核电设备主要分为核岛设备、常规岛设备和辅助设备其中核岛设计难度最大、制造工艺最为复杂、投入成本最多

2016-10-26 05:49

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导读：核电设备主要分为核岛设备、常规岛设备和辅助设备其中核岛设计难度最大、制造工艺最为复杂、投入成本最多。核电设备主要分为核岛设备、常规岛设备和辅助设备。对比第二代、第三代核电站核电设备成本发现，第三代对核岛的安全性能提出了更高的要求，导致核岛设备成本在核电站建设总成本中占比显著增加，达到了 32%。而常规岛设备和辅助设备占比分别为 12.5%和 11%。

参考《2016-2022年中国核电设备产业发展专项调研及十三五未来前景研究报告》

核电设备主要分为核岛设备、常规岛设备和辅助设备。对比第二代、第三代核电站核电设备成本发现，第三代对核岛的安全性能提出了更高的要求，导致核岛设备成本在核电站建设总成本中占比显著增加，达到了 32%。而常规岛设备和辅助设备占比分别为 12.5%和 11%。

由此计算，2016-2020 年间，我国每年核岛设备、常规岛设备和辅助设备的市场分别为 189 亿元、74 亿元和 65 亿元。

核岛设备

核岛是核电站中设计难度最大、制造工艺最为复杂、投入成本最多的部分，也是整个核电站的核心部分，核电站发电所需的能量都来自于核岛。核岛主要由压力容器、燃料输送系统及控制棒、阀门、泵、蒸汽发生器等。

核反应堆压力容器用来固定、包容燃料棒、控制棒及其他堆内构件，使核裂变反应限制在一个密封的空间内进行，防止放射性物质扩散。第二代核电站设计寿命为 40 年，第三代核电站设计寿命长达 60年，由于核反应堆压力容器在核电站生命周期内不能替换，这对压力容器的材料和锻造工艺提出了相当高的要求。反应堆压力容器主要由顶盖、简体、法兰、封头等部件组成。

据中国招标投标协会提供的公开资料，我们认为压力容器在核电站总成本中占比约为 7%，预计未来 5 年年均市场为41亿元。根据各公司官网以及公司公告，我国参与核电站压力容器制造的企业主要有中国一重（601106.SH）、上海电气（601727.SH）、新科机电（300092.SZ）、东方电气（600875.SH）、应流股份（603308.SH）、哈尔滨电气（1133.HK）、二重等。

蒸汽发生器用于将核岛一级回路反应堆产生的热量传递到二回路并推动常规岛汽轮机，同时起到一、二级回路的隔离作用，使具有放射性的物质（一级回路冷却水等）不扩散到二级回路和外界。蒸汽发生器尺寸大、重量重、设计要求高、制造复杂（例如蒸汽发生器中的传热管面积占一级回路承压边界面积的 80%，是整个一级回路中最薄弱的部分，要求极其严格），能够代表一个企业的核容器基本制造水平。

蒸汽发生器中使用的材料因具有耐高温高压、耐腐蚀、传热系数高、强韧性等特点，常用的材料有锰-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。在使用数量上，不同的核反应堆设计对蒸汽发生器有不同的需求，例如 AP1000 需要 2 台，CPR1000需要3台，而EPR则需要4台。

据中国招标投标协会提供的公开资料，我们认为蒸汽发生器在核电站总成本中占比约为5.5%，预计未来5年年均市场为32亿元。根据各公司官网以及公司公告，我国参与核电站蒸汽发生器制造的企业有东方电气（600875.SH）、上海电气（601727.SH）、哈尔滨电气（1133.HK）。

堆内构件的主要功能是为燃料组件和控制棒组件提供导向、为堆芯提供支撑、为压力容器提供屏蔽等。堆内构件由大约 1.5 万个零部件组成，其结构复杂，且需要在高温高压高辐射的情况下正常工作，对精度和安全要求极高。

据中国招标投标协会提供的公开资料，我们认为堆内构件在核电站总成本中占比约为 2%，预计未来 5 年年均市场为12亿元。根据各公司官网以及公司公告，参与我国核电站堆内构件制造的企业有上海电气（601727.SH），东方电气（600875.SH）通过收购武汉锅炉集团下属的武汉核设备有限公司，也开始从事堆内构件的生产。

反应堆冷却剂泵可以强迫使冷却剂在一级回路中形成循环，从而把反应堆中产生的热能传送至蒸汽发生器，再把从蒸汽发生器流出的冷却剂送往反应堆再次加热。反应堆冷却剂泵需要承受一级回路不同工况运行模式下的压力、温度，并且要求在断电的情况下能够利用转动惯量迫使一级回路继续循环，使反应堆得到适当的冷却。反应堆冷却剂泵的国产化率相对较低，特别是核一级泵（主泵），许多泵部件需要从美国 EMD 公司、法国阿海珐公司引进。近年来，随着我国关于主泵的多项国家重大科技专项任务的完成，越来越多的企业也参与到了主泵的生产中。

据中国招标投标协会提供的公开资料，我们认为反应堆冷却剂泵在核电站总成本中占比约为 2.5%，预计未来5年年均市场为15 亿元。

根据各公司官网以及公司公告，参与我国核电站反应堆冷却剂泵制造的企业有上海电气（601727.SH）与德国 KSB 公司的合资公司凯士比核电泵阀有限公司、东方电气（600875.SH）与阿海珐设立的合资公司东方阿海珐核泵有限责任公司、应流股份（603308.SH）、台海核电（002366.SZ）、中国一重（601106.SH）、哈尔滨电气（1133.HK）、应流股份（002366.SZ），沈阳鼓风机集团通过与中科院金属所合作，也开始研制生产主泵材料。

核级阀门用于在必要的时候切断一级回路内冷却剂的循环。阀门的种类众多，例如闸阀、截止阀、止回阀、球阀、蝶阀、弹簧式安全阀、调节阀、节流阀、隔膜阀等。核级阀门的国产化率较低，特别是核一级阀门，主要由美国洛克威尔国际公司、德国 KSB 等公司提供。

主管道用于一级回路上压力容器、泵、稳压器、蒸汽发生器等部件的连接。据百度学术以及中国招标投标协会提供的公开资料，我们认为主管道在核电站总成本中占比约为 1%，预计未来 5 年年均市场为 6 亿元。根据各公司官网以及公司公告，参与我国核电站主管道制造的企业有台海核电（002366.SZ）、中国重工（601989.SH）旗下的渤船重工、中国一重（601106.SH）、二重、吉林中意、三洲核能。

我国核电站核岛主要设备市场情况（参考第二、第三代核电站）