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中信證券:核能在制氫和工業等新型領域的應用加速落地 核電出海有望迎來高速增長

作者:智通财經

智通财經APP獲悉,中信證券釋出研報表示,碳中和背景下,核能将成為未來能源結構關鍵一極。可控核聚變或是人類解決能源問題的終極方案,随相關技術突破及資本湧入,其商業化程序已按下加速鍵。展望未來,該行認為在全球範圍内将有更多的聚變實驗裝置實作淨能量增益,随基礎研究和頂層設計協同發力,大陸也将在可控核聚變領域長期保持領先身位。從應用角度,該行看好聚變-裂變混合堆方案以及AI和高溫超導的持續發展或将在短期大幅加快聚變技術落地。核電領域,在大陸核電核準節奏進入常态化加速期背景下,預計2024年國核心電行業總投資規模将接近4000億元,核電累計發電量占比有望達到5.5%。技術端,大陸四代高溫氣冷堆核電技術已取得重大突破,後端乏燃料處理環節也将不斷完善,核能在制氫和工業等新型領域的應用加速落地,核電出海有望迎來高速增長。

在可控核聚變領域,該行建議關注如下兩個投資方向:1)極端的反應環境對聚變裝置結構材料提出極高要求,大陸在相關領域材料處于國際領先水準,建議關注ITER零部件配套商;2)超導材料是實作磁限制路線可控核聚變的重要一環,建議關注國内超導材料行業核聚變相關标的。

而核能作為大陸實作“碳達峰碳中和”的重要手段,目前發電量在電力結構中占比僅為5%(國家農能源局),遠低于全球核電大國水準。近年來,随着新機組項目核準加速,核能産業鍊各生産環節有望進入密集傳遞周期,該行看好核能行業的投資機會。同時考慮到核電機組零部件交貨周期在2-3年,閥門等核心零部件有望在2023年底起進入集中傳遞期,釋放核電零部件企業業績彈性,建議關注受益國産化趨勢的核電零部件龍頭廠商,包含三條核心主線:1)核電裝置和材料方面;2)核電工程建設方面,近年來核電建設市場規模維持高速增長;3)核電技術和服務方面。

中信證券的主要觀點如下:

展望一:可控核聚變承載人類能源利用終極夢想,頂層設計及基礎研究進展頻出,大陸将持續處于核聚變領域第一梯隊。

根據核工業西南實體研究院官網,2023年12月29日,由25家央企、科研院所、高校等組成的可控核聚變創新聯合體正式宣布成立。聯合體的成立是大陸在可控核聚變領域的一次重大突破,将有力推動大陸在可控核聚變領域的研究和應用,為大陸乃至全球的能源結構調整和可持續發展做出貢獻。

展望二:可控核聚變将帶來能源成本的大幅下降,具有重要戰略意義,将逐漸成為全球産業發展高地。

據澎湃新聞報道,2023年8月,美國NIF實驗室産生比2022年12月更高的核聚變能量産出。同月大陸新一代人造太陽“環流三号”在試運作中首次實作100萬安培下的高限制模式運作,再次重新整理大陸磁限制聚變裝置運作紀錄。根據FIA,截至2023年7月,全球聚變公司已累計融資超過62億美元,相較2022年的48億美元增加約14億美元,同比增幅27%。美國私營公司Helion Energy于2023年5月與微軟簽訂核聚變商業化發電“首單”,其最大投資者為OpenAI CEO Sam Altman。國内聯創光電于11月與中核聚變(成都)設計研究院簽訂全面戰略合作架構協定,工程總投資公司預計超過200億元。

展望三:聚變-裂變混合堆可通過混合包層放大能量,較純聚變堆擁有多重優勢。

該行預計2025年将完成堆芯實體優化及工程設計,2030年完成第一階段主機及輔助系統的建設并開展氘氚試驗,2035年或将完成超100MW的混合發電示範堆。混合堆在實操層面降低了純聚變堆芯對高能等離子體的要求,繼而降低了對等離子體控制、氚自持以及耐輻照結構材料的要求。同時更高的能量轉化效率,可以在同等電功率下擁有更低的建造成本和更短的建設周期,大陸核領域研究機構已開展有關混合堆的相關工作,或将在短期大幅加快聚變技術的實際應用。

展望四:全球超導産品市場規模已達68億歐元,随可控核聚變産業的持續發展,料将為高溫超導材料的持續發展帶來機會。

對于目前可控核聚變主流的磁限制路線,形成強大的磁場是實作其反應可控的前提,而超導材料是實作該目标必不可少的一環。大陸在超導強磁場應用等方面已達到國際先進水準,根據Conectus資料,2012年全球超導産品市場規模為51.9億歐元,2020年達到64.6億歐元,且測算2022年該數字達到68億歐元,2012-2022年間CAGR達到2.7%。可控核聚變的商業化加速,将為相關材料帶來新的投資機會。

展望五:“華龍一号”逐漸走向成熟,核電行業在技術和政策上獲得有力驅動,産業發展換擋提速态勢顯著,大陸核電高核準量節奏有望維持。

預計2024年大陸核電機組有望維持8~10台的高核準量,未來大陸核電市場規模在量價齊升的驅動下将持續高增。

展望六:随着前期核準的核電機組項目竣工投入商運,大陸核能裝機量和核電發電量占比有望持續提升。

根據中國核能行業協會,2022年全國運作核電機組裝機容量5698萬千瓦,占全國電力裝機總量的2.2%,發電量為4177.8億千瓦時,約占全國總發電量的4.7%,核能發電量達到世界第二。該行預計全國運作核電機組裝機容量至2025年達到8500-9000萬千瓦,大陸核電累計發電量占全國累計發電量的比例達到5.5-6%。

展望七:大陸四代高溫氣冷堆核電技術已取得重大突破,該行預計國内高溫氣冷堆儲備項目有望于2024年啟動建設。

根據商務部官網,目前中國已與沙特、阿聯酋等國家和地區簽訂了高溫氣冷堆項目合作諒解備忘錄,該行認為國産高溫氣冷堆出口指日可待,預計最快2024年将有項目落地。

展望八:大陸核工業後端乏燃料處理環節投資有望迎高速增長。

大陸核工業後端乏燃料處理能力尚不足,受益于核電站建設放量配套乏燃料處理廠,其投資額有望實作高速增長,該行預計2024年大陸關于乏燃料離堆貯存的法律法規将進一步完善,2035年大陸乏燃料處理能力缺口達到2400-3000噸,需對應建設3-4個乏燃料大廠,預計未來十年内大陸乏燃料處理年均投資額為450-600億元。

展望九:随着反應堆技術疊代和降本增效,該行預計核能在制氫和工業應用等新型領域的應用有望加速落地。

預計2035年核能綜合利用規模将會達到1億千瓦,為核能發電規模的二分之一,2050年核能綜合利用規模将會超過核能發電規模。

展望十:該行預計到2025年,中國核電出口産值将達900-1200億元。

“華龍一号”的技術突破意味着大陸在主流三代核電技術上真正實作了自主可控,在産品、項目和技術出海上具備了更強的競争力,同時“一帶一路”戰略勾勒出大陸核電出海的“路線圖”,由于“一帶一路”沿線多為開發中國家,其核電建立市場空間廣闊,大陸核工業出口有望受益。

風險因素:

可控核聚變研究進展不及預期,可控核聚變商業化不及預期,國際ITER項目推進不及預期,相關政策推進不及預期,商業資本後續投入不及預期、核能項目審批不及預期、傳遞周期延遲、行業回款資金不及預期、技術開發不及預期、核能在其他綜合利用領域推進不及預期等風險。

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