策略深度报告:十大未来产业系列之九——氢能和新一代核能装备

  • 来源:东吴证券
  • 发布时间:2026/09/10
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策略深度报告:十大未来产业系列之九——氢能和新一代核能装备.pdf

全球能源体系向清洁低碳转型背景下,苏州市将氢能和新一代核能装备列入十大重点未来产业名单。东吴证券对此进行深度梳理,揭示了两大产业的技术演进、市场空间及苏州的承载优势。氢能装备规模化落地提速全球氢能装备产业正由产能快速扩张转向规模化落地与制造端整合并行。2025年全球已投运水电解装机容量超过4GW,中国贡献近四分之三新增装机;全球电解槽年制造能力达61GW,中国在碱性电解槽(ALK)规模制造上优势突出,拥有约36.7GW制造能力。2025年全球氢气消费约1.09亿吨,低排放氢项目资本开支接近70亿美元,装备需求正由电解槽向“制—储—输—用”全链条延伸。核能装备工程化与应用拓展全球核能产业处于成熟...

苏州在持续推进“1030”产业体系的基础上提出下阶段重点发展方向,发布十大重点新兴产业与十大重点未来产业名单,发力新质生产力。2025年规上工业总产值达4.9万亿元位居全国第二,工业增加值占GDP比重42.5%居GDP十强城市首位。作为国内产业体系最完备、配套能力最强、垂直整合度最高的城市之一,苏州以创建国家新型工业化示范区为契机,前瞻布局未来产业。其中,氢能和新一代核能装备兼具技术前瞻性与产业带动性,既是培育未来新质生产力的重要抓手,也彰显出城市在零碳能源领域的前瞻战略布局。

氢能装备:由产能扩张转向规模化落地

全球氢能装备产业正由产能快速扩张转向规模化落地与制造端整合并行的新阶段。随着大型可再生能源制氢项目陆续投运,电解槽成为当前氢能装备产业扩张最为显著的环节。2025年全球已投运水电解装机容量较上年翻倍并超过4GW,其中中国贡献了接近四分之三的新增装机;同时仍有超过2.5GW项目处于建设阶段。截至2025年中,全球电解槽年制造能力已达到61GW,另有约16GW产能正在建设。

从制造端看,中国已成为全球电解槽装备扩产和工程化应用的核心区域。中国拥有约36.7GW的碱性电解槽(ALK)制造能力,全球12座最大的ALK制造基地中有11座位于中国;相比之下,欧洲质子交换膜(PEM)电解槽制造能力约7.1GW,在该技术路线上保持领先,美国则拥有约2.5GW的固体氧化物电解(SOEC)制造能力。全球氢能装备竞争逐渐形成“中国规模制造与工程成本优势、欧美高端技术路线差异化竞争”的格局。

氢能本质上是一种二次能源,其核心作用在于实现不同能源形式之间的转换与跨时空转移。我国《氢能产业发展中长期规划(2021—2035年)》将氢能明确定位为二次能源,并提出推进“制储输用”全链条发展。产业链围绕“制—储—运—加—用”形成完整体系,上游电解槽是绿氢生产的核心装备,中游形成储氢容器、长管拖车、液氢储运设备等装备体系,下游燃料电池则是氢能实现电化学利用的重要终端装备。

2025年全球氢气生产消费规模约1.09亿吨,同比增长约3%,但当前供给仍以化石能源制氢为主。与此同时,低排放氢产业投资开始加速,2025年全球低排放氢项目资本开支接近70亿美元,约为2024年的两倍,2026年有望进一步接近100亿美元,其中电解水制氢项目预计贡献约七成投资。中国市场方面,2025年氢气产量超过3900万吨,合成甲醇、合成氨、炼化和现代煤化工分别约占下游消费的32%、27%、15%和10%;可再生能源制氢建成投运产能已超过25万吨/年、在建产能超过90万吨/年。

新一代核能装备:成熟堆型与先进堆型并行发展

全球核能装备产业正进入成熟堆型规模建设与先进堆型加速工程化并行的发展阶段。截至2025年底,全球在运核电机组414台、批准在建核电机组86台;压水堆仍占据主导地位,在运和在建机组中分别占74%和93%。小型模块化反应堆(SMR)加快由设计研发向工程示范推进,截至2025年7月,全球SMR设计已达到127个。

中国依托大规模核电建设和持续提升的装备自主化能力,已形成较为完整的核能装备供应链。截至2025年底,我国核准在建核电机组53台、容量6293万千瓦,连续19年保持核电工程建设规模全球第一;新建核电项目设备国产化率已超过90%。2025年国内核电装备企业累计交付压水堆核岛主设备47台(套),覆盖“华龙一号”、CAP1000及“玲龙一号”等不同堆型。

核能产业链覆盖核燃料循环、核电装备制造与工程建设、核设施运行以及乏燃料处理等环节。核岛是核能核心装备最集中的环节,主要包括反应堆压力容器、蒸汽发生器、稳压器、主泵等设备。随着先进核能技术发展,核心装备进一步向高温化、一体化和模块化方向演进。高温气冷堆形成主氦风机、直流蒸汽发生器等专用装备;小型模块化堆通过设备集成提高系统紧凑性和模块化制造水平。

据测算,2025年全球核能设备市场规模约1280亿美元,同比增长7.2%;中国市场约410亿美元,占全球约32%,新建核电机组设备支出占比超过58%。预计2030年全球规模将超过1850亿美元。2025年我国在建核电工程完成投资约1610亿元,当年新核准项目总投资额达到2082.79亿元。核能应用正由单一发电向工业供热、供汽及民用供暖等多元场景延伸,田湾“和气一号”最大供汽能力达600吨每小时,2024—2025年供暖季全国核能供暖面积达1402万平方米。

核能制氢:两大未来产业的关键交叉点

核能与氢能在能源属性和应用方式上具有较强互补性。核电能够持续提供稳定的低碳电力,先进高温反应堆还可输出高品质工艺热;氢能则能够将电能和热能进一步转化为便于储存、运输和终端利用的化学能。由此,核能制氢成为连接氢能装备与新一代核能装备的重要交叉方向。

从技术路径看,核能制氢主要包括核电驱动电解水、高温核热辅助电解以及高温热化学循环等路线。传统核电机组可直接为ALK、PEM等电解槽提供稳定电力;高温气冷堆等先进堆型则可进一步向SOEC提供高温热源,降低电解过程中的电能需求。相应的装备体系由单一核电主设备或制氢设备,进一步向高温换热器、电解槽、制氢反应装置、气体分离以及氢气储运等跨产业链装备延伸。

当前核能制氢整体仍处于技术验证和工程示范推进阶段,但产业化路径正逐步清晰。国内清华大学核能与新能源技术研究院已围绕高温气冷堆开展碘硫循环及高温制氢关键设备研发。随着先进核能由单一发电向热、电、氢综合利用拓展,氢能与核能两条产业链的交叉程度有望进一步提升,并为具备电解槽、储运装备、核级泵阀及高端换热设备制造基础的地区打开新的产业协同空间。

苏州产业生态:制造底座支撑未来能源装备协同

苏州已具备承接氢能与新一代核能装备产业化的较强基础。氢能方面,截至2024年底,全市集聚氢能产业链企业近100家、规上企业超30家,产业产值近150亿元,已形成覆盖制氢、储运、加注、燃料电池及关键材料的较完整产业链。张家港围绕“制—储—运—加—用”形成全链条布局,集聚涉氢企业50余家,产业规模突破百亿元;常熟重点发展电解槽、电极、加氢及储氢装备,累计引进相关项目50多个、总投资近80亿元;吴江则在质子交换膜、双极板等关键材料领域形成特色集群。

核能装备方面,苏州依托长期积累的高端装备制造、压力容器、泵阀及自动化控制能力,在核级阀门、核级压力设备、仪控系统等环节形成专业化优势。苏州高新区主要集聚核级阀门及流体控制装备企业,中核科技、纽威股份等企业已具备核级阀门研发制造能力;张家港则发挥大型压力容器和重型装备制造基础,在核级容器、堆芯支承和堆内构件等领域形成布局。

苏州发展未来能源装备并非重新构建一套制造体系,而是在既有产业基础上实现技术和制造能力迁移。苏州长期积累的压力设备、泵阀、流体控制、热交换、精密加工等制造能力,与氢能和核能装备所需的关键环节具有较高重合度。苏创投等平台构建了覆盖成果转化、天使投资、VC、PE及产业投资的基金矩阵,跨产业累计管理基金规模达3200亿元,其中未来产业天使基金规模15亿元、存续期15年,投向包括氢能等方向。

随着核能应用由发电进一步向工业供热、供汽和制氢延伸,苏州现有的电解槽、储运装备、核级泵阀、压力容器、换热设备及控制系统等产业能力具备较强的交叉复用空间。核能制氢系统除反应堆本体外,还需要高温换热设备、流体输送与控制系统、压力容器、电解槽等配套装备,这些环节与苏州现有产业基础高度重合。未来有望围绕“核能供电/供热—制氢—储运—工业应用”形成新的装备协同链条,推动现有氢能与核能装备优势进一步向未来能源装备协同供应体系延伸。

编辑:流星雨
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