诺亚传说星空争霸:核电产业分析 封起

一、 核电产业简介

核能是通过转化其质量(核裂变、核聚变、核衰变)从原子核释放的能量。由于核聚变难以控制，核衰变释放能量少，目前人类利用核能的方式主要是利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电。与其它发电方式相比，核能发电具有发电效率高（一座100 万千瓦的火电站每年耗煤三四百万吨，而相同功率的核电站每年仅需铀燃料三四十吨）、干净、无污染（几乎是零排放）等优点。核电科技含量高，经济带动性强，符合低碳经济和可持续发展路线，因此受到了世界各国的青睐。

截至2008 年底，世界上共有约439 座核电反应堆在运行，总共装机容为3.72 亿千瓦。核电占世界总发电量的份额约为14%，有16 个国家的核能发电超过总发电量的1/4。随着能源危机的加剧，美国在核电停滞发展20 多年后，重新走上了快速发展核电的道路。2009 年，美国核管理委员会已经收到17 个项目、26 座反应堆的建设申请。英国、意大利等国家也改变了不发展核电的政策。据国际能源署（IEA）统计17，到2030 年，全世界的核电站总装机容量将增加到4.16 亿千瓦至5.19 亿千瓦之间，是目前容量的2 倍多。

近些年，我国也加快了核电发展速度。2009 年，全年共核准6 台总建设规模850 万千瓦的项目开工建设。截至2009 年底，全国核电建设施工规模已达20台、2180 万千瓦，是世界上核电在建规模最大的国家，到2020 年，中国核电装机容量有望超过7500 万千瓦18。但核电在我国的电力能源中的占比仍然偏低，截至2009 年底，我国核电的装机容量为908 万千瓦，共11 台机组，仅占全国发电装机总量的1.04%；核电的发电量为700 亿千瓦时，仅占全国发电总量的1.95%；因此我国核电仍具有很大的发展空间。

同时，随着国家发改委下发的《关于组织开展国家重大技术装备研制专项工作的通知》的实施，百万千瓦级核电站成套设备成为了国家支持的重点专项，我国核电设备国产化率逐步提高，例如：岭澳核电站二期要达到１号机组不低于50%，２号机组不低于70%的目标；红沿河一期项目的整体国产化比例不低于70%，重件设备国产化比例不低于90%。

17 据《到 2030 年期间的能源、电力核电估计值》报告
18 资料来源：人民日报 2009 年4 月23 日第6 版

二、 核电产业链分析
从产业链的角度来看，核电建设包括了燃料供给商、设备供应商、电力辅业集团、发电企业核输配电企业等几个环节：一是上游环节，包括核燃料、原材料生产；二是中游环节，包括核反应堆、核电核心设备（不含核反应堆）制造及核电辅助设备制造；三是下游环节，主要包括核电站建设及运营维护。

核燃料（主要是指铀矿）属于战略资源，且分布不均，所以核燃料主要由几个公司垄断，利润率高。中游的核电设备制造，由于垄断程度高，技术壁垒高，在产业链条上处于有利的地位，定价能力强，同时，在其他辅助设备领域，由于核电产品属于高端产品，毛利率也普遍较高。下游的核电企业由于政策倾向和巨大的市场需求，盈利能力也很强。

（一）上游产业——核燃料呈现寡头垄断

废物处理电站退役
输电企业
普通用户大宗用户
供电企业
发电企业
设备供应商（核电站） 电站建造商
资金供应商反应堆供应商 燃料供应商
前期论证项目立项 谈判

图 1 核电产业示意图

上游产业是指核燃料和原材料生产。核燃料主要是指铀矿，原材料是指耐高温、耐腐蚀、耐磨的各种材料。铀矿资源分布不均，其分布情况如图2 所示。世界铀矿主要集中在澳大利亚、哈萨克斯坦、加拿大和南非，中国铀矿探明储量居世界第10 位之后。原材料包括锆的化合物及其合金、核级钠、核石墨，由于技术门槛较高，生产这些原材料的公司较少。

1、核燃料

铀矿主产区的铀矿都被几家大型矿产公司垄断，这些公司控制着铀矿的开采、提炼、出口，掌握着定价权。中国的铀矿储量不丰富，核燃料进口依赖性较强。国内的核电公司正努力对外兼并或与外国铀矿公司合作，获得稳定的核燃料来源。如中广核铀业发展公司收购了澳大利亚铀矿出口商能源金属公司（EnergyMetals）70%的股份，中核海外铀业控股有限公司间接获得加拿大WesternProspector 公司的控股权。

图2 世界铀矿分布19

2、原材料——技术门槛高，我国从事核电企业数量较少

原材料包括锆的化合物及其合金、核级钠、核石墨。其中氧化锆具有惊人的抗腐蚀性能，极高的熔点，超高的硬度和强度等特性，在核反应堆中被广泛用做涂层材料；锆合金在300～400℃的高温高压水和蒸汽中有良好的耐蚀性能、适中的力学性能、较低的原子热中子吸收截面（锆为0.18 靶恩），对核燃料有良好澳大利亚世界铀矿储量第一，加拿大产量第一的相容性，多用作水冷核反应堆的堆芯结构材料（燃料包壳、压力管、支架和孔管）；核级钠具有高于多数金属的比热和良好的导热性能，能够适应反应堆的特殊条件，是快中子反应堆的必需冷却剂；核石墨是高温气冷堆的慢化、反射和结构材料。

目前我国从事核电原材料的企业较少，具有较大生产规模的几家企业都在沪深两市上市。如生产锆制品的升华拜克（600226）、东方锆业（002167）；生产核级钠的兰太实业（600328）；生产核石墨的方大炭素（600516）和中钢吉炭（000928）。

（二）中游产业分析——核心技术由美欧掌握中游产业主要是指核反应堆制造、核电核心设备制造（不含核反应堆）及核电辅助设备制造。

1、核反应堆

核反应堆是一个能维持和控制核裂变链式反应，从而实现核能—热能转换的装置，是核电厂的心脏，核裂变链式反应在其中进行。核反应堆目前处于第三代技术和第四代技术过渡阶段，但无论哪个阶段，核反应堆技术主要由美国（西屋AP1000 系列核反应堆20）、法国（阿海珐公司EPR系列核反应堆21）、俄罗斯（VVER1000 系列核反应堆）等国掌握，我国通过引进、消化、吸收、创新，也逐渐掌握相关技术，并研制出具有自主知识产权的CNP系列和CPR1000 核反应堆

2、核电核心设备（不含核反应堆）制造核电的核心设备包括核岛设备和常规岛设备等。一般来说，核岛设备约占设备投资的45%，常规岛设备占比为30%，另外辅助设备占比约为25%。因此，根据2009～2020 年设备投资约为4000 亿元计算，预计在此期间，核岛设备市场容量约为1800 亿元，常规岛设备市场容量约为1200 亿元，而其他辅助设备市场容量约为1000 亿元。我国生产核岛设备、常规岛设备的企业大多也都在深沪和香港上市如东方电气（600875）、上海电气（601727）、哈尔滨电气（HK1133）。20目前我国的浙江三门核电站、山东海阳核电站、江西彭泽核电站、重庆涪陵核电站、吉林靖宇核电站、福建漳州核电站、广东揭阳核电站采用该项技术；
21 目前我国广东台山核电站一期，大亚湾核电站、福清核电站，湖南桃花江核电站采用该项技术或其改进技术；
22 目前我国的岭澳核电站（一期、二期）、红沿河核电站、宁德核电站一期、阳江核电站、陆丰核电站一
期、广西红沙核电站采用该项技术；

3、核电辅助设备制造

核电辅助设备包括核岛堆内构件、压力容器、核岛起重设备、核岛循环冷却装置、核级阀门、空冷设备、核电厂变压器、其他设备及材料等。此环节是国内企业进入核电壁垒最低的环节，因此我国核电辅助设备的国产化较高，大多数具有实力的企业在沪深上市，如生产核岛堆内构件的海陆重工（002255）；生产核岛起重设备的上海机电（600835）、太原重工（600169）；生产核岛循环冷却装置的的盾安环境（002011）；生产核级阀门的中核科技（000777）；生产空冷设备的企业有哈空调（600202）和上风高科（000967）；生产核电厂变压器的特变电工（600089）和天威保变（600550）等等。

（三）下游产业分析

下游产业是指核电站建设及运营维护，由于建设核电站的投资额大，且关系到国家安全，所以一般由国有大型企业投资、建设、运营维护，目前国内的主要投资方有中国核工业集团公司、中国广东核电集团、中国电力投资集团；主要的建设方为中国核工业建设集团、国家核电技术公司、浙江省火电建设公司等；这些公司实力较强但集团整体资产均没有在海内外上市。

三、我国核电产业发展面临的主要问题

目前，我国各地发展核电意愿强烈，特别是在《核电中长期发展规划》发布之后，部分地方政府对发展核电热情过高、目标过大、动作过快，核电投资和建设纷纷加快步伐，一些地方甚至提出每年开工建设8－10 台机组的速度和规模。但显然我国核电产业仍然处于大规模发展前期阶段，一些薄弱环节如若不能及时弥补和改善，将有可能影响我国核电产业的整体发展和运行安全。

1、核电产业人力资源缺口明显

一个两台百万千瓦级核电机组，需四年以上建设高峰期，需要各类专业技术和管理人员上千人，其中相当数量人员应是具备相关经验的“高端人才”，而目前我国核电人才储备有限。而在人力资源得不到保障的情况下，过快扩大核电建设规模，将造成现有人力资源过量稀释和无序流动，既难以满足新建项目人才需求，又影响已开工项目建造质量，其结果是直接影响未来核电厂的运行安全。

2、核电核心技术和设备的研发和设计能力不完备

我国尚未全面掌握百万千瓦级核电站设计技术、堆芯设计和部分关键设备的设计，同时具备大型核电站设计资质仅728 院、一院和二院，距离全面承担大规模核电发展的研发和设计任务还有较大差距。

3、制造和安装能力不足

在核电站的建设投资中，设备成本占 50%以上，核电设备的国产化对降低核电造价意义重大，我国在核电设备制造和安装方面仍存在不少问题：首先，我国核电的核心部件和重要核级材料（包括焊材）主要依赖进口；其次，我国还没有完全独立制造过一套百万千瓦级压水堆核电厂的主设备；最后，对于大型压水堆核设备制造，国内企业尚须添置专用设备、攻克和掌握部分关键工艺和扩大生产规模，现阶段我国核电主泵依靠进口关键部件进行组装才能够实现年产6至8 台。

4、核安全监管力量薄弱

核安全监管是发展核电的必须支撑和必然要求，核安全是国家安全的重要组成部分。我国已基本建立了与国际接轨的核安全监管体制和相关法规、标准体系，培养了一支审评监督队伍。国际、国内经验表明，每个新建核电项目需审评人力为50 人年，每台运行机组需审评人力为20 人年，每台机组需现场监督人员为3 人年，国家核安全局目前仅有核安全监管人员300 余人，与核电快速发展的形势完全不相适应。