中信证券--核能产业专题研究及行业跟踪—锆铪伴生比翼齐飞（核级锆篇）.pdf

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1、 证券研究报告证券研究报告 请务必阅读正文之后第请务必阅读正文之后第 22 页起的免责条款和声明页起的免责条款和声明 锆铪伴生，比翼锆铪伴生，比翼齐齐飞（核级锆篇）飞（核级锆篇）核能产业专题研究及行业跟踪2024.3.27 中信证券研究部中信证券研究部 核心观点核心观点 唐川林唐川林 钢铁行业 首席分析师 S1010519060002 李超李超 新材料行业 首席分析师 S1010520010001 敖翀敖翀 金属行业 首席分析师 S1010515020001 王喆王喆 能源与材料产业 首席分析师 S1010513110001 由于锆合金由于锆合金的理化特性的理化特性，其成为其成为水冷核反应堆的

2、水冷核反应堆的关键包壳材料。但锆与铪在自关键包壳材料。但锆与铪在自然界中往往共生存在，二者的核性能又截然相反，因此锆铪高效分离技术与锆然界中往往共生存在，二者的核性能又截然相反，因此锆铪高效分离技术与锆合金加工工艺构筑了核级锆材极强的技术与制造壁垒。随着国内核工业持续突合金加工工艺构筑了核级锆材极强的技术与制造壁垒。随着国内核工业持续突破核级锆材的自主生产与研制，并考虑到全球破核级锆材的自主生产与研制，并考虑到全球核电核电项目投资的景气度高企有望项目投资的景气度高企有望持续拉动持续拉动核级锆材核级锆材的的需求量需求量，我们看好，我们看好国内国内相关产业链的投资机会。建议关注：相关产业链的投资机

3、会。建议关注：国内锆产业链布局最为全面的东方锆业国内锆产业链布局最为全面的东方锆业、携手南京佑天打造锆铪产业链携手南京佑天打造锆铪产业链的三祥的三祥新材新材、收购朝阳东锆切入核级锆赛道的龙佰集团收购朝阳东锆切入核级锆赛道的龙佰集团等等。核电在世界能源结构中的重要性进一步提升，核级锆材需求量日益增加。核电在世界能源结构中的重要性进一步提升，核级锆材需求量日益增加。根据中国核能协会披露的国内已商运和在建核电机组装机容量我们测算，截至 2023年底，我国核级锆材消费量为 683.8 吨。基于已核准核电站建设进度及未来每年新增核准 8 台核电机组装机的假设，我们预计 2030 年国内核级锆材需求量将达

4、到 1600.3 吨，对应 2023-2030 年 CAGR 达到 12.92%。随着全球在运核电机组数量的增长，核级锆材需求量将逐年攀升，我们预计 2030 年全球核级锆材需求将达到 6000 吨，折 6 万吨锆英砂需求量。核电需求推动锆合金制造工艺加速发展核电需求推动锆合金制造工艺加速发展。根据微信公众号“矿业界”，由于锆在自然界中常与铪共生，且二者展现出截然相反的核性能，因此核级锆中的铪含量必须低于 100ppm，核级铪中的锆含量必须低于 2%，才能满足核反应堆的使用要求，而实现锆和铪的高效分离是制备核级锆和铪的关键。此外，随着核电事业的发展，为提高燃料元件的燃耗，达到降低核电成本及核动

5、力堆使用要求的目的，燃料元件的包壳材料需要具有更加优异的耐腐蚀性及力学性能，目前具有高燃耗、长寿期等特点的 Zr-Sn-Nb 系第三代锆合金的主流研发方向。核级锆材实现国产化，摆脱进口依赖核级锆材实现国产化，摆脱进口依赖。作为反应堆核燃料的包壳材料，核级锆材是核电站不可或缺的关键材料，但长期以来我国核级锆材几乎全部依赖进口。我国通过与美国西屋公司及法国核能巨头阿海珐集团（AREVA）合作，引进其核级海绵锆生产技术，实现三代核电机组堆芯锆合金管的本地化生产。此外，根据一种核反应堆用锆合金及其制备方法和应用（刘庆冬、于一笑、林刚等申请的专利），我国自主研制了 N36/N45、SZA 系列、CZ 系

6、列等具有自主知识产权的第三代锆合金材料，其中 N36 合金为“华龙一号”中 CF3 核燃料组件的指定包壳材料。行情回顾：行情回顾：根据 Wind，2024.03.04-2024.03.15，核能核电指数上涨 0.29%，跑输沪深 300 指数 0.53pct。核能细分行业中，核电材料、核电设备、核电建设、核电运营商期间涨跌幅分别为 2.51%、2.86%、-0.97%、-4.18%。行业信息：行业信息：根据上海证券报，2023 年上海市核电产业总产出达到 402.3 亿元，同比增长 25.6%，产业规模已连续四年保持两位数增长；根据上海证券报，今年全国两会，全国政协委员、中国广核集团有限公司董

7、事长杨长利建议，将核电纳入我国绿色电力体系；根据中国核电网，阿联酋核能公司巴拉卡核电站 4 号机组已经启动，并将准备在“未来几周内”并入国家电网；根据中国核电网，伊朗原子能组织(AEOI)负责人穆罕默德埃斯拉米表示，18 年后，伊朗希里克核 核能核能 评级评级 强于大市（维持）强于大市（维持）u Q r x b i PJPZi 3f Ez 6 w k v Zi w y e l W 2 M R0 d x W z q Nw 0 Zf ZCE=u Q r x b i PJPZi 3f Ez 6 w k v Zi w y e l W 2 M R0 d x W z q Nw 0 Zf ZCE=核能产业专

8、题研究及行业跟踪核能产业专题研究及行业跟踪2024.3.27 请务必阅读正文之后的免责条款和声明 2 电站将全面投入运行。风险因素：风险因素：核能项目审批不及预期；行业回款资金不及预期；技术开发不及预期；核能在其他综合利用领域推进不及预期。投资策略。投资策略。由于锆合金的理化特性，其成为水冷核反应堆的关键包壳材料。但锆与铪在自然界中往往共生存在，二者的核性能又截然相反，因此锆铪高效分离技术与锆合金加工工艺构筑了核级锆材极强的技术与制造壁垒。随着国内核工业持续突破核级锆材的自主生产与研制，并考虑到全球核电项目投资的景气度高企有望持续拉动核级锆材的需求量，我们预计 2030 年国内核级锆材需求量将

9、达到1600.3 吨，对应 2023-2030 年 CAGR 达到 12.92%，看好国内相关产业链的投资机会。建议关注：国内锆产业链布局最为全面的东方锆业、携手南京佑天打造锆铪产业链的三祥新材、收购朝阳东锆切入核级锆赛道的龙佰集团等，维持核能行业“强于大市”评级。重点公司盈利预测及投资评级重点公司盈利预测及投资评级 简称简称 代码代码 收盘价收盘价 EPS PE 评级评级 22 23E 24E 25E 22 23E 24E 25E 三祥新材 603663.SH 12.14 0.50 0.57 0.86 1.05 24 21 14 12 买入 龙佰集团 002601.SZ 18.39 1.43

10、 1.27 1.68 2.21 13 14 11 8 增持 资料来源：Wind，中信证券研究部预测 注：股价为 2024 年 3 月 26 日收盘价 l O 7 3LVs j JU k a 1q o Q 6 LXV+x Y8 R2 b Pm a 1m w 6 b 4l F+f u L4=l O 7 3LVs j JU k a 1q o Q 6 LXV+x Y8 R2 b Pm a 1m w 6 b 4l F+f u L4=l O 7 3LVs j JU k a 1q o Q 6 LXV+x Y8 R2 b Pm a 1m w 6 b 4l F+f u L4=核能产业专题研究及行业跟踪核能产业专

11、题研究及行业跟踪2024.3.27 请务必阅读正文之后的免责条款和声明 3 目录目录 专题：锆铪伴生，比翼双飞（核级锆篇）专题：锆铪伴生，比翼双飞（核级锆篇）.5 核级锆：核电加速崛起，核级锆材需求快速增长.5 核级锆制备：核电需求推动锆合金制造工艺加速发展.8 国内核级锆材发展情况.10 行业基本面跟踪（行业基本面跟踪（2024.3.4-2024.3.15）.13 行情跟踪与回顾.13 上市公司信息跟踪上市公司信息跟踪.17 近两周上市公司重大公告.17 行业信息跟踪行业信息跟踪.18 国内新闻（核能行业）.18 海外新闻（核能行业）.19 风险因素风险因素.21 插图目录插图目录 图 1：

12、核电用 N36 锆合金.5 图 2：核燃料陶瓷芯块被叠装在用锆合金做成的包壳管中.5 图 3：截至 2023 年年底全球在运核电机组数量.5 图 4：2022 年各国电力结构中核电占比情况.6 图 5：2023-35 年我国核电机组装机量下限预测.6 图 6：全球核电锆材需求量.7 图 7：MIBK-HSCN 体系萃取锆铪工艺流程.9 图 8：TBP-HNO3-HCL 体系萃取锆铪工艺流程.9 图 9：锆合金管件加工工艺.9 图 10：我国核级锆产业发展历程.11 图 11：N36 新型锆合金包壳管成品.12 图 12：中国核级海绵锆首次实现批量出口.12 图 13：核电核能行业行情表现（20

13、24.3.04-2024.3.15）.13 图 14：核电细分市场行情表现（2024.3.04-2024.3.15）.13 图 15：核能行业个股涨幅前五（2024.3.04-2024.3.15）.14 图 16：核能行业个股跌幅前五（2024.3.04-2024.3.15）.14 图 17：CME 铀期货近月合约价格.14 图 18：中国：价格：海绵锆（99%，国产）.14 图 19：中国核电建设投资完成额.15 图 20：中国核电建设投资完成额：累计同比.15 图 21：中国当月核电发电量.15 图 22：中国核电发电量累计同比.15 图 23：中国核电累计装机容量.17 l O 7 3L

14、Vs j JU k a 1q o Q 6 LXV+x Y8 R2 b Pm a 1m w 6 b 4l F+f u L4=l O 7 3LVs j JU k a 1q o Q 6 LXV+x Y8 R2 b Pm a 1m w 6 b 4l F+f u L4=l O 7 3LVs j JU k a 1q o Q 6 LXV+x Y8 R2 b Pm a 1m w 6 b 4l F+f u L4=核能产业专题研究及行业跟踪核能产业专题研究及行业跟踪2024.3.27 请务必阅读正文之后的免责条款和声明 4 表格目录表格目录 表 1：全球及国内核电行业用锆量测算.7 表 2：锆铪分离工艺.8 表

15、3：全球各国在用和在研的核级锆合金.10 表 4：核级锆材主要生产企业.12 表 5：全国在建核电机组情况.15 表 6：国内已核准拟建核电机组情况.16 表 7：近两周（3 月 4 日-3 月 15 日）公司公告人事变动.17 表 8：3 月前两周（3 月 4 日-3 月 15 日）核能行业主要国内新闻.18 表 9：3 月前两周（3 月 4 日-3 月 15 日）核能行业主要海外新闻.19 r w Sp u q EQ o G y JBe S2 a k h y JA y e l W 2 M R0 d x W z q Nw 0 Zf ZCE=r w Sp u q EQ o G y JBe S2

16、 a k h y JA y e l W 2 M R0 d x W z q Nw 0 Zf ZCE=r w Sp u q EQ o G y JBe S2 a k h y JA y e l W 2 M R0 d x W z q Nw 0 Zf ZCE=核能产业专题研究及行业跟踪核能产业专题研究及行业跟踪2024.3.27 请务必阅读正文之后的免责条款和声明 5 专题：专题：锆铪伴生，比翼双飞锆铪伴生，比翼双飞（核级锆核级锆篇）篇）核级锆：核电加速崛起，核级锆材需求快速增长核级锆：核电加速崛起，核级锆材需求快速增长 核级锆材核级锆材是核反应堆的重要是核反应堆的重要耗材耗材，需每年进行更换。，需每年进行更换。由于锆合金具有极低的热中子吸收特性和耐腐蚀性，常被用作水冷核反应堆的结构材料，如包壳管材、定位格架、端塞等。处于高温、高压、辐照、介质浸蚀的工况条件下，反应堆每年需要更换其中约三分之一的锆材，因此随着存量核电机组数量的加速增长，锆材的替换需求将会持续扩张。图 1：核电用 N36 锆合金 资料来源：中核集团官网 图 2：核燃料陶瓷芯块被叠装在用锆合金做成的包壳管中 资料来源：中国核能协会 核