全球正確定性地進入一個核電大發展的20年

本文系基于公開資料撰寫，僅作為信息交流之用，不構成任何投資建議

不久前，核電還非常不受待見。日本福島核事故后，其核電占比從30%一年之內就暴跌到個位數；德國更是在2022年高調宣布“棄核”，不少國家也紛紛跟風出臺棄核計劃。

但如今直接180度轉彎。

●先是2023年COP28氣候大會上，美國、法國等22國聯合發布《三倍核能宣言》，承諾2050年全球核電裝機容量達到2020年的3倍，后續COP29、COP30期間，加入這份宣言的國家突破30個；

●中國31臺在建核電機組穩步推進；歐洲多國重啟關停的核電站，日本逐步走出福島陰影，印度、阿聯酋加速布局核電新項目……

從棄如敝履到趨之若鶩，全球核電大復興只在一夜之間。

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核電發展攔路虎

核電發展受限最核心還是安全這塊“心病”。1979年美國三哩島、1986年切爾諾貝利、2011年日本福島，三次重大核事故，讓全球對核電的恐懼根深蒂固。

其次是成本問題。不過成本差距也分地區：在中國，核電發電成本只比水電高一點，但在全球大多數國家，核電成本遠高于光伏、風電，甚至比燃氣發電還貴。據Lazard測算，美國新建核電的標準化度電成本約為71美元/兆瓦時。

另外，多年棄核導致核電產業鏈幾乎“半荒廢”：

●傳統大型核反應堆的設計、立項、審批、建設全流程，往往需要近10年時間，遠長于煤電（5年）、氣電（2年）、光伏（5個月）和風電（1.5年）。

●以美國為例，若要實現年均13GW的核電建設規模，到2050年需要超過37萬核電產業勞動力配套，而美國焊工、電工、反應堆操作員等直接人力的嚴重緊缺。

但敵不過新能源越火，核電越剛需。

我們可以把發電能源分成兩類“可控能源”與“不可控能源”。化石發電和核能，出力穩定，屬于可控能源；而風電、光伏全靠天吃飯，屬于不可控能源。

讓人哭笑不得的一點是，隨著光伏、風電占比快速提升，電網反而更加脆弱，成本高昂的儲能也無法徹底解決這一痛點。核電全天候、無間的供電能力則顯得尤為珍貴：它完美解決了新能源間歇性、波動性的致命短板。

核電堪稱發電界的勞模。全球核電機組的平均容量系數高達93%，遠超其他任何發電方式，平均利用小時數接近6000小時，幾乎全年無休。

和傳統火電比，核電幾乎不排放有害氣體和溫室氣體，完全符合低碳目標。而且效率極高：一座百萬千瓦級的核電廠，一年只需要補充約30噸濃縮核燃料，一輛重型卡車就能拉走；但同樣規模的火電廠，每天都需要一列火車煤補能。

更省心的是，核電對電網配套的要求不高，選址也靈活，能建在靠近用電需求的區域，大幅降低電網投資成本——而電網投資，正是現在歐美最頭疼的問題之一。

圖：核電與其他能源對比 資料來源：申萬宏源

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全球核電競速圖譜

截至2023年底，全球核電總裝機容量約393GW，只貢獻了全球10%的發電量——但隨著大家逐漸認清核電的不可替代性，全球核電開始復興。

世界核協會（WNA）發布《2025年世界核展望報告預覽》顯示，目前全球現有核反應堆總裝機達383GW。

根據在建裝機74GW（預計2035年投運），計劃裝機99GW（預計2030-2040年投運），擬議裝機291GW（預計2040-2050年投運），和加上政府目標所需的額外容量，國際原子能機構（IAEA）預計2050年全球核電總裝機將超過1400GW。

圖：全球核電新增裝機加速 資料來源：IAEA，華泰證券

1.美國野心最大，試圖重奪核電話語權

作為核能利用的先驅，美國第一座商用核電站希平港核電站早于1957年并網發電，長期保持全球核電發電量第一的地位，但1979年三哩島核事故后，美國基本停止了新開工核電項目，在運機組數量及規模近十年來持續下降。

為重新奪回核電話語權，美國近年來加速推進核電復興，這也成為美國兩黨少有的共識。

2025年5月，特朗普政府的核能計劃更是“放衛星”，比拜登時期的目標激進得多：一是把2050年的產能目標，從300GW上調到400GW；二是簡化監管，要求美國核能管理委員會，把新建核電項目的許可周期，縮短到18個月。

除了政策支持，美國還在加速重啟舊核電站、部署SMR（小型模塊化反應堆）。截至2025年1月，美國已有多個關停的核電站，計劃重新啟動。

2.中國悶聲干大事，有望成為全球核電第一大國

中國是全球最大的發電經濟體，但過去主要發展的是煤電和新能源，核電雖然提速，但發電占比僅6%不到，低于世界10%的水平。

但增長勢頭迅猛，中國已成為全球核電在建規模最大的國家。截至2025年11月底，中國在建核電機組31臺，裝機容量37403MW，在建機組數量和裝機容量均占全球的近一半。

中國核電發展以三代核電為主，自主研發的“華龍一號”已實現規模化應用；帶動國內核電2030年裝機達到120GW，成為世界第一。測算到2035年，中國核能發電量在總發電量中的占比將達到10%。

圖：全球核電在建按地區統計 資料來源:IAEA、中郵證券

3.其他國家也開始加速搶灘核電

不止中美，全球各國都不想在核電重啟中掉隊。

• 日本：。日本曾是核電依賴度很高的國家，福島核事故后，大部分核電機組被關停，核電占比暴跌。近年來，隨著能源安全壓力越來越大，日本逐步放寬核電政策，推動關停機組重啟，力爭讓核電并網容量恢復到事故前的水平。

• 歐洲：徹底反轉政策，從棄核轉向全力保核。法國作為全球核電依賴度最高的國家，計劃延長現有核電機組的壽命，同時新建核反應堆；英國、意大利、西班牙等國，也紛紛重啟核電項目，加入全球核電競賽。

• 新興國家：印度目前核電占比只有 3% ，計劃大幅擴大核電規模，提高核電在能源結構中的占比；阿聯酋則成為中東核電的標桿，已經建成多臺核電機組，核電占比達到 20% ，在中東地區遙遙領先。

全球正確定性進入一個核電大發展的20年。在這場競速跑中，我們認為三大主線值得重視。

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主線一：核電成AI時代的新寵

1.AI算力再強，也怕沒電。

當前AI用電還只占美國用電的5%左右，但未來會爆發式增長，導致更為嚴重的缺電問題。

據美國能源部（DOE）、能源信息署（EIA）測算，到2030年，美國AI用電量將占到全國總需求的10%；到2035年，AI耗電需求將達到800-1000Twh，占比接近20%。

同時數據中心對電力的需求還有著極為苛刻的要求：1）可靠性，數據中心的電力可靠性需達到99.999%以上，不能接受停電；2）穩定性，數據中心的算力負載相對穩定，需要電力供應持續穩定，避免電壓波動影響設備運行；3）低碳清潔。

而傳統能源和新能源，都沒法完美滿足這些需求：火電碳排放高，不符合低碳目標；水電受來水影響，穩定性不足；風電、光伏間歇性強，需要大規模儲能配套，成本高昂，都不能徹底解決問題。

只有核電，能完美契合數據中心的需求——24小時不間斷供電，可靠性高、功率密度大，而且低碳清潔，是中長期內，唯一能支撐AI大規模發展的能源。

圖：核電為數據中心供電的優勢 資料來源：中信證券

2.SMR更加適配大廠的需求。

傳統大型核反應堆，功率大、占地廣、建設周期長、投資規模大，適合大規模電網供電，但難以適配數據中心、工業園區等小型用電場景。

而小型模塊化反應堆（SMR），作為一種新型核電技術，完美解決了這些問題，成為AI時代核電發展的核心抓手。

SMR通常在30萬千瓦以下，其核心優勢的在于“模塊化、小型化、靈活化”。SMR采用模塊化生產，建設周期僅為3-5年，遠短于傳統大型核電項目動輒10年的時間；此外SMR占地少、選址靈活，可貼近數據中心、工業園區等用電場景建設。

目前，全球SMR項目儲備已達47Gw，其中近4成由數據中心需求拉動。預計到2050年，中國（35GW）、美國（30GW）、歐盟（15GW）、印度（8GW）和英國的SMR容量，將占全球的近80%。

3.AI科技巨頭成核電新勢力

面對數據中心的巨大用電缺口，科技巨頭們再也坐不住了，紛紛跨界入局核電。其中缺電的美國科技巨頭最為積極，重點聚焦于SMR研發與核電采購。

●亞馬遜宣布將投資超過5億美元開發SMR，啟動小型模塊化反應堆基金，同時與CEG簽訂了為期20年的1.92GW核電交易協議；

●微軟規劃用SMR為AI數據中心供電，同時支持三哩島1號機組2028年重啟；

● 谷歌投資高溫氣冷堆+區塊鏈電力交易，同時向核反應堆運營商購入擬建的6-7個SMR的電力，總容量達500兆瓦；

●Meta則計劃從2027年6月開始，從Clinton Clean Energy Center購入1.1Gw的核能電力，用于支撐其AI算力需求。

圖：AI巨頭今年顯著加大核電布局 資料來源：國盛證券

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主線二：鈾礦成戰略資源

作為核電的核心原材料，天然鈾戰略地位提升，一場圍繞鈾礦的戰略競合已暗流洶涌。

1.鈾供需缺口逐步擴大

根據WNA的數據，近20年全球天然鈾大部分年份需求量在6.4-6.8萬噸之間；但隨著全球核電復興計劃的推進，鈾需求將進入加速上升期，預計2035年全球鈾需求量將達到9.5萬噸， 2050年則將達到14.3萬噸。

中美兩國的需求增長最為顯著，未來合計占全球需求的一半。預計2035年中國核電的鈾需求將增至2.5萬噸，成為第一大天然鈾消費國。美國2035年鈾需求大約增至2.46萬噸，與中國接近。

與需求激增形成鮮明對比的是，全球天然鈾的供給增長緩慢，資源分布集中、勘探投入不足等問題突出。

截至2023年，全球已探明可采鈾資源量僅592萬噸（開采成本低于130美元/公斤），在沒有新礦勘探的情況下，只夠全球幾十年的需求。

同時鈾礦資源分布區域錯配嚴重：澳大利亞儲量占比28%，位居全球第一；哈薩克斯坦占比14%，俄羅斯占比8%，加拿大占比8%，納米比亞占比10%，尼日爾占比6%，這六個國家的鈾礦儲量合計占全球的74%。

但主要鈾消費國的鈾礦儲量相對較少，中國僅占5%，美國占比更低，導致供需區域嚴重錯配，主要消費國高度依賴進口。

未來供需缺口的概率越來越大。

預計2025-2028年，全球鈾供需將維持緊平衡，2029年后供需缺口將逐步放大，2035年供需缺口將達4.5萬噸。即使擴產，鈾礦從勘探、建設到投產通常需要5-10年，無法快速響應需求增長。

圖：全球核電所需天然鈾測算（噸） 資料來源：五礦證券

2.鈾礦成為地緣博弈新焦點

鈾礦作為核電產業的核心原材料，其戰略地位已堪比石油、天然氣，各國紛紛出臺政策，加大鈾礦資源的布局，成為全球地緣政治博弈的焦點。

主要核電國家紛紛將鈾列入關鍵礦產清單，加強對鈾礦資源的管控；全球前十大鈾礦廠商合計占全球總產量的92%，其中過半為國有礦業公司，例如哈薩克斯坦的Kazatomprom、法國的Orano、中國的中廣核、俄羅斯的Uranium One。

這些企業的產量規劃以國家核燃料供應安全為核心，而非單純追求短期產量增長。

另外一方面，各國紛紛加大對鈾礦開采、核燃料加工等環節的投資，提升自主可控能力：

●美國計劃通過Centrus Energy提升濃縮鈾自主產能，同時與加拿大、澳大利亞合作，保障鈾進口；

●中國則通過中廣核礦業、中國核工業集團等企業，加速布局海外鈾礦，參與哈薩克斯坦、納米比亞等國的鈾礦項目，如納米比亞借助中國企業的投資，推動多個大型鈾礦投產，成為全球鈾產量增長最快的國家之一；

●哈薩克斯坦作為全球最大且成本最低的鈾生產國，近年來逐步加強對鈾礦資源的管控，優先保障國內及合作國家的鈾供應。

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主線三：技術之爭，第四代核電與核聚變的終極博弈

如果說AI加速和鈾礦爭奪是全球核電競速的當下，那么新技術的突破就是未來，技術成為全球核電競速的第三條核心主線，這是長期真正的話語權。

1.從三代到四代，核電進入安全高效時代

全球核裂變發電技術已歷經四代迭代，目前正處于“三代為主導、四代在儲備期”的階段。

第四代核電技術的核心目標，是實現“更安全、更高效、更清潔、更可持續”，其與三代核電相比，有三大顯著優勢：

●本征安全性，依靠系統本身設計和材料特性，不依賴外部保護裝置，即便遇到地震、海嘯等重大自然災害，也不會發生堆芯嚴重損壞，無需廠外應急，徹底解決了核電的安全爭議；

●燃料利用率高，四代核電可充分利用天然鈾中的鈾-238，將天然鈾的利用率從目前三代核電的不到1%，提高到60%以上，緩解鈾礦供需緊張的問題；

●核廢料少，四代核電可高效嬗變長壽命放射性廢物，將高放廢物中的長壽命放射性產物分離出來并“焚燒”，使其放射性毒性在數百或數千年內降低至天然水平。

2000年，美國能源部倡議成立“第四代國際核能論壇”（GIF），美國、英國、法國、日本、中國等十個國家聯合參與，共同研發第四代核電技術，并提出了6種四代核電的設計概念。

其中，鈉冷快堆因工程技術最成熟，被稱為第四代核能系統的首選堆型；高溫氣冷堆則因其安全性高、效率高，成為目前商業化進展最快的四代核電技術。

中國在第四代核電技術領域處于全球第一梯隊， 2023年中國華能石島灣高溫氣冷堆示范工程正式投入商業運行。

全球其他國家也在加速推進第四代核電技術研發，美國、俄羅斯、法國等核電強國，紛紛加大對四代核電技術的研發投入，印度、韓國等新興核電國家，也逐步加入四代核電技術研發的行列。

2.可控核聚變，人類能源的終極解決方案

可控核聚變具有能量密度高、原料易得、安全性高、清潔無污染等突出優點，被視為人類理想的終極能源，一旦實現商業化，將徹底解決全球能源危機和環境問題。

全球最大的國際熱核聚變實驗堆（ITER）項目，是可控核聚變技術研發的核心載體。該項目由中國、美國、俄羅斯、歐洲等七方共同發起參與，計劃2039年開始氘-氚反應，旨在驗證磁約束聚變能的工程技術可行性，目標是2050年前后實現商業化發電。

雖然確切不知道哪一年會突破（反應條件苛刻、成本高昂、技術難題眾多），但近年來，全球可控核聚變技術的軍備競賽肉眼可見在加速。

2022年，美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室實現了激光聚變點火，首次實現了核聚變反應的能量增益——即輸出能量大于輸入能量，后續社會資本加速介入。

中國深度參與ITER項目，同時自主建設了BEST、CFETR等聚變堆，以及星火一號、Z-FFR等混合堆，逐步形成了“國際合作+自主研發”的發展模式。

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結語

從全球棄核浪潮到全民搶核的反轉，各國紛紛加碼布局、AI巨頭跨界入局。核電的復興從來不是偶然，而是能源安全、低碳與AI算力三重驅動的必然，這個20年擴張的周期中，也必然蘊含著新的投資機會。

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