机械设备行业深度报告：核聚变订单加速落地，三四代机组进入交付上行期，迎接核能行业大时代

分析师赵璐登记编号：S1220524010001核聚变订单加速落地，三四代机组进入交付上行期，迎接核能行业大时代机 械 团 队 • 行 业 深 度 报 告证券研究报告 | 机械设备 | 2025年04月10日“热堆-快堆-聚变堆”核能“三步走”发展战略，是我国1983年在“核能发展技术政策论证会”上首次提出的核能发展总战略，其核心内容是解决我国核能可持续发展、核燃料长期安全有效供应的问题。随着核电机组创近年新高、四代商业堆的首次批复、示范快堆的建成投运、聚变项目的招标加速，以及海外算力需求推动SMR的发展，核能行业呈现欣欣向荣的发展态势，中国核电2022-2024年连续三年投资计划增速在50%左右，行业资本开支上行趋势明显，值得重视。本文将着重介绍聚变行业的发展现状及未来趋势。三代核电：投资逻辑主要为此前几年批复机组数量的增加对应到未来几年业绩的逐渐兑现、国产替代，以及天然良好竞争格局带来的较稳定的高毛利。建议重点关注：中国核电、中国广核、中核科技、江苏神通、佳电股份、兰石重装、科新机电。四代核电：2024年11月，国常会批复了中核集团所属的江苏徐圩一期工程。随着24年机组开工，25年四代核电设备企业也将逐渐进入交付期，建议关注：佳电股份、海陆重工。聚变，是两个轻原子核相互碰撞形成重原子核，并释放出大量能量的过程。目前主流技术路径包括磁约束聚变、惯性约束聚变。目前，ITER项目预计于2035年启动，美国Helion承诺在2028年之前开始通过聚变发电，日本FAST预计2025年完成初步设计，目标2030年代完成发电示范，韩国型创新聚变反应堆CPD计划于2030年代投入运行，而我国中国聚变工程试验堆（CFETR）也计划2030年代建成，各国开启军备竞赛。此外，自25年开年以来，尤其3月以来我国BEST项目招标进展明显加快，叠加未来CFETR项目的启动，资本开支上行明显，聚变设备企业将逐渐从预研订单阶段进入工程订单阶段，真正在产业端见到相应的收入与利润，实现从0-1的跨越。聚变领域建议关注：1）磁体相关：西部超导、联创光电、永鼎股份、精达股份。2）主机相关：国光电气（偏滤器、第一壁、氚兼容增压系统、屏蔽模块热氦检漏设备、其他工艺设备）合锻智能（真空室扇区、窗口延长段、重力支撑）航天晨光（杜瓦系统）安泰科技（钨铜偏滤器、钨铜限制器、包层第一壁、钨硼中子屏蔽材料）久立特材（TF、PF导管）海陆重工（结构件）、弘讯科技（聚变电源器）、旭光电子（大功率电子管）风险提示：核聚变技术研发不及预期风险、投资不及预期风险、核电机组批复不及预期风险、交付节奏不及预期风险、原材料价格波动风险摘要231. 核电：三、四代机组进入交付上行期1.1 核能三步走战略：热堆—快堆—聚变堆4资料来源：国家核安全局、中核集团、方正证券研究所聚变堆CFETR（中国聚变工程试验堆）计划2030年代建成，并开始大规模科学实验。60万千瓦聚变功率，Q≥10，10万千瓦级发电演示代表：DIII-D，HL-2A，EAST，KSTAR,AUGEAST:2006年建成以来，等离子运行次数超过15万次，2025年实现1066秒高约束模。代表：HL-3、BEST、JET、TFTR、JT-60U（SA）、SPARCBest：计划在第一代EAST装置的基础上首次实现聚变能发电的演示，并有望率先建成世界首个紧凑型聚变能实验装置。拟2027年建成。PFPP（原型电站）1GWe并网，安全可靠高效，计划时间2050年代规模实验（-2020）原理实验燃烧实验（-2030）实验堆（-2035）示范堆（-2045）商用堆（-2050）预计2035年启动D-D实验，2039年利用聚变产生能量。50万千瓦聚变功率，Q≥10ITER代表：T-1,T-2,T-3，T5示范堆300万千瓦聚变功率，100万千瓦发电功率，演示氚自持实验快堆（CEFR）示范快堆（CFR600)百万千瓦MOX快堆（CFR1000）2011年2023年2030年2035年电功率20MW,UO2燃料实验平台，2010年7月临界电功率600MW,UO2/MOX燃料商用示范电站，2023年8月建成电功率1000MW级,MOX燃料商用电站，拟2030年左右建成一体化闭式循环快堆（IFR1000）电功率1000MW级,铀-超铀-锆金属燃料，商用电站，首堆工程拟2035年左右建成快堆热堆核能发展的第一步，主要关注的是核裂变技术的成熟应用。热堆技术相对成熟，是当前核能发电的主要形式。主要是采用快中子反应，能够实现核燃料的增殖，提高资源利用效率。核能发展的最终目标，具有资源丰富，固有安全和环境友好等突出优势起步发展阶段20世纪80-90年代中期适度发展阶段20世纪90年代-2003年积极发展阶段2003-2010年安全高效发展阶段2010-2020年积极安全有序发展阶段2020年至今“自主化”与“引进再消化”两条路径并行。期间，秦山一期30万千瓦核电机组的成功建设“以我为主、中外合作、引进技术、推进国产”，先后启动8台机组的小批量建设“招标引进、发展三代、一步到位、跨越发展”，引进AP1000、EPR实现由“三代”核电向“四代”核电迈进。石岛湾高温气冷堆投运，新批连云港四代堆实现了由“二代”向“三代”技术跨越,2015年“华龙一号”开建1.2 三代核电：24年设备企业如期交付，25年开始逐渐进入交付上行期5•三代核电投资逻辑主要为批复机组数量的增加对应业绩的逐渐兑现+国产替代+较稳定的高毛利。•设备企业进入交付上行周期：2019-2021年机组批复数量分别在4、4、5台，2022-2023年均批复10台核电机组，24年批复11台机组。考虑到核电项目建设周期较长，批复后，核电设备交付节奏滞后，24年核电设备企业交付订单仍然以22年及以前批复机组为主，2025年及以后核电设备企业有望迎来订单交付的上行周期。•国产替代空间大：以阀门为例，目前我国在部分高价值的关键零部件领域进口自法国、加拿大企业，对设备及零部件企业而言，仍然存在国产替代空间。•核电行业由于资质壁垒较高，且对安全性要求高等特点，具有良好的竞争格局，企业进入供应商梯队后，出现竞争加剧导致毛利率下滑等情况较少，毛利率基本可以维持在较高水平。•建议关注：中国核电、中国广核、中核科技、江苏神通、佳电股份、兰石重装、科新机电。4414663844510 10110246810121416200520062007200820092010201120122013201420152016201720182019202020212022202320242005-2024年核电机组批复数量（台）资料来源：国家原子能机构，中国核能行业协会，中国环境网，21世纪网，中国核电公司公告、方正证券研究所中国核电资本计划及用途中国核电资本开支1.3 四代核电：2024年进入元年，25年逐渐进入交付期62024年3月27日，华能石岛湾高温气冷堆示范工程核能供暖项目正式并网运行，标志着四代核能供热系统首次实现向城镇居民供暖，四代核能综合利用取得突破。华能石岛湾核能供暖项目正式并网运行，标志着四代核能综合利用取得突破。高温气冷堆示范工程核能供暖项目于2022年11月首次实现厂区内核能供热，2