核電設備
核電設備是核電站的組成設備的簡稱,一座核電站的設備約有48000多套件,其中機械設備約6000套件,電器設備5000多套件,儀器儀表25000余套件,總重約6.7萬噸,其中主要設備包括核島設備、常規島設備和電站輔助設備。
- 詞條目錄
- 2.1 核電設備行業政策環境分析
- 2.2 核電設備行業技術環境分析
- 3.1 產業鏈結構圖
- 3.2 原材料市場對核電設備行業的影響分析
- 3.3 核電設備下游核電站建設規模分析
- 7.1 核電設備行業政策風險分析
- 7.2 核電設備行業技術風險分析
- 7.3 核電設備行業供求風險分析
- 7.4 核電設備行業市場競爭風險分析
- 7.5 核電設備行業產品風險分析
核電設備行業定義與分類
核電設備是核電站的組成設備的簡稱,一座核電站的設備約有48000多套件,其中機械設備約6000套件,電器設備5000多套件,儀器儀表25000余套件,總重約6.7萬噸,其中主要設備包括核島設備、常規島設備和電站輔助設備。
核電設備行業發展環境分析
核電設備行業政策環境分析
中國核電設備行業相關政策分析
政策名稱 | 主要內容 | 影響 |
《核電安全規劃(2011-2020年)》 | 進一步強調安全對于核電發展的重要性,要用最先進的成熟技術,持續開展在役在建核電機組安全改造,不斷提升我國既有核電機組安全性能;全面加強核電安全管理;加大核電安全技術裝備研發力度,加快建設核電安全標準法規體系,提高核事故應急管理和響應能力;強化核電安全社會監督和輿論監督;積極開展國際合作。 | 暫停19個月之后“重啟”的中國核電建設,將進入一個新的歷史階段 |
《核電中長期發展規劃(2011-2020年)》 | 1)穩妥恢復正常建設,合理把握建設節奏,穩步有序推進;2)科學布局項目,“十二五”時期只在沿海安排少數經過充分論證的核電項目廠址,不安排內陸核電項目;3)提高準入門檻,按照全球最高安全要求新建核電項目;新建核電機組必須符合三代安全標準。" | |
《核電管理條例》 | 該條例主要擬對核電站的設計建造、科技研發、裝備制造、核安全方面做出規定,將明確核電的業主資質。 | 提高了核電開發資質門檻 |
資料來源:前瞻產業研究院交流電機制造行業研究小組整理
核電設備行業技術環境分析
1、行業專利申請數分析
截至2012年底,我國核電設備技術的專利申請數量總數為3881個。近年來,我國核電設備申請專利數主要呈現上升趨勢。與2011年相比,2012年申請數有所下降,為741個。
2007-2012年核電設備技術相關專利申請數量變化圖(單位:個)
資料來源:前瞻產業研究院交流電機制造行業研究小組整理
2、行業專利公開數量變化情況
2007-2012年,我國核電設備技術的專利公開數量主要呈現上升態勢。2012年公開專利數為1158個,為近年來最大值;2013年1-3月,我國核電設備技術專利公開數量為300個。
2007-2013年3月核電設備技術相關專利公開數量變化圖(單位:個)
資料來源:前瞻產業研究院交流電機制造行業研究小組整理
3、行業專利申請人分析
從我國核電設備專利技術申請人構成來看,中國廣東核電集團有限公司申請的專利最多,達到682個;中國核電工程有限公司排名第二,為273個,中廣核工程有限公司申請258個,排名第三。
截至2012年底核電設備技術相關專利申請人構成圖(單位:個)
申請人 | 專利數量 |
中國廣東核電集團有限公司 | 682 |
中國核電工程有限公司 | 273 |
中廣核工程有限公司 | 258 |
大亞灣核電運營管理有限責任公司 | 194 |
中科華核電技術研究院有限公司 | 125 |
蘇州熱工研究院有限公司 | 100 |
上海阿波羅機械股份有限公司 | 91 |
上海電氣核電設備有限公司 | 79 |
北京廣利核系統工程有限公司 | 68 |
中國核動力研究設計院 | 64 |
資料來源:前瞻產業研究院交流電機制造行業研究小組整理
截至2012年底核電設備技術相關專利申請人綜合比較(單位:個,人,年)
申請人 | 專利件數 | 申請人研發能力比較 | ||
活動年期 | 發明人數 | 平均專利年齡 | ||
中國廣東核電集團有限公司 | 682 | 5 | 1460 | 2 |
中國核電工程有限公司 | 273 | 5 | 493 | 2 |
中廣核工程有限公司 | 258 | 6 | 533 | 2 |
大亞灣核電運營管理有限責任公司 | 194 | 9 | 486 | 3 |
中科華核電技術研究院有限公司 | 125 | 6 | 303 | 2 |
蘇州熱工研究院有限公司 | 100 | 5 | 195 | 2 |
上海阿波羅機械股份有限公司 | 91 | 3 | 8 | 1 |
上海電氣核電設備有限公司 | 79 | 4 | 66 | 1 |
北京廣利核系統工程有限公司 | 68 | 5 | 206 | 2 |
中國核動力研究設計院 | 64 | 10 | 274 | 4 |
資料來源:前瞻產業研究院交流電機制造行業研究小組整理
4、行業熱門技術分析
從我國核電設備技術的專利技術申請分布來看,監視;測試設備(G21C17/00)分布量最多,擁有218個專利技術;其次是按形狀區分的絕緣導體或電纜(H01B7/00)、核電設備零件、部件或附件(F04D29/00),分別有185個和165個。
截至2012年底中國核電設備技術相關專利分布領域(前十位)(單位:個)
專利類型 | 專利領域 | 數量 |
G21C17/00 | 監視;測試 | 218 |
H01B7/00 | 按形狀區分的絕緣導體或電纜 | 185 |
F04D29/00 | 零件、部件或附件 | 165 |
G21C15/00 | 裝有堆芯的壓力容器中的冷卻裝置;特殊冷卻劑的選擇 | 146 |
G21D3/00 | 核發電廠的控制 | 145 |
G21C19/00 | 用于反應堆、如在它的壓力容器中,所用的燃料或其它材料的處理、裝卸或簡化裝卸的設備 | 125 |
G21D1/00 | 核發電廠的部件 | 88 |
H01B3/00 | 按絕緣材料的特性區分的絕緣體或絕緣物體;材料的絕緣性能或介電性能的選擇 | 79 |
G21F9/00 | 處理放射性污染材料;及其去污裝置 | 71 |
G21C13/00 | 壓力容器;密封容器;一般密封 | 67 |
資料來源:前瞻產業研究院核電設備行業研究小組整理
核電設備行業產業鏈分析
產業鏈結構圖
核電設備產業鏈分為上游鋼鐵、核電鑄鍛件等原材料(其中鋼材為基礎材料;核電鑄鍛件為主要部件),中游為核電整機設備和部件設備和下游的核電站,其中整機部分又分為核島設備、常規島設備和輔助設備三部分。具體邏輯關系如下所示:
核電設備產業鏈結構圖
資料來源:前瞻產業研究院核電設備行業研究小組整理
原材料市場對核電設備行業的影響分析
1、鋼材行業對核電設備行業的影響分析
核電設備的基礎材料是鋼材。由于在核電站內部特殊環境,核電設備對鋼材的要求具有較好的強度、韌性匹配的同時,還需要承受長期的中子輻射作用。因此,不同于一般的機械設備制造業,鋼材的質量對核電設備行業的影響較大。具體影響如下表所示:
鋼材行業對核電設備行業的影響分析
主要因素 | 核電鑄鍛件行業 | 主要影響 |
供需 | 2011-2012年核電鑄鍛件呈現供不應求的影響,但這主要是受國家核電建設政策的影響,隨著下游的放開,行業將會呈現供不應求的現象 | 核電鑄鍛件企業對核電設備企業的議價能力較強 |
競爭格局 | 核電鑄鍛件市場呈現壟斷競爭狀態 | 核電鑄鍛件企業對核電設備企業的議價能力較高 |
質量 | 核電鑄鍛件的高強度、高韌性以及良好的焊接性 | 為核電設備國產化提供了可能 |
資料來源:前瞻產業研究院核電設備行業研究小組整理
2、核電鑄鍛件行業對核電設備行業的影響分析
核電設備的主要部件是核電鑄鍛件,特別是核島反應堆壓力容器及蒸汽發生器用的低合金鋼大型鑄鍛件已成為我國核島主設備國產化產業鏈中重要環節。由于在核電站內部特殊環境,核電設備對大型鑄鍛件的要求具有合適的強度、足夠的韌性及良好的焊接性。因此,核電鑄鍛件的質量對核電設備行業的影響較大。具體影響如下表所示:
核電鑄鍛件行業對核電設備行業的影響分析
主要因素 | 核電鑄鍛件行業 | 主要影響 |
供需 | 2011-2012年核電鑄鍛件呈現供不應求的影響,但這主要是受國家核電建設政策的影響,隨著下游的放開,行業將會呈現供不應求的現象 | 核電鑄鍛件企業對核電設備企業的議價能力較強 |
競爭格局 | 核電鑄鍛件市場呈現壟斷競爭狀態 | 核電鑄鍛件企業對核電設備企業的議價能力較高 |
質量 | 核電鑄鍛件的高強度、高韌性以及良好的焊接性 | 為核電設備國產化提供了可能 |
資料來源:前瞻產業研究院核電設備行業研究小組整理
核電設備下游核電站建設規模分析
1、已建核電站分析
截至2013年月底,我國已建設并投入運營6個核電站,共1770多萬千瓦核電總裝機容量。截至2012年底我國核電機組容量僅占電力總裝機的1.21%,在30個有核電國家中排末位。全球有個國家13個國家的核電發電量占比超過30%,其中法國高達76.2%,韓國35.6%,歐盟為35%。
截至2013年4月底中國建成并投運核電站(單位:萬千瓦)
核電站 | 商業運營時間 | 額定功率 | 反應堆類型 |
秦山核電站 | 34425 | 30 | CNP300壓水堆 |
秦山二期核電站及擴建工程 | 37361 | 65 | CNP3650壓水堆 |
秦山三期 | 37826 | 72.8 | CANDU6重水堆 |
大亞灣核電站 | 34460 | 98.4 | M310壓水堆 |
嶺澳核電站一期 | 37629 | 99 | CPR1000壓水堆 |
嶺澳二期核電站 | 40762 | 100 | CPR1000壓水堆 |
田灣核電站一期 | 39310 | 106 | AES-91壓水堆 |
紅沿河核電站一期 | 41323 | 100 | CPR1000壓水堆 |
寧德核電站一期 | 41382 | 100 | CPR1000壓水堆 |
資料來源:前瞻產業研究院核電設備行業研究小組整理
2、在建核電站分析
截至2013年3月,中國在建的核電站一共有9家,共2220萬千瓦核電總裝機容量,主要在2013-2015年投入商業運營。
截至2013年4月底中國在建核電站統計(單位:萬千瓦)
核電站 | 開工時間 | 額定功率 |
福清核電站 | 39773 | 100 |
陽江核電站 | 39798 | 100 |
秦山核電站擴建(方家山核電) | 39798 | 110 |
三門核電站 | 41321 | 125 |
臺山核電站一期 | 40168 | 175 |
海陽核電站 | 40175 | 125 |
昌江核電站一期 | 40293 | 65 |
防城港核電站 | 41113 | 100 |
核電設備行業發展狀況分析
受日本福島核事故的影響,2011年來中國核電設備整機行業發展速度有所下降,行業產能、產銷規模均有所下降;行業利潤較高;2012年行業進出口均出現貿易逆差。
中國核電設備整機行業狀態描述總結表
狀態描述指標 | 結論 |
行業投資額 | 2011-2012年我國核電設備投資規模下降,且部分在建項目亦出現暫停;2013年隨著核電市場的重啟,1-4月新增投資150億元。 |
行業銷量 | 2013年1-4月,新增核電設備整機2臺。 |
行業利潤 | 2011年中國核電設備行業利潤總額為103.92億元;2012年為101.68億元。 |
行業進出口 | 2012年進出口總額為2.05億美元,其中出口額為160.65萬美元,進口金額為2.03億美元,實現貿易逆差2.02億美元。 |
資料來源:前瞻產業研究院核電設備行業研究小組整理
中國核電設備行業領先企業
東方電氣股份有限公司
上海電氣集團股份有限公司
哈爾濱電氣股份有限公司
蘇州海陸重工股份有限公司
中國第一重型機械股份公司
二重集團(德陽)重型裝備股份有限公司
四川科新機電股份有限公司
大連寶原核設備有限公司
中核集團西安核設備有限公司
山東核電設備制造有限公司
中國核電設備行業五力競爭模型分析
現有企業的競爭
以下分別從競爭數量、行業增長率、退出壁壘、競爭層次分析現有企業的競爭情況。分析可得,目前能夠提供整機生產的企業約5家左右,行業處于成長階段,市場呈現壟斷競爭態勢;另行業內大部分產品需要獲得國家核安全局證書,因此,現階段市場競爭有限。
核電設備整機行業現有企業的競爭分析
指標 | 表現 | 結論 |
競爭者數量 | 能提供整機生產的企業約5家。 | 競爭弱 |
行業增長率 | 2011年以來受日本福島事故的影響,核電項目暫停,行業市場需求下降,2013年市場有望重啟 | 行業增長率一般 |
退出壁壘 | 行業屬于資本和技術密集型企業 | 退出壁壘較大 |
競爭層次 | 壟斷企業競爭主要是技術和產品競爭 | 競爭層次較高 |
資料來源:前瞻產業研究院核電設備行業研究小組整理
潛在進入者威脅
通過以下分析可知,核電設備整機行業的吸引力強,但有一定的進入壁壘,現有企業憑借其市場優勢對潛在進入者有一定擠壓,因此資本一般通過投資現有企業實現進入,綜合來看,潛在進入者威脅一般。
核電設備整機行業潛在進入者威脅分析
指標 | 表現 | 結論 |
吸引力評價 | 2012年國家關于核安全以及核電中長期規劃等政策的頒布,前瞻解讀為核電市場的重啟,行業的吸引力增強 | 吸引力強 |
進入壁壘 | 核電行業的技術及資金門檻很高。新進企業必須斥巨資來獲得技術、興建產能并招聘合格工作人員;核電核心組件技術嚴格限制在幾家國有企業手里,因此更難獲取;核設備制造商也必須獲得國家核安全局的資質證書。 | 進入壁壘高 |
企業反擊程度 | 現有企業憑借其市場優勢對潛在進入者有一定擠壓 | 企業反擊程度較大 |
資料來源:前瞻產業研究院核電設備行業研究小組整理
供應商議價能力
核電設備整機的主要原材料為鋼材、核電鑄鍛件等,由于核電站的特殊環境,對其有著特殊性能的要求;同時,部分高端部件如支持AP1000技術設備的原材料需從海外進口,因此,供應商的議價能力較強。
核電設備整機行業現有企業的競爭分析
指標 | 表現 | 結論 |
企業數量 | 能夠生產核設備用鋼的企業以及核電鑄鍛件的企業主要集中在鋼材行業中的龍頭企業 | 企業數量較少,議價能力較強 |
產品獨特性 | 由于核電站內的特殊環境,對產品有獨特性的要求 | 議價能力較高 |
前向一體化能力 | 對著一體化、多角化以及核電設備國產化進程的加快,供應商前向一體化能力較強,特別是核電鑄鍛件制造商,如中國一重等 | 前向一體化能力較強 |
資料來源:前瞻產業研究院核電設備行業研究小組整理
下游客戶議價能力
國內主要的核電設備客戶是三大核電運營商,它們通過招標購買設備。核電設備整機供應商除了設備本身還提供設計、安裝和維護服務。由于客戶對技術和產品質量水平的要求,因此,下游客戶的議價能力較低。
核電設備整機行業議價能力分析
指標 | 表現 | 結論 |
用戶數量 | 主要是中核建集團、中廣核和中電投集團三大核電運營商,客戶數量少 | 議價能力較弱 |
購買數量 | 購買商的集中程度較高,購置規模較大 | 議價能力較強 |
轉換成本 | 行業屬于高投入、長周期行業,轉換成本較高 | 議價能力較弱 |
資料來源:前瞻產業研究院核電設備行業研究小組整理
替代品威脅
從發展核電的角度來看,核電設備沒有替代品,只有產品的升級換代,如二代半改進型設備升級為三代技術設備。但其他類可再生能源對核能具有一定的替代性,則其他再生能源的設備對核電設備具有一定的替代威脅。但是由于核能在可再生能源中的重要地位,短期內其他能源難以替代核能。因此,替代品威脅較小。
競爭情況總結
由上圖,綜合行業五方面力量對比,可以看整體的競爭強度較小,行業生態健康,利于業內的發展。根據以上分析,對各方面的競爭情況進行量化,1代表最大,0代表最小,核電設備整機行業的競爭有限,具體如下圖所示。
核電設備整機行業五力分析結論
資料來源:前瞻產業研究院核電設備行業研究小組整理
中國核電設備行業投資風險分析
核電設備行業政策風險分析
受日本核事故的影響,中國出臺了“國四條”,對全國已建和在建核電項目進行了一次大規模安全檢查,并且暫停審批新建核電項目,國家之前確定的2020年核電裝機容量規劃也出現下降。但隨著《核電安全規劃(2011-2020年)》、《核電中長期發展規劃(2011-2020年)》的相繼通過,前瞻解讀為核電項目市場的重啟。這在另一方面也造成了行業對政策的依賴程度較高,增加了行業發展的政策風險。
核電設備行業技術風險分析
核電站由于其特殊性,核電站設備必須達到非常高的質量標準和安全性能,以確保設備性能和可靠性。因而這也就決定了核電站設備行業屬于技術密集型行業,從而造成能夠進入這個領域的企業少之又少,從而造成了技術的高度壟斷。另外行業內部分部件各項技術還處于不成熟階段,與國外發達國家相比還有較大差距。同時,由于行業處于成長期,要求各企業以研制和開發新產品來獲取競爭優勢,進而獲得可觀的快速增長的收益。因此,這樣就會存在研發成果不能轉化和應用的風險。
核電設備行業供求風險分析
在設備國產化道路上,設備國產化是與風險相伴的,國產化程度越高,意味著設計和建造的風險越大。國內核電設備制造業的能力雖然相比過去已經有了較大的提升,但部分關鍵零部件和關鍵設備還不能自主生產,設計能力和管理能力均相對較弱。在需求方面,雖然由于日本核事故的影響,部分國家采取了放棄核電的措施,但從長期來看,2013年國家重新加快核電的建設,核電行業將迎來新一輪的高潮;同時,在建的核電項目也有著較大的需求。因此,核電設備行業存在供不應求的風險。
核電設備行業市場競爭風險分析
現階段,中國核電設備整機制造行業綜合實力較強的企業分別為東方電氣集團、上海電氣集團,他們在核島設備和常規島設備上都具有較強的優勢。而相比之下,哈動力在核島設備上實力較弱,在常規島設備上可以和東方電氣集團和上海電氣集團并駕齊驅。但隨著核電市場重啟,市場需求將不斷增加。同時,基于核電設備行業良好的成長性、市場前景以及盈利能力,近年來將會有不少企業通過不同渠道進入該市場,特別是國外跨國公司,加劇了行業競爭。
核電設備行業產品風險分析
根據《核電安全規劃(2011-2020年)》,未來中國的核電設備必須采用第3代技術,目前在中國核電站建設中用到第3代技術的主要有AP1000壓水堆技術和法國EPR壓水堆技術,至于未來中國市場將會以哪種技術為主,則取決于現有項目的運行狀況,存在一定的不確定性。相應的核電設備制造企業需要及時更新技術和做好技術研發配合該主流技術的核電建設,存在較大的產品不相符風險。
中國核電設備行業進入壁壘分析
核電設備由于核電的特殊性,在資質、技術、資金、人才、生產規模及所有制等方面均有較高的壁壘。
資質壁壘
我國對核電項目運營單位實施嚴格的許可證制度,核工程施工和核設備制造也須具備相應的資質。從事核設備設計、制造和安裝的單位都要按照《民用核安全設備監督管理條例》向核安全局提出申請,提交申報材料并接受評審,最后才能得到為期5年的許可證,期滿后還須重新申請。據了解,核電設備制造資質的取得,至少要跨越以下三大難關:對申請主體設置了較高的門檻;申報過程中產生的費用巨大;申報程序比較繁瑣而復雜,一般耗時較長,申報公司如果不合格,數年下來可能一無所獲。
技術壁壘
核電設備行業屬于技術密集型行業,特別是整機制造,是多學科交叉的綜合性應用技術,需要多專業團隊共同研發來形成企業自己獨特的核心技術;在整機的組裝及后期的維護過程中需要多專業人員共同配合對生產工藝系統及設備系統進行協調運行,以達到最佳的運作效果。因此,新進入的企業僅靠制造產品來實施開拓市場,難以解決核電站運行后期維護問題,難以獲得客戶的認可。核心設備和后期維護是進入本行業的主要障礙之一。
資金壁壘
核電設備由于規模較大,安全性能要求較高,對于初始成本和研發資金都有較高的要求。以反應堆壓力容器為例,《壓力容器制造許可條件》對各等級的壓力容器制造場地和技術設施進行了詳細的要求。生產壓力容器需要裝備大型的制造設備和檢測設備,前期基礎設施建設資金投入較大;同時,特種設備產品對流動資金要求也相對較高。
人才壁壘
核電設備制造對各級技術人才提出了較高的要求,再從研發到生產的過程中,均需配備相當數量的相應技術人員和專業作業人員。同時,隨著核電設備質量的要求越來越高,產品的大型化、高參數化已經成為發展趨勢,產品設計、制造工藝要求也隨之不斷提高,過程控制和質量管理要求更為嚴格,生產企業需要完整掌握整套的、不斷創新的生產技術和生產工藝。因此,核電設備行業不僅需要較高比例的研究開發、設計人員、工藝技術人員,而且主要質量管理人員、專業檢測人員和操作技術工人也要求獲得相關操作資格證。
參考資料
- 1.中國核電設備行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告前瞻產業研究院