全球正确定性地进入一个核电大发展的20年

刘绪刚

锦缎








不久前，核电还非常不受待见。日本福岛核事故后，其核电占比从30%一年之内就暴跌到个位数；德国更是在2022年高调宣布“弃核”，不少国家也纷纷跟风出台弃核计划。
但如今直接180度转弯。
●先是2023年COP28气候大会上，美国、法国等22国联合发布《三倍核能宣言》，承诺2050年全球核电装机容量达到2020年的3倍，后续COP29、COP30期间，加入这份宣言的国家突破30个；
●中国31台在建核电机组稳步推进；欧洲多国重启关停的核电站，日本逐步走出福岛阴影，印度、阿联酋加速布局核电新项目……
从弃如敝履到趋之若鹜，全球核电大复兴只在一夜之间。
01
核电发展拦路虎
核电发展受限最核心还是安全这块“心病”。1979年美国三哩岛、1986年切尔诺贝利、2011年日本福岛，三次重大核事故，让全球对核电的恐惧根深蒂固。
其次是成本问题。不过成本差距也分地区：在中国，核电发电成本只比水电高一点，但在全球大多数国家，核电成本远高于光伏、风电，甚至比燃气发电还贵。据Lazard测算，美国新建核电的标准化度电成本约为71美元/兆瓦时。
另外，多年弃核导致核电产业链几乎“半荒废”：
●传统大型核反应堆的设计、立项、审批、建设全流程，往往需要近10年时间，远长于煤电（5年）、气电（2年）、光伏（5个月）和风电（1.5年）。
●以美国为例，若要实现年均13GW的核电建设规模，到2050年需要超过37万核电产业劳动力配套，而美国焊工、电工、反应堆操作员等直接人力的严重紧缺。
但敌不过新能源越火，核电越刚需。
我们可以把发电能源分成两类“可控能源”与“不可控能源”。化石发电和核能，出力稳定，属于可控能源；而风电、光伏全靠天吃饭，属于不可控能源。
让人哭笑不得的一点是，随着光伏、风电占比快速提升，电网反而更加脆弱，成本高昂的储能也无法彻底解决这一痛点。核电全天候、无间的供电能力则显得尤为珍贵：它完美解决了新能源间歇性、波动性的致命短板。
核电堪称发电界的劳模。全球核电机组的平均容量系数高达93%，远超其他任何发电方式，平均利用小时数接近6000小时，几乎全年无休。
和传统火电比，核电几乎不排放有害气体和温室气体，完全符合低碳目标。而且效率极高：一座百万千瓦级的核电厂，一年只需要补充约30吨浓缩核燃料，一辆重型卡车就能拉走；但同样规模的火电厂，每天都需要一列火车煤补能。
更省心的是，核电对电网配套的要求不高，选址也灵活，能建在靠近用电需求的区域，大幅降低电网投资成本——而电网投资，正是现在欧美最头疼的问题之一。

图：核电与其他能源对比 资料来源：申万宏源
02
全球核电竞速图谱
截至2023年底，全球核电总装机容量约393GW，只贡献了全球10%的发电量——但随着大家逐渐认清核电的不可替代性，全球核电开始复兴。
世界核协会（WNA）发布《2025年世界核展望报告预览》显示，目前全球现有核反应堆总装机达383GW。
根据在建装机74GW（预计2035年投运），计划装机99GW（预计2030-2040年投运），拟议装机291GW（预计2040-2050年投运），和加上政府目标所需的额外容量，国际原子能机构（IAEA）预计2050年全球核电总装机将超过1400GW。

图：全球核电新增装机加速 资料来源：IAEA，华泰证券
1.美国野心最大，试图重夺核电话语权
作为核能利用的先驱，美国第一座商用核电站希平港核电站早于1957年并网发电，长期保持全球核电发电量第一的地位，但1979年三哩岛核事故后，美国基本停止了新开工核电项目，在运机组数量及规模近十年来持续下降。
为重新夺回核电话语权，美国近年来加速推进核电复兴，这也成为美国两党少有的共识。
2025年5月，特朗普政府的核能计划更是“放卫星”，比拜登时期的目标激进得多：一是把2050年的产能目标，从300GW上调到400GW；二是简化监管，要求美国核能管理委员会，把新建核电项目的许可周期，缩短到18个月。
除了政策支持，美国还在加速重启旧核电站、部署SMR（小型模块化反应堆）。截至2025年1月，美国已有多个关停的核电站，计划重新启动。
2.中国闷声干大事，有望成为全球核电第一大国
中国是全球最大的发电经济体，但过去主要发展的是煤电和新能源，核电虽然提速，但发电占比仅6%不到，低于世界10%的水平。
但增长势头迅猛，中国已成为全球核电在建规模最大的国家。截至2025年11月底，中国在建核电机组31台，装机容量37403MW，在建机组数量和装机容量均占全球的近一半。
中国核电发展以三代核电为主，自主研发的“华龙一号”已实现规模化应用；带动国内核电2030年装机达到120GW，成为世界第一。测算到2035年，中国核能发电量在总发电量中的占比将达到10%。

图：全球核电在建按地区统计 资料来源:IAEA、中邮证券
3.其他国家也开始加速抢滩核电
不止中美，全球各国都不想在核电重启中掉队。
日本：。日本曾是核电依赖度很高的国家，福岛核事故后，大部分核电机组被关停，核电占比暴跌。近年来，随着能源安全压力越来越大，日本逐步放宽核电政策，推动关停机组重启，力争让核电并网容量恢复到事故前的水平。
欧洲：彻底反转政策，从弃核转向全力保核。法国作为全球核电依赖度最高的国家，计划延长现有核电机组的寿命，同时新建核反应堆；英国、意大利、西班牙等国，也纷纷重启核电项目，加入全球核电竞赛。
新兴国家：印度目前核电占比只有 3% ，计划大幅扩大核电规模，提高核电在能源结构中的占比；阿联酋则成为中东核电的标杆，已经建成多台核电机组，核电占比达到 20% ，在中东地区遥遥领先。
全球正确定性进入一个核电大发展的20年。在这场竞速跑中，我们认为三大主线值得重视。
03
主线一：核电成AI时代的新宠
1.AI算力再强，也怕没电。
当前AI用电还只占美国用电的5%左右，但未来会爆发式增长，导致更为严重的缺电问题。
据美国能源部（DOE）、能源信息署（EIA）测算，到2030年，美国AI用电量将占到全国总需求的10%；到2035年，AI耗电需求将达到800-1000Twh，占比接近20%。
同时数据中心对电力的需求还有着极为苛刻的要求：1）可靠性，数据中心的电力可靠性需达到99.999%以上，不能接受停电；2）稳定性，数据中心的算力负载相对稳定，需要电力供应持续稳定，避免电压波动影响设备运行；3）低碳清洁。
而传统能源和新能源，都没法完美满足这些需求：火电碳排放高，不符合低碳目标；水电受来水影响，稳定性不足；风电、光伏间歇性强，需要大规模储能配套，成本高昂，都不能彻底解决问题。
只有核电，能完美契合数据中心的需求——24小时不间断供电，可靠性高、功率密度大，而且低碳清洁，是中长期内，唯一能支撑AI大规模发展的能源。

图：核电为数据中心供电的优势 资料来源：中信证券
2.SMR更加适配大厂的需求。
传统大型核反应堆，功率大、占地广、建设周期长、投资规模大，适合大规模电网供电，但难以适配数据中心、工业园区等小型用电场景。
而小型模块化反应堆（SMR），作为一种新型核电技术，完美解决了这些问题，成为AI时代核电发展的核心抓手。
SMR通常在30万千瓦以下，其核心优势的在于“模块化、小型化、灵活化”。SMR采用模块化生产，建设周期仅为3-5年，远短于传统大型核电项目动辄10年的时间；此外SMR占地少、选址灵活，可贴近数据中心、工业园区等用电场景建设。
目前，全球SMR项目储备已达47Gw，其中近4成由数据中心需求拉动。预计到2050年，中国（35GW）、美国（30GW）、欧盟（15GW）、印度（8GW）和英国的SMR容量，将占全球的近80%。
3.AI科技巨头成核电新势力
面对数据中心的巨大用电缺口，科技巨头们再也坐不住了，纷纷跨界入局核电。其中缺电的美国科技巨头最为积极，重点聚焦于SMR研发与核电采购。
●亚马逊宣布将投资超过5亿美元开发SMR，启动小型模块化反应堆基金，同时与CEG签订了为期20年的1.92GW核电交易协议；
●微软规划用SMR为AI数据中心供电，同时支持三哩岛1号机组2028年重启；
● 谷歌投资高温气冷堆+区块链电力交易，同时向核反应堆运营商购入拟建的6-7个SMR的电力，总容量达500兆瓦；
●Meta则计划从2027年6月开始，从Clinton Clean Energy Center购入1.1Gw的核能电力，用于支撑其AI算力需求。

图：AI巨头今年显著加大核电布局 资料来源：国盛证券
04
主线二：铀矿成战略资源
作为核电的核心原材料，天然铀战略地位提升，一场围绕铀矿的战略竞合已暗流汹涌。
1.铀供需缺口逐步扩大
根据WNA的数据，近20年全球天然铀大部分年份需求量在6.4-6.8万吨之间；但随着全球核电复兴计划的推进，铀需求将进入加速上升期，预计2035年全球铀需求量将达到9.5万吨， 2050年则将达到14.3万吨。
中美两国的需求增长最为显著，未来合计占全球需求的一半。预计2035年中国核电的铀需求将增至2.5万吨，成为第一大天然铀消费国。美国2035年铀需求大约增至2.46万吨，与中国接近。
与需求激增形成鲜明对比的是，全球天然铀的供给增长缓慢，资源分布集中、勘探投入不足等问题突出。
截至2023年，全球已探明可采铀资源量仅592万吨（开采成本低于130美元/公斤），在没有新矿勘探的情况下，只够全球几十年的需求。
同时铀矿资源分布区域错配严重：澳大利亚储量占比28%，位居全球第一；哈萨克斯坦占比14%，俄罗斯占比8%，加拿大占比8%，纳米比亚占比10%，尼日尔占比6%，这六个国家的铀矿储量合计占全球的74%。
但主要铀消费国的铀矿储量相对较少，中国仅占5%，美国占比更低，导致供需区域严重错配，主要消费国高度依赖进口。
未来供需缺口的概率越来越大。
预计2025-2028年，全球铀供需将维持紧平衡，2029年后供需缺口将逐步放大，2035年供需缺口将达4.5万吨。即使扩产，铀矿从勘探、建设到投产通常需要5-10年，无法快速响应需求增长。

图：全球核电所需天然铀测算（吨） 资料来源：五矿证券
2.铀矿成为地缘博弈新焦点
铀矿作为核电产业的核心原材料，其战略地位已堪比石油、天然气，各国纷纷出台政策，加大铀矿资源的布局，成为全球地缘政治博弈的焦点。
主要核电国家纷纷将铀列入关键矿产清单，加强对铀矿资源的管控；全球前十大铀矿厂商合计占全球总产量的92%，其中过半为国有矿业公司，例如哈萨克斯坦的Kazatomprom、法国的Orano、中国的中广核、俄罗斯的Uranium One。
这些企业的产量规划以国家核燃料供应安全为核心，而非单纯追求短期产量增长。
另外一方面，各国纷纷加大对铀矿开采、核燃料加工等环节的投资，提升自主可控能力：
●美国计划通过Centrus Energy提升浓缩铀自主产能，同时与加拿大、澳大利亚合作，保障铀进口；
●中国则通过中广核矿业、中国核工业集团等企业，加速布局海外铀矿，参与哈萨克斯坦、纳米比亚等国的铀矿项目，如纳米比亚借助中国企业的投资，推动多个大型铀矿投产，成为全球铀产量增长最快的国家之一；
●哈萨克斯坦作为全球最大且成本最低的铀生产国，近年来逐步加强对铀矿资源的管控，优先保障国内及合作国家的铀供应。
05
主线三：技术之争，第四代核电与核聚变的终极博弈
如果说AI加速和铀矿争夺是全球核电竞速的当下，那么新技术的突破就是未来，技术成为全球核电竞速的第三条核心主线，这是长期真正的话语权。
1.从三代到四代，核电进入安全高效时代
全球核裂变发电技术已历经四代迭代，目前正处于“三代为主导、四代在储备期”的阶段。
第四代核电技术的核心目标，是实现“更安全、更高效、更清洁、更可持续”，其与三代核电相比，有三大显著优势：
●本征安全性，依靠系统本身设计和材料特性，不依赖外部保护装置，即便遇到地震、海啸等重大自然灾害，也不会发生堆芯严重损坏，无需厂外应急，彻底解决了核电的安全争议；
●燃料利用率高，四代核电可充分利用天然铀中的铀-238，将天然铀的利用率从目前三代核电的不到1%，提高到60%以上，缓解铀矿供需紧张的问题；
●核废料少，四代核电可高效嬗变长寿命放射性废物，将高放废物中的长寿命放射性产物分离出来并“焚烧”，使其放射性毒性在数百或数千年内降低至天然水平。
2000年，美国能源部倡议成立“第四代国际核能论坛”（GIF），美国、英国、法国、日本、中国等十个国家联合参与，共同研发第四代核电技术，并提出了6种四代核电的设计概念。
其中，钠冷快堆因工程技术最成熟，被称为第四代核能系统的首选堆型；高温气冷堆则因其安全性高、效率高，成为目前商业化进展最快的四代核电技术。
中国在第四代核电技术领域处于全球第一梯队， 2023年中国华能石岛湾高温气冷堆示范工程正式投入商业运行。
全球其他国家也在加速推进第四代核电技术研发，美国、俄罗斯、法国等核电强国，纷纷加大对四代核电技术的研发投入，印度、韩国等新兴核电国家，也逐步加入四代核电技术研发的行列。
2.可控核聚变，人类能源的终极解决方案
可控核聚变具有能量密度高、原料易得、安全性高、清洁无污染等突出优点，被视为人类理想的终极能源，一旦实现商业化，将彻底解决全球能源危机和环境问题。
全球最大的国际热核聚变实验堆（ITER）项目，是可控核聚变技术研发的核心载体。该项目由中国、美国、俄罗斯、欧洲等七方共同发起参与，计划2039年开始氘-氚反应，旨在验证磁约束聚变能的工程技术可行性，目标是2050年前后实现商业化发电。
虽然确切不知道哪一年会突破（反应条件苛刻、成本高昂、技术难题众多），但近年来，全球可控核聚变技术的军备竞赛肉眼可见在加速。
2022年，美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室实现了激光聚变点火，首次实现了核聚变反应的能量增益——即输出能量大于输入能量，后续社会资本加速介入。
中国深度参与ITER项目，同时自主建设了BEST、CFETR等聚变堆，以及星火一号、Z-FFR等混合堆，逐步形成了“国际合作+自主研发”的发展模式。
06
结语
从全球弃核浪潮到全民抢核的反转，各国纷纷加码布局、AI巨头跨界入局。核电的复兴从来不是偶然，而是能源安全、低碳与AI算力三重驱动的必然，这个20年扩张的周期中，也必然蕴含着新的投资机会。

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