当前如何看待核电设备投资机会？

当前世界多国均大力发展核电，核电作为唯一同时具备基荷电源和清洁能源属性的发电方式，发电量同比稳定增长。经过2020-2023年核电机组开工提速后，我们认为2024年核电设备商有望迎来业绩高兑现。 美欧重启核电、装机节奏加速 目前世界各国纷纷重启核电，2024年3月美国能源部宣布将为密歇根核电站提供15.2亿美元贷款担保，作为该核电站重启资金；2023年12月COP28上22个国家达成《三倍核能宣言》，到2050年核电装机需实现3倍增长； 2023年4月日本加入核燃料战略联盟，计划于2024年重启岛根核电站2号机组、女川核电站2号机组、柏崎刈羽核电站7号机组。 国内核电开工投产进度加快 2024年4月我国核电发电量366亿千瓦时，同比增长6.1%。2022/2023年我国均核准10台核电机组，预计2024年核准10-12台机组；从开工情况来看，2022/2023年我国均开工5台核电机组，2022 H2 核准机组及2023年核准部分机组，2024年内有望开工，预计2024年开工机组有望接近12.02GW；从投产情况来看，我们预计2024-2026年核电投产机组容量分别为4.31/6.50/6.20GW，预计到2030年，年投产机组容量将达到12GW。 重视产业链国产化率提升机会 在核电站总投资的分项费用结构中，核电设备具有投资比重大、利润率高的特点，设备费用占总投资50.5%，其中核岛设备在总设备投资中占比较高，占总投资26.2%。凭借核电核准开工进度加快，核电设备有望迎来业绩兑现加速。目前我国核电综合国产化率达到90%以上，其中太平岭3/4号机组及田湾5/6号机组国产化率达95%，石岛湾四代高温气冷堆核电站国产化率达93.4%，我们预计今年新核准项目国产化率可达95%以上。 四代核电实现突破，核心设备值得关注 近年来，国内加快高温气冷堆、钠冷快堆、超临界水冷堆、铅冷快堆和熔盐堆五种四代堆的研发。23年12月，石岛湾高温气冷堆核电站示范工程正式商运投产。主氦风机是高温气冷堆最核心设备，被喻为高温气冷堆“心脏”。目前国内已具备主氦风机设计、制造能力，佳木斯电机股份有限公司主氦风机目前已供应石岛湾项目、并获得CX、江苏绿能、XX绿能等核电项目订单。 投资建议：设备、运营商有望受益于核电高速发展 1）核电产业链设备商：核电设备交付期一般为FCD两年后，2022-2023年我国分别核准10/10台核电机组，开工5/5台核电机组，有望推动行业进入设备订单兑现期，建议关注核电产业链设备商，如东方电气、江苏神通等；2）核电产业链电力运营商：核电装机持续，运营商利润提升，建议关注有装机增量的运营商如中国核电、中国广核等。 风险提示：审批核准进度不及预期，建设进度不及预期，核电安全事故风险 1.全球核电发展景气度持续向好 1.1美、欧重启核电，装机节奏加速 拜登政府进行系列核能发展计划与激励政策。2021年《两党基础设施法案》为美国民用核信贷计划提供60亿美元资金以支持核电站运行。2022年8月《通胀削减法案》采取多项税收减免和补贴措施支持核能发展；10月能源部提供约120亿美元贷款担保支持包括沃格特尔核电站在内的能源基础设施和先进车辆技术发展。2023年7月沃格特勒3号机组投运，是美国首台投运的先进反应堆AP1000机组。2024年3月能源部贷款计划办公室宣布提供的15.2亿美元有条件担保用于重启密歇根核电站。 美国召开峰会部署核能发展。2024年5月白宫核能部署峰会宣布了三项事宜：一是成立核能项目管理和交付工作组帮助政府进一步实现高效和具有成本效益的清洁、可靠核能部署；二是发布先进反应堆安全性指南；三是即将发布小型模块化核反应堆和微型反应堆部署计划，为美国多个陆军基地提供动力，并就其发布信息征询意见。 图表1：美国重启核电文件概况 核能发电占美国总发电量19%。2023年美国所有化石燃料发电量占比仍较高，总和为60%，核能发电占比为19%。2024年3月美国能源部宣布，将为密歇根州的Palisades核电站提供15.2亿美元贷款担保，作为该800MW核电站的修复和重启资金。一方面，重启密歇根核电站能够提供24小时零排放电力，减少二氧化碳排放，巩固美国能源地位；另一方面，重启核电站还将推动能源领域的关键投资，创造高薪就业机会，提供大量就业岗位。 图表2：美国2023年发电量结构 图表3：美国重启密歇根核电 欧洲多国赞同《三倍核能宣言》，到2050年核电装机需实现3倍增长。2023年12月，为顺应碳中和目标，第28届联合国气候大会（COP28）上22个国家达成《三倍核能宣言》，其中包括捷克、芬兰、法国、匈牙利、荷兰、波兰、瑞典等欧洲国家，承诺到2050年全球目标实现碳中和；2024年3月首届核能峰会上32国签署《核能宣言》，指出核能是全球减少温室气体排放战略的重要组成部分，核能发展受到高度重视。 图表4：欧洲核电重启时间线 日本加入核燃料战略联盟，计划重启多个核电站机组。2023年4月，日本与英国、加拿大、法国、美国结成核燃料战略联盟，强调通过核燃料满足未来能源需求的重要性；2023年12月，日本宣布解除2021被禁运的柏崎刈羽核电站运行禁令；2024年日本计划重启岛根核电站2号机组、女川核电站2号机组、柏崎刈羽核电站7号机组。 图表5：日本核电重启时间线 1.2国内高核准量提振成长、开工投产进度加快 核电是唯一同时具备基荷电源和清洁能源属性的发电方式，发电量同比增长稳定。核电作为基荷电源之一，重要性逐步提升。从发电量来看，2024年1-4月我国核电发电量为1405亿千瓦时，同比+1.9%；2024年4月我国核电发电量为366亿千瓦时，同比+6.1%。从核准节奏来看，2022年、2023年核电均审批10台机组，我们预计当前基荷电源地位提升，2024年预计核准10-12台机组，核电行业成长性高。 图表6：核电发电量情况 图表7：2022、2023年核电审批10台机组 2024年核电项目开工进程加速。据我们不完全统计，2020-2023年核电项目开工量分别为5.38/6.20/6.25/6.20GW，以核准和开工进度来看，2022年上半年核准机组在2023年已开工，2022年下半年核准机组及2023年核准的部分机组，2024年内有望开工，我们预测2024年开工机组有望接近12.02GW。 预计2030年核电年投产容量将达到12GW。2024年5月25日，中广核广西防城港4号机组正式投产，标志着中广核“华龙一号”示范工程全面建成。考虑核电机组开工到投产期限约5年，从投产情况来看，我们预计2024-2026年核电投产机组容量分别为4.31/6.50/6.20GW，预计到2030年，投产年机组容量将达到12GW。 图表8：核电开工（在建）情况统计（GW） 图表9：2024-2029核电项目投产预测（GW） 核电设备商有望迎来业绩高兑现。在核电站总投资的分项费用结构中，核电设备具有投资比重大，利润率高特点，投资费用占全部费用50.5%的比例。在设备费用中，其中核岛设备占比26.2%、常规岛设备费占比14.1%，BOP设备费用占比10.1%。 图表10：核电投资分项费用占比及设备费比例（%） 核电产业链上各参与方参与核电投资的时点存在差别。长周期主设备和土建施工合同在项目开工（FCD）前较长时间就已启动招标，相应承包商受益时序最靠前，订单执行能最快体现在公司业绩上，2022-2023年我国分别核准10/10台核电机组，开工5/5台核电机组，核电建设周期一般为5年左右，设备端交货期为FCD后2年，2022年核准开工机组有望在2024-2025年陆续交付，核电设备商有望迎来兑现期+持续高增期。 图表11：核电产业链各环节受益时序 2.设备、运营商有望受益于核电高速发展 2.1重视产业链国产化率提升机会 核电产业链包括从上游核燃料供应到中游核设备生产制造，最后到下游核电建造及运营等。2024-2025年，我国核电设备年均市场空间预计将达到512亿元。从盈利水平角度来看，核燃料产业链、核岛主设备制造以及核电站运营的毛利率较高，相关企业将收获相对更多核电行业高景气的红利。 图表12：核电产业链图 产业链上游中核裂变燃料是目前主流核燃料。核燃料分为核裂变燃料和核聚变燃料，目前核裂变技术较为成熟，核裂变燃料主要包括铀-235、钚-239和铀-233。 铀-235存在于纯天然铀中，但仅占0.71%，需要进行富集后使用。从反应堆中卸出的含大量铀-238的乏燃料可以人工核反应制备钚-239。钍是一种新型一次能源，在自然界中储备更为丰富，钍-232可以培育出铀-233，是目前重要裂变核燃料研发方向。 图表13：核燃料分类 世界铀矿重要性不断提升。核燃料循环产业链主要分为前端经过铀矿开采、转换浓缩等环节最终完成燃料元件制造，以及后端乏燃料和放射性废物的后处理。铀矿是最主要的核燃料供应来源。2022年，矿山供应了约58201tU氧化铀精矿（U3O8），铀含量为49355tU，占需求的74%。全球铀供应主要依靠铀矿山生产，但自2016年来世界铀矿产量下滑，次级供应源开始补充核燃料供应，包括从乏燃料中回收铀和钚等。 图表14：轻水堆电站核燃料循环示意图 图表15：铀矿需求和供应量(单位：tU) 产业链中游中核电主设备按照能量传输边界通常分为一回路系统、二回路系统和三回路系统。核燃料在反应堆内发生裂变而产生大量热能，高温高压的一回路冷却水把热能带出反应堆，并在蒸汽发生器内把热量传给二回路的水，使它们变成蒸汽推动汽轮机带动发电机发电。其中，蒸汽发生器与核岛中一回路系统的压力容器相连，通过其中的U型管将热量传递给二回路。因此，具有放射性的一回路液体被蒸汽发生器隔离，使得二回路蒸汽不带放射性，构成了一道防护屏障。 图表16：核电主设备运行示意图 核电主设备按照厂房布置分为核岛、常规岛及电厂配套设施（BOP）。核岛设备费在总设备费中占比较高。核岛指核电站安全壳内的核反应堆及与反应堆有关的各个系统的统称，主要功能是利用核裂变能产生蒸汽，核岛中的大型设备是蒸汽发生器、稳压器、主泵和堆芯。 反应堆容器是核岛设备的关键组成之一。反应堆容器承受反应堆较大运行压力，容器内部主要包含由核燃料元件等组成的放射性活性区以及高温高压的反应堆冷却剂。压力容器是冷却剂的主要压力边界，也是防止放射性裂变产物逸出的第二道屏障。 图表17：核岛及常规岛示意图 图表18：核岛及其反应堆容器内部布置示意图 我国三代核电综合国产化率达到90%以上。目前我国核电装备制造产业已形成了每年10台/套，百万千瓦级压水堆主设备的制造能力，随着我国核电装备自主化和国产化能力进一步提升，自主三代核电综合国产化率达到90%以上，其中太平岭3/4号机组及田湾5/6号机组国产化率达95%，石岛湾四代高温气冷堆核电站设备国产化率达93.4%，我们认为国家装备制造产能升级，会优先选择技术先进、国产率高的领域，核电产业链符合发展要求，预计今年国产化率可达95%以上。 图表19：核电机组国产化率 产业链下游核电站的建设与运营的安全性是重中之重，目前中核份额占比最高。 国内拥有核电站建设和运营资格的企业仅有中核集团、中广核集团、国电投以及华能集团4家，其他电力企业可以凭借厂址资源，通过参股方式参与核电运营。当前核电在建项目总计29.3GW， 按份额拆分中核/中广核/国电投/华能分别在建13.6/6.9/6.4/2.4GW，占比分别为46%/24%/22%/8%。 图表20：目前核电运营企业在建项目份额（名称，GW，%） 2.2四代核电实现突破，核心设备值得关注 四代堆项目建设进展顺利。近年来，国内加快高温气冷堆、钠冷快堆、超临界水冷堆、铅冷快堆和熔盐堆五种四代堆的研发，进展顺利。其中，高温气冷堆、钠冷快堆和钍基熔盐堆分别建设了实验堆和示范工程项目，是产业化进展最快的四代核电技术。目前高温气冷堆利用其高温特性，正逐步拓宽其在供热、核能