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民营企业主要从事核电辅助设备和部分核心设备制造。目前上市公司中涉足核电约有25家公司,民营企业约为14家。民营企业中,代表性的企业有台海核电、浙富控股、江苏神通、南风股份等。其中,江苏神通在核电蝶阀及球阀拥有90%市占率,且通过收购无锡法兰拥有核电法兰90%市占率;台海核电拥有主管道50%的市占率,并在积极延伸核电产品线;浙富控股是“华龙一号”控制棒驱动机构的核心供应商。
5.5核燃料供应一家独大,后处理有望成为新方向
核燃料循环指的是核燃料从开采到燃烧后的处理的整个过程。核电主要使用铀235和钚239制备而成的核燃料。核燃料循环以反应堆为中心,划分为堆前部分(前端)和堆后部分(后端),前端指核燃料在入堆前的制备,后端指从反应堆卸出的乏燃料的处理。同时根据后端是否对乏燃料进行后处理,可将核燃料循环分为一次通过和闭式循环两种。目前国内及国际上通常采用闭式循环路线。
5.5.1中核为国内核燃料独家供应商
核燃料循环前端主要包括铀矿的开采、铀矿石的加工精制、铀的转化、铀的浓缩和燃料元件制造等过程。制备的燃料组件在反应堆压力容器内发生裂变反应产生热量。
图28:核燃料组件结构图
2018-2020年国内核燃料年均市场规模达百亿。一个百万千瓦级的核电机组,新投产时首炉燃料价格超过1亿美元,投产之后平均每年燃料成本将达到约3000万美元。结合国内核电预计装机规模估算,2018到2020年,新投产首炉燃料的市场将达22亿美元,使用的核燃料规模有42亿美元,两项合计年均市场规模将达133亿人民币。如再考虑海外出口的核电机组,这一金额还将增加。
中国核燃料有限公司(隶属于中核)是目前国内唯一核燃料生产商、供应商、服务商。中核是国内唯一拥有完整核燃料循环产业链的企业,持有从前端的天然铀开采到后端乏燃料处理的全部资质。中核的核燃料元件生产企业,主要是位于四川宜宾的中核建中核燃料元件公司(中核建中),和位于内蒙古包头的中核北方核燃料元件有限公司(中核北方)。中核北方拥有我国唯一一条重水堆核电燃料元件生产线,唯一一条AP1000核电燃料元件生产线,另有AFA3G压水堆核电燃料元件生产线和高温气冷堆核电燃料元件生产线。中核建中拥有我国最大的压水堆核电燃料元件生产基地,具备为各种类型的压水堆核电站提供全堆芯核燃料元件能力。目前国内在运核电站所用燃料均由上述两家公司提供。
中核CF系列国产化燃料组件研发进展顺利。目前国内大部分核电站使用的核燃料组件均为引进国外技术,在国内制造。核燃料组件在核心技术、原材料及关键部件供应等方面始终受制于人,阻碍国内核电“走出去”。2010年,中核集团启动“压水堆燃料元件设计制造技术”重点科技专项,开始研制具有自主知识产权的CF系列燃料元件。CF系列组件将用于华龙一号核电站,也是华龙一号能够出口的关键环节。2017年11月30日,中核集团最新型的CF3A先导组件研制成功,并通过了在中核建中核燃料元件有限公司进行的出厂验收,即将在方家山核电百万千瓦机组进行运行考验。
中广核积极推进核燃料自主化,渴望摆脱中核垄断。中广核在国内并不具有铀矿开采权和生产核燃料资质。中广核对核燃料需求量很大,且和中核在核燃料交易的价格和服务上一直存在一定的分歧,燃料自主化也是中广核长期以来积极筹备推进的项目。2016年2月17日,中广核自主研发设计的4组STEP-12核燃料组件和4组CZ锆合金样品管组件正式装入岭澳核电站二期1号机组,标志着中广核电力全面掌握了核燃料组件的研究、设计、制造、试验技术(STEP-12核燃料组件和CZ锆合金样品管组件可用于CPR1000及华龙一号)。同时,中广核也在积极开展相关海外合作,哈萨克斯坦为其合作对象。
国家核电核燃料供应体系已正式贯通。作为引进消化吸收美国AP1000核电技术的主体,国家电投在核燃料上也有相应布局。国家电投中核建中、中核北方共同出资组建中核包头核燃料元件股份有限公司,主要负责AP1000核燃料元件制造,三方分别持股15%、50%和35%。对于CAP1400使用的核燃料,技术研发由国家电投下属的上海核工程研究设计院牵头,但制造上,联合中核北方等单位进行了合作。2017年12月1日,国核铀业发展有限责任公
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