logo
核电主动脉:传热管国产化迎“十五五”战略机遇
发布日期: 2026-03-27 15:32:21

核电主动脉:传热管国产化迎“十五五”战略机遇

“十四五”以来,国家将核电定位为保障能源安全、实现双碳目标的关键支撑,持续推动关键装备国产化。“十五五”规划纲要将核电列为重点发展方向,强调自主可控与安全高效。2025年中央经济工作会议提出加快规划建设新型能源体系,强化能源资源安全保障。2026年两会政府工作报告明确积极安全有序发展核电,要求提升产业链供应链韧性和安全水平。政策导向从鼓励发展转向高质量、自主化、体系化发展,为传热管行业提供了明确且持续的政策红利。

行业主要政策分析

资料来源:普华有策

1、行业概述

核电蒸汽发生器传热管是指安装在压水堆核电站蒸汽发生器内部,用于实现一回路与二回路之间热量交换的管状部件。从材料角度,经历了600合金、800合金到690合金的演进;从形状角度,主流为倒U形结构;从功能角度,属于核安全1E级设备,是核电站一回路压力边界的关键组成部分。

该产品的核心功能体现在两个方面:一是作为热交换载体,将一回路核反应产生的热量传递给二回路水,使其沸腾产生蒸汽驱动汽轮机发电;二是作为一回路压力边界的重要组成部分,承担防止放射性物质外泄的第二道安全屏障功能。管壁厚度仅约1毫米,却需在高温、高压、强腐蚀性硼酸溶液环境下稳定运行数十年,对材料性能与制造工艺提出了极高要求。

从行业界定来看,该产品属于核电装备制造业中的关键零部件细分领域,其技术水平直接关系到核电站运行安全与效率,是国家核电装备自主化能力的重要标志。目前690合金U形管已成为新建压水堆核电站的标准配置,代表着行业的技术前沿。

2、行业技术水平及特点

(1)当前技术水平

从材料纯净度控制来看,国内领先企业已能将杂质元素控制在极窄范围内,非金属夹杂物评级稳定达到国际先进水平。冶炼与锻造环节,真空冶炼技术成熟,铸锭质量稳定性持续提升。成型工艺方面,冷轧、冷拔、弯管等关键工序的尺寸精度控制与表面质量已接近国际水平,但在超长管材一致性控制、弯管段减薄率精确控制等细节层面仍存在差距。

从检测能力来看,涡流检测信噪比控制与缺陷识别能力已达到国际水平,能够有效识别微小缺陷并确保产品质量。但高端检测设备仍存在进口依赖,核心检测技术的自主化程度有待提升。长期性能数据积累方面,国产产品堆内考验数据仍在持续积累中,与国际领先企业数十年运行数据积累相比存在差距。

(2)技术特点总结

该行业技术呈现出鲜明的特点。一是高门槛性,涉及冶金、材料、机械、无损检测等多个学科,技术体系复杂且相互耦合,单一环节的短板都可能影响最终产品质量。二是长周期验证,从材料研发到商用需经历材料认证、工艺认证、产品认证、堆内考验等阶段,周期漫长。三是强系统性,材料、工艺、检测、运维需形成完整技术闭环,任何环节的突破都需要配套能力的同步提升。四是持续迭代性,在役数据反馈推动工艺持续优化,技术水平在长期运行实践中不断精进。

3、行业竞争格局

(1)全球竞争格局

全球范围内,具备全流程制造能力的传热管企业不超过5家,市场高度集中。法马通是全球核岛设备领域的绝对龙头,拥有最完整的690合金U形管制造能力与最丰富的全球供货业绩,其技术积淀和项目经验构成了难以逾越的竞争壁垒。山特维克与合瑞迈是高端合金材料领域的全球领导者,欧洲市场主力供应商,其中合瑞迈继承了原山特维克核电管材业务,在材料科学领域具有深厚积累。住友金属曾是亚太地区主要供应商,在中国市场早期项目中占据重要份额,后并入日本制铁,生产能力得以保留。

(2)中国竞争格局

中国市场已形成以宝银特种钢管为绝对龙头、久立特材为重要参与者的双龙头竞争格局。宝银特种钢管由宝武集团、中广核、华能集团等央企共同投资组建,是国内唯一实现全系列690合金U形管产业化供货的企业,市场占有率占据绝对优势。其股东背景带来的资源支持和市场准入优势显著。久立特材作为深交所上市公司,在研发投入与市场拓展方面表现积极,具备规模化生产能力,在部分项目与特定规格产品上形成有效竞争,是国产化的重要参与力量。

(3)竞争格局特点

该行业竞争主要体现为技术能力竞争而非价格竞争。市场准入门槛极高,新进入者需同时突破技术、认证、业绩三重壁垒,任何一重壁垒都足以将大多数潜在竞争者挡在门外。客户黏性强,一旦形成供货关系,通常延续多个机组,因为运营方倾向于与经过验证的供应商保持长期合作,以降低质量风险。国产化政策对本土企业形成保护,但国际巨头仍通过技术合作、合资等方式参与中国市场。总体而言,行业竞争格局短期内难以发生根本性改变,头部企业优势地位稳固,新进入者面临极高的进入成本和时间成本。

4、驱动行业发展的核心因素

(1)政策驱动

国家能源安全战略将核电定位为保障能源安全的重要基荷电源,为行业提供了稳定的政策支撑。“十五五”规划纲要明确将核电作为清洁能源重要组成部分,提出积极安全有序发展核电。关键装备国产化政策持续发力,推动产业链自主可控能力提升。2025年中央经济工作会议强调能源资源安全保障,加快规划建设新型能源体系。2026年两会政府工作报告提出提升产业链供应链韧性和安全水平,为传热管行业提供了持续的政策红利。

(2)需求驱动

新建机组方面,“十五五”期间预计保持稳定的核电核准节奏,单台机组对传热管有稳定需求量,年需求量保持稳定增长。存量市场方面,中国早期核电站已进入运行中后期,传热管在役检查与更换需求正进入释放期。出口市场方面,核电走出去战略持续落地,自主品牌出口带动配套需求,进一步拓宽市场空间。

(3)技术驱动

690合金材料性能持续优化,抗应力腐蚀、抗疲劳、抗辐照等关键性能指标不断提升,产品使用寿命延长,经济性改善。在役检测技术进步,超声、涡流检测的自动化、智能化水平提升,微小缺陷识别能力增强,使得潜在更换需求更加显性化。AI与数字化技术赋能老化预测与智能运维,为产品全生命周期管理提供技术支撑。

(4)安全驱动

核安全监管持续趋严,对传热管质量要求不断提高。福岛事故后全球核安全标准升级,对在役机组的安全评估更加严格,存量改造需求增加。运营方对长寿命、高可靠性产品的偏好增强,驱动行业向高质量方向发展。核安全文化深入行业各环节,质量意识与安全意识的提升成为行业进步的内在动力。

5、行业发展趋势

(1)材料性能持续优化

未来690合金材料将继续向更高纯净度、更优晶粒度控制、更强抗腐蚀性能方向演进。通过优化合金成分设计与热处理工艺,进一步提升材料在极端工况下的长期稳定性。针对第四代核电技术对材料提出的新要求,开展下一代传热管材料的预先研究。

(2)制造工艺智能化升级

工业互联网、数字孪生、大数据分析等技术将深度融入传热管制造全过程。实现全流程质量追溯,从冶炼到成品每一环节的数据均可追溯。工艺参数智能优化,通过机器学习算法自动优化关键工艺参数。设备预测性维护,实时监测关键设备运行状态,提前预警潜在故障。

(3)AI融合应用深化

AI技术在传热管全生命周期管理中的应用将从探索走向实践。老化预测方面,利用机器学习算法基于在役检测数据预测剩余寿命。故障诊断方面,AI辅助分析涡流检测信号,提高微小缺陷识别率。工艺优化方面,通过深度学习识别工艺参数与产品质量之间的复杂关系。智能运维方面,构建传热管全生命周期数字化管理平台。

(4)新场景拓展加速

小型模块化反应堆、核能供热、海上浮动堆、核动力船舶等新场景不断涌现,对传热管提出差异化需求。小型化、模块化、可运输、耐海洋腐蚀等新要求将推动产品设计与制造工艺的创新,为技术领先企业提供差异化竞争机会。

(5)服务化转型深化

行业盈利模式将从单纯的产品制造向产品加服务延伸。在役检测服务将成为重要的业务增长点。运维支持服务方面,建立备品备件快速响应机制。技术咨询服务方面,基于长期积累的运行数据与专业能力,为客户提供老化管理、寿命评估等专业建议。服务化转型将提升客户黏性,改善盈利结构。

北京普华有策信息咨询有限公司《“十五五”核电蒸汽发生器用690合金U形传热管产业深度研究及趋势前景预判报告》围绕核电蒸汽发生器用690合金U形传热管这一核岛关键部件展开系统分析。报告首先明确产品定义与核心功能,梳理从600合金到690合金的技术迭代路径,以及中国从全面进口到国产化替代的跨越历程。在产业链层面,分析上游镍基合金供应对成本与质量的影响、中游制造的技术壁垒、下游核电建设与运维对需求的驱动作用。技术水平部分聚焦材料纯净度控制、成型工艺、无损检测等核心能力的现状。竞争格局揭示全球高度集中与中国双龙头并立的格局特征。核心驱动因素涵盖政策、需求、技术、安全四个维度。发展趋势展望材料性能优化、制造智能化、AI融合应用、新场景拓展等方向。最后总结行业发展机遇与挑战,为相关方提供决策参考。