电力设备与新能源行业研究：AI数据中心发展驱动核电复兴，模块化小堆迎来新机遇

敬请参阅最后一页特别声明 1 投资逻辑 AI 数据中心驱动用能需求，激活核电“第二春”。能源清洁化和俄乌战争带来了全球能源格局的变化，全球核电再次迎来了发展大周期。政策方面，美英法等多国联合出台《三倍核能宣言》，将使 2050 年核能装机容量增至 2020 年的三倍，美国两党也均持积极态度，奠定核电长期发展的重要地位。国际原子能机构（IAEA）已经连续第四年上调全球核电增长预期，预计到 2050 年全球核电装机量将增长 1.5 倍，达到 9.5 亿千瓦。产业发展方面，AI 数据中心将成为全球电力需求加速增长的关键驱动力之一。AI 需要庞大的算力支撑，新模型耗电量激增了 6-10 倍，预计到 2030 年，不包括加密货币在内的全球数据中心电力需求将增长 160%。当前电力供需处于紧平衡状态，为解决数据中心电力供应紧缺问题，科技巨头开启“核电站+数据中心”的供能合作模式，微软、OpenAI、谷歌、亚马逊等都与核电公司签署购电或合作协议，为自有数据中心园区供电。从合作的具体内容看，小型模块化核反应堆（SMR）是大势所趋。 小型核电经济性、灵活性更高，适用于 AI 数据中心。SMR 发电功率在 300 兆瓦以下，技术路线大多基于成熟商业化的第二代和第三代轻水反应堆或更安全可靠的第四代反应堆进行开发设计，其特点满足数据中心长期电源稳定和高质量要求。从规模看，小堆功率通常低于 300 兆瓦，当前大多开发的堆型功率在数十兆瓦左右，与一个大型数据中心或超算集群的功耗相当；从可行性看，SMR 建设周期更短、造价更可控，并且相较于大型核电站，小型模块化更灵活，可分期匹配数据中心的投产。具体看：（1）建设周期更可控：目标建设时间为 3 到 5 年，相较大型压水堆的 10 年大幅缩短；（2）成本控制更优：SMR 建设资本成本在 2000~6000 美元/千瓦（平均 5233 美元/千瓦），度电发电成本（LCOE）在 80.6~89.6 美元/兆瓦时；传统大型压水堆在 4000~9000 美元/千瓦（平均 5859 美元/千瓦），LCOE 在 86.4 美元/兆瓦时。对比天然气发电，SMR 在碳税和补贴下发电经济性的相对优势也将显现；（3）安全性和灵活性更佳。大堆的辐射应急计划区范围在 10 公里，而小堆只有 500 米左右，部署能力(如选址限制较少)和产品多样性(热电联产)更强。 美国推动 SMR 建设积极性强，国内技术部署领先。全球共有 80 多个小型模块堆设计和概念，但处于可行阶段的主要集中在欧美、俄罗斯和中国。乐观情况下，NEA 预计到 2050 年 SMR 装机容量将达到 375GW，在核能装机容量中占比超50%。SMR 从获得认证（2-4 年）到建设（5-7 年）完成落地运行需 7-10 年，预计 2030 年起项目开始逐步示范落地。  美国推动 SMR 积极性强，政策+技术领先。美国由于电力系统是由多个区域电网构成，数据中心需电下非常适合发展 SMR。同时，政府出台了 IRA 法案以及针对 SMR 的专项资金补贴，由能源部通过政府资助项目支持小堆研发。美国 SMR 核电产业链重点关注原材料及加工核燃料、SMR 设计与研发环节（相关公司及产业链梳理详见正文）。  中国 SMR 技术部署领先全球，重点关注国产设备机会。我国自研的“玲龙一号” 设备国产化率达 90%以上，是全球首个通过 IAEA 官方审查的三代轻水 SMR，也是全球首个陆上商用 SMR，将于 2026 年正式发电。随着头部科技厂商的资本开支浪潮逐步由海外扩散到国内，国内的数据中心市场迎来新一轮成长周期，为供电设备带来了爆发式需求，将带动国内小型核电站发展，重点关注 SMR 国产设备机会（相关公司及产业链梳理详见正文）。 投资建议与估值 能源结构转型加速，AI 数据中心的电力需求增长为核电复苏提供新支撑，SMR 基于经济性、灵活性更高等优势，适用于数据中心，将迎来新机遇。核电的装机和新技术的发展将带动中游核设备与材料产业链、上游核燃料供应链的复兴，率先布局抢占赛道是关键，重点关注国内 SMR 小堆产业链以及国产设备机会（完整标的详见正文）。 风险提示 技术选择与示范堆建设问题、审查许可框架风险、核电核准持续性不及预期、新技术突破不及预期。 行业专题研究报告 敬请参阅最后一页特别声明 2 扫码获取更多服务 内容目录 一、AI 数据中心驱动用能需求，激活核电“第二春” ................................................. 5 1.1 能源结构调整加速，全球核电再迎大发展.................................................... 5 1.2 AI 数据中心“激活”核电再发展，美国科技巨头下场推动 ..................................... 8 二、小型核电（SMR）经济性、灵活性更高，适用于 AI 数据中心....................................... 13 2.1 小型化是核电发展方向之一，SMR 具备经济性、灵活性、安全性更高的优势 ..................... 13 2.2 SMR 建设周期更短、造价更可控，满足数据中心电源稳定和高质量要求 ......................... 16 三、美国积极开展 SMR 机组建设，国内重点把握国产设备机会......................................... 19 3.1 全球针对 SMR 政策支持力度逐渐加强，集中在欧美和中国推进................................. 19 3.2 美国推动 SMR 积极性强，技术领先并且给予专项政策补贴..................................... 22 3.3 国内明确支持小型模块化反应堆发展，陆上部署领先全球，关注国产设备....................... 28 四、投资建议................................................................................... 36 五、风险提示................................................................................... 38 图表目录 图表 1： 随着全球能源格局变化全球核电装机量有望再次迈入发展大周期 ............................... 5 图表 2： 全球在建核电反应堆容量达 58.6GWe........................................................ 5 图表 3： 美国 COP29 发布本土核电发展路线图 ...................................................... 6 图表 4： 美国两党对核能均积极推广发展