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電力設備及新能源行業研究報告:銀河證券-電力設備及新能源行業核電深度研究報告之二:曙光已現,銳者當先-190823

行業名稱: 電力設備及新能源行業 股票代碼: 分享時間:2019-08-24 15:05:12
研報欄目: 行業分析 研報類型: (PDF) 研報作者: 周然
研報出處: 銀河證券 研報頁數: 38 頁 推薦評級: 推薦
研報大小: 3,883 KB 分享者: liuzuyi 我要報錯
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【研究報告內容摘要】

  核心觀點:
  雖然近年用電增速隨著GDP增長放緩而有所下移,但從人均用電量的角度來看,我國電力需求仍有較大提升空間。http://www.hibor.com.cn【慧博投研資訊】5G、泛在物聯網的推廣以及新能源車、智能家電的普及將進一步催生電力需求。http://www.hibor.com.cn(慧博投研資訊)憑借基荷電源屬性,且高效、穩定、環保,核電機組利用率常年維持高位,盈利水平得到保障。
  2018年至今我國有9台核電機組相繼投産,容量達到1117.4萬千瓦(總裝機達到4698.1萬千瓦)。機組密集投産,三代核電商運拉開帷幕。本輪投産機組多采用三代技術,順利運轉初步驗證了其安全性,爲規模化建設打下基礎。
  目前我國已經獲得核准的在建電站有10台機組,容量爲1110.8萬千瓦。在建機組的大部分設備已交貨,進入最後的安裝、調試階段。在建機組推進順利,兩大運營商增長可期。中國核電在建/商運的比例達23.9%,中廣核電力在建/商運的比例達25%。
  核電項目前期投入昂貴,導致折舊成本較高。因此,核電運營商具備現金流充沛的特點。作爲“現金牛”代表,水電龍頭長江電力的投資價值已經得到了市場的普遍認可。我們認爲核電運營商亦具備類債、逆周期等屬性,中長期配置價值優異。
  我國核電在2016-2018經曆了三年“零審批”階段,“十三五”規劃恐難以完成,後續機組開工需求迫切。根據國家能源局近期召開新聞發布會,2019年上半年山東榮成、福建漳州和廣東太平嶺核電項目已核准開工。核電已迎複蘇期,我們預計下半年項目開工進度有望加速。
  長周期設備商率先得益,短周期設備拐點將至。一般情況下,核電站得到能源局允許開展前期工作的批複後就可以啓動長周期設備的招標工作;在安全殼穹頂吊裝(FCD後24個月)前後,實現長周期設備的集中供貨;短周期設備招標相對滯後,一般與開工進度同步。
  “一帶一路”沿線中,有28個國家計劃發展核電,規劃機組126台總規模約1.5億千瓦。以三代機組平均造價1.6萬元/千瓦預估,市場總量約2.4萬億元。受政治、經濟、軍事等因素影響,中國核電企業在“一帶一路”所占的市場份額難以估計。但不可否認的是核電出海已成爲未來我國核事業發展的重要驅動力。擁有自主知識産權的“華龍一號”、CAP1400雙輪驅動。
  投資建議。綜上所述,我們認爲未來我國核電市場將迎來動態的、持續的釋放過程,假設每年推進6-8台機組,年均設備市場容量有望達到480-640億元。國內籌建項目充足,海外“走出去”進展順利。核電市場空間廣闊,對設備供應商的業績貢獻形成有力支撐。核島設備護城河深,毛利率豐厚;國企主導,細分領域民企活躍。另一方面,憑借裝機增長以及逆周期防禦屬性,核電運營商具備中長期配置價值。此外,我國乏燃料市場方興未艾,近看離堆貯存,遠看閉式循環。我國政府高度重視核廢料的妥善處置,相關産業政策的落地或將助力産業鏈的崛起。
  投資標的方面,我們推薦久立特材(002318.SZ)、江蘇神通(002438.SZ)、中國核電(601985.SH),建議關注應流股份(603308.SH)、中廣核電力(1816.HK)、中核科技(000777.SZ)、台海核電(002366.SZ)、紐威股份(603699.SH)、中國核建(601611.SH)等。
  風險提示
  1、全社會電力需求增速下滑過快的風險;
  2、核電審批項目、在建項目的推進情況不達預期的風險;
  3、核電三代機組尚未經過至少一個換料周期驗證的風險;
  4、核電三代技術造價過高、上網電價不及預期的風險。
  

【研究報告全文】

銀河證券-電力設備及新能源行業核電深度研究報告之二:曙光已現,銳者當先-190823

證券研究報告行業深度研究報告●電力設備及新能源行業2019年8月23日 核電深度研究報告之二: 曙光已現銳者當先核電推薦 維持評級核心觀點: 雖然近年用電增速隨著GDP增長放緩而有所下移,但從人均用電量的角度來看,我國電力需求仍有較大提升空間。

5G、泛在物聯網的推廣以及新能源車、智能家電的普及將進一步催生電力需求。

憑借基荷電源屬性,且高效、穩定、環保,核電機組利用率常年維持高位,盈利水平得到保障。

2018年至今我國有9台核電機組相繼投産,容量達到1117.4萬千瓦(總裝機達到4698.1萬千瓦)。

機組密集投産,三代核電商運拉開帷幕。

本輪投産機組多采用三代技術,順利運轉初步驗證了其安全性,爲規模化建設打下基礎。

目前我國已經獲得核准的在建電站有10台機組,容量爲1110.8萬千瓦。

在建機組的大部分設備已交貨,進入最後的安裝、調試階段。

在建機組推進順利,兩大運營商增長可期。

中國核電在建/商運的比例達23.9%,中廣核電力在建/商運的比例達25%。

核電項目前期投入昂貴,導致折舊成本較高。

因此,核電運營商具備現金流充沛的特點。

作爲“現金牛”代表,水電龍頭長江電力的投資價值已經得到了市場的普遍認可。

我們認爲核電運營商亦具備類債、逆周期等屬性,中長期配置價值優異。

我國核電在2016-2018經曆了三年“零審批”階段,“十三五”規劃恐難以完成,後續機組開工需求迫切。

根據國家能源局近期召開新聞發布會,2019年上半年山東榮成、福建漳州和廣東太平嶺核電項目已核准開工。

核電已迎複蘇期,我們預計下半年項目開工進度有望加速。

長周期設備商率先得益,短周期設備拐點將至。

一般情況下,核電站得到能源局允許開展前期工作的批複後就可以啓動長周期設備的招標工作;在安全殼穹頂吊裝(FCD後24個月)前後,實現長周期設備的集中供貨;短周期設備招標相對滯後,一般與開工進度同步。

“一帶一路”沿線中,有28個國家計劃發展核電,規劃機組126台總規模約1.5億千瓦。

以三代機組平均造價1.6萬元/千瓦預估,市場總量約2.4萬億元。

受政治、經濟、軍事等因素影響,中國核電企業在“一帶一路”所占的市場份額難以估計。

但不可否認的是核電出海已成爲未來我國核事業發展的重要驅動力。

擁有自主知識産權的“華龍一號”、CAP1400雙輪驅動。

投資建議。

綜上所述,我們認爲未來我國核電市場將迎來動態的、持續的釋放過程,假設每年推進6-8台機組,年均設備市場容量有望達到480-640億元。

國內籌建項目充足,海外“走出去”進展順利。

核電市場空間廣闊,對設備供應商的業績貢獻形成有力支撐。

核島設備護城河深,毛利率豐厚;國企主導,細分領域民企活躍。

另一方面,憑借裝機增長以及逆周期防禦屬性,核電運營商具備中長期配置價值。

此外,我國乏燃料市場方興未艾,近看離堆貯存,遠看閉式循環。

我國政府高度重視核廢料的妥善處置,相關産業政策的落地或將助力産業鏈的崛起。

投資標的方面,我們推薦久立特材(002318.SZ)、江蘇神通(002438.SZ)、中國核電(601985.SH),建議關注應流股份(603308.SH)、中廣核電力(1816.HK)、中核科技(000777.SZ)、台海核電(002366.SZ)、紐威股份(603699.SH)、中國核建(601611.SH)等。

分析師周然:(8610)66568494 :zhouran@chinastock.com.cn 執業證書編號:S0130514020001 特別鳴謝趙騰輝:zhaotenghui_yj@chinastock.com.cn 核電指數相對上證指數表現圖 0 2,000 4,000 6,000 8,000 10,000 12,000 14,000 16,000 18,000 20,000 -20% -15% -10% -5% 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 18-0818-0918-1018-1118-1219-0119-0219-0319-0419-0519-0619-07成交金額中證核電上證指數資料來源:wind,中國銀河證券研究院相關研究1、【銀河電新周然團隊】新能源行業_核電深度研究報告之一_技術篇_技術更新叠代,安全極致優化_190805 2、【銀河電新周然】行業點評報告_項目陸續核准開工,行業已迎複蘇期_190728 3、【銀河電新周然】新能源行業_核電專題暨2019年中期策略會PPT 22183517/36139/2019082413:50行業深度研究報告/電力設備新能源行業。

目錄一、需求仍存空間,核電優勢明顯...................................................................................................................................1 (一)相對優勢顯著,占比提升空間大............................................................................................................................1 (二)産業鏈脈絡清晰,核島龐雜精密............................................................................................................................1 (三)細分領域龍頭受關注度高........................................................................................................................................2 二、核電重啓,景氣上行..................................................................................................................................................3 (一)密集投産利好核電運營商........................................................................................................................................3 (二)核准開工推動設備招標提速....................................................................................................................................5 (三)“走出去”提升國際影響力....................................................................................................................................6 三、核電設備商率先受益..................................................................................................................................................9 (一)核級設備護城河深、利潤率高................................................................................................................................9 (二)國企主導,民企活躍..............................................................................................................................................11 1、壓力容器............................................................................................................................................................11 2、主管道................................................................................................................................................................12 3、蒸汽發生器........................................................................................................................................................13 4、閥門....................................................................................................................................................................15 5、主泵....................................................................................................................................................................16 6、堆內構件............................................................................................................................................................17 7、控制棒驅動機構................................................................................................................................................19 四、乏燃料處理市場方興未艾........................................................................................................................................21 (一)核燃料對外依存度高..............................................................................................................................................21 (二)乏燃料市場處于早期發展階段..............................................................................................................................22 (三)近看離堆貯存,遠看閉式循環..............................................................................................................................23 五、投資建議....................................................................................................................................................................26 六、風險提示....................................................................................................................................................................27 附錄....................................................................................................................................................................................28 22183517/36139/2019082413:50行業深度研究報告/電力設備新能源行業。

1 一、需求仍存空間,核電優勢明顯(一)相對優勢顯著,占比提升空間大人均用電量偏低,電力需求仍有提升空間。

近年來隨著GDP增長放緩,我國用電增速下移。

但從人均用電量的角度來看,受到經濟發展階段的影響,我國2017年僅達到4537.6度/人,遠低于美國(11875.7)、韓國(10061.6)、法國(7155.5)等發達國家。

5G、泛在物聯網的推廣以及新能源車、智能家電的普及將進一步催生電力需求。

中遠期看,我國電力需求仍有較大提升空間。

圖1:我國全社會用電量及增速0% 2% 4% 6% 8% 10% 12% 14% 16% 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000全社會用電量用電增速(億千瓦時)資料來源:國家統計局,中國銀河證券研究院圖2:2017年全球各國人均用電量對比0 2000 4000 6000 8000 10000 12000美國韓國法國日本俄羅斯意大利中國巴西(千瓦時/人)資料來源:BP,wind,中國銀河證券研究院核電利用率維持高位,遠優于其他能源。

核電具備基荷電源屬性,高效、穩定、環保。

近5年我國核電機組平均利用小時數高達7305小時。

BP數據顯示,2017年我國一次能源消費中核電占比僅爲1.8%,與世界平均水平4.4%仍存較大提升空間。

圖3:我國各發電類型機組利用率對比情況0 1200 2400 3600 4800 6000 7200 8400 20142015201620172018 7787 7403 704271087184 4706 4364416542094361 35533590362135793613 1900172417421948 2095 12351225122210251115 核電火電水電風電光伏資料來源:中國電力企業聯合會,中國銀河證券研究院圖4:2017年全球及中國一次能源消費中各類型占比情況60.4% 19.4%8.4% 6.6% 3.4% 1.8% 27.6% 34.2% 6.8% 23.4%3.6% 4.4% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70%煤炭石油水電天然氣可再生能源核電中國世界資料來源:《BP世界能源統計年鑒2018》,中國銀河證券研究院(二)産業鏈脈絡清晰,核島龐雜精密核電産業鏈按照上中下遊來劃分,可分爲上遊鈾礦開采加工、燃料元件制造及核燃料循環,22183517/36139/2019082413:50行業深度研究報告/電力設備新能源行業。

2 中遊設備制造,下遊核電站設計、土建、安裝、調試及運營。

圖5:核電産業鏈梳理上遊鈾礦開采、加工燃料元件制造中遊核島反應堆壓力容器主管道及熱交換器蒸汽發生器主冷卻劑泵堆內構件控制棒驅動機構穩壓器鋼制安全殼堆芯補水箱常規島汽輪機發電機汽水分離再熱器閥門冷凝器及管道高低壓加熱器除氧器輔助設備數字化控制系統暖通系統空冷設備裝卸料機下遊核電站設計、土建、安裝、調試、運營資料來源:《能源雜志》,中國銀河證券研究院(三)細分領域龍頭受關注度高源于安全性考量,核電産業鏈上遊、下遊基本由國企壟斷;中遊設備制造環節精細多樣、技術壁壘高、附加值大,由國企主導,細分領域民企活躍,市場關注度高。

圖6:核電産業鏈相關標的上遊原料中遊設備下遊建設運營中鋼國際(000928.SZ)方大炭素(600516.SH)寶钛股份(600456.SH)蘭太實業(600328.SH)東方锆業(002167.SZ)西部材料(002149.SZ)光大嘉寶(600622.SH)韶能股份(000601.SZ)瀚葉股份(600226.SH)國核寶钛锆業晶安高科核工業北京化工冶金研究院東方電氣(600875.SH)上海電氣(601727.SH)海陸重工(002255.SZ)核島設備中國核電工程深圳中廣核工程設計國核電力院上海核工院中國核動力研究設計院土建、安裝、調試中國核建(601611.SH)中國建築(601668.SH)中國能建投資(3996.HK)中國核電工程中廣核工程核電站設計核電站運營中國核電(601985.SH)中廣核電力(1816.HK)華能國際(600011.SH)浙能電力(600023.SH)申能股份(600642.SH)大唐發電(601991.SH)江蘇國信(002608.SZ)國家電力投資集團中廣核礦業(1164.HK) 中廣核電力(1816.HK)中核國際(2302.HK)中廣核技(000881.SZ)遠達環保(600292.SH)應流股份(603380.SH)台海核電(002366.SZ)通裕重工(300185.SZ)吉鑫科技(601218.SH)海龍核科(832026.OC)浙富控股(002266.SZ)中核集團中廣核集團安泰核原中國核燃料主泵東方電氣(600875.SH)上海電氣(601727.SH)哈爾濱電氣(1133.HK)湘電股份(600416.SH)應流股份(603380.SH)沈鼓集團控制棒驅動機構東方電氣(600875.SH)上海電氣(601727.SH)中國一重(601106.SH)湘電股份(600416.SH)浙富控股(002266.SZ)蒸汽發生器東方電氣(600875.SH)上海電氣(601727.SH) 哈爾濱電氣(1133.HK)中國一重(601106.SH)久立特材(002318.SZ)江蘇寶銀壓力容器東方電氣(600875.SH)上海電氣(601727.SH)哈爾濱電氣(1133.HK)中國一重(601106.SH)海陸重工(002255.SZ)科新機電(300092.SZ)二重重裝穩壓器東方電氣(600875.SH)上海電氣(601727.SH)哈爾濱電氣(1133.HK)中國一重(601106.SH主管道東方電氣(600875.SH)台海核電(002366.SZ)渤海重工二重重裝中國一重(601106.SH)中國重工(601989.SH)吉林中意上海電氣(601727.SH) 鋼研高納(300034.SZ)重慶機電(2722.HK)大西洋(600558.SH)光大嘉寶(600622.SH)亞太科技(002540.SZ)中飛股份(300489.SZ)光大嘉寶(600622.SH)沃爾核材(002130.SZ)台海核電(002366.SZ)久立特材(002315.SZ)納川股份(300198.SZ)群興玩具(002575.SZ)奧特迅(002227.SZ)ST撫鋼(600399.SH)沈鼓集團大連深藍三洲核能上海高泰稀貴金屬其他東方電氣(600875.SH)上海電氣(601727.SH)哈爾濱電氣(1133.HK)中核科技(000777.SZ)天沃科技(002564.SZ)蘭石重裝(603169.SH)寶钛股份(600456.SH)佳電股份(000922.SZ)沃爾核材(002130.SZ)科泰電源(300153.SZ)應流股份(603380.SH)江蘇神通(002438.SZ)紐威股份(603699.SH)沈鼓集團上海閥門廠上海良工大連大高常規島設備中國船舶(600150.SH)上海電氣(601727.SH)哈空調(600202.SH)自儀股份(600848.HK)大連重工(002204.SZ)冰輪環境(000811.SZ)南風股份(300004.SZ)丹甫股份(002366.SZ)盾安環境(002011.SZ)臥龍電氣(600580.SH)海陸重工(002255.SZ)浙富控股(002266.SZ)盈峰環境(000967.SZ)輔助設備核燃料及循環碳素及金屬堆內構件資料來源:中國銀河證券研究院 22183517/36139/2019082413:50行業深度研究報告/電力設備新能源行業。

3 二、核電重啓,景氣上行 (一)密集投産利好核電運營商機組密集投産,三代核電商運拉開帷幕。

2018年至今,有9台機組相繼投産,容量達到1117.4萬千瓦(總裝機達到4698.1萬千瓦),其中包括AP1000全球首堆三門核電站1號機組。

本輪投産機組多采用三代技術,順利運轉初步驗證了其安全性,爲規模化建設打下基礎。

表1:2018年起我國新投産機組(截至2019年7月31日) 核電站地區機組型號技術裝機容量(萬千瓦) 主運營商開工時間商運時間海陽山東1# AP1000三代125國電投2009年9月24日2018年10月22日2# AP1000三代125國電投2010年6月20日2019年1月9日田灣二期江蘇3# VVER-1000二代112.6中核2012年12月27日2018年2月15日4# VVER-1000二代112.6中核2013年9月27日2018年12月22日三門浙江1# AP1000三代125中核2009年3月29日2018年9月21日2# AP1000三代125中核2009年12月17日2018年11月15日台山一期山東1# EPR三代175中廣核2009年11月18日2018年12月13日陽江一期廣東5# ACPR1000三代108.6中廣核2013年9月18日2018年7月12日6# ACPR1000三代108.6中廣核2013年12月13日2019年7月24日資料來源:中國核電信息網,中國銀河證券研究院在建機組推進順利。

目前我國已經獲得核准的在建電站有10台機組,容量爲1110.8萬千瓦,其中7台三代,2台二代加,1台四代。

在建機組的大部分設備已交貨,進入最後的安裝、調試階段。

表2:目前我國在建核電站(截至2019年7月31日) 核電站地區機組型號技術裝機容量(萬千瓦) 主運營商狀態開工時間預計投産台山一期廣東2# EPR三代175中廣核並網2010年4月15日2019 石島灣山東1# HTR-PM四代20華能安裝2012年12月9日2019 田灣三期江蘇5# M310二代加111.8中核調試2015年12月27日2020 田灣三期江蘇6# M310二代加111.8中核調試2016年10月29日2021 福清二期福建5#華龍一號三代116.1中核安裝2015年5月7日2020 福清二期福建6#華龍一號三代116.1中核安裝2015年12月22日2021 紅沿河二期遼甯5# ACPR1000三代111.9中廣核調試2015年3月29日2021 紅沿河二期遼甯6# ACPR1000三代111.9中廣核安裝2015年7月24日2021 防城港二期廣西3#華龍一號三代118中廣核安裝2015年12月23日2022 防城港二期廣西4#華龍一號三代118中廣核安裝2016年12月23日2022 資料來源:中國核電信息網,中國銀河證券研究院兩大運營商增長可期。

目前中國核電商運機組21台,裝機容量1909.2萬千瓦,在建4台,容量448.2萬千瓦,在建/商運的比例達23.9%。

中廣核電力商運機組23台,裝機容量22183517/36139/2019082413:50行業深度研究報告/電力設備新能源行業。

4 2538.9萬千瓦,在建5台,容量611萬千瓦,在建/商運的比例達25%。

圖7:兩大運營商裝機情況對比(截止2019年7月31日) 0 400 800 1,200 1,600 2,000 2,400 2,800中國核電中廣核電力商運在建(萬千瓦)資料來源:中國核電信息網,中國銀河證券研究院剛性成本模式,“現金牛”屬性突出。

核電項目前期投入昂貴,導致折舊成本較高。

一般而言,項目投産後,折舊在運營商的營業成本中占比接近40%,而火電僅達15%左右。

因此,核電運營商具備現金流充沛的特點。

以中國核電(601985.SH)爲例,2013-2018年公司經營活動現金淨流量與歸屬淨利潤的比例在150%-300%之間波動。

圖8:2018年中國核電營業成本占比情況40.6% 22.9% 10.1% 14.9% 11.6%折舊原材料人工維修其他資料來源:公司公告,中國銀河證券研究院圖9:2018年華能國際營業成本占比情況12.8% 67.2% 7.5% 2.8% 9.7%折舊原材料人工維修其他資料來源:公司公告,中國銀河證券研究院圖10:曆年來中國核電的銷售商品提供勞務收到的現金108% 110% 112% 114% 116% 118% 120% 0 100 200 300 400 500 201320142015201620172018銷售商品提供勞務收到的現金銷售商品和勞務收到現金/營業收入(億元)資料來源:公司公告,中國銀河證券研究院圖11:曆年來中國核電的經營活動淨流量170% 190% 210% 230% 250% 270% 290% 0 50 100 150 200 250 201320142015201620172018經營活動現金淨流量經營活動現金淨流量/淨利潤(億元)資料來源:公司公告,中國銀河證券研究院作爲“現金牛”代表,水電龍頭長江電力的投資價值已經得到了市場的普遍認可。

通過股22183517/36139/2019082413:50行業深度研究報告/電力設備新能源行業。

5 價複盤,我們總結出獲得超額收益的四大驅動因素:1)裝機增長預期;2)逆周期特性:下行周期時,運營屬性穩定、股息率高;3)投資偏好變化,包括投資者結構變化(外資占比);4)類債屬性:利率下行時,無風險收益率降低,相對配置價值提升,同時財務費用減少,業績增長。

核電運營商亦具備長江電力的以上特性,中長期配置價值優異。

圖12:長江電力股價複盤-200% -100% 0% 100% 200% 300% 400% 500% 600% -100% 0% 100% 200% 300% 400% 500% 600% 700% 800% 03-1104-1105-1106-1107-1108-1109-1110-1111-1112-1113-1114-1115-1116-1117-1118-11超額收益(右軸)長江電力(左軸)滬深300(左軸)(1)擬收購三峽機組,裝機預期增長。

(2)大盤下行,公司“逆周期”屬性強。

擬收購三峽機組18*70萬千瓦,停牌;停牌期間大盤下跌。

(1)“改革牛”開啓,市場對收購溪洛渡和向家壩電站有預期,裝機預期增長。

(2)2015年6月,公司謀劃收購事項停牌,停牌期間大盤下跌。

(1)大盤弱勢震蕩,公司“逆周期”屬性強。

(2)市場對公司資産的稀缺性逐漸認可,外資流入推動估值重塑。

(3)高比例分紅導致較高的股息率,具備了類債屬性。

(4)利率中樞下行時,無風險收益率降低會導致公司相對配置價值提升,同時降低財務費用,帶來估值和業績雙升。

(1)擬收購三峽地下電站3*70萬千瓦,裝機預期增長。

(2)逐步完成三峽全部發電機組資産收購。

資料來源:wind,中國銀河證券研究院(二)核准開工推動設備招標提速根據國家能源局規劃,到2020年我國將實現5800萬千瓦投運、3000萬千瓦在建的目標。

核電在2016-2018經曆三年“零審批”階段,“十三五”規劃恐難以完成,後續機組開工需求迫切。

圖13:我國曆年核准、開工及投入商運的核電機組數量(截至2019年7月31日) 4 0 4 14 66 0 3 00 8 000 6 1 3 1 6 9 10 0 4 3 0 7 11 000 3 2 00 22 0 2 5 6 7 2 7 2 0 2 4 6 8 10 12 14 200520062007200820092010201120122013201420152016201720182019核准開工商運資料來源:中國核能行業協會,中國銀河證券研究院22183517/36139/2019082413:50行業深度研究報告/電力設備新能源行業。

6 2019年7月25日,國家能源局召開新聞發布會,分析上半年能源形勢,明確山東榮成、福建漳州和廣東太平嶺核電項目已核准開工。

2019年7月26日,中國核電發布公告稱,漳州核電已獲准正在進行施工前准備工作。

2019年核電已迎複蘇期,我們預計下半年項目開工進度有望加速,今年國內市場有望核准開工6-8台機組。

表3:我國主要籌建核電站核電站地區機組型號技術裝機容量(萬千瓦) 主運營商預計開工石島灣三代山東#1 CAP1400三代153.4華能2019 石島灣三代山東#2 CAP1400三代153.4華能2019 漳州一期福建#1 HPR1000三代100中核2019 漳州一期福建#2 HPR1000三代100中核2019 太平嶺一期廣東#1 HPR1000三代100中廣核2019 太平嶺一期廣東#2 HPR1000三代100中廣核2019 徐大堡一期遼甯#1 AP1000三代120中核2020 徐大堡一期遼甯#2 AP1000三代120中核2020 徐大堡二期遼甯#3 VVER-1200三代120中核2021 徐大堡二期遼甯#4 VVER-1200三代120中核2022 資料來源:中國核電信息網,中國銀河證券研究院長周期設備商率先得益,短周期設備拐點將至。

按照生産時間是否大于一年,核電設備可劃分爲長周期和短周期設備。

前者包括核島和常規島(除閥門)的主要設備,後者包括閥門、锆管、暖通系統、儀控系統等。

一般情況下,核電站得到能源局允許開展前期工作的批複後就可以啓動長周期設備的招標工作;在安全殼穹頂吊裝(FCD後24個月)前後,實現長周期設備的集中供貨;短周期設備招標相對滯後,一般與開工進度同步。

圖14:核電站設備供應周期運行測試長周期設備招標常規島長周期設備交貨短周期設備交貨設備安裝土建招標下單核島長周期設備交貨短周期設備招標-18個月核電站新開工(FCD) 24個月48個月60個月資料來源:中核集團,中國銀河證券研究院(三)“走出去”提升國際影響力“一帶一路”延伸新觸角。

根據中廣核統計,“一帶一路”沿線中,有28個國家計劃發展核電,規劃機組126台總規模約1.5億千瓦。

以三代機組平均造價1.6萬元/千瓦預估,市場總量約2.4萬億元。

受政治、經濟、軍事等因素影響,中國核電企業在“一帶一路”所占的市場份額難以估計。

但不可否認的是,核電出海已成爲未來我國核事業發展的重要驅動力。

目前,22183517/36139/2019082413:50行業深度研究報告/電力設備新能源行業。

7 我國主要核電集團均參與了核電“走出去”戰略,積極開拓海外市場。

“華龍一號”、CAP1400雙輪驅動。

核電出口的必要條件是擁有自主知識産權。

在三代核電主流堆型中,AP1000技術屬于美國西屋公司所有;“華龍一號”是由中核與中廣核自主研發;雖然CAP1400是在AP1000基礎上升級改進的,但已突破135萬千瓦等級上限,也擁有了自主知識産權。

圖15:我國核電“走出去”項目全球布局情況2 1 3 5 4阿根廷阿圖查1台開工,1台籌建土耳其和西屋合作,4台籌建英國布拉德維爾2台籌建;欣克利角2台在建;塞茲維亞2台籌建巴基斯坦恰瑪希4台商運,1台籌建;卡拉奇2台在建羅馬尼亞列入羅能源戰略規劃6蘇丹簽署框架協議,籌建1台資料來源:國家核安全局,中國銀河證券研究院中國核電集團“走出去”進展順利。

中核集團已與阿根廷、英國、巴基斯坦等近20個國家達成了合作意向:2017年5月,與阿根廷核電公司簽署了關于阿圖查核電站3號、4號機組的總合同;2017年11月,和巴基斯坦原子能委員會簽署恰希瑪5號機組商務合同;2019年6月,完成了在巴基斯坦境內的首個境外“華龍一號”核反應堆外部安全殼穹頂的建造工作,卡拉奇項目計劃于2020年底完工。

中廣核集團覆蓋範圍更廣。

中廣核集團與捷克能源集團簽訂協議,將在核能領域展開合作;與羅馬尼亞國家核電公司簽署了切爾納諾德核電三號、四號機組全壽命期框架協議;和法國電力集團將共同投資興建的英國欣克利角核電項目。

此外,中廣核集團還與合作夥伴一起開拓了歐洲、中亞、東南亞的核能市場。

表4:我國核電“走出去”項目國家機組堆型投資額公司中方狀態巴基斯坦恰希瑪1-4號CNP-30023.7億美元中核商運,中國提供了82%約19億美元的貸款,總承包模式恰希瑪5號華龍一號-中核籌建,簽署商務合同卡拉奇2、3號華龍一號96億美元中核在建,中國提供了65億美元的貸款,總承包模式羅馬尼亞切爾納沃德3、4號Candu 672億歐元中廣核列入羅能源戰略規劃。

中方控股電站運營公司並負責工程總包,但關鍵設備仍由加拿大方面提供阿根廷阿圖查3號Candu 660億美元中核規劃中,中方提供50億美元貸款,阿根廷核電公司將包攬總設計、在22183517/36139/2019082413:50行業深度研究報告/電力設備新能源行業。

8 建,工程設計、工程施工以及70%的設備供應,項目總體參與份額62%,中方參與份額38% 阿圖查4號華龍一號90億美元中核規劃中,中方提供76.5億美元貸款,提供反應堆技術並進行核電站整體設計,阿根廷核電公司的目標是國産化率50% 英國布拉德維爾B 華龍一號-中廣核籌建,主導開發,66.5%股份,實現華龍一號的技術出口欣克利角CEPR 180億英鎊中廣核在建,出資60億英鎊,33.5%股份,僅爲財務投資者塞茲韋爾CEPR 180億英鎊中廣核籌建,出資占20%股份,僅爲財務投資者土耳其- AP1000 -國電投和西屋合作,4台機組中預計有2台AP1000和2台CAP1400 CAP1400 蘇丹- - -中核簽署框架協議肯尼亞-華龍一號-中廣核簽署諒解備忘錄,核電項目推遲實施南非- CAP1400 -國電投籌建資料來源:國家核安全局,中國銀河證券研究院22183517/36139/2019082413:50行業深度研究報告/電力設備新能源行業。

9 三、核電設備商率先受益(一)核級設備護城河深、利潤率高我國核電站主要由三大系統構成:核島、常規島及輔助系統。

核島是整個核電站的核心,負責將核能轉化爲熱能,是核電站所有設備中工藝最複雜、投入成本最高的部分。

常規島利用蒸汽推動汽輪機帶動發動機發電。

輔助系統(BOP)主要包括數字化控制系統、暖通系統,保障核電站平穩運行。

圖16:壓水堆核電站構造圖資料來源:中國廣核招股說明書,中國銀河證券研究院一般而言,核電站投資中設備、基建和其他投資的比例分別爲50%、40%和10%,設備投資占比近半成。

以三代機組平均造價1.6萬元/千瓦測算,每台百萬級核電機組總投資額約160億元,其中設備投資約80億元。

我們認爲,未來核電市場將迎來動態的、持續的釋放過程,假設每年推進6-8台機組,年均設備市場容量有望達到480-640億元。

圖17:核電總投資成本分布50% 40% 10%設備基建其他資料來源:中國核電,中國核電信息網,中國銀河證券研究院圖18:核電設備投資成本分布58% 22% 20%核島常規島BOP資料來源:中國核電,中國核電信息網,中國銀河證券研究院22183517/36139/2019082413:50行業深度研究報告/電力設備新能源行業。

10 圖19:核島組成部件投資占比23% 20% 17% 12% 8% 6% 4% 3%3% 2% 2%壓力容器主管道及熱交換器蒸汽發生器核級閥門冷卻主泵堆內構件控制棒驅動機構核燃料傳送機構核級線纜穩壓器安注箱和硼注箱資料來源:中國核電,中國核電信息網,中國銀河證券研究院圖20:常規島組成部件投資占比40% 24% 18% 12%6%泵、閥門、管道、冷凝器汽輪機發電機汽水分離再熱器其他資料來源:中國核電,中國核電信息網,中國銀河證券研究院表5:核電設備細分市場容量(假設每年推進6-8台機組) 分類設備占比市場容量(億元) 核島壓力容器13.34% 64.03-85.38 主管道及熱交換器11.60% 55.68-74.24 蒸汽發生器9.86% 47.33-63.10 核級閥門6.96% 33.41-44.54 冷卻主泵4.64% 22.27-29.70 堆內構件3.48% 16.70-22.27 控制棒驅動機構2.32% 11.14-14.85 核燃料傳送機構1.74% 8.35-11.14 核級線纜1.74% 8.35-11.14 穩壓器1.16% 5.57-7.42 安注箱和硼注箱1.16% 5.57-7.42 常規島泵、閥門、管道、冷凝器8.80% 42.24-56.32 汽輪機5.28% 25.34-33.79 發電機3.96% 19.01-25.34 汽水分離再熱器2.64% 12.67-16.90 其他1.32% 6.34-8.45 BOP 20.00% 96.00-128.00 合計100.00% 480-640 資料來源:中國核電,中國核電信息網,中國銀河證券研究院核級設備護城河深:1)技術方面,核級設備需要耐輻射、耐高溫,對安全性、可靠性的要求高;2)資質方面,企業生産核級設備需要獲得民用核電的設計制造資質,其中核一級、二級資質獲取難度更大;3)資金方面,核級設備的供貨周期較長,對企業現金流造成壓力。

核島設備毛利率豐厚。

總體來看,由于技術壁壘高,核島設備毛利率豐厚,核心關鍵設備的毛利率可以超過45%,其中主管道和堆內組件的毛利率分別可達到60%、50%左右。

而常規島設備由于技術壁壘相對較低,競爭較激烈,毛利率一般在10%左右。

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11 圖21:核電産業鏈不同環節毛利率對比0% 8% 16% 24% 32% 40% 48% 56%資料來源:前瞻産業研究院,中國銀河證券研究院圖22:核島設備毛利率對比0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70%控制棒驅動機構壓力容器蒸汽發生器用U型管閥門主泵堆內構件主管道資料來源:公司公告,中國銀河證券研究院(二)國企主導,民企活躍核電主設備國企主導,細分領域民企活躍。

核電主設備技術壁壘高、建設周期長、投入大,市場主要被東方電氣、上海電氣、哈電集團和中國一重等大型國企壟斷。

在大型鑄鍛件和關鍵零部件等細分行業,憑借雄厚的研發實力、有效的激勵機制和靈活經營,優秀民營企業積極參與,成功進駐部分主設備制造領域,譬如生産主管道的台海核電、蒸汽發生器用U型管的久立特材、核級蝶閥及球閥的江蘇神通、控制棒驅動機構的浙富控股等。

1、壓力容器重要安全屏障,無法更換。

反應堆容器(反應堆壓力殼)是指安置核反應堆的密閉容器, 承受反應堆的巨大運行壓力。

容器內部主要包含由核燃料元件等組成的放射性活性區以及高溫高壓的反應堆冷卻劑。

壓力容器是冷卻劑的主要壓力邊界,也是防止放射性裂變産物逸出的第二道屏障。

它是核電站無法更換的關鍵主設備之一,承擔著極其重要的安全屏障作用。

圖23:AP1000壓力容器示意圖資料來源:《第三代核電AP1000反應堆壓力容器焊接技術解析》,中國銀河證券研究院22183517/36139/2019082413:50行業深度研究報告/電力設備新能源行業。

12 重型鍛件質量標准嚴苛。

以AP1000爲例,壓力容器由13個大鍛件組焊而成,包含整體頂蓋、上筒體、下筒體、過渡段、底封頭、4個進口接管、2個出口接管以及2個直接安注接管。

AP1000反應堆壓力容器的上封頭和頂蓋法蘭爲一體化鍛造,其難度在于大尺寸鍛件生産。

堆芯區鍛件斷裂韌性需要滿足堆芯60年設計壽命的嚴苛要求。

中國一重自主研發了我國首台完全擁有自主知識産權的百萬千瓦級核反應堆壓力容器制造技術,掌握了二代加和三代核電大型鑄鍛件和設備制造技術。

公司爲中核集團提供了包括巴基斯坦恰希瑪、福建福清、浙江秦山等核電站的反應堆壓力容器;與中廣核集團的合作始于2006年的紅沿河1號機組,先後爲其提供了多台百萬千瓦級反應堆壓力容器。

中國一重在核反應堆壓力容器制造領域占有絕對優勢,實現了自主化和批量化的先進制造。

表6:國內壓力容器市場競爭格局公司應用核電站中國一重漳州1/2#、海陽3/4#、三門2#、福清1/2/3/4/5/6#、秦山二期4#、防城港3/4#、陽江1/2/3/4#、方家山1/2#、甯德3/4#、紅沿河1#、彭澤1/2#、桃花江、巴基斯坦恰希瑪上海電氣紅沿河5/6#、三門3/4#、海陽2#、華能石島灣1#、秦山三期1/2#、甯德2#、昌江1/2/3/4# 東方電氣廉江1#、台山2#、嶺澳3/4#、甯德1#、紅沿河2/3/4#、防城港1/2# 法瑪通(法國)大亞灣1/2#、嶺澳1/2# 鬥山重工(韓國)三門1#、海陽1#、秦山二期3# 資料來源:北極星電力網,公司官網,中國銀河證券研究院2、主管道高標准一體化鑄造,技術難度大。

核島一回路主管道是連接反應堆一次冷卻劑系統主要設備的管道,由直管段、彎頭和主管道上的接管組成。

反應堆至蒸汽發生器之間的管道稱爲熱段,蒸汽發生器至主泵之間的稱爲過渡段,主泵至反應堆之間的稱爲冷段。

主管道是包容反應堆冷卻劑重要的壓力邊界,屬于核安全一級、抗震I類設備。

主管道的制造難度高:1)高壓高輻射工作環境對管件性能提出高要求;2)三代機組要求將結構複雜的主管道一體化鑄造,以減少焊縫處的管道腐蝕,相對于二代加的分段鑄造,制造難度再上台階。

圖24:三代核電站主管道示意圖資料來源:《CN104252884A_核電站一回路主管道安裝方法》,中國銀河證券研究院22183517/36139/2019082413:50行業深度研究報告/電力設備新能源行業。

13 台海核電頭角峥嵘。

目前國內的核電主管道供應商主要有台海核電、二重重裝、渤船重工、吉林中意、東方電氣、三洲核能等。

其中,台海核電已經取得了二代主管道生産所需的全部制造許可和三代主管道及泵閥鑄件的制造許可,先後研發二代加主管道奧氏體鑄鋼材料、三代主管道RCC-M,掌握了三代主管道全流程制造技術,涵蓋華龍一號、AP1000、CAP1400等國內主流技術路線。

表7:國內主管道市場競爭情況公司應用核電站台海核電福清5#、昌江1/2/3/4#、甯德5/6#、徐大堡1#、漳州1/2#、田灣5/6/7/8#、陽江1/2/3/4#、方家山1/2#、甯德1/2/3/4/5/6#、防城港1/2/3#、巴基斯坦卡拉奇2# 三洲核能嶺澳1/2/3/4#、福清1/2/3/4#、紅沿河1/2/3/4# 渤船重工三門1#、三門2#(分包給台海核電)、海陽2#(分包給台海核電)、徐大堡2#(分包給台海核電) 吉林中意陸豐2#(分包給台海核電)、石島灣2#(分包給台海核電) 二重重裝福清6#,海陽1/3#,陸豐1#,廉江1#、石島灣1# 東方電氣大亞灣1/2#、秦山一期1#、秦山二期1/2/3/4#、秦山三期1/2#、田灣1/2/3/4# 資料來源:北極星電力網,公司官網,中國銀河證券研究院3、蒸汽發生器連接一二回路的核心樞紐。

核電站的內部通常包含一回路系統和二回路系統,核燃料在反應堆內發生裂變而産生大量熱能,高溫高壓的一回路冷卻水把熱能帶出反應堆,並在蒸汽發生器內把熱量傳給二回路的水,使它們變成蒸汽推動汽輪機帶動發電機發電。

其中,蒸汽發生器與核島一回路中的壓力容器相連,通過其中的U型管將熱量傳遞給二回路。

因此,具有放射性的一回路液體被蒸汽發生器隔離,使得二回路蒸汽不帶放射性,構成了一道防護屏障。

圖25:蒸汽發生器在核電機組中的作用資料來源:北極星電力網,中國銀河證券研究院結構、性能要求極高。

U型管是蒸汽發生器中的核心部件,兼具傳熱和隔離的作用,對其技術要求極高:1)結構上爲提高傳熱效率,要求U型管外徑較窄(17.48mm)、管壁較薄(1.01mm);2)惡劣工況對抗壓、抗震、抗輻射能力提出高要求;3)穩定工作60年。

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14 圖26:蒸汽發生器U型管示意圖資料來源:上海市經濟和科技信息化委員會,中國銀河證券研究院核電用U型管長期依賴進口。

U型管經曆了四個階段的技術叠代,目前Inconel 690憑借高強度、高抗腐蝕、易加工成爲主流選擇。

U型管的技術門檻極高,基本被法國的Valinox、日本的Sumitomo和瑞典的Sandrik三家公司壟斷。

圖27:蒸汽發生器U型管技術路線20世紀50-60年代20世紀70年代西歐國家1972年起20世紀80年代18-8型鉻鎳不鏽鋼抗氯離子腐蝕性差Inconel 600鎳基合金Incoloy 800合金Inconel 690鎳基合金抗苛性堿腐蝕性差抗蒸發器介質腐蝕性差抗腐蝕、高強度資料來源:中國鋼鐵新聞網,中國銀河證券研究院國産實現飛躍。

目前寶銀特鋼與久立特材已經獲得了核Ⅰ級熱交換器傳熱管生産資質,實現了Inconel 690 U型管的國産化。

寶銀特鋼與中國核動力研究設計院聯合,久立特材與上海核工程研究設計院攜手,分別對接蒸汽發生器廠商東方電氣與上海電氣,簽訂了三代核電示範工程的U型管供貨合同。

圖28:石島灣核電中U型管相關企業參與情況研究院所U型管廠商蒸汽發生器廠商三代核電示範工程上海核工程研究設計院中國核動力研究設計院久立特材上海電氣山東石島灣1號寶銀特鋼東方電氣山東石島灣2號資料來源:人民網,中國銀河證券研究院22183517/36139/2019082413:50行業深度研究報告/電力設備新能源行業。

15 4、閥門使用量大,門類衆多。

核電閥門是核電站建設中使用數量較多的介質輸送控制設備,它連接核電站衆多系統,發揮著截止、調節、導流、防逆流、穩壓和分流等作用。

一座設計兩台100萬千瓦機組的核電站需要各類閥門3萬台,數量占比較大的包括截止閥、隔膜閥、球閥、止回閥和蝶閥等。

圖29:AP1000各類核島閥門數量占比28% 22%22% 7% 7% 4% 4%3% 3%截止閥隔膜閥球閥止回閥蝶閥調節閥閘閥安全閥其他閥資料來源:《核電站閥門的應用現狀及分析》,中國銀河證券研究院圖30:CPR1000各類核島閥門數量占比35% 26% 13% 7% 5% 5% 4% 3%2%截止閥隔膜閥球閥止回閥蝶閥調節閥閘閥安全閥其他閥資料來源:《核電站閥門的應用現狀及分析》,中國銀河證券研究院工況複雜,維修費用占比大。

核電閥門的工作環境複雜,不僅要考慮介質中雜質的汙染、環境溫度、濕度、放射性、電壓波動等因素,還要保證其在正常、異常、應急和事故四種工況下均能正常工作。

由于閥門用量大、分布面廣且技術要求高,每年核電閥門檢修費用約占總檢修費用的50%以上。

高端、進口閥門價格昂貴。

核島和常規島中許多重要的核級、非核級閥門,如先導式安全閥、主蒸氣隔離閥、調節閥等的技術和市場均被發達國家的知名企業壟斷,價格十分昂貴。

以福清核電站爲例,使用的進口閥門數量是國産閥門的約1/30,但總價是國産閥門的1.4倍;核Ⅰ級進口閥門數量是核Ⅰ級國産閥門數量的2/5,但總價接近後者的3.6倍。

圖31:福清核電站進口/國産、核Ⅰ級/非核Ⅰ級閥門均價對比38.89 93.57 35.12 0.92 10.7 0.87 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100閥門核I級閥門非核I級閥門進口國産(萬元/台)資料來源:中核集團福建福清核電公司,中國銀河證券研究院國産化程度逐步提高。

我國的核級閥門研發始于20世紀60年代,目前已達到70%-80%的國産化程度。

目前國內企業已能夠自主生産所有非核級閥門和核Ⅲ級閥門、大部分核Ⅱ級閥22183517/36139/2019082413:50行業深度研究報告/電力設備新能源行業。

16 門以及少量核Ⅰ級閥門。

圖32:核電閥門國産化程度不斷提高1% 6.70% 33% 43.30%48% 50% 60% 70% 80% 0% 20% 40% 60% 80% 100%秦山一期嶺澳二期秦山二期紅沿河1/2#方家山福清紅沿河3/4#三門海陽 資料來源:《核電閥門國産化研究》,中國銀河證券研究院核Ⅰ級市場外商主導,民企有所突破。

目前核Ⅰ級閥門主要來自進口,主要供貨商有法國萬納托、美國泰科、加拿大維蘭等。

國外生産商掌握完備、先進的研發、設計、生産和檢測維修等一系列技術,能夠爲核電站提供配套服務。

而國內具備核級閥門生産資質的企業中,僅有中核蘇閥、上海良工、大連大高、上海閥門廠、應流股份等少數企業能生産核Ⅰ級閥門,且與外商相比産品較單一。

表8:國內企業生産的核Ⅰ級閥門公司産品中核蘇閥高CV值止回閥、升降式止回閥、比例噴霧閥、爆破閥、快速啓閉電動閘閥上海良工升降式止回閥、對夾式止回閥、電動截止閥、平行式雙閘板閘閥、鍛件波紋截止閥上海閥門廠定壓差升降式止回閥、低壓差開啓止回閥、ACP1000穩壓器安全閥大連大高旋啓式與升降式止回閥、截止閥:大口徑電動閘閥、ADS自動降壓閥、主給水止回閥(樣機研制中) 應流股份研制出國內首台CAP1400核Ⅰ級不鏽鋼爆破閥閥體,具備國際領先水准資料來源:公司官網,公司公告,中國銀河證券研究院核Ⅱ、Ⅲ級市場民企活躍。

核Ⅱ、Ⅲ級閥門國産化程度較高,細分領域內湧現出一批掌握核心技術、具備規模生産能力的優質企業:1)江蘇神通:占據國內在建核電項目的核級蝶閥、球閥超過90%的市場份額,基本覆蓋國內所有核電建設項目;2)大連大高:爲紅沿河一期、海陽3、4號機組和石島灣示範工程等提供止回閥、截止閥和爆破閥等,可生産的閥門類型達20大類、500多個型號;3)紐威股份:與中廣核合作,承接陽江、防城港、台山核電站的閘閥、截止閥和止回閥訂單,技術背景雄厚。

5、主泵核電站一回路的關鍵設備。

在一回路系統中,主泵用于驅動冷卻劑在反應堆冷卻劑系統內循環流動,連續不斷地把堆芯中産生的熱量傳遞給蒸汽發生器二回路給水。

主泵是核電運轉控制水循環的關鍵,也是核島主設備裏唯一轉動的設備,設計難度最大、周期最長的一級設備。

因此,主泵就像是核島的“心髒”,至關重要。

目前存在軸封泵和屏蔽泵兩種主流技術路線,難度集中在水力設計和長期運行穩定性的考核。

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17 圖33:典型軸封式主泵資料來源:《核電站主泵的應用與發展》,中國銀河證券研究院以往核電主泵一直被國外壟斷,目前世界上具有設計制造核主泵能力的廠商主要有美國西屋/EMD、日本三菱、法國法瑪通/熱蒙、德國KSB、奧地利Andritz、俄羅斯ASE/烏克蘭SUMY和美國Flowserve。

通過不懈努力,核電主泵正在逐步實現國産化。

2005年,東方電氣集團和法國阿海琺集團合資成立東方阿海琺核泵有限公司,引入法國100D軸封式主泵,用于國內CPR項目;2008年,沈鼓集團、哈電集團引入AP1000屏蔽泵技術,主要用于國內AP、CAP項目;2008年6月,上海電氣集團與德國KSB成立合資公司。

目前我國已經擁有M310主泵的自主知識産權。

表9:國內主泵市場競爭情況公司應用核電站哈電動裝福清1/2/3/4/6#、方家山1/2#、石島灣1/2#、陸豐1/2#、三門3/4#、海陽3/4# 東方阿海琺陽江1/2#、甯德1/2/3/4#、紅沿河1/2/3/4#、防城港1/2/3/4#、嶺澳3/4# SEC-KSB田灣1/2/3/4#、昌江1/2# 熱蒙(法國)大亞灣1/2#、嶺澳1/2# 三菱(日本)秦山二期1/2/3/4# EMD(美國)三門1/2#、海陽1/2# 資料來源:北極星電力網,公司官網,中國銀河證券研究院(注:東方阿海琺由東方電氣與法國熱蒙合資;SEC-KSB由上海電氣和德國凱士比合資) 6、堆內構件反應堆核心設備,承擔重要功能:1)精確定位和支承核燃料組件,正確引導反應堆控制棒進行核反應啓動、停止和功率調整;2)爲反應堆溫度測量、中子通量測量提供正確通道,22183517/36139/2019082413:50行業深度研究報告/電力設備新能源行業。

18 建立反應堆合理的水流通道;3)有效屏蔽堆芯內迸發出來的中子和γ射線對外界材料的輻照損傷,極大地延長了壓力容器的使用壽命。

種類繁雜,數量多,結構精細。

堆內構件具有零件種類數量多、結構形式複雜、尺寸精度要求高、焊接變形控制難度大等特點,是集精密加工、精密焊接、精密裝配、精密檢測于一體的大型複雜設備。

“華龍一號”堆內構件高度達11.03米,最大直徑4.18米,重約160噸,由236類、13487個零件組成。

圖34:堆內構件示意圖資料來源:《反應堆下部堆內構件的損壞分析和修複方案》,中國銀河證券研究院中國制造登上國際舞台,兩大動力逐鹿未來市場。

根據中核集團官網,“華龍一號”堆內構件滿足國內和國際最先進的核電法規標准,具備完整自主知識産權。

2017年東方電氣一舉中標四台“華龍一號”核電機組堆內構件項目。

2018年上海電氣完成了全球首台“華龍一號”福清5號和海外首台卡拉奇2號的堆內構件交付工作,進一步鞏固了該領域的技術領先地位。

表10:國內核電站堆內構件市場競爭格局公司應用核電站上海電氣防城港3/4#、三門2/3/4#、海陽2/3/4#、福清1/2/3/4/5/6#、田灣5/6/7/8#、嶺澳2/3/4#、陽江1/2/3/4#、秦山一期1#、秦山二期1/2/3/4#、方家山1/2#、甯德1/2/3/4#、紅沿河1/2/3/4/5/6#、台山2#、華能石島灣1#、方家山1/2#、昌江1/2# 東方電氣陸豐1/2#、昌江3/4#、漳州1/2#、甯德6#、防城港1/2# 法瑪通(法國)大亞灣1/2#、嶺澳1#、台山1# 西屋(美國)海陽1# 鬥山重工(韓國)三門1# AECL(加拿大)秦山三期1/2# 資料來源:北極星電力網,公司官網,中國銀河證券研究院22183517/36139/2019082413:50行業深度研究報告/電力設備新能源行業。

19 7、控制棒驅動機構直接影響反應堆正常運行及安全性能。

控制棒驅動機構是堆芯組件的關鍵元件,位于反應堆壓力容器頂蓋內,與控制棒組件連接,通過以一定次序對三個電磁線圈通電,實現控制棒組件的插入和提升,從而控制堆芯平均溫度,以達到反應堆安全啓動,調節反應堆功率和停堆的目的。

精密性高,穩定性強。

控制棒驅動機構承擔著反應堆的啓動、功率調節、保持功率、正常停堆和事故停堆等功能。

由于其運行工況惡劣性、機械配合運行的精密性和機電配合的複雜性,之前僅有美國、法國等少數幾個國家掌握設計與制造關鍵技術。

圖35:控制棒驅動機構的主要結構資料來源:《設備制造》,中國銀河證券研究院二代加、三代均已實現國産化。

2001年,中國核動力院針對秦山二期核電站設計出ML-A型控制棒驅動機構。

隨後,可應用于二代加的ML-B型問世,但所使用的驅動杆、鈎爪組件等18種1362個零件仍需進口。

2015年,中廣核掌握了適用于12英尺和14英尺燃料組件的控制棒驅動機構的關鍵技術,實現了該設備在百萬千瓦機組的完全自主化和國産化。

圖36:控制棒驅動機構國産化進程自主設計零件需進口幾十萬千瓦二代/二代加自主設計零件需進口百萬千瓦二代加自主設計零件需進口百萬千瓦華龍一號自主設計零件需進口百萬千瓦 AP1000完全自主零件國産化百萬千瓦華龍/AP1000中國核動力設計研究院上海核工院中廣核ML-A型ML-B型新ML-B型國産化産品國産化産品2001年2013年2014年2010年2015年資料來源:公司官網,中國銀河證券研究院三足鼎立。

上海電氣進入市場較早,爲大部分二代堆型供貨,並聯合上海核工院率先實現AP1000控制棒驅動機構的制造。

東方電氣自2007年開始著手研發,2012年與中廣核合作爲紅沿河一期等供貨。

浙富控股進入市場較晚,其ML-B型三代壓水堆核電控制棒驅動機構擁有發明專利。

公司是“華龍一號”控制棒驅動機構的唯一供應商。

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20 表11:控制棒驅動機構制造商與設計院合作模式制造廠商隸屬上市公司合作設計院競爭優勢供貨領域開始合作時間上海第一機床廠上海電氣上海核工院進入市場早,具備了四十多年核電控制棒驅動機構制造經驗,供貨領域廣二代、二代加、三代、四代上世紀起東方汽輪機公司東方電氣中科華核技術研究院(隸屬中廣核集團) 核島設備綜合實力強,CPR1000控制棒驅動機構處于國內領先水平二代加CPR10002012年四川華都浙富控股中國核動力設計研究院“華龍一號”控制棒驅動機構專利二代加CNP600/1000、三代ACP1000、“華龍一號” 2008年資料來源:中廣核工程公司官網,中核工程公司官網,公司公告,中國銀河證券研究院圖37:國産廠商控制棒驅動機構主要供貨業績資料來源:中廣核工程公司官網,中核工程公司官網,公司公告,中國銀河證券研究院22183517/36139/2019082413:50行業深度研究報告/電力設備新能源行業。

21 四、乏燃料處理市場方興未艾(一)核燃料對外依存度高鈾資源的開采、加工、供應是發展核燃料的前提。

核燃料是指含有易裂變核素,能夠在反應堆內實現自持鏈式核裂變反應的物質。

目前核電站使用的核燃料主要是鈾235,純度需達到3%(天然鈾中含量僅爲0.71%)。

哈薩克斯坦、加拿大、澳大利亞是鈾資源的主要存量和生産量大國。

從鈾資源的存量來看,2017年世界鈾資源存量爲59.89萬噸,排名前三的是澳大利亞、哈薩克斯坦、加拿大,占比分別達到30%、14%、8%。

中國鈾資源存量爲29.04萬噸,占比5%,排名第7。

從鈾資源的生産量來看,2017年世界鈾資源生産量爲5.95萬噸,排名前三的是哈薩克斯坦、加拿大、澳大利亞,占比分別爲39%、22%、10%。

中國鈾資源生産量爲1885噸,占比3%,排名第8。

圖38:2017年世界範圍內鈾資源存量資料來源:世界核協會(WNA),中國銀河證券研究院圖39:2017年世界範圍內鈾資源生産量39.2% 22.1% 9.9% 5.8% 7.1% 4.9% 4.0% 3.2%1.6% 0.9% 1.3%哈薩克斯坦加拿大澳大利亞尼日爾納米比亞俄羅斯烏茲別克斯坦(EST)中國(EST)美國烏克蘭(EST)其他資料來源:世界核協會(WNA),中國銀河證券研究院我國鈾資源對外依存度超過70%。

我國鈾資源大部分屬于非常規鈾,不僅品位低、埋藏深,且開采成本昂貴,因此需要海外進口,主要國家有哈薩克斯坦、烏茲別克斯坦、加拿大、納米比亞、尼日爾和澳大利亞。

2017年我國鈾資源對外依存度高達77%,並常年維持在70%以上。

圖40:我國鈾資源供需以及對外依存度40% 45% 50% 55% 60% 65% 70% 75% 80% 85% 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 2008200920102011201220132014201520162017産量需求量對外依存度資料來源:世界核協會(WNA),中國銀河證券研究院29.7% 13.9% 7.9%7.9% 6.9% 5.0% 5.0% 5.0% 5.0%2.0% 11.9%澳大利亞哈薩克斯坦加拿大俄羅斯納米比亞南非中國尼日爾巴西烏茲別克斯坦其他22183517/36139/2019082413:50行業深度研究報告/電力設備新能源行業。

22 從事核燃料相關業務的企業十分有限。

我國僅有3家獲得經營許可及牌照從事天然鈾進口及貿易並提供核相關服務的實體,分別爲中廣核集團下屬的鈾業公司、中核集團下屬的原子能公司和國家電投集團下屬的國核鈾業公司。

僅有中核集團下屬的原子能公司、中核建中核北方核燃料元件公司等少數幾家公司獲權從事商用鈾轉化及濃縮業務以及核料組件加工服務。

我國正在積極解決鈾資源依存度高的問題。

國家方面,我國政府加強國際合作,與周邊國家構建合作框架;鼓勵技術升級,利用新技術尋找鈾礦床;構建信息化平台,建立鈾礦數字化基礎數據庫。

企業方面,篩選全球優質鈾資源項目,尋找潛在投資機會;創新升級勘探、開采技術。

表12:我國解決鈾資源依存度高的具體舉措分類時間舉措加強國外鈾資源勘探開發2015年12月11日中廣核礦業對加拿大鈾公司Fission Uranium進行進行戰略性投資2017年10月24日中烏深部鈾資源勘探合作項目獲國家重點專項支持2018年4月2日中國與俄羅斯國家原子能公司建立合作項目,在俄外貝加爾邊疆區Zabaikalsky開采鈾礦2019年6月28日中廣核礦業附屬公司與納米比亞斯科鈾業公司簽訂湖山天然鈾買賣協議2019年7月25日中核集團控股世界第四大産能鈾礦“納米比亞羅辛鈾礦山” 提升勘查開發技術2016年11月11日中核通遼鈾業有限責任公司二氧化碳+氧氣原地浸出采鈾工程獲得提名獎,該技術已進行推廣使用2017年6月13日中科院戰略性先導科技專項“未來先進核裂變能—ADS嬗變系統”團隊建成ADS超導質子直線加速器前端示範樣機,並通過達標測試2018年5月18日中國工程物理研究院核物理與化學研究所與海南大共建南海海洋資源利用國家重點實驗室,開展海水提鈾研究2018年6月22日新疆中核天山鈾業有限公司在工業化生産中使中性地浸采鈾技術系統不斷完善,地浸采鈾技術進入國際領先行列2019年2月25日中國石油遼河油田分公司利用“油鈾兼探”技術在內蒙古通遼地區勘探出特大型鈾礦實施應用示範和創新工程2017年7月4日中核集團公司核工業二四三大隊在松遼盆地西南部取得砂岩型鈾礦找礦新突破,控制了一條總體長度超過10km砂岩鈾礦帶2018年1月22日蒙其古爾工程CO2+ O2先進環保地浸開采技術進入成熟生産階段2019年5月24日中核集團核地研院聯合兄弟單位建立了我國首個較爲系統完整的鈾礦數字化基礎數據庫2019年8月2日“鄂爾多斯盆地煤油田勘查鑽孔大數據運用與鈾礦找礦突破”項目發現四處鈾礦産地資料來源:核工業北京化工研究院,中國銀河證券研究院(二)乏燃料市場處于早期發展階段乏燃料含有大量放射性物質,必須妥善處理。

核燃料在堆內經中子轟擊發生核反應後産生乏燃料,其鈾含量降低,無法繼續維持核反應,經一定時間從堆內卸出。

近年來乏燃料處理技術不斷實現突破。

2010年12月,由我國自主設計與建造的動力堆乏燃料中間試驗廠熱調成功,標志著我國初步掌握了後處理核心技術。

2013年,中核集團與法國阿海琺(原屬于法國法瑪通)簽署了年處理量800噸的乏燃料商業處理-再循環工廠合作項目,預計于2030年投産。

2015年9月,中國原子能科學研究院核燃料後處理放化綜合實驗設施首次熱實驗順利完成,成功獲得鈾钚産品,爲後續技術提升提供了重要保障。

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23 後處理市場處于早期發展階段。

2010年我國建立了核電站乏燃料處理處置基金制度。

2014年國家原子能機構印發了《核電站乏燃料處理處置基金項目管理辦法》,對運行5年以上核電的上網電價征收0.026元後處理處置基金。

雖然獲得資金支持,但目前我國後處理技術與國際先進水平尚有顯著差距,不具備自主建造大型商用後處理廠的實力。

表13:世界主要國家後處理設施國家廠名規模(t/a)建成時間(年)備注法國UP38001990 - UP2-8008001994 日本東海村2101977實際生産能力90 t/a 六個所800完成熱調試- 美國西谷3001966全球第一座商業後處理廠,1971年停産巴威爾1500冷試完成1977年卡特政府宣布無限期推遲正式投産埃克松1500完成初步設計英國B20515001967氣冷堆THORP 12001994實際生産能力900 t/a 俄羅斯RT-140019762003年批准進行改進項目RT-21500 - - 印度PREFRE 11001977 加壓重水堆PREFRE 21001998 PREFRE 3A 1502010 PREFRE 3B 150建設中中國中試廠50熱調試完成- 資料來源:《關于加快發展核電站乏燃料後處理的建議》,中國銀河證券研究院(三)近看離堆貯存,遠看閉式循環閉式循環是我國的最終選擇。

目前世界上的核燃料循環主要存在兩種技術方向:1)一次通過式:直接將乏燃料作爲放射性廢物進行管理,經過包裝後,直接進行深地質處置。

瑞典、加拿大、西班牙和美國采取這種路線;2)閉式循環:閉式核燃料循環是指回收乏燃料中的鈾、钚等易裂變材料以及可以利用的次锕系元素等,易裂變材料再加工制造成核燃料元件,其他放射性核素作爲廢物最終處置。

中國、法國、英國、俄羅斯、日本、印度采取該技術路線。

在《核電中長期發展規劃(2005-2020年)》中,我國再次重申了核燃料閉式循環和乏燃料後處理的政策。

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24 圖41:閉式核燃料循環圖資料來源:中國創新網,中國銀河證券研究院目前世界上大多數乏燃料並沒有采取循環而是采取暫時儲存的方式。

一般核電站都配有乏燃料貯存水池,隨著機組運行周期增加,水池會達到存放上限,因此離堆貯存是保證核電站連續運行的重要環節。

目前,我國僅有年處理能力約50噸的乏燃料中試廠,中法合建的800噸/年後處理大廠預計到2030年才能實現投運,閉式循環的處理能力仍然很低,暫時儲存是目前主要解決方式。

圖42:乏燃料的處理方式資料來源:澎湃新聞,中國銀河證券研究院貯存壓力日益增長,離堆儲存市場體量龐大。

核電站的服役年限一般在40至60年,在堆貯存水池的設計容量一般按10至20年乏燃料卸出量考慮,乏燃料在堆貯存5年後可以外運、離堆貯存和後處理。

一個百萬千瓦級壓水堆每年産生乏燃料約18.8噸,按照2020年5800萬千瓦容量計算,卸出乏燃料將超過1000噸,累計貯存量超過萬噸。

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25 我國政府高度重視核廢料的妥善處置,目前核電後處理已被明確列入“十三五”規劃綱要,上升至國家戰略地位。

《核安全法》草案也再次強調核廢料處理問題,同時相關産業政策的落地,也將助力産業鏈的崛起。

乏燃料市場主要包涵設計、設備、運輸儲存環節。

表14:乏燃料市場關注設計、設備、運輸儲存領域領域詳情設計我國從事乏燃料領域的科研、設計單位較少,後處理經驗幾乎爲零,引進消化國外先進技術任務主要落在以四零四廠、瑞能科技、原子能院爲代表的中核集團,示範項目則是以法國阿海琺公司爲主導。

設備我國部分産品已經基本實現國産化,進入核電市場推廣階段,如中子吸收材料、常規機械電氣設備。

部分産品需在現有核電基礎上進行適應性開發或改進生産,如遠距離操作閥門、機械手、熱室等。

但PUREX技術的工藝流程主設備技術難度較高,我國基礎相對薄弱,距離國産化仍具有較長的路線要走,如剪切機、溶液反應器、離心澄清器和脈沖過濾器、萃取分離器、玻璃固化裝置等。

運輸儲存目前我國核電大多集中在沿海地區,乏燃料後處理體系位于我國的西北地區,隨著在運電站的數量累計,乏燃料離堆儲運是一個必然的發展方向,盡早建設一個涉及水路、公路、港口的運儲體系具有重要的意義。

在乏燃料運輸和外儲過程中,除去中間儲存設施,儲運罐成爲必不可少的設備,也是相關企業業務拓展的重點領域之一。

目前國際上主要産品來自美國的NAC-STC公司,日本的日立公司以及西班牙的ENSA公司。

由于此類産品市場應用迫切,附加值很高,我國已有公司開始在此領域布局,通過和研究院所或國外成熟供應商合作的模式,購買技術,提高研發起點,以加快産業化的速度。

西安核設備有限公司承擔了我國乏燃料運儲容器的樣機研制工作,上海阿波羅機械與阿海琺TN公司聯合生産幹式儲存金屬內膽樣機,國産化步伐逐步加快,産業重點布局恰當其時。

資料來源:《乏燃料後處理産業的市場前景及發展路徑》,中國銀河證券研究院 22183517/36139/2019082413:50行業深度研究報告/電力設備新能源行業。

26 五、投資建議雖然近年用電增速隨著GDP增長放緩而有所下移,但從人均用電量的角度來看,我國電力需求仍有較大提升空間。

5G、泛在物聯網的推廣以及新能源車、智能家電的普及將進一步催生電力需求。

憑借基荷電源屬性,且高效、穩定、環保,核電機組利用率常年維持高位,盈利水平得到保障。

2018年至今,我國有9台核電機組相繼投産,容量達到1117.4萬千瓦(總裝機4698.1萬千瓦),其中包括AP1000全球首堆三門核電站1號機組。

機組密集投産,三代核電商運拉開帷幕。

本輪投産機組多采用三代技術,順利運轉初步驗證了其安全性,爲規模化建設打下基礎。

目前我國已經獲得核准的在建電站有10台機組,容量爲1110.8萬千瓦,其中7台三代,2台二代加,1台四代。

在建機組的大部分設備已交貨,進入最後的安裝、調試階段。

在建機組推進順利,兩大運營商增長可期。

中國核電在建/商運的比例達23.9%,中廣核電力在建/商運的比例達25%。

核電項目前期投入昂貴,導致折舊成本較高。

因此,核電運營商具備現金流充沛的特點。

作爲“現金牛”代表,水電龍頭長江電力的投資價值已經得到了市場的普遍認可。

我們認爲核電運營商亦具備類債、逆周期等屬性,中長期配置價值優異。

我國核電在2016-2018經曆了三年“零審批”階段,“十三五”規劃恐難以完成,後續機組開工需求迫切。

根據國家能源局近期召開新聞發布會,2019年上半年山東榮成、福建漳州和廣東太平嶺核電項目已核准開工。

核電已迎複蘇期,我們預計下半年項目開工進度有望加速。

長周期設備商率先得益,短周期設備拐點將至。

一般情況下,核電站得到能源局允許開展前期工作的批複後就可以啓動長周期設備的招標工作;在安全殼穹頂吊裝(FCD後24個月)前後,實現長周期設備的集中供貨;短周期設備招標相對滯後,一般與開工進度同步。

“一帶一路”沿線中,有28個國家計劃發展核電,規劃機組126台總規模約1.5億千瓦。

以三代機組平均造價1.6萬元/千瓦預估,市場總量約2.4萬億元。

受政治、經濟、軍事等因素影響,中國核電企業在“一帶一路”所占的市場份額難以估計。

但不可否認的是核電出海已成爲未來我國核事業發展的重要驅動力。

擁有自主知識産權的“華龍一號”、CAP1400雙輪驅動。

綜上所述,我們認爲,未來我國核電市場將迎來動態的、持續的釋放過程,假設每年推進6-8台機組,年均設備市場容量有望達到480-640億元。

國內籌建項目充足,海外“走出去”進展順利。

核電市場空間廣闊,對設備供應商的業績貢獻形成有力支撐。

核島設備護城河深,毛利率豐厚;國企主導,細分領域民企活躍。

另一方面,憑借裝機增長以及逆周期防禦屬性,核電運營商具備中長期配置價值。

此外,我國乏燃料市場方興未艾,近看離堆貯存,遠看閉式循環。

我國政府高度重視核廢料的妥善處置,……

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