（报告作者：慧博智能投研）
我们将对核电行业展开具体论述，从行业概况与发展的必要性出发，对核能的发展历程、政策环境、行业现状进行具体分析，并以此为基础，对行业的进一步发展进行展望，希望对大家了解该核电行业有所启发。
核电是一种清洁能源。核裂变和核聚变均会产生大量的能量，目前的核电站是利用铀核裂变所释放出的热能进行发电。在核裂变过程中，中子撞击铀原子核，发生受控的链式反应，产生热能，生成蒸汽，从而推动汽轮机运转，产生电力。相较于传统化石燃料发电站，核电站排放量低，不会产生温室气体和大气污染物，在世界范围内被广泛应用。
核电是电网基荷的重要选项，亦是实现“碳中和”的重要方式。核电有助于增强电网运行的稳定性，推动风电、光伏等新能源的部署。2021 年，火电、水电、风电、光伏、核电装机结构占比分别为。2%，较 2012 年，火电发电占比显著降低 16.9 个百分点，其中光伏和风电占比显著增加 12.6 和 8.5 个百分点。除供电外，核能还可用于区域供暖、工业供热、海水淡化、制氢、合成燃料等，有助于推进电力以外难以减排行业的脱碳。
复盘核电技术发展 70 余年历史，核电技术经历了四代演变。整体看，历代核电技术的更新迭代不外乎围绕安全性、经济性两个主题。全球核电技术目前处于“坐三望四”阶段，全球三代核电技术已经较为成熟，四代核电技术可能将成为大国竞争的下一重点，核电强国积极布局四代核能系统研发应用。
1）第一代核电：20 世纪 50-60 年代，基于军用核反应堆技术，美国、苏联、加拿大、英国等国家设计、开发、建造的首批原型堆或示范电站。当时开发了一批天然铀石墨反应堆核电站。核电机组附加安全设计少，存在安全隐患。
2）第二代核电：20 世纪 70-90 年代，各国对经验证的机型实施了标准化、系列化、批量化建设，至今全球仍在商运的核电厂绝大部分属于第二代或二代改进型技术，这一时期是商用核电厂大发展的时期。这一代的核电机组类型主要包括美国压水堆机型（pwr，system80）和沸水堆机型（bwr）、法国的压水堆机型（p4、m310)、俄罗斯的轻水堆核电机型（vver），以及加拿大设计的重水堆核电机型（candu）等。
3）第三代核电：三代核电派生于二代技术，其反应堆设计原理相同，但吸取了过去几十年的运行经验，进一步采用经开发验证且可行的新技术，旨在提高安全性，满足 urd（美国核电用户要求）和eur（欧洲核电用户要求）。三代核电的开发始于 20 世纪 90 年代，主要机型有美国西屋电气公司的ap1000、法国阿海珐公司 epr、美国通用电气公司的 abwr 和 esbwr、日本三菱公司的 apwr、韩国电力工程公司的 apr1400 及我国自主设计的“华龙一号”等。
4）**核电技术：未来新一代先进核能系统，无论是在反应堆还是在燃料循环方面都有重大的革新和发展。**核能系统的发展目标是增强能源的可持续性，核电厂的经济竞争性、安全和可靠性，以及防扩散和外部侵犯能力。
相比三代核电，**核能系统是一种具有更好的安全性、经济竞争力、核废物量少，可有效防止核扩散的先进核能系统，现处于原型堆技术研发阶段。目前，国际上公认有六种***裂变核反应堆型分别为：气冷快堆、铅冷快堆、钠冷快堆、熔盐堆、超临界水冷堆和超高温气冷堆。我国已有布局的堆型技术包括高温气冷堆、钠冷快堆、钍基熔盐堆三种堆型。
我们再来盘点一下全球核电行业发展现状：
受安全事故影响较大，多年来全球核电平缓发展。纵观全球核电自上世纪 90 年代以来的发展，可以发现核电**机容量处于平稳上升的态势。1990 年全球核电装机容量为 318.3g瓦，到 2022 年末约为393.7g瓦，发展 32 年来核电**机量的年均复合增速仅为 0.67%。从 2003 年开始全球核电曾迎来快速发展期，2003 年全球核电开工建设容量仅 0.2g瓦，此后连年上升，2008 年开工建设的核电容量达到 10.7g瓦，此后连续 2 年均保持在 10g瓦 以上。但是 2011 年发生的福岛核泄漏事故中断了这一发展势头，当年新开工的核电容量仅 1.9g瓦，关停的核电容量却达到了 11.4g瓦。
美法中装机占比超全球 50%，机组单位容量持续提升。根据 iaea 的数据，截至 2023 年 4 月底，全球核电**机量约 390g瓦，装机量最多的国家前三分别为美国、法国和中国，占全球**机比例分别为。11%，合计超过 50%。从机组数量对应的**机量来看，上世纪 90 年代以来机组单位容量处于持续提升状态，1990 年全球范围内平均单个机组容量为 765兆瓦，目前年平均单个机组容量已经提高到了约 900兆瓦。
我国核电近年新建机组均为三代机组。截止 2023 年 3 月，我国运行核电机组 55 台，装机量 5676 万千瓦，除 m310、epr 等直接海外引进的机组之外，目前在运多数机组均为中国吸收国外技术并加以研发改进，包括 cnp650、cpr1000 等。7 月 31 日，国家又核准了 6 台机组共计 750 万千瓦，包括福建宁德核电项目 号机组，华能山东石岛湾核电厂扩建项目 号机组，徐大堡核电项目 号机组。本次宁德核电站 号机组、山东石岛湾 号机组均采用我国具有自主知识产权的三代核电技术华龙一号，所有核电站均规划在沿海地区。
我国自研的三代机组“华龙一号”的成功运行标志着我国核电行业具备大规模发展的技术能力。2021 年，全球第一台“华龙一号”核电机组福建福清核电 5 号机组已完成满功率连续运行考核，投入商业运行，这标志我国在第三代核电技术领域跻身世界前列，成为全球少数自主掌握三代核电技术的国家之一。“华龙一号”机组的所有设备国产化率高达 88%，核心设备均已实现国产，完全具备批量化建设能力。同时三代核电机组较二代机组安全性上有大幅提升。
四代核能系统拥有更高的安全性和经济性，我国积极开展相关领域研究，技术具备一定领先性。2023年 12 月，全球首座四代核电石岛湾高温气冷堆并网发电，根据人民网，此示范工程设备国产化率达到93.4%，象征着我国已成为世界核电技术的领跑者。此外，各类堆型加速研究推进。钠冷实验快堆已完成实验验证，并推广应用；熔盐实验堆已在甘肃武威开工建设；铅基快堆等新型反应堆关键技术攻关和工程验证也在全面铺开。
由于我国核电起步较晚，发展中又经历福岛核电站事故后较长的“停滞期”，因此我国核电发展水平仍然偏低。
我国核电发展速度远低于其它新能源发展速度。2012 年，我国核电装机容量 1257 万千瓦，占比为1.07%；2022 年，核电装机容量为 5553 万千瓦，占比为 2.17%，十年时间仅提升 1.1%。反观风电和光伏装机容量占比，十年时间分别提升 8.92%和 15.04%。这一数据表明我国核电发展速度显著低于其它两种新能源发展速度。
尽管我国核电发电量逐年上升趋势，我国核电占总发电量比重仍低于全球平均水平。2013 年，我国核电发电量仅为 1115 亿千瓦时，仅占总发电量的 2.1%；2022 年，核电发电量提升至 4177.8 亿千瓦时，年化增速为 18.07%，发电量占总发电量占比提升至 4.98%，增加近 3 个百分点。对比欧美等发达国家，我国核电发电量占比仍有差距，2020 年美国核电发电量占总发电量占比为 19.7%，加拿大为 14.6%，部分欧洲国家该比例可达 20%-50%。
核电出海有望撬动万亿市场空间，产业核心竞争力显著提升。随着“一带一路”全面推进，核电“走出去”迎来了重要历史机遇。“一带一路”沿线国家核能需求大，市场空间广阔，有 28个国家计划发展核电，规划机组 126 台，总规模约 1.5 亿千瓦。以三代机组平均造价 1.6 万元/千瓦预估，市场总量约 2.4 万亿元。
华龙一号”海外首堆在巴基斯坦卡拉奇顺利运营，标志我国具备核电出口能力。巴基斯坦卡拉奇号机组采用“华龙一号”技术，由中核集团中国中原对外工程***承建。k-2 机组于 2015 年 8 月 20日开工建设，2021 年 3 月完成首次并网；k-3 机组于 2016 年 5 月开工，2022 年投入商业运行。每台机组建成后年发电量约 90 亿千瓦时，能够满足巴基斯坦当地超过 400 万户家庭全年用电需求。
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