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1、核电产业篇！1、核电是目前最可行、重点发展的新能源 核电是“十二五”规划中新能源产业的重点。新的核电中长期发展规划计划到2015 年，我国的核电装机规模达到3900 万千瓦，到 2020 年的核电装机规划提高到8600 万千瓦， 在建规模在 4000 万千瓦。 核电规划多次得到上调，显示了中央对核电发展的决心，也说明新能源中核电发展的确定性高，发展的风险最小，可行性最高。 首先，核电是目前最可行的新能源。由于风电、太阳能等受到发电成本、电网调峰、传输距离等等限制，使得核电成为新能源领域的重头。到 2020年非化石能源占一次能源的比重将提高到 15%。 相比其他新能源，可短期内、大规模实现工业化
2、发电只有核电。其次，核电不但其单位价格低于其它能源形式，而且成本稳定。据国际核能组织统计，核电发电成本水平已接近 50 美金/兆瓦小时。我国成熟的核电站的单位建造成本也已低于 0.4 元/千瓦。核电成本稳定的优势将使之赢得更多的下游投资。 再次，核电是一种技术成熟的清洁能源。与火电相比，核电不排放二氧化硫、烟尘、氮氧化物和二氧化碳。以核电替代部分煤电，不但可以减少煤炭的开采、运输和燃烧总量， 而且是电力工业减排污染物的有效途径，也是减缓全球温室效应的重要措施。 最后，核电还有一大优势就是年利用时间长。核电在各种能源中年利用小时数最长，可达 7000小时左右，相比其他能源电力供应稳定，特别是相比
3、较风电与太阳能等新能源来说，更适合作为电网中主要的电能来源。 综合可行性、成本、环保、利用率等因素，核电是目前最可行的新能源，是新能源行业重点发展的领域。2、核电产业投资巨大、行业发展潜力大 我国核电发展空间很大。从我国目前的电源结构看，煤电的比例长期在 70%左右，核电仅占 1.9%，与全球核电占总发电量 16%的比例相差比较大，因此核电发展潜力巨大。据保守估计，到 2015 年核电总共可为核电材料市场增加 210 亿元左右的市场容量，到 2020 年，十年间，可以带来 580 亿左右的市场容量。到2020年，我国的核电总投资额将达到7150 亿元左右，核电设备投资达到 3575 亿元左右。
4、 而2011-2013 年核电设备制造行业将进入设备交付高峰期，订单将逐步转化成销售收入。按照对各个核电站设备交付的测算，预计2011年设备行业收入同比增长约100%，明年增幅在50%。同时随着规模效应的显现，核电毛利率也将逐步提升。核电设备构成n 核电设备主要分成几大组成部分：核岛、常规岛和辅助设备系统。 1：核岛主要设备包括蒸汽发生器，反应堆压力容器，堆内构件/控制棒驱动装置，主冷却泵（AP1000 技术主泵为屏蔽泵），稳压器，硼注箱，安注箱，稳压器等。 2：常规岛设备主要包括半转速的汽轮机，发电机，汽水分离器等。 3：辅助设备系统包括变压器，各种 HVAC系统（包括核电空调等）。 除了主
5、设备外，还有一些价值较大的设备用材料，主要是核岛和常规岛主设备使用的大型铸锻件和各种不锈钢合金管道。 核电设备中有一些消耗性的设备主要有用于燃料棒锆材料管和各种核电用阀门（核岛用主阀门是不更换的）。 同时关注核电的一些伴随性投资，其中包括用于增强核电对用电峰谷调节能力的蓄水储能电站等。核电设备成本结构和市场容量n 在根据对各大设备制造厂商广泛调研的基础上，归纳总结出CPR1000 核岛/常规岛/辅助系统设备的价值比例约为 48%：32%：20%。主要铸锻件成本占核电总投资的 7%，合金钢管等热交换设备占核电总投资的 4%。1：核电铸锻件 大型铸锻件是主设备的重要原材料n 大型锻件是核岛/常规岛
6、设备制造的关键材料。其运用相当广泛，主要分成合金钢锻件，不锈钢锻件和整体锻件等。蒸汽发生器，稳压器的壳体和管板，主管道，汽轮机低压整体转子，发电机转子，蒸发器下封头，压力容器整体顶盖，锥形筒体等核岛常规岛主设备均要使用铸锻件。n 锻件的工艺难度大：对核岛主设备的大型锻件的基本要求是在所有厚度的全断面上具有合适的强度、足够的韧性及良好的焊接性。这就要求消除冶炼、多炉合浇、锭型与冷却过程中存在偏析，以及热处理后的晶粒度和微观组织的不均匀。同时核电锻造工艺需要大型万吨自由锻造压力机，目前国内只有一重，二重，上重装备有大型万吨锻造机。n 铸件主要用于结构复杂的核岛非承压设备。其中主要难度设备是核岛主泵
7、的外壳铸造。主泵外壳也是代表目前世界上铸造生产的最高水平。2：核电铸锻件的价值大和盈利能力强n 根据测算，核心主设备的铸锻件总价值占设备总投资的比重约为设备投资比重的 12%。按 1000MW设备投资在 72亿计算，铸锻件的总价值在约为 78亿。根据中国一重披露核岛锻件价值在每吨 2425万，而铸件价值的估计在 10 万/吨。基于设备重量，可以计算出各种设备所需主要锻件的价值表。n 核电铸锻件特别是核岛主设备的锻件盈利能力较强，毛利率约为在38%40%。 核电铸锻件的成本主要是各种组分的合金钢，根据成分的不同钢锭的价值区间在 1016万/吨。 由于核电铸锻件尺寸和制作工艺复杂，各种指标的要求均
8、高于其它设备铸锻件。 铸锻件行业集中度较高，目前国内只有一重、二重、上重可以生产核岛主要锻件。在下游核电装机容量目标巨大同时国内铸锻件产能尚没有完全释放的情况下，核电铸锻件仍然处于供不应求的状况。 根据一重披露的大型铸锻件综合盈利能力在 35%40%的区间内，核电毛利率合理水平将接近这个区间的上限，在 38%以上的水平。3：核电铸锻件主要制造企业n 目前具备大型锻件制造能力的国外企业有：日本制钢所，俄罗斯重型机械联合公司 (OMZ) ，韩国斗山集团 (Doosan) ，法国勒克鲁索（ Le Creusot），英国 Sheffield Forgemesters公司， 阿海珐位于 Burgundy
9、的子公司 Creusot Forge 等。其中韩国 Doosan 是目前锻造能力最强的制造企业。n 在岭澳二期项目之前，主要锻件依赖于进口。不过随着国产化需求和技术引进，国内企业的铸锻件制造能力不断提高。目前主要参与铸锻件的企业有一重，二重，上重等。 中国一重（601106）公司具备核岛锻件和成套设备的生产能力，国产核电锻件市场占有率超过 60%，同时成套反应堆压力容器市场份额也超过 50%。公司为主要承接 AP1000 核岛锻件国产化任务的企业。目前公司核电设备和铸锻件在手订单超过 40 亿元占公司总订单的25%。 二重重装（601268）公司具有较强的核电研发能力，成功研制了国内第一只 1
10、000MW 低压半转速转子和 AP1000 主管道热段带管嘴一体式试制件的弯制。目前公司核电在手订单达到 30 亿元占比总订单超过40%。 上海电气（601727）重工集团为上海电气核电成套设备制造提供铸锻件材料，是上海电气核电产业链中重要一环。目前产能达到 2.5 套/年核电主设备锻件。 华锐铸钢（601268）公司与东方阿海珐达成主泵泵壳铸件开发协议，预计今年将产出样品。4：核电主设备n 核岛主设备包括蒸汽发生器，压力容器，稳压器/安注箱/硼注箱，堆内构件/驱动棒控制装置，核主泵等。 n常规岛主设备包括汽轮机，发电机，汽水分离器等。n 蒸汽发生器用于将核岛一回路反应堆产生的热量传递到二回路
11、推动常规岛汽轮机。同时起到一，二回路的隔离作用。具有尺寸大重量重设计制造复杂的特点。其制造工艺基本上覆盖了重要核容器的基本制造技术，具有代表性。n 不同的堆型对蒸汽发生器设计不同。CPR1000 需要 3 台蒸发器，AP1000的反应堆，每套需要 2台蒸汽发生器；EPR反应堆需要 4台蒸汽发生器。 蒸汽发生器的主要使用材料为锰-镍-钼合金材料和锰-镍-铁合金材料，奥氏体不锈钢，马氏体不锈钢等。作为锻件主要原材料的锰-镍-钼合金钢的市场价格约在 16万/吨以上。 按照蒸汽发生器锻件毛利率 30%左右计算，蒸汽发生器的锻件价格在 23万/吨左右。由此可得，单台 CPR1000 蒸汽发生器的原材料成
12、本为 8400万。蒸汽发生器原材料成本占比总成本 80%，可以估计出设备的制造费用加折旧在 2400 万左右。按照蒸汽发生器单台价值为 2 亿计算，其成套制造毛利率约在 28%左右。5：反应堆压力容器制造盈利能力测算n 制造难度在于材料和锻造 反应堆压力容器是用来安置核反应堆，固定和包容堆芯及堆内构件，使核燃料的裂变反应限制在一个密封的空间内进行。反应堆压力容器在核电站生命周期内不能替换，需要稳定运行 40 年，对设备的材料和锻造工艺提出了相当高的要求。 压力容器主要技术难度集中在材料生产和锻件制造领域，故对原材料制造企业的所获得的毛利率较高；对成套主设备制造环节而言，技术工艺更接近于传统承压
13、设备（比如锅炉）的制造，故其获得的毛利率相对其它设备偏低。n 反应堆压力容器主要由顶盖、简体、法兰、封头等部件组成，主要原材料为需要 SA508 系列钢（锰-镍-钼合金钢），内部堆焊有奥氏体不锈钢，平均原材料成本为 16万/吨左右。n CPR1000 反应堆压力容器重量在 450 吨左右，需要锻造钢锭重量约为720吨。估算出其毛利率在 20%21%。6：堆内构件制造盈利能力分析n 制造难度在于材料/焊接/精密加工 堆内构件功能是用于定位燃料组件；为控制棒组件提供导向；为压力容器提供屏蔽；为堆芯测量提供支撑；支撑固定反应堆辐照装置。 堆内构件由 15000 个零部件组成，其结构复杂，精度和安全要
14、求极高，是国际公认的核电四大关键设备之一。它的技术关键是材料，焊接和精密加工。虽然其重量仅为 120-150 吨，但是对成套加工和制造而言其毛利率处于高水平。n 主要结构材料 奥氏体不锈钢材料为堆内构件主要结构材料，运用于堆芯区域支撑结构，堆芯区域上下零部件结构，和堆内部分结构件 少量马氏体不锈钢用于压紧弹性环 少量镍基合金用于螺钉等紧固件n 材料成本和盈利核算 奥氏体不锈钢 321/304 市场报价约为 1.6 万元/吨。LME 镍价约为11000 美元/吨（约 7.5 万/吨）。根据 RCCM1993 规范化学成分鉴定堆内构件镍含量在 9%19%。按照上限计算总体的平均综合材料成本为 2.
15、8万/吨。n 堆内构件重量较小在 150 吨左右，所用锻件的重量也相应减小。但是由于其结构的复杂度，对焊接和装配要求较高，所以其制造环节得毛利率会大大高于其它核岛产品接近 60%。7：主冷却泵盈利能力分析n 制造难度在于复杂结构的电机和转动部件的制造。 泵在核工程反应堆中主要用于抽吸大量的高压高温反应堆冷却剂，设计需要考虑了承受核反应堆主系统一回路不同工况运行模式下的压力、温度。 主泵总体结构组成分为水力机械部分、轴封系统（提供从反应堆冷却剂系统压力到环境条件的压降）、电机部分等。 主泵的设计和类型多样：大亚湾与岭澳核电站采用 2 台 50%（指额定给水流量）汽动泵加 1 台 50%备用电动调速泵；秦山一期采用 3 台50%电动定速泵，秦山二期采用 3 台 50%电动调速泵；田湾核电站采用 5台 25%电动定速泵。n 关键零部件材料。 泵体：核电主
