核能綜合利用行業發展現狀及前景分析

在全球能源結構深度轉型與“雙碳”目標加速推進的大背景下，核能已不再局限于傳統的發電功能。作為高效、穩定、低碳的基荷能源，核能正以其強大的綜合應用潛力，逐步滲透至供熱、供汽、制氫、海水淡化、醫療健康及特殊場景供能等多個領域，形成“一核多用、多能協同”的新型發展格局。核能綜合利用行業正迎來前所未有的戰略機遇期，成為構建現代能源體系、實現綠色低碳轉型的關鍵支撐。

一、行業戰略定位：從單一供電到多能協同的躍遷

核能綜合利用是指在保障核安全的前提下，充分利用核反應堆產生的熱能、輻射能及中子流等資源，開展除發電外的多種能源服務與工業應用。相較于傳統化石能源，核能具備能量密度高、運行穩定、碳排放極低、供能持續性強等顯著優勢，尤其適用于對能源安全性、穩定性要求高的工業場景和特殊區域。

聯合國歐洲經濟委員會、世界核學會等權威機構指出，核能是實現碳中和目標的重要低碳電力與熱力來源。國際原子能機構預測，到2050年全球核能裝機容量將突破11億千瓦，核能發電量占比將持續提升。中國將核能列為“十四五”現代能源體系規劃中的重點發展方向，明確提出“積極安全有序發展核電”，并推動其在清潔供暖、工業供熱、海水淡化等領域的綜合利用。

據中研普華產業院研究報告《2025-2030年中國核能綜合利用行業發展戰略與投資前景展望報告》分析，在國家“雙碳”戰略（2030年前碳達峰、2060年前碳中和）框架下，核能不僅承擔電力系統基荷調峰任務，更成為替代燃煤鍋爐、減少工業碳排放的核心路徑之一。《“十四五”現代能源體系規劃》《中華人民共和國原子能法》（2025年頒布）等政策文件為核能多元化應用提供了頂層設計與法律保障，標志著我國核能發展進入“技術創新+產業融合+多能互補”的新階段。

二、技術發展現狀：三代成熟、四代突破、多場景適配

我國核能技術已實現從“跟跑”到“并跑”乃至部分“領跑”的跨越，為綜合利用奠定了堅實基礎。

1. 三代核電技術實現規模化應用

以“華龍一號”為代表的自主三代壓水堆技術已實現批量化建設，核心設備國產化率高達100%，具備國際先進水平。該技術不僅安全性能優異，且具備良好的熱電聯供潛力，為后續拓展供熱、供汽等功能提供物理條件。

2. 第四代核能系統取得里程碑式突破

l 山東榮成石島灣高溫氣冷堆球床模塊式核電站已于2023年底并網發電，成為全球首座商用模塊化高溫氣冷堆，出口溫度可達750℃，非常適合用于化工、制氫等高溫工藝。

l 快中子反應堆技術使鈾資源利用率提升至99.3%，顯著緩解天然鈾資源壓力，同時具備焚燒長壽命放射性廢物的能力，推動核燃料閉式循環體系建設。

l 熔鹽反應堆試驗取得關鍵進展，中國在全球首次實現釷-232向鈾-233的增殖轉化，為未來釷基核能體系奠定技術基礎。

3. 小型模塊化反應堆（SMR）開啟特殊場景應用新篇

海南昌江全球首個陸上商用模塊化小型堆“玲龍一號”已開工建造，具備靈活部署、安全性高、適合偏遠地區或海島供能等特點，為核能向海洋開發、邊防基地、工業園區等場景延伸提供可能。

此外，生成式AI已應用于核電站智能運維系統，“國鈾一號”工程實現地浸采鈾浸出率國際領先，數字化、智能化、綠色化正深度融合于核能產業鏈全環節。

三、產業鏈協同：全鏈條自主可控，區域集群初現

中國已建成涵蓋研發設計、裝備制造、工程建設、燃料循環、運行管理、退役后處理的完整核能產業鏈，形成東北、上海、四川三大高端裝備制造基地，支撐核能綜合利用項目的快速落地。

l 上游：鈾礦勘探取得重大突破，伊犁盆地發現超大型鈾礦；“四位一體”鈾資源保障體系（國內開發+海外合作+國際貿易+戰略儲備）逐步完善。

l 中游：中國廣核、中核集團、國家電投等企業主導核電站建設與運營，同時向綜合能源服務商轉型。

l 下游：核能供熱、供汽、制氫等項目由試點走向規模化推廣，形成“核能+城市供熱+工業園區+氫能經濟”的融合生態。

成都民用核能大會簽約167億元項目，聚焦核電裝備研發設計中心建設，推動形成區域性核能產業集群，體現“技術—產業—市場”聯動發展趨勢。

四、市場現狀與前景

1. 市場規模穩步擴張

截至2024年11月，中國在運核電機組達56臺，裝機容量5808萬千瓦，在建機組46臺，規模居世界首位。預計2035年核電裝機將達1.5億千瓦，核能發電量占全國總發電量比重有望超過13%。

隨著核能綜合利用項目陸續投運，非電應用市場加速成長：

l 供熱領域：山東海陽“暖核一號”項目已為40萬居民提供冬季供暖，替代數十萬噸燃煤；

l 工業供汽：江蘇田灣核電“和氣一號”工程實現核能蒸汽大規模供給石化園區，開創全國先河；

l 海水淡化與制氫：多個沿海核電基地啟動核能耦合海水淡化示范工程，高溫氣冷堆為高溫電解水制氫提供理想熱源；

l 醫療應用：核技術用于生產鉬-99、碘-131等醫用同位素，質子治療、硼中子俘獲治療（BNCT）裝備實現國產化。

2. 市場前景廣闊

據中研普華產業院研究報告《2025-2030年中國核能綜合利用行業發展戰略與投資前景展望報告》預測，未來15年我國天然鈾需求將增長近3倍，核化工與核燃料工程人才年薪較其他工科高出1-2倍，反映產業高成長性。核能綜合利用將在以下方向持續釋放價值：

l 核能制氫成本有望隨高溫電解技術成熟而顯著下降，成為綠氫重要來源；

l 核能海水淡化技術為沿海缺水城市提供可持續淡水解決方案；

l 核技術在環保（如輻射處理廢水）、農業（輻照育種）、航天（空間核電源）等領域拓展應用邊界。

五、多元應用場景深度拓展

六、挑戰與應對策略

中研普華產業院研究報告《2025-2030年中國核能綜合利用行業發展戰略與投資前景展望報告》分析，盡管前景光明，核能綜合利用仍面臨多重挑戰：

1. 公眾接受度與核安全擔憂

盡管現代核電技術已具備極高的固有安全性，但福島、切爾諾貝利等歷史事故仍影響公眾認知。需加強科普宣傳，建立透明的信息披露機制，推動“鄰避效應”向“共贏共建”轉變。

2. 初始投資高與經濟性瓶頸

核能項目前期投入巨大，回報周期長。需通過模塊化設計、標準化建設、金融創新（如綠色債券、REITs）等方式降低融資成本，提升項目經濟可行性。

3. 技術集成與系統匹配難題

核能與工業系統耦合需解決溫度匹配、負荷調節、安全隔離等問題。需加強跨學科協同，建立統一的技術標準與接口規范。

4. 核廢料處理與退役機制待完善

需加快高放廢物地質處置庫選址與建設，完善核設施退役資金機制與責任體系。

七、投資價值與未來展望

投資關注維度：

l 技術維度：聚焦高溫氣冷堆、快堆、熔鹽堆、SMR等先進堆型商業化進程；

l 市場維度：布局核能供熱、供汽、制氫等已具備經濟性的應用場景；

l 生態維度：參與核能與可再生能源耦合系統、綜合能源服務、碳資產管理等新興業態。

未來發展趨勢：

1. 規模擴張：2035年核電裝機目標1.5億千瓦，核能綜合利用項目將在“十四五”至“十五五”期間集中落地；

2. 技術自主：核心裝備全面國產化，關鍵材料（如核級石墨、耐輻照合金）實現突破；

3. 國際化拓展：中國將以“一帶一路”為紐帶，輸出核能技術、標準與工程服務，主導全球核能治理體系構建；

4. 智慧化升級：AI、數字孿生、物聯網深度融合于核電站運行與綜合利用系統，實現全生命周期智能管控。

核能綜合利用不是簡單的“多一個用途”，而是能源系統的一次范式革命。它將核能從“電力孤島”解放出來，融入城市、工業、生態與人類健康的整體圖景之中，成為連接零碳未來的重要橋梁。站在能源革命與科技變革的歷史交匯點，中國正以堅實的技術積累、清晰的政策路徑和廣闊的市場空間，引領全球核能綜合利用邁向高質量發展新時代。未來，核能不僅是點亮萬家燈火的能源，更是溫暖千城百業、驅動綠色轉型、守護人民健康的“國之重器”。

欲獲悉更多關于行業重點數據及未來五年投資趨勢預測，可點擊查看中研普華產業院研究報告《2025-2030年中國核能綜合利用行業發展戰略與投資前景展望報告》。