【產(chǎn)業(yè)研究】核電投資進(jìn)入高峰，帶動(dòng)相關(guān)鋼鐵材料需求——鋼鐵產(chǎn)業(yè)專題研究報(bào)告
【產(chǎn)業(yè)研究】核電投資進(jìn)入高峰，帶動(dòng)相關(guān)鋼鐵材料需求——鋼鐵產(chǎn)業(yè)專題研究報(bào)告
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分析師：張錦
登記編號(hào)：S0890521080001
投資要點(diǎn)
國內(nèi)核電投資進(jìn)入高峰期： 中國核電2024 年投資計(jì)劃總額為12155279 萬元，相比23年增長(zhǎng)51.9%，投資金額達(dá)到歷史新高。自2019年起國內(nèi)重啟核電審批，近年核準(zhǔn)速度加快，2022年和2023年每年核準(zhǔn)機(jī)組達(dá)到10臺(tái)，顯示了國家對(duì)核電項(xiàng)目審批態(tài)度的積極轉(zhuǎn)變。根據(jù)中國核能行業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)，到 2035 年我國核電發(fā)電量占比將達(dá)到全部發(fā)電量的 10%左右。
24-25年核電建設(shè)進(jìn)入設(shè)備安裝集中期，預(yù)計(jì)帶動(dòng)相關(guān)材料、設(shè)備需求： 核電站投資周期，F(xiàn)CD后建設(shè)時(shí)間為6年，從中國核電和中國廣核披露的在建項(xiàng)目推進(jìn)進(jìn)度來看，22-23年項(xiàng)目的密集核準(zhǔn)，24-25年開始設(shè)備將進(jìn)入集中交付期，我們預(yù)計(jì)將帶動(dòng)相關(guān)材料、設(shè)備需求。
預(yù)計(jì)未來8-10年每年核電鋼制部件需求規(guī)模在300-430億元： 根據(jù)北京科技大學(xué)新金屬材料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室發(fā)布的研究報(bào)告《核電用鋼的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)》，核電站機(jī)組一回路和二回路涉及的鋼制材料包含普通鋼、低合金鋼、不銹鋼、合金鋼等材料。截止2024年3月在建機(jī)組規(guī)模為3904萬千瓦，與核能協(xié)會(huì)截止2030年1.2億千瓦還存在較大差距。假設(shè)后續(xù)維持每年6-8臺(tái)機(jī)組的核準(zhǔn)規(guī)模，按中國核電旗下的核電站平均單位投資為1.2-1.6萬元/k W；按照設(shè)備投資規(guī)模占比50%，測(cè)算2024年-2032年設(shè)備投資規(guī)模合計(jì)為4225億元。按照設(shè)備投資中83%的占比測(cè)算，每年鋼制部件需求在300-430億元。
鋼制部件包括鑄鍛件及機(jī)加工產(chǎn)品、鋼材。其中鋼材需求規(guī)模按照北京科技大學(xué)新金屬材料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的測(cè)算，發(fā)電能力100萬千瓦的核電站消耗鋼材5萬噸以上，反應(yīng)堆本體的壓力殼、堆內(nèi)構(gòu)件、控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、一回路系統(tǒng)的設(shè)備、構(gòu)件、部件等關(guān)鍵部位用的鋼和鎳合金。關(guān)注相關(guān)投資機(jī)會(huì)。
風(fēng)險(xiǎn)提示： 核電裝機(jī)進(jìn)程不及預(yù)期；核反應(yīng)堆鋼制部件需求增長(zhǎng)不及預(yù)期。文中提及的上市公司旨在說明行業(yè)發(fā)展情況，不構(gòu)成推薦覆蓋。
國內(nèi)核電投資進(jìn)入高峰期
3月20日中國核電發(fā)布2024年第一次臨時(shí)股東大會(huì)會(huì)議資料，其中提到 2024 年公司投資計(jì)劃總額為12155279 萬元，主要用于核電、核能多用途、新能源、單項(xiàng)固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目和參控股資本金注入、收購項(xiàng)目等。
從中國核電歷年公布的投資計(jì)劃情況，24年的投資計(jì)劃相比23年增長(zhǎng)51.9%。自2018年公司披露投資計(jì)劃，24年投資金額達(dá)到歷史新高。
根據(jù)中電聯(lián)《2023年全國電力工業(yè)統(tǒng)計(jì)快報(bào)》統(tǒng)計(jì)，截至2023年12月31日，中國在運(yùn)核電機(jī)組裝機(jī)規(guī)模約為5,691萬千瓦（不含臺(tái)灣地區(qū)），占全部裝機(jī)容量的1.9%，核電在我國能源結(jié)構(gòu)中的占比仍然很低。根據(jù)中國核能行業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布的《全國核電運(yùn)行情況（2023年1-12月）》，截至2023年12月31日，我國投入商業(yè)運(yùn)行的核電機(jī)組共55臺(tái)，全國商運(yùn)核電機(jī)組上網(wǎng)電量為4,067.09億千瓦時(shí)。
自2019年起國內(nèi)重啟核電審批，近年核準(zhǔn)速度加快，2022年和2023年每年核準(zhǔn)機(jī)組達(dá)到10臺(tái)，顯示了國家對(duì)核電項(xiàng)目審批態(tài)度的積極轉(zhuǎn)變。
近年來，中國核電產(chǎn)業(yè)的政策導(dǎo)向呈現(xiàn)出積極有序發(fā)展的特點(diǎn)，政策層面強(qiáng)調(diào)了核電在能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和應(yīng)對(duì)氣候變化中的重要作用。表現(xiàn)在：
● “十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要中明確提出，至2025年，我國核電運(yùn)行裝機(jī)容量達(dá)到7000萬千瓦，按照2023年年底的裝機(jī)容量，還存在2933萬千瓦差距。這一目標(biāo)體現(xiàn)了國家對(duì)核電行業(yè)發(fā)展的支持。根據(jù)核能行業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)計(jì)，2030 年我國核電在運(yùn)裝機(jī)將達(dá) 120GW，裝機(jī)規(guī)模有望成為世界第一；預(yù)計(jì)到 2035 年，我國核能發(fā)電量在總發(fā)電量中的占比將達(dá)到 10%，相較目前仍有一倍的增長(zhǎng)空間。
● 在核電安全運(yùn)行方面，國家出臺(tái)了多項(xiàng)政策規(guī)范和指導(dǎo)，其中包括2018年5月國家發(fā)展改革委、國家能源局、生態(tài)環(huán)境部和國家國防科工局聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)核電運(yùn)行安全管理的指導(dǎo)意見》、2019年9月國務(wù)院新聞辦公室發(fā)布的《中國的核安全》白皮書。整體來看政策監(jiān)管的完善確保核電運(yùn)營(yíng)的安全性，為發(fā)展核電提供了保障。
● 針對(duì)核電行業(yè)的技術(shù)發(fā)展，國家鼓勵(lì)和支持核電技術(shù)的創(chuàng)新和升級(jí)，如第三代核電技術(shù)的推廣和第四代核電技術(shù)的研發(fā)，以提高核電的經(jīng)濟(jì)性和安全性。
根據(jù)中國核能行業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)，“十四五”期間，我國核電裝機(jī)規(guī)模將進(jìn)一步加快擴(kuò)大，發(fā)電量將大幅增加。預(yù)計(jì)到2025年，我國核電在運(yùn)裝機(jī)7000萬千瓦左右；到2030年，核電在運(yùn)裝機(jī)容量達(dá)到1.2億千瓦，核電發(fā)電量約占全國發(fā)電量的8%。到 2035 年我國核電發(fā)電量占比將達(dá)到全部發(fā)電量的 10%左右。
24-25年核電建設(shè)進(jìn)入設(shè)備安裝集中期，相關(guān)材料、設(shè)備需求增加
核電站建設(shè)包括前期策劃、初步可行性研究、可行性研究、設(shè)計(jì)、采購、設(shè)備監(jiān)造、施工、安裝、調(diào)試、移交運(yùn)營(yíng)等一系列過程。以FCD（第一罐混凝土澆灌日）為分界點(diǎn)可將核電站建設(shè)分為2個(gè)大的階段。FCD之前，核電站建設(shè)主要工作包括前期咨詢、前期準(zhǔn)備工程和開展核電站總體及初步設(shè)計(jì)等。FCD之后，核電站建設(shè)主要工作包括土建施工、設(shè)備安裝、調(diào)試直至并網(wǎng)運(yùn)營(yíng)等環(huán)節(jié)。
● FCD準(zhǔn)備階段：是指核電機(jī)組獲得國務(wù)院核準(zhǔn)至FCD。
● 土建施工階段：是指FCD至主廠房穹頂?shù)跹b就位。
● 設(shè)備安裝階段：是指核反應(yīng)堆主廠房穹頂?shù)跹b后開始核島系統(tǒng)設(shè)備全面安裝施工，至核島主系統(tǒng)具備冷態(tài)功能試驗(yàn)條件。
● 調(diào)試階段：是指核島主系統(tǒng)冷態(tài)功能試驗(yàn)開始，電廠進(jìn)入全面聯(lián)合調(diào)試。
● 并網(wǎng)階段：是指發(fā)電機(jī)實(shí)現(xiàn)與電網(wǎng)首次并網(wǎng)后的調(diào)試，也意味著機(jī)組具備發(fā)電的能力。
建設(shè)周期角度看，一般核準(zhǔn)后半年到一年時(shí)間啟動(dòng)首臺(tái)機(jī)組混凝土澆筑（FCD），兩年時(shí)間完成核島穹頂?shù)跹b，核島內(nèi)主要設(shè)備的交付在此階段。
從中國核電和中國廣核披露的在建項(xiàng)目推進(jìn)進(jìn)度來看，22-23年項(xiàng)目的密集核準(zhǔn)，24-25年開始設(shè)備將進(jìn)入集中交付期，將帶動(dòng)相關(guān)材料、設(shè)備需求。
預(yù)計(jì)未來8-10年每年核電鋼制部件需求規(guī)模在300-430億元
目前世界上核電站采用的反應(yīng)堆有壓水堆、沸水堆、重水堆、石墨氣冷堆、石墨水冷堆、高溫氣冷堆以及快中子增殖堆等，但比較廣泛使用的是壓水堆。壓水堆核電站主要由核島、常規(guī)島和電站配套設(shè)施（BOP）等組成。核島由核反應(yīng)堆廠房和核輔助廠房構(gòu)成，其中核反應(yīng)堆廠房的安全殼是核電站的重要安全構(gòu)筑物。安全殼一般為帶有半圓形頂?shù)膱A柱體鋼筋混凝土建筑，能夠承受地震、臺(tái)風(fēng)等各種外部沖擊，是核電站的第三道安全屏障，確保反應(yīng)堆的放射性物質(zhì)不釋放到外部環(huán)境。
核燃料在反應(yīng)堆內(nèi)發(fā)生裂變而產(chǎn)生大量熱能，高溫高壓的一回路冷卻水把這些熱能帶出反應(yīng)堆，并在蒸汽發(fā)生器內(nèi)把熱量傳給二回路的水，使它們變成蒸汽，蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
一回路：反應(yīng)堆堆芯因核燃料裂變產(chǎn)生巨大的熱能，高溫高壓的冷卻水由主泵泵入堆芯帶走熱量，然后流經(jīng)蒸汽發(fā)生器內(nèi)的傳熱 U 型管，通過管壁將熱能傳遞給 U 型管外的二回路，釋放熱量后又被主泵送回堆芯重新加熱再進(jìn)入蒸汽發(fā)生器。水這樣不斷的在密閉的回路內(nèi)循環(huán)，被稱為一回路。
二回路：蒸汽發(fā)生器 U 型管外的二回路水受熱變成蒸汽，蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)做功，把熱能轉(zhuǎn)換為電力；做完功后的蒸汽進(jìn)入冷凝器冷卻，凝結(jié)成水返回蒸汽發(fā)生器，重新加熱成蒸汽。這個(gè)回路循環(huán)被稱為二回路。
根據(jù)北京科技大學(xué)新金屬材料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室發(fā)布的研究報(bào)告《核電用鋼的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)》，核電站機(jī)組一回路和二回路涉及的鋼制材料包含普通鋼、低合金鋼、不銹鋼、合金鋼等材料。
按照北京科技大學(xué)新金屬材料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室所做的成本估算, 壓水堆核電站中采用鋼鐵材料制造部件的成本占整套核電機(jī)組部成本的83%。在這些鋼制部件中, 制造難度最大的壓力容器成本占比最高為14%, 其次是主管道占12%, 再次是蒸汽發(fā)生器占10%, 核級(jí)閥占7%, 主冷卻泵占5%, 堆內(nèi)構(gòu)件占4%, 穩(wěn)壓器占1%;二回路中的泵、閥、管道、冷凝器等合計(jì)占16%, 汽輪機(jī)占9%, 汽水分離再熱器占5%。
根據(jù)目前核電項(xiàng)目建設(shè)的進(jìn)度預(yù)測(cè),以華龍一號(hào)機(jī)組為例，F(xiàn)CD后建設(shè)周期為6年，項(xiàng)目投資在不同階段占比分別約為：FCD 前 10%；FCD 后第 1 年 10%、第 2 年 16%、第 3 年 20%、第 4 年 19%、第 5 年 15%、第 6 年 10%。其中FCD后三年以工程建設(shè)施工為主，第4-6年以設(shè)備投資為主。
截止2024年3月在建機(jī)組規(guī)模為3904萬千瓦，與核能協(xié)會(huì)截止2030年1.2億千瓦還存在較大差距。假設(shè)后續(xù)維持每年6-8臺(tái)機(jī)組的核準(zhǔn)規(guī)模，按中國核電旗下的核電站平均單位投資為1.2-1.6萬元/k W；按照設(shè)備投資規(guī)模占比50%，測(cè)算出2024年-2032年設(shè)備投資規(guī)模合計(jì)為4225億元。
按照設(shè)備投資中83%的占比測(cè)算，每年鋼制部件需求在300-430億元。核電站開工建設(shè)的高潮, 必將大幅增加對(duì)鋼制部件的需求。
鋼制部件包括鑄鍛件及機(jī)加工產(chǎn)品、鋼材。其中鋼材需求規(guī)模按照北京科技大學(xué)新金屬材料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的測(cè)算，發(fā)電能力100萬千瓦的核電站消耗鋼材5萬噸以上，反應(yīng)堆本體的壓力殼、堆內(nèi)構(gòu)件、控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、一回路系統(tǒng)的設(shè)備、構(gòu)件、部件等關(guān)鍵部位用的鋼和鎳合金。主要用鋼如下：
蒸汽發(fā)生器傳熱管是核電站一回路壓力邊界的重要組成部分，也是防止放射性裂變產(chǎn)物外泄的主要屏障，蒸汽發(fā)生器傳熱管在服役過程中，要承受高溫高壓和介質(zhì)腐蝕磨損等，其質(zhì)量是保證蒸汽發(fā)生器安全、可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。目前，蒸汽發(fā)生器傳熱管選材主要有800合金與690合金。蒸汽發(fā)生器傳熱管由于對(duì)表面質(zhì)量、尺寸控制、熱處理制度、組織控制等要求高，存在較高的技術(shù)壁壘，國內(nèi)外的生產(chǎn)廠家很少，國外目前主要是法國瓦盧瑞克、日本住友金屬和瑞典山特維克三家公司，國內(nèi)主要是寶銀特鋼、久立特材兩家公司。
寶銀公司：寶銀特種鋼管公司（簡(jiǎn)稱“寶銀公司”）前身是宜興市精密鋼管廠，創(chuàng)建于1991年，由寶武集團(tuán)、銀環(huán)集團(tuán)、中廣核集團(tuán)、華能集團(tuán)共同投資組建，注冊(cè)資本8.1972億元，其中寶武持股31%、銀環(huán)持股30%、中廣核持股23.32%、華能持股10%、管理層持股5.68%。公司于2005年開始研發(fā)生產(chǎn)核電熱交換器傳熱管，2009年取得民用核安全設(shè)備核1/2/3級(jí)制造許可證。產(chǎn)品主要涉及核級(jí)管道管、傳熱管及以高溫氣冷堆為代表的小堆用螺旋盤管及換熱組件，主要用于核反應(yīng)堆壓力容器、堆內(nèi)構(gòu)件、冷卻系統(tǒng)、主泵冷卻器、穩(wěn)壓器等設(shè)備的制造。根據(jù)公司官網(wǎng)介紹，其產(chǎn)品先后應(yīng)用于CAP1400、華龍1號(hào)等三代機(jī)組，完成對(duì)石島灣1/2號(hào)、防城港3/4號(hào)、漳州2號(hào)的供貨。
久立特材：根據(jù)公司投資者關(guān)系活動(dòng)披露的信息，公司核級(jí)生產(chǎn)許可的范圍，核電產(chǎn)品主要包括核1、2、3級(jí)管道管和傳熱管。公司作為核電U型蒸發(fā)器傳熱管產(chǎn)品的全球主要供應(yīng)商之一，目前擁有核電蒸發(fā)器用管產(chǎn)能500噸。
投資建議
國內(nèi)核電建設(shè)進(jìn)入高峰期，24-25年開始設(shè)備將進(jìn)入集中交付期，將帶動(dòng)相關(guān)材料、設(shè)備需求。未來8-10年每年鋼制部件需求在300-430億元。其中鋼鐵材料廣泛應(yīng)用于反應(yīng)堆本體的壓力殼、堆內(nèi)構(gòu)件、控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、一回路系統(tǒng)的設(shè)備、構(gòu)件、部件等關(guān)鍵部位等關(guān)鍵部件。關(guān)注相關(guān)投資機(jī)會(huì)。
風(fēng)險(xiǎn)提示
核電裝機(jī)進(jìn)程不及預(yù)期；核反應(yīng)堆鋼制部件需求增長(zhǎng)不及預(yù)期。文中提及的上市公司旨在說明行業(yè)發(fā)展情況，不構(gòu)成推薦覆蓋。
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本文來自：華寶證券2024年4月8日發(fā)布的 證券研究報(bào)告 《核電投資進(jìn)入高峰，帶動(dòng)相關(guān)鋼鐵材料需求——鋼鐵產(chǎn)業(yè)專題研究報(bào)告》