读正文之后的免责条款和声明2新材料行业核电材料专题报告之二2023830目录投资聚焦7投资逻辑7风险因素7核电机组进入常态化审批设备收入陆续确认8三代机组进入常态化审批阶段四代机组打开长期成长空间8核电设备位于产业链中游年均市场空间约800亿12核心零部件2024年迎来交付高峰15核电阀门核1级阀门进口替代有望加速17重要承压及控制部件毛利显著高于一般阀门17高端阀门中国造资质壁垒推高行业集中度182030年核电阀门市场空间有望达到201亿元20特种电机第四代核电技术推动价值量提升超27倍21主要为反应堆提供冷却龙头公司市占率超八成21主氦风机是第四代高温气冷堆核心设备价值量提升超27倍22预计核用特种电机2030年市场空间223亿元对应CAGR约为3724关键核岛设备技术要求严格国产化稳步推进24压力容器核岛投资占比最高设备建议关注中国一重25主管道在三代核电中实现100国产化建议关注融发核电25蒸汽发生器主要部件国内仅两家厂商具备生产能力建议关注久立特材26堆内构件由中国一重上海电气及东方电气等国企代表26关键常规岛设备高集中度高价值设备27新燃料组件及其运输核电核心环节受益国产替代28天然铀价格呈上涨趋势国内核燃料市场由中核工业专营28新燃料运输容器核燃料组件运输路况长且复杂容器国产替代加速开启30预计2030年新燃料组件及运输容器市场空间超83亿元CAGR为1532乏燃料运输及后处理国产容器替代趋势明显后处理设施有序布局33乏燃料运输容器配合湿贮用于管理乏燃料组件国产容器单价仅为国外约1633乏燃料后处理后处理设施严重不足2030年首座大型乏燃料后处理厂将投产35其他零部件及材料建议关注国产替代逻辑下的密封件及锆材36密封件多种密封技术打破垄断龙头中密控股受益国产替代36锆材核电站重要安全屏障东方锆业为国内唯一自主厂商38核电用钢单台机组用量超4000吨建议关注国营大型钢厂39核电锻铸件广泛应用于结构件及零部件以大型国有装备企业为主39核电焊材关键焊接材料已实现国产替代并部分出口39重点关注公司40中核科技40纽威股份41江苏神通41请务必阅读正文之后的免责条款和声明3新材料行业核电材料专题报告之二2023830佳电股份42兰石重装43中密控股44东方锆业45风险因素46投资策略47插图目录图1核能发电原理8图22022年全国6000千瓦及以上电厂发电设备利用小时数9图32022年各国电力结构中核电占比情况9图42022年核大国核电机组数量及装机容量10图5我国2010-2023年H1核电发电占比10图62013-2022年全国核电装机容量及增速10图7国内历年核准机组数量10图8核电产业链12图9压水堆核电站结构示意图13图10核电站投资占比13图11核岛及常规岛关键设备毛利率情况14图122022年全国发电设备生产情况14图13核电站建设流程16图14不同阀门毛利率18图15部分核电站机组国产化情况19图16部分核电站机组阀门国产化情况19图17首台国产化AP1000屏蔽主泵21图18主氦风机21图19高温气冷堆制氢直接还原炼铁原理路线示意图23图20高温气冷堆运行图23图21佳电股份主氦风机23图22核燃料组件成本占比28图23MOX燃料组件制造工艺流程29图24天然铀中长期现货价格29图25天然铀现货价格预测29图26乏燃料组成34图27乏燃料水池34图28三菱重工乏燃料干式贮存容器34图29机械与干气密封产品更换年限37图30密封产品应用场景划分38图31中核科技营业收入及增速40图32中核科技归母净利润及增速40图33中核科技2018-2022年核电核化工阀门业务营收及毛利率40图34中核科技2018-2022年阀门销售量及单价40请务必阅读正文之后的免责条款和声明4新材料行业核电材料专题报告之二2023830图35纽威股份营业收入及增速41图36纽威股份归母净利润及增速41图37江苏神通营业收入及增速42图38江苏神通归母净利润及增速42图39佳电股份营业收入及增速43图40佳电股份归母净利润及增速43图41兰石重装营业收入及增速44图42兰石重装归母净利润及增速44图43中密控股营业收入及增速45图44中密控股归母净利润及增速45图45东方锆业营业收入及增速46图46东方锆业归母净利润及增速46表格目录表1各代核电技术及典型机组8表2国内在建核电项目情况11表3第四代核电技术11表4核电产业链装备投资占比代表性厂商及国产化率情况13表5华龙一号与AP1000EPR及二代加机型工程造价对比15表6华龙一号项目总体计划15表7核电部分材料及零部件市场空间及增速17表8核电阀门分类17表9核电阀门主要参与公司19表10福清一期核电站二代核1级阀门与其他核电阀门价值量对比20表11中核科技与海外阀门厂商共同参与竞标20表12核电阀门行业市场需求测算21表13冷却剂泵性能要求22表14佳电股份三代核电项目梳理22表15核电用特种电机行业市场空间测算24表16AP1000机组核岛主设备供应商情况25表17压力容器设备介绍25表18压力容器供应情况25表19主管道设备介绍26表20主管道供应情况26表21蒸汽发生器设备介绍26表22蒸汽发生器供应情况26表23堆内构件设备介绍27表24堆内构件供应情况27表25常规岛主要设备介绍27表26全球铀产量预测30表27部分核燃料运输监管文件30表28我国近十年进口新燃料组件运输容器情况30表29我国国产设计批准的核燃料运输容器31表30ANT-12A型新燃料运输容器设计批准书部分摘要31请务必阅读正文之后的免责条款和声明5新材料行业核电材料专题报告之二2023830表31新燃料组件及新燃料容器行业空间33表32乏燃料运输容器市场空间测算35表33在运和即将投运的乏燃料后处理设施35表34我国乏燃料水池贮存能力将满36表35密封件增量及存量市场37表36中密控股与海外厂商产品对比37表37核电机械密封件市场需求测算38表38核燃料包壳海绵锆需求量38表39纽威股份2021-2022年重点业务突破情况41表40江苏神通主要产品42表41佳电股份电机产品结构43表42兰石重装产品资质44表43中密控股2022年核电业务进展45表44Image布纳伦及铭瑞锆业明达里项目资源储量46表45核电材料板块重点跟踪公司盈利预测48请务必阅读正文之后的免责条款和声明6新材料行业核电材料专题报告之二2023830投资聚焦投资逻辑今年以来我们可以观察到核电零部件环节的三个趋势1前期批复机组对应零部件订单进入集中交付期2新核准机组批复有望为零部件环节奠定2-3年后的成长空间3核电产业链的国产化趋势在核心零部件龙头公司带领下开始加速而在国内核电机组核准常态化推进背景下我国核电行业中长期成长趋势明确我们对核电全行业进行了细致梳理将核电产业链所涉及的零部件分为核岛设备常规岛设备及BOP设备在产业链需求放量的背景下我们认为具备进口替代空间及受益于技术迭代而价值量增加明显的细分领域具有更大的成长性我们认为核电零部件环节已经具备较为清晰的量利齐升逻辑看好国产替代技术代际升级过程中有提前布局具备清晰量利齐升逻辑的细分零部件行业如阀门电机密封件等建议关注在手订单饱满的核电阀门龙头中核科技纽威股份江苏神通在三四代核电领域实现国产化的特种电机龙头佳电股份具备高端密封产品优势的机械密封龙头中密控股风险因素核电发展政策不稳定风险核电领域重大安全事故风险核电建设延期风险海外竞争对手低价竞争风险四代核电发展不及预期风险原材料价格大幅波动风险新技术迭代风险请务必阅读正文之后的免责条款和声明7新材料行业核电材料专题报告之二2023830核电机组进入常态化审批设备收入陆续确认三代机组进入常态化审批阶段四代机组打开长期成长空间核电站采用裂变技术发电清洁高效核电站机组通过原子核在发生核裂变时释放出的巨大的原子核能加热蒸汽推动汽轮机组运转产生电力核电站发展至今经历了四个代际其中第一代为原型堆和试验堆第二代大部分实现了标准化目前新建电站以第三代压水堆为主在安全性经济性等方面都有显著提升第四代核电仍处于商业化早期我国已有成功建设项目核电相较于风电光电等能源具有高能效污染小环境友好单机容量大发电量稳定等优势且占地面积相对较小图1核能发电原理资料来源中国核能发电协会表1各代核电技术及典型机组阶段技术特性典型的核电机组堆型英国和法国建造的美诺克斯天然铀石墨气冷堆机组发电容量不大但体积较大第一代前苏联早期建造的轻水冷却石墨慢化堆存在诸多安全隐患发电成本较高美国早期建造的压水堆和沸水堆美国西屋公司推出的Model212312314414系列商业化标准化技术设计依据比压水堆较完备的核安全法规和标准以及确第二代美国通用电气日本日立以及东芝推出的BWR沸水堆定论的方法并考虑设计基准事故的要求加拿大原子能有限公司和安大略水电公司研制的CANDU堆比第二代核电技术具有更好的安全美国西屋公司非能动先进压水堆AP1000性和经济性可减缓严重事故的风第三代欧洲先进压水堆EPR险从而使堆芯熔化和放射性物质大量释放的概率进一步降低华龙一号国核一号将进一步满足经济性安全性核超高温堆超临界水堆气冷快堆铅冷快堆钠冷快第四代废物处理和防止核扩散方面的需求堆和熔盐堆资料来源中国核电招股说明书中信证券研究部调峰性能优越的核电成为新型电力系统重要支撑2022年我国出现了极端高温和干旱现象在水电发电能力下降和能耗双控等因素影响下局部地区实施了限电措施对工业生产和居民生活产生了严重影响现代化的核电厂可以通过调整反应堆的功率改变其输请务必阅读正文之后的免责条款和声明8新材料行业核电材料专题报告之二2023830出功率进而匹配电网需求调峰性能优越可成为新型电力系统的重要支撑图22022年全国6000千瓦及以上电厂发电设备利用小时数800076167000600050004594400034123000242922212000133710000核电煤电气电水电并网风电并网太阳能发电资料来源中国电力企业联合会中信证券研究部发达国家核电占比在20以上我国核电占比仍有明显上升空间据世界核能协会统计目前核电发电总量已经占全球发电总量约16即使经历了福岛等事件核电在发达国家的占比仍普遍在20以上其中在法国及斯洛伐克等国核电占比均超过50据中国核能行业协会CNEA数据截至2022年底我国在运核电机组55台在建核电机组23台2022年核电在运规模5682万千瓦居全球第三位但截至2023年H1核电占全国发电占比仅为508我国核电占比仍有明显上升空间图32022年各国电力结构中核电占比情况单位80706050403020100瑞典伊朗法国捷克芬兰瑞士韩国美国英国德国南非日本中国印度荷兰巴西乌克兰匈牙利比利时西班牙俄罗斯加拿大阿根廷墨西哥阿联酋斯洛伐克亚美尼亚罗马尼亚巴基斯坦保加利亚白俄罗斯斯洛文尼亚资料来源世界核能协会中信证券研究部请务必阅读正文之后的免责条款和声明9新材料行业核电材料专题报告之二2023830图42022年核大国核电机组数量及装机容量图5我国2010-2023年H1核电发电占比核电机组数量台核电装机容量万千瓦6001200010050890500100008040080007060600050300401822004000302000201001000000资料来源CNEA中信证券研究部资料来源CNEA中信证券研究部三代机组进入常态化审批阶段2019-2022年分别核准机组44510台2016-2018年间我国暂停了新增核电项目的审批业内普遍认为重要原因在于福岛事件及当时在建的三代核电项目均存在延期三代核电技术可靠性存疑随着在建机组密集投产三代核电技术得到验证规模化下建设工期呈下降趋势2022年核电核准速度和数量创09年以来新高5个新项目共10台新机组在国常会上获批图62013-2022年全国核电装机容量及增速图7国内历年核准机组数量台全国核电装机容量万千瓦YOY121060004000108350050008300066640002500654430002000431500200010002100000000050000000资料来源CNEA中信证券研究部资料来源中国核电网中信证券研究部我国核电发展步入快车道我们预计后续机组核准有望稳步推进2023年7月31日国务院常务会议召开决定核准山东石岛湾福建宁德辽宁徐大堡核电项目的共6台机组这也是今年首次有新核电项目通过审批根据十四五现代能源体系规划2025年核电运行装机容量将达到7000万千瓦左右预计2035年我国核能发电量在总发电量的占比将达到10相比2022年翻倍核电在我国能源结构中的重要性进一步提升根据生态环境部官网披露广西防城港核电厂56号机组环评选址阶段与广西白龙核电厂12号机组环评选址阶段均于2023年6月获批浙江金七门核电厂12号机组环评选址阶段也于2023年6月20日进入公示阶段我们预计后续机组核准节奏有望稳步推进请务必阅读正文之后的免责条款和声明10新材料行业核电材料专题报告之二2023830表2国内在建核电项目情况控股股额定功率项目名称机组堆型技术状态开工日期东万千瓦7号机组中核压水堆VVER-1200V491在建12742021519田湾核电站8号机组中核压水堆VVER-1200V491在建12742022225三门核电站3号机组中核压水堆CAP1000在建12512022628国家电海阳核电站3号机组压水堆CAP1000在建1253202277投3号机组中广核压水堆华龙一号HPR1000在建11820151224防城港核电站4号机组中广核压水堆华龙一号HPR1000在建118201612231号机组中核压水堆华龙一号HPR1000在建112620191016漳州核电站2号机组中核压水堆华龙一号HPR1000在建11262020961号机组中广核压水堆华龙一号HPR1000在建112620191226惠州核电站2号机组中广核压水堆华龙一号HPR1000在建112620201015示范快堆1号机组中核钠冷快堆CFR600在建6020171229霞浦核电站示范快堆2号机组中核钠冷快堆CFR600在建60202012271号机组中广核压水堆华龙一号HPR1000在建112620201231三澳核电站2号机组中广核压水堆华龙一号HPR1000在建1126202112303号机组华能压水堆华龙一号HPR1000在建12020213314号机组华能压水堆华龙一号HPR1000在建12020211228昌江核电站多用途模块式小型堆中核压水堆玲龙一号ACP100在建1252021713科技示范工程项目3号机组中核压水堆VVER-1200V491在建12742021728徐大堡核电站4号机组中核压水堆VVER-1200V491在建12742022519陆丰核电站5号机组中广核压水堆华龙一号HPR1000在建120202298资料来源中国核能发展报告2023蓝皮书中国核能行业协会发布中信证券研究部我国核电站多分布于沿海地区核电厂址储备丰富四代核电可向内陆发展目前我国核电机组均分布于沿海省份一方面是由于东部沿海地区经济发展较快电力需求旺盛另一方面在于核裂变过程中会产生巨大热量需要稳定的冷却水源据中国核工业微信公众号文章中国到底能建多少核电站在哪建我国初步勘察选择的核电站厂址容量可以支撑未来4亿千瓦的装机规模沿海的九个省份可利用核电厂址共计30个装机约200台同时未来第四代核电不再过分依赖冷却水可向内陆地区大规模发展表3第四代核电技术堆形特点快中子潜氨冷反应堆采用式燃料循环燃料可选择复合陶瓷燃料它采用直接循环氧气轮机发电或采用其工艺热进气冷快堆GFR行氢的热化学生产参考反应堆是288MW的氢冷系统出口温度为850铅合金液态金属冷快中子谱铅铅秘共晶液态金属冷却堆采用闭式燃料循环以实现可转换铀的有效转化并控制钢系元素燃料是却快堆LFR含有可转换铀和超铀元素的金属或氮化物熔盐反应堆MSR超热中子谱堆燃料是钠错和氟化铀的循环液体混合物熔盐燃料流过堆芯石黑通道产生超热中子谱MSR系请务必阅读正文之后的免责条款和声明11新材料行业核电材料专题报告之二2023830堆形特点统的液体燃料不需要制造燃料元件并允许添加这样的钢系元素铜系元素和大多数裂变产物在液态冷却剂中会形成氟化物熔融的氟盐具有很好的传热特性可降低对压力容器和管道的压力参考电站的功率水平为1000MW冷却剂出口温度为700800热效率高系统是快中子谱钠冷堆它采用可有效控制铜系元素及可转换铀的转化的闭式燃料循环SFR系统主要用于管理高放液态钠冷却快堆射性废弃物尤其在管理怀和其他钢系元素方面该系统由于具有热响应时间长冷却剂沸腾的裕度大一回路系统SFR在接近大气压下运行以及该回路的放射性钠与电厂的水和蒸汽之间有中间钠系统等特点因此安全性能好一次通过式铀燃料循环的石墨慢化氨冷堆该反应堆堆芯可以是棱柱块状堆芯如日本的高温工程试验反应器HTTR超高温气冷堆也可以是球床堆芯如中国的高温气冷试验堆HTR-10VHTR系统提供热量堆芯出口温度为1000可为石油化VHTR工或其他行业生产氢或工艺热该系统中也可加入发电设备以满足热电联供的需要参考堆采用600MW堆芯高温高压水冷堆在水的热力学临界点374221MPa以上运行超临界水冷却剂能使热效率提高到轻水堆的约超临界水冷堆13倍该系统的特点是冷却剂在反应堆中不改变状态直接与能量转换设备相连接因此可大大简化电厂配套设备SCWR燃料为铀氧化物参考系统功率为1700MW运行压力为25MPa反应堆出口温度为510550资料来源中国核电网中信证券研究部核电设备位于产业链中游年均市场空间约800亿产业链中上游涉及材料及设备生产建设下游为三家央企负责核电运营核电站上游产业为核燃料供应主要为二氧化铀中游为核电设备及建设其中核电设备由核岛常规岛和电站辅助设施系统组成下游为核电站运营主要由国内具有核电运行民用核设施运行许可证牌照的三家央企中广核集团中核集团和国电投集团负责图8核电产业链资料来源中国核电网各公司官网中信证券研究部请务必阅读正文之后的免责条款和声明12新材料行业核电材料专题报告之二2023830图9压水堆核电站结构示意图图10核电站投资占比设备及材料基建其他136427437资料来源江苏神通招股说明书资料来源IEA淸华大学气候变化与可持续发展研究院EnergyIntelIigence中信证券研究部核电站设备由核岛常规岛和电站辅助设施三大系统组成投资在设备环节的占比分别为5822及20目前新建核电站大多为第三代压水堆核电站压水反应堆是从军用堆基础上发展起来的最成熟最成功的动力堆堆形以普通水作冷却剂和慢化剂据IAEA数据核岛为电站核心环节涉及十余种主要设备在设备环节的投资占比达到58常规岛及辅助系统的占比分别为22及20表4核电产业链装备投资占比代表性厂商及国产化率情况设备投资占比代表性厂商国产化率核岛设备58--压力容器13海陆重工兰石重装上海电气哈尔滨电气875主管道12台海核电中国一重中国二重100蒸汽发生器10东方电气上海电气哈尔滨电气中国一重较低核级阀门7中核科技江苏神通70-80主冷却泵5哈尔滨电气上海电气608堆内构件3东方电气上海电气中国一重哈尔滨电气877控制棒驱动3东方电气上海电气浙富控股哈尔滨电气很高核级线缆3尚纬股份中广核技鑫宏业-稳压器2东方电气上海电气哈尔滨电气中国一重-常规岛设备22--管道系统及冷凝器9久立特材天力复合哈尔滨电气汽轮机5东方电气哈尔滨电气上海电气发电机4东方电气哈尔滨电气上海电气较高汽水分离再热器3东方电气哈尔滨电气上海电气其他1-辅助系统20-资料来源IAEA中国核电产业国产化发展分析中国核电网中信证券研究部核岛核心设备毛利率在30以上常规岛核心设备毛利率高于20由于技术难产品安全可靠性要求高资质难获取供货周期长核岛设备的垄断程度高根据Wind数据主管道墙内构件及主泵的毛利率分别达到6048及38常规岛设备中的汽轮机发电机组汽水分离再热器冷凝器属于重点监管设备领域由东方电气上海电气哈尔滨电气三家国企为代表性企业根据Wind数据毛利率达到3022198其他品类由于参与厂商较多平均毛利率在10左右请务必阅读正文之后的免责条款和声明13新材料行业核电材料专题报告之二2023830图11核岛及常规岛关键设备毛利率情况70606048503840342928303022198152010100资料来源Wind中信证券研究部核电设备年均市场空间约为800亿元根据机械工业发电设备中心统计2022年全国核电发电设备生产完成220万千瓦同比增长571增速远超火电风电和水电根据国家能源局发布的2023年能源工作路线图2023年我国核电在运规模将达到5846万千瓦根据中国核能行业协会发布的中国核能年度发展与展望2020到2035年在运和在建核电装机容量合计将达到2亿千瓦按照每台核电机组120万千瓦装机容量计算预计2023-2035年间每年核准机组将在10台左右以每台机组投资200亿元计算预计投资规模高达2000亿参照我国自主生产的华龙一号机组材料及设备投资占比约为437我们假设未来各机组材料及设备投资占比平均在40左右则预测对应年均投资规模约800亿元图122022年全国发电设备生产情况单位万千瓦8000800700057160060004001855000200400019003000-2002000-4001000-563-6000-800火电机组风电机组水电机组核电机组资料来源机械工业发电设备中心中信证券研究部请务必阅读正文之后的免责条款和声明14新材料行业核电材料专题报告之二2023830表5华龙一号与AP1000EPR及二代加机型工程造价对比华龙一号AP1000EPR二代加工程或费用名称元kW比例元kW比例元kW比例元kW比例建筑工程费2396153273014829361741646138设备购置费6036386680136958483474672393安装工程费199112713567417841061469123工程其他费2461157424023388323194116323首炉核燃料费6324163634668454246基本预备费79551566314012438032扣减国内增值税-916-59-767-42-248-15-534-45工程基础价1339585615562844152729061011685价差预备费260217109182112402工程固定价13421858157338531545491710140852建设期贷款利息221514227051471406831755148工程建成价15636100184381001686010011895100资料来源IEA淸华大学气候变化与可持续发展研究院EnergyIntelIigence中信证券研究部核心零部件2024年迎来交付高峰第三代核电机组从核准到完成建设平均历时5-7年核电机组核准数量是核电装机规模的先行指标核电机组在经过立项环评等环节后需在国常会上进行核准从机组核准完成到设备建成的平均周期约5-7年其中招标及准备工作持续2-3年表6华龙一号项目总体计划编号作业持续时间月紧前活动1FCD核岛反应堆厂房第一罐混凝土浇筑002核岛反应堆厂房基施工513核岛反应堆厂房钢衬里底部和截锥体安装324核岛反应堆厂房标高0m以下内部结构施工3535核岛反应堆厂房堆芯施工至5m标高546核岛反应堆厂房堆芯施工至11m标高3557核岛反应堆厂房05m标高以上内部结构施工348核岛反应堆厂房519m标高以上内部结构施工6579核岛反应堆厂房19m标高以上内部结构施工26810核岛反应堆厂房内筒体混凝土19层标高0m至136m施工45311核岛反应堆厂房内筒体混凝土1018层标高136m至306m施工51012核岛反应堆厂房内筒体混凝土1924层标高306m以上施工351113核岛环吊轨道安装及吊车引入31214核岛反应堆厂房穹顶吊装091315核岛反应堆厂房环吊安装调试451416核岛主设备支撑安装41517核岛主设备引入安装451618核岛主管道焊接4517请务必阅读正文之后的免责条款和声明15新材料行业核电材料专题报告之二2023830编号作业持续时间月紧前活动19反应堆厂房堆腔钢结构施工31820堆内构件安装51821CRDM控制棒驱动机构引入焊接31822反应堆压力容器顶盖安装32123反应堆冷却剂泵主泵阻尼器安装31824反应堆冷却剂泵主泵安装32325一回路冷态功能冷试准备151920222426冷态功能试验052527热态功能热试准备32628热态功能试验152729核燃料装料准备12830核燃料聂料152931临界试验153032并网发电33133商业运行032资料来源中国核能发展报告2023蓝皮书中国核能行业协会发布中信证券研究部前期核准机组核心零部件陆续交付预计2024年为集中交付高峰期在核准之后3-4年后核电设备开始陆续进入交付周期2019年我国核电审批重新启动2019-2022分别审批44510台机组前期批复的核电机组的核心零部件自2021年起陆续交付我们预计2024年将迎来核心零部件集中交付期图13核电站建设流程资料来源中信证券研究部整理在核电行业确定性高增长背景下核心零部件具备较为清晰的量利齐升逻辑梳理产业链中部分零部件的行业空间及增速我们预计核电阀门特种电机新燃料组件及运输容器乏燃料运输容器密封件2030年市场空间有望分别达2005222583191325180亿元对应2022-2030年CAGR分别为2333691549898请务必阅读正文之后的免责条款和声明16新材料行业核电材料专题报告之二2023830表7核电部分材料及零部件市场空间及增速2022年市场空间2030年市场空间预测2022-2030年CAGR预材料及零部件亿元亿元测核电阀门382005233特种电机18223369新燃料组件及运输容器27832154乏燃料运输容器63132598密封件6818098资料来源2023年能源工作路线图国家能源局中国核能发展报告2023中国核能行业协会江苏绿能招标信息中国核能行业协会国家能源局tradingeconomics中国核工业协会中密控股公告东方锆业公告中信证券研究部预测核电阀门核1级阀门进口替代有望加速重要承压及控制部件毛利显著高于一般阀门核电阀门是指在核电站中使用的阀门数量分布以大亚湾核电站为例核岛部分占435常规岛部分占45辅助设施占115核电阀门是核电站中使用数量较多的承压设备和介质输送控制设备连接整个核电站的数百个系统用于控制并调节介质的压力温度流向流量并对压力容器及核电系统起着安全保护的重要作用核电站中阀门的数量分布以大亚湾核电站为例核岛部分占435常规岛部分占45辅助设施占115表8核电阀门分类类别技术指标用途公称尺寸DN80800mm核安全级123级及NC级主要使用在核电站反应堆冷却剂系统余热排出系统等适闸阀质保级Q1Q2Q3级压力25MPa温度350用于口径较大高温高压的场合公称尺寸DN880mm核安全级123级及NC级主要使用在核电站蒸汽发生器排污系统安全壳喷淋系统截止阀质保级Q1Q2Q3级压力42MPa温度350等适用于口径较小高温高压的场合公称尺寸DN8400mm核安全级123级及NC级主要使用在核电站核岛安注系统化学和容积控制系统余止回阀质保级Q1Q2Q3级压力25MPa温度350热排出系统等适用于口径较大高温高压的场合主要使用在核电站核岛安全设施辅助给水系统核岛冷却水公称尺寸DN8100mm核安全级23级及NC级质隔膜阀系统等适用于口径较小低温低压的场合未来有被球保级Q1Q2Q3级压力16MPa温度120阀所替代的趋势公称尺寸DN651200mm核安全级23级及NC级主要使用在核电站核岛设备冷却水系统重要厂用水系统蝶阀质保级Q1Q2Q3级压力64MPa温度350等适用于口径较大中低压的场合公称尺寸DN8150mm核安全级23级及NC级质主要使用在核电站核岛设备冷却水系统三废处理系统球阀保级Q1Q2Q3级压力26MPa温度350等适用于口径较小中压的场合公称尺寸DN8150mm核安全级123级及NC级主要使用在核电站主蒸汽管道系统反应堆硼和除盐水补给调节阀质保级Q1Q2Q3级压力25MPa温度350系统等适用于需要流量调节高温高压的场合公称尺寸DN15150mm核安全级123级及NC级安全阀主要使用在核电站反应堆冷却剂系统核岛氮气分配系统等质保级Q1Q2Q3级压力42MPa温度350资料来源江苏神通招股说明书中信证券研究部技术要求高毛利率显著高于其他种类阀门根据中核科技公告核电阀门产品规格介于DN31280mm压力等级介于0142MPa工作温度介于10350之间闸阀截止阀止回阀调节阀和安全阀的核安全级别最高可达核1级其他种类的核电阀门核安全级别也处于核2级和核3级据中核科技年报显示核电阀门毛利率显著高于其他种类阀门请务必阅读正文之后的免责条款和声明17新材料行业核电材料专题报告之二2023830阀门价值量约占三代核电机组总投资额的5核电堆型代际释放核电阀门增量需求根据中核集团披露二代核电机组福清1号核电站单台机组投资额约134亿元所需阀门共14万台价值量为3亿元约占总投资额的2根据中国核能行业协会发布的中国核能发展报告2023一台1200MW的三代核电投资额为200亿元其中新增机组阀门需求约10亿元即核电总投资额的5用于阀门行业核电堆型的代际提高了阀门的工艺要求和工艺难度进而拉动了阀门价值量的提升从二代核电技术过渡到三代核电技术核电阀门的数量和价值量都有了显著的提升我们预计未来四代核电技术的推广有望进一步提升阀门数量及价值量在三代技术基础上释放核电阀门的增量需求图14不同阀门毛利率350031153000250020001481145215001000500000核电阀门石油化工阀门其他阀门资料来源中核科技公告中信证券研究部高端阀门中国造资质壁垒推高行业集中度核电阀门国产化率达85以上推动国内阀门企业订单价值量提升我国最早一批核电站使用的核电阀门几乎完全依赖进口据中国核电网披露仅秦山一期秦山二期采购了少量国产核级和非核级阀门国产化率约为1伴随着中国整个核电产业链的发展和国家对关键设备材料国产化替代的积极研发目前国内阀门制造厂已逐渐进入原本被国外厂家所垄断的核电阀门市场核3级和非核级阀门已完全实现国产化仅个别核1级和核2级阀门仍需进口根据中国核能行业协会统计目前主要核电堆型设备国产化率在90以上核电阀门的国产化率在85-90核电材料国产化已取得重大进展受益国内核电阀门国产化程度的提高我国阀门企业在单台机组阀门价值量中所占的份额已有明显提升我们预计随着国内核电阀门的国产化进程继续提速我国阀门企业订单价值量将进一步提升持续挤占海外厂商份额请务必阅读正文之后的免责条款和声明18新材料行业核电材料专题报告之二2023830图15部分核电站机组国产化情况图16部分核电站机组阀门国产化情况100908095809593407070899060906048508585504330858040338030207510700资料来源中国核电华能集团官网中广核官网中信证券研究部资料来源核电阀门国产化研究张兴法2011中信证券研究部阀门制造企业众多核电细分领域资质壁垒带来集中度提升我国工业阀门行业企业众多前三大阀门制造企业分别是纽威股份江苏神通和中核科技根据纽威股份公告2021年三大企业市场份额分别为283136105CR3大约为5而细分领域核电阀门的生产要求更严格技术难度更高阀门供应商需具备国家核安全局颁发的资质证书才能生产核电阀门布局的国有企业主要有中核科技中核苏阀民营企业主要有江苏神通纽威股份表9核电阀门主要参与公司公司名称企业布局核电阀门产品工业阀门研发设计制造及核1级止回阀节流阀截止阀闸阀核2级球阀蝶中核科技销售阀调节阀等新型特种阀门研究开发生江苏神通核23级球阀蝶阀止回阀核3级截止阀等产与销售工业阀门制造商致力于工业纽威股份核2级截止阀闸阀止回阀球阀核3级蝶阀等阀门的生产和研发阀门供应商用于石油石化大连大高核1级爆破阀核23级截止阀止回阀电力军工及核电领域核123级止回阀弹簧式安全阀核23级闸阀上海阀门厂高中压阀门生产设计销售截止阀资料来源各公司公告中信证券研究部核1级阀门价值量最高中核科技具有完整布局核电阀门的安全级别越高相应的工艺难度也越高给核电阀门产品带来了更高的附加值所有核电阀门中核1级阀门的价值量最高属于核电阀门中的高端产品以福清一期核电站二代为例两台机组核电阀门总投资额为6亿其中核1级阀门投资额为6947万以07的数量占比贡献了116的价值量远超其他级别核电阀门中核科技在核一级阀门有完整布局具备二代三代核电机组阀门成套供货能力四代核电机组关键阀门供货能力请务必阅读正文之后的免责条款和声明19新材料行业核电材料专题报告之二2023830表10福清一期核电站二代核1级阀门与其他核电阀门价值量对比核1级阀门其他核电阀门数量万台002278占比07993金额亿元0753占比116884资料来源核电阀门国产化分析施业寿2013中信证券研究部表11中核科技与海外阀门厂商共同参与竞标项目中标人中标候选人1中标候选人2中标候选人3Penztyazhprom田湾核电站78号机组及徐大堡核中核科技中核科技法国达赫armaturaJSC电站34号机组低压闸阀采购项目俄罗斯田湾核电站78号机组及徐大堡核VELANSAS法DAHER中核科技中核科技电站34号机组高压闸阀采购项目国VALVES法国海南昌江核电厂34号机组闸阀国VELANSAS法中核科技中核科技际国资料来源机电产品招标投标电子交易平台中国国际招标网中信证券研究部2030年核电阀门市场空间有望达到201亿元建设更换双重需求刺激国内阀门单价稳定波动核电阀门需求主要来源于两个方面一是国内新建核电机组对相关产品的需求二是已建成核电站在运期间对核电阀门的维修更换需求据中核集团统计目前单台百万千瓦压水堆核电机组中核电阀门的价值量为10亿约占总投资额的5据江苏神通招股书披露一座具有两台百万千瓦机组的核电站的阀门维修更换费用每年达到约6700万元国内企业持续推动降本增效将国内阀门产品单价维持在相对稳定状态我们预测2030年核电阀门行业市场空间有望达到201亿元对应2022-2030年CAGR为23我们基于以下假设进行行业空间测算1根据中国核能行业协会截至2022年底我国核电在运规模5682万千瓦根据国家能源局发布的2023年能源工作路线图2023年核电在运规模将达到5846万千瓦中国核能行业协会预测至2030年我国核电装机容量将达到12亿千瓦我们预计2023202420252030年新增装机分别为1645548002000万千瓦2核电阀门需求主要来源于两个方面一是国内新建核电站对相关阀门产品的需求二是已建成核电站商业运行期间对核电阀门的维修更换需求3根据中国核能行业协会发布的中国核能发展报告2023一台1200MW的核电投资额为200亿元其中新增机组阀门需求约10亿元即核电总投资额的5用于阀门行业4核电机组的大修分为换料大修首次换料大修和十年换料大修根据中国核电行业协会一座具有两台百万千瓦机组的核电站每年总维修费用在135亿元左右而阀门维修更换费用占核电站维修总费用的50左右请务必阅读正文之后的免责条款和声明20