铀行业专题报告:政策催化与地缘脱钩共振,推动浓缩铀环节战略价值重估
--铀行业专题报告请务必仔细阅读正文之后的评级说明和重要声明证券研究报告|行业专题报告海外2025年7月30日证券分析师姓名:郑嘉伟资格编号:S1350523120001邮箱:zhengjiawei@huayuanstock.com证券分析师姓名:于炳麟资格编号:S1350524060002邮箱:yubinglin@huayuanstock.com政策催化与地缘脱钩共振,推动浓缩铀环节战略价值重估报告要点➢在全球能源结构加速转型、核电复兴重新进入政策核心的大背景下,铀浓缩作为核燃料循环中的关键中游环节,正逐步从传统“冷门”走向地缘博弈下的“战略高地”。本报告系统梳理铀浓缩的工艺流程与技术逻辑,深入解析全球浓缩铀市场的竞争格局与产能结构,欧美“去俄化”政策带来的行业重构机会,测算了中长期核电与SMR放量对分离功需求的推动。在此基础上,我们进一步挖掘美国本土浓缩产业链重建进程中的核心受益标的Centrus Energy。➢全球浓缩铀供应格局高度集中,地缘重构带来结构性机会。全球浓缩铀行业长期呈现寡头垄断格局,技术壁垒、安全监管、资金投入和客户信任构筑了高准入门槛。Rosatom曾占据全球约40%市场份额,是全球最大浓缩服务提供商。然而,受欧美“去俄化”政策推动,全球浓缩铀供应格局正在重构,西方对非俄浓缩能力的需求迅速上升,Urenco、Orano等非俄厂商迎来订单与价格双重抬升。浓缩铀作为“军民两用”战略资源,其稀缺性与不可替代性正推动其估值体系重估。➢SMR放量与浓缩浓度提升共同推高分离功(SWU)需求。中长期看,全球核电装机预期持续上修叠加SMR商业化加速,将显著推高全球铀浓缩需求。一方面,传统三代堆持续扩容,带动基础LEU浓缩需求稳定增长;另一方面,SMR多采用高丰度低浓铀(HALEU),其燃料浓度可达10%–20%,单位产出的SWU消耗大幅高于常规反应堆。根据测算,浓缩至20%的HALEU每公斤需约45 SWU,远高于当前主流LEU每公斤需要6.25–8.85 SWU,预计SMR将成为未来增量SWU需求的主要来源。➢美国加速重建本土供应链,Centrus有望成为核心受益标的。在能源安全和政策牵引下,美国政府正通过立法拨款、行政命令和采购合同等多项手段,全力重构本土铀浓缩能力。2022年通过《通胀削减法案》提供7亿美元支持HALEU供应计划,2024年再次拨款27亿美元用于扩建LEU与HALEU产能;2025年特朗普签署行政令,要求能源部长在120天内制定本土浓缩能力提升方案。Centrus作为美国少数具备HALEU量产能力的厂商,获得多项DOE合同支持,并重启离心机制造,深度绑定政策主线,是本轮美方核燃料自主化最明确的配置方向之一。➢风险提示:核电复兴不及预期、美国本土浓缩铀产能建设进度不及预期、政策落地不及预期2主要内容1. 铀浓缩环节详解:工艺流程、技术原理与分离功需求逻辑2. 全球浓缩铀市场高度集中,欧美推动“去俄化”,全球浓缩铀供应格局重构3. 核电复兴+中远期SMR放量带动浓缩需求高速增长4. 美国重建核燃料供应链核心标的梳理5. 风险提示1.1 铀浓缩位于核燃料循环过程的中游图:核电铀燃料循环产业链资料来源:中国铀业招股说明书、华源证券研究所天然铀开采制成铀精矿(黄饼)环节:采用湿法冶金把铀矿石中铀的有用组分转化为可溶性化合物提取铀的过程,产品形态主要为重铀酸盐和八氧化三铀(U3O8)。将水冶后生成的铀化合物再溶解精制、煅烧、冷却,生成二氧化铀(UO2)和八氧化三铀(U3O8)的过程。铀转化:一般是先将铀氧化物转化为四氟化铀,再将四氟化铀通过高温氟化转化为六氟化铀。六氟化铀是唯一一种既稳定又具有高度挥发性的铀化合物,非常有利于下一步对铀-235的浓缩,所以至今一直被用作富集工厂的供料。组件加工:将处理好的 UO2 加工为可以进行使用的核燃料元件的过程。该流程主要分为芯块制备、燃料棒制备,组件组装三道工序。逆转化:将 UF6气体脱氟转化为 UO2固体的过程,二氧化铀是制作核燃料组件所需的产品形态铀浓缩:用人工方法使铀-235丰度增加的过程。主要采用气体离心法。将六氟化铀(UF₆)气体引入高速旋转的离心机中,利用离心力的作用,较重的U-238分子趋向于离心机的外壁,而较轻的U-235分子则集中在中心。通过多级离心分离,逐步提高U-235的浓度。41.2 尾料浓度决定天然铀消耗与分离功的需求资料来源:WNA、华源证券研究所图:不同尾料浓度(Tails Assay)下,铀需求量与分离功(SWU)需求量的变化百分比5•铀浓缩的原料是从转化工厂获得的六氟化铀(UF₆)。浓缩后将形成两类UF₆:一类是浓缩产品,含有较高浓度的铀-235(U-235),将用于制造核燃料;另一类是“尾料”,含有较低浓度的U-235,被称为贫铀(DU)。尾料浓度(即U-235的含量)是一个重要参数,它间接决定了为了达到特定产品浓度,需要对一定量的铀进行多少“分离功”。原料中U-235的浓度可能因来源不同而变化。天然铀中的U-235浓度约为0.7%,而回收铀大约为1%,尾料浓度通常为0.25%–0.30%。•浓缩厂的产能以“分离功单位”(SWU)计量。SWU表示:相对于处理的铀量所需的能量输入,浓缩程度(即U-235同位素相对于其余部分的浓度提升),以及剩余部分(即尾料)中U-235的去除程度。SWU的单位严格为“千克分离功单位”,用来衡量当进料与产物量以千克计时,为实现一定程度的浓缩所需的分离功。•浓缩SWU的成本和铀的成本之间存在权衡。例如,如果工厂的尾料浓度为0.25%,生产一公斤铀235丰度达到5%的铀需要7.9个SWU;如果尾料含量为0.20%,则需要8.9个SWU。1.3 铀-235浓度提升带动分离功需求非线性增长资料来源:WNA、华源证券研究所图:不同浓缩用途的分离功单耗情况6•随U235丰度升高,单位成品所需分离功越高,单位天然铀所需的分离功也越高。根据WNA数据,1吨天然铀浓缩至4%~5%可产出 120–130kg浓缩铀,每公斤浓缩铀约需6.25–8.85 SWU,是商业化最成熟区域;浓缩至20%(研究堆)仅产出26kg,每公斤浓缩铀约需45 SWU;浓缩至90%(武器用途)产量锐减至5.6kg,每公斤浓缩铀约需227 SWU。图:生产每公斤不同浓度浓缩铀所需的SWU情况表:不同浓缩用途的分离功单耗情况用途浓度1吨天然铀可以生产的浓缩铀质量SWU效率说明电站反应堆燃料4–5%120~130kg每吨天然铀消耗约800–900 SWU每公斤浓缩铀约需6.25–8.85 SWU研究堆燃料20%26kg每吨天然铀约需1100 SWU每公斤浓缩铀需 45 SWU武器级铀90%5.6kg每吨天然铀约需 1300 SWU每公斤浓缩铀需 227 SWU,仅能产出约5.6kg资料来源:WNA、华源证券研究所1.4 气体离心法是当下浓缩铀的主流制备路线资料来源:WNA、NRC、华源证券研究所图:气体离心分离法示意图7•气体扩散法是美国最早商用的铀浓缩工艺,该技术需要极高的电力消耗。目前,全球范围内所有气体扩散装置均已被第二代离心技术取代。•气体离心法在1940年代首次被验证可行,但当时由于气体扩散法更为简单,故未
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