海外核电专题报告：从基荷能源到科技引擎，AI巨头的战略押注与投资逻辑重构

从基荷能源到科技引擎，AI巨头的战略押注与投资逻辑重构 西南证券研究院2026年3月海外研究团队 分析师：王湘杰执业证号：S1250521120002电话：0755-26671517邮箱：wxj@swsc.com.cn 分析师：王梓溢执业证号：S1250525050003电话：15770906520邮箱：wzyi@swsc.com.cn 核心观点 发展现状：全球核电行业正迎来新一轮发展机遇期。在能源安全、低碳转型和AI算力需求等多重因素驱动下，核电作为稳定、高效的清洁基荷电源，其战略价值被重新评估。 行业需求：根据国际原子能机构(IAEA)最新数据，截至2024年底，全球在31个国家和地区共运行417台核电机组，总装机容量达377GW。基于国际原子能机构（IAEA）的预测，全球核电装机容量预计到2050年将达到561GW（低值预测）至992GW（高值预测），比2024年分别增加48.8%和163.1%。 最新技术：全球核电发展至今已历经四代技术演进，目前正处在第三代规模化部署、第四代技术示范突破的现状。当前最新的技术焦点集中在第四代核能系统和小型模块化反应堆（SMR）上。 相关标的： 偏好稳定收益：建议关注下游的核电运营商（如CEG,中广核电力），现金流和分红稳定。 寻 求 高成 长性：建 议关 注 掌握 前沿 技术 的 小型 堆SMR和 核燃 料 公司（如OKLO,LEU），以 及2026年 预 计利 润增 速较 高 的中 国铀 业（001280.SZ)、上海电气（601727.SH)以及中广核矿业（1164.HK）。 把握行业贝塔：看好核电整体发展，建议关注铀矿（如CCJ）或全产业链设备商（如东方电气），与行业景气度同步性高。 风险提示：政策与审批风险，项目建设风险，技术路径风险。 1核电的复兴和需求 2核电vs其他能源 3核电技术更新 4核电产业链 5投资逻辑 6风险提示 1核电的复兴和需求：AIDC能耗成倍级增长和能源自主可控共同催生核电需求 1.1核能的复兴和需求测算 近一年，全球核电产业正迎来一波显著的复兴浪潮，其驱动力主要来自应对气候变化的紧迫需求、保障能源安全的战略考量，以及数字经济（特别是人工智能与数据中心）爆发式增长带来的巨大电力需求。国际能源署预计，2025年全球核能发电量有望创下历史新高，目前有超过40个国家已制定计划建设或扩大核能利用。 根据国际原子能机构(IAEA)最新数据，截至2024年底，全球在31个国家和地区共运行417台核电机组，总装机容量达377GW。国际原子能机构(IAEA)预计，全球核电装机容量预计到2050年将达到561GW（低值预测）至992GW（高值预测），比2024年分别增加48.8%和163.1%。 1核电的复兴和需求：AIDC能耗成倍级增长和能源自主可控共同催生核电需求 •全球装机目标激进：相较于IAEA的预测，2026年1月世界协会WNA和《三倍核能宣言》的对2050年全球核电装机的容量更为乐观，分别为1146/1200GWe。 •2041-2045年为装机最高峰：WNA在首份《世界核电展望报告》（World Nuclear Outlook Report）中指出，要实现2050年核电装机目标，需逐步提升核电并网装机规模：2026~2030年需达到14.4GWe/年，2031~2035年增至22.3GWe/年，2036~2040年进一步提升至49.2GWe/年，2041~2045年达到51.6GWe/年，2046~2050年需攀升至65.3GWe/年。报告特别指出，2046~2050年间每年65.3GWe的装机需求，约为1980年代核电建设历史峰值速度的两倍。 •我国装机需求：2025年核电商运装机61GW，中国核能行业协会预计我国2030/2040年在运装机达到110/200GW。 数据来源：世界核协会（WNA),西南证券整理 1核电的复兴和需求：AIDC能耗成倍级增长和能源自主可控共同催生核电需求 1.2 AI数据中心爆发式增长促进电力需求增长，预计2030年美国数据中心全天候稳定电源缺口达到28GW AI服务器与传统服务器的能耗差异是数据中心电力需求加速增长的核心动因。随着ChatGPT等大模型应用的快速落地，AI数据中心（AIDC）作为算力承载的关键基础设施，正迎来爆发式增长。与传统数据中心相比，AI数据中心的功耗密度大幅跃升，单柜功率从传统的5-15kW飙升至50-100kW；AI服务器及AI聊天机器人查询的能耗也达传统服务器及谷歌搜索的10倍的能耗，能耗的激增加速了全球对电力的需求。 发电设施供给和AIDC对电力的需求严重错配。2025年7月7日，美国能源部（DOE）发布《资源充足性报告》（ResourceAdequacyReport），明确警示美国电网正面临紧急状况。针对人工智能领域的能源需求，报告特别强调，美国电网尚未做好应对人工智能产业能源需求的准备。具体数据显示，到2030年，美国需新增100GW的峰值电力供应，其中50GW将直接用于数据中心。然而，数据中心可在18个月内建成，为其配套的新增发电设施接入电网却需耗时3倍以上，基础设施建设严重滞后。报告同时指出，到2030年美国已宣布关闭的104GW电厂将由210GW新增发电设施替代，但其中仅有22GW为全天候可用的稳定、可靠、可调度电源。因此，我们预计到2030年，美国全天侯稳定电源缺口（GW)达到78GW,其中数据中心全天侯稳定电源缺口（GW)达到28GW。 数据来源：650 Group, Google, SemiAnalysis，西南证券整理 1核电的复兴和需求：AIDC能耗成倍级增长和能源自主可控共同催生核电需求 1.3核电因可全天持续供电以及SMR技术突破累计斩获约745亿美金订单 面对电力缺口，美国正在从源网荷多个维度寻求解决方案。燃气发电、核电、SOFC（固体氧化物燃料电池）、储能、电网设备升级等领域均迎来了重大发展机遇。比如甲骨文，英特尔均与Bloom Energy合作，采购其SOFC作为短期的备用电源，但在长期稳定的电源规划上，核电因：1）完美匹配AIDC的7×24小时用电需求；小型模块化核反应堆（SMR）的技术突破，在一众清洁能源中荣获最多科技巨头（谷歌、亚马逊、微软等）的长期供电协议。根据美国各公司项目的总投资额，我们假设每GW核电投资额约为50亿美金（受技术成熟，项目批次，选址等多条件影响，仅为假设），结合当前已签订的核电供电协议的规模初步测算，我们预计当前美国核电的投资额已达到745亿美金。 1核电的复兴和需求：AIDC能耗成倍级增长和能源自主可控共同催生核电需求 1.4能源自主可控的战略意义 各国的政策动向反映了可靠且具韧性的电力系统以及能源主权正变得日益关键这一趋势。美国特朗普政府于2025年5月签署了四项核能行政命令，旨在简化监管流程、促进先进反应堆部署，并设定了到2050年将核电产能提高三倍的目标。在中国，核电发展被纳入国家中长期战略，从"十四五"（2021-2025年）的"积极安全有序发展核电"的方针，到"十五五"（2026-2030年）的进一步提出加快建设新型能源体系，并将可控核聚变列为前瞻布局的未来产业。在欧洲，法国通过了《加速核能发展法案》，计划新建至少6座核反应堆，并研究增建8座的可能性，以延续其核电大国地位。此外，日本决定最大化利用核能，东南亚多国也启动了核电计划。 1核电的复兴和需求：AIDC能耗成倍级增长和能源自主可控共同催生核电需求 1.4.1中国核电的布局 受日本福岛核事故影响，我国于2011年全面暂停了新增核电项目的审批，进行全面的安全审视。我国政府在‘十四五’（2021-2025年）规划中对核电的表述发生显著变化，从以往的‘安全优先’升级为‘主动发展’。2021-2024年，我国政府审批的新核电单位数量呈现显著加速趋势。2025年4月，国务院一次性批复10台核电机组，创近15年上半年审批数量最高纪录。根据2025年10月28日发布的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十五个五年规划的建议》（简称《建议》），《建议》在前瞻布局未来产业部分指出，要“推动量子科技、生物制造、氢能和核聚变能、脑机接口、具身智能、第六代移动通信等成为新的经济增长点。 1核电的复兴和需求：AIDC能耗成倍级增长和能源自主可控共同催生核电需求 1.4.2美国核电的布局 2024年12月4日，美国《通胀削减法案》明确为先进核能项目提供30%投资税收抵免（ITC），并将SMR列为优先支持领域，有效降低项目投资回收周期。2025年5月23日，特朗普总统签署了三项行政命令，成为美国核能领域的重要发展里程碑。根据改革核管制委员会行政命令，美国的政策将寻求促进新核反应堆技术的更多部署，并将美国的核能产能从目前的约100吉瓦（100万千瓦）扩大到2050年的400吉瓦。根据改革和简化能源部国家实验室反应堆测试流程行政命令，要求能源部长创建试点计划，在国家实验室之外建造和运行至少3个反应堆，但需与能源部签订合同并由能源部负责，目标是在2026年7月4日前达到临界状态。根据重振核工业基础行政令，能源部将优先推动在2030年前将现有核反应堆的功率提升5,000兆瓦，并新建10座大型反应堆。 2核电能源和其他能源对比 2.1电源的分类和核电的占比 为了构建更灵活、绿色、安全的电力系统，全球主要经济体都开启了能源转型之路。一个灵活且清洁的新型电力系统需要基荷电源，腰荷电源以及调峰电源的相互配合。像核电、大型煤电等，其技术特点决定了它们启动过程缓慢（可能需要数十小时），但一旦稳定运行，其度电成本（燃料成本）非常低，发电也稳定，适合作为基荷电源满足24小时持续不断的基础用电需求。而启动迅速、调节速度快、能适应频繁启停的风电和光伏发电则可作为调峰能源应对短时、尖峰的用电需求（如早晚高峰）。因此，提升系统调峰能力是构建新型电力系统的关键举措之一。同时，核电作为稳定的基荷电源，其发展也在实现“双碳”目标、优化能源电力结构中发挥着重要作用。 2核电能源和其他能源对比 2.2核电的优势 各国转向核能，是因为它完美地解决了现代能源转型的两个核心难题：如何在1）提供全天稳定电力的同时实现2）深度脱碳。与同属基荷电源的煤电相比，核电全生命周期碳排放仅为煤电的1%左右，实现了深度脱碳；与依赖天气和储能的风电、光伏相比，核能可以24小时不间断发电。其容量系数（实际发电量占最大潜在发电量的比例）长期稳定在90%以上，这意味着它在超过90%的时间内都能满功率运行，这种极高的可靠性使核电成为电网理想的基荷电源。 2核电能源和其他能源对比 与同样备受科技巨头关注的固体氧化物燃料电池（SOFC）相比，核电的优势在于其作为基荷电源的不可替代性。尽管SOFC在部署速度、燃料灵活性和初始投资上具有明显优势，能快速满足数据中心的短期电力需求，但科技巨头仍战略性地布局核电，主要是对于能耗持续指数级增长的AI数据中心集群而言，SMR或大型核电站是保障其长期能源安全和成本可控的终极解决方案。选择核电，更像是在为未来的算力需求建设一座坚实的“能源基石”，而SOFC则是一项高效的“应急电源”或补充方案。 2核电能源和其他能源对比 2.3核电的劣势也正在迎来转机 近年来核能领域的创新，特别是SMR的发展，正解决传统核电投资大、建设周期长的痛点。SMR因其更高的安全性、模块化建造带来的更低成本以及部署灵活性（例如可直接为大型数据中心或工业园区供能），受到包括亚马逊、微软等科技巨头的青睐。伍德麦肯兹预计，到2050年，全球核电装机有望增长两倍以上，SMR装机规模有望占到全球核电总装机的30%。 3核能技术：最新的技术焦点集中在第四代核能系统和小型模块化反应堆（SMR） 3.1核电发电原理 核电是利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式。在核裂变过程中，快中子经慢化后变为慢中子，撞击原子核，发生受控的链式