2023年科新机电研究报告 深耕高端过程装备，开拓核电光伏新业务

1、深耕高端过程装备，开拓核电光伏新业务

科新机电成立于 1997 年，主要从事天然气化工、核电军工、光伏、油气工程、 石油炼化、煤化工等领域生产环节中以重型压力容器为主的高端过程装备及系统集 成的设计、研发及制造，囊括反应、传质、传热、分离和储存等核心生产工艺过程。 其中，公司核燃料运输容器取得突破，国产替代空间广阔，为公司的重要增长点。

1.1、化工设备保持优势，新能源设备占比快速提升

公司深耕化工、新能源过程装备设备，主要类别分为石油化工重型压力容器、 核电核化工及军工设备、常规电站辅机设备等；产品涉及为反应器、换热器、塔器、 容器等多种类型。石油及化工压力容器为公司传统下游。2021 年公司石油炼化设备收入 4.05 亿， 营收占比 42.9%；煤化工、天然气化工设备合计收入 2.6 亿元，占比 27.2%。2021 年 石油及化工设备收入合计占比 70%。

客户涵盖多家行业龙头企业。其中，石化领域公司客户包括中石油、中石化、 延长石油、恒力石化、盛虹炼化、海南华盛等行业龙头企业。煤化工成功中标宁夏 神耀科技有限责任公司的气化炉项目，实现煤化工领域核心设备供应方面的突破； 与泸天化、云天化、四川美丰、金象化工、四川天华、云南祥丰、中国五环、中国 成达等国内大型知名企业及工程公司建立长期合作关系。 发力新能源领域，业务发展迅速。自 2019 年以来，公司加大新能源领域发展力 度。下游包括核电、光伏、氢能等。2022 年前 3 季度，新能源领域营收占比由 2021 年的 24.7%增长至 39.6%。

1.2、营收摆脱周期性，毛利率、净利率回升

公司业务受下游行业景气度影响较大。公司作为压力容器等特种装备制造企业， 其发展与下游行业的石油炼化、化肥化工、煤化工、核电军工、清洁能源等行业紧 密相关。 天然气化工领域：液氨、尿素、BDO 等化工行业市场需求保持稳步增长， 市场需求旺盛。以 BDO 为例，其下游产品 PTMEG、PBAT/PBS、GBL 分 别对应着近年市场需求持续高涨的氨纶、可降解材料、锂电池材料； 煤化工、石油炼化及油气工程领域：我国石油、化工等传统能源行业进入深度结构调整阶段，对于设备与技术的升级换代为公司带来新的需求增量。 新能源领域：绿色能源行业景气度高涨，受益于下游市场空间持续扩大及 国产替代不断进行，核能、光伏、氢能等领域压力容器市场潜力巨大。

公司营收和净利润快速增长，业绩摆脱周期性。2018 年以来，公司业绩摆脱周 期性，多元化布局成果初显，未来有望持续受益高端装备国产替代加速。 三费情况有所改善，毛利率、净利率回升。2021 年以来，公司三费率有所改善， 其中销售费用率由 2020 年的 6.50%下降至 2022 年 H1 的 1.28%；管理费用率由 2020 年的 9.12%下降至 2022 年 H1 的 7.56%。公司毛利率、净利率实现回升，2022H1 分 别达 23.87%和 11.12%。

2、核燃料运输容器国产替代启动，确定性强，空间广阔

世界目光重聚核能，2050 年全球核装机容量或达当前 3 倍。在低碳趋势及全球 能源危机下，多国被迫重新考虑核能。德国政府计划推迟关闭最后 3 座核电站；2022 年 2 月，法国宣布将建造六座新反应堆，并考虑再建造 8 座；日本在 2022 年 8 月表 示，将探索建设下一代反应堆，并推动闲置核反应堆重启。国际能源署(IEA)评估认 为，到 2050 年全球核装机容量要达到现在的 3 倍。

我国核电机组核准节奏加快，未来 5 年或每年 6-8 台核电机组核准开工。2011 年日本福岛核事故发生后，我国核电核准几近停滞，2015 年恢复审核后再次沉寂。 2022 年以来核准节奏加快，截至目前已核准 5 个核电项目共总计 10 台核电机组，预 计在未来 5 年将保持每年 6 至 8 台核电机组的核准开工节奏。截至 2022 年 Q3，我 国在运核电机组 54 台；在建核电机组 23 台，为全球第一。

2022 年 8 月 29 日，工信部等五部门联合印发的《加快电力装备绿色低碳创新发 展行动计划》提出，通过 5-8 年时间，电力装备供给结构显著改善，核电装备满足 7000 万千瓦装机需求，进一步加快三代核电的批量化，加速四代核电装备研发应用。 碳达峰下煤电绿色转型持续推进，核电供暖开启。2022 年 11 月 1 日，东北地区 首个核能供暖项目——辽宁红沿河核电站供暖示范项目正式投运供热。这是国内继 山东海阳、浙江海盐后的第三个核电供暖项目。红沿河项目投产后，每年可以减少 标煤消耗 5726 吨，减排二氧化碳 1.41 万吨、二氧化硫 60 余吨、灰渣 2621 吨，具有 显著的环保效益。目前全球在运的 400 余台核电机组中，有约十分之一已实现热电 联供。

2.1、核燃料组件运输容器国产替代启动

2.1.1、新燃料组件运输容器：装载未经辐照、未发生核链式反应的燃料组件

新燃料组件运输容器用于装载未经辐照、未发生核链式反应的燃料组件。核燃料安装于核电站反应堆堆芯中，可分为天然六氟化铀直接加工及乏燃料后处理加工 （MOX 燃料）两种。核燃料组件一般由数百根圆柱形燃料棒成束组成，内部装载含 有 2%-4%铀 235 或铀 238 的燃料。核燃料组件换料周期一般为 12-18 个月，单次更换 1/3 的燃料。以广东大亚湾核 电站为例，该核电站站 M310 型反应堆堆芯由 157 个 AFA3G 燃料组件构成，换料 周期为 1-1.5 年，每次更换 1/3 的燃料；华龙一号所使用的 177 堆芯由 177 个燃料组 件构成。一座百万千瓦的压水堆核电厂运行 1 年，大致需要 30 吨燃料组件的运输量。 目前我国的核电厂主要建设在东南沿海，核燃料的生产厂和核废料处置库位于西部 地区，核燃料运输耗时一周左右。

2.1.2、预计2030年我国核燃料换料所需运输容器市场空间将达40.8亿元

根据《世界核电厂运行实绩报告（2022）》数据，我国目前在运核电机组 54 个； 我们预计，乐观预期下，到 2025 年和 2030 年，我国在运核电机组将分别达 62 个和 96 个。我们假设，我国在运反应堆堆芯燃料组件数平均 157 个，此后核电机组堆芯 燃料组件数与“华龙一号”相同，为 177 个；反应堆堆芯换料平均周期为 15 个月， 每次更换 1/3 的燃料；假设核电机组有一定的新燃料贮存要求。 假设核燃料（新燃料）运输容器单价 150 万元，单台设备每年将使用一次，我 们测算，2022 年我国核燃料换料所需运输容器市场空间为 20.3 亿元，至 2025 年约 为 26.3 亿元，2030 年或将达 40.8 亿元。

2.2、乏燃料离堆贮存需求紧迫，储运容器增量可观

2.2.1、我国采用核燃料闭式循环处理路线，产能亟待提升

乏燃料是在核电站反应堆中经受过辐射照射、使用过的核燃料。一方面，乏燃 料中含有的元素具备强放射性，需要妥善处理或存放；另一方面，乏燃料中含有可 观的铀和钚，回收价值高。 乏燃料处理方式可分为闭式循环和一次通过循环两种。闭式循环是指对乏燃料 进行处理，回收其中可用的材料和元素，英法俄日等国家采取该路线，其中法国技 术最为先进 。一次通过循环则是将乏燃料作为放射性废物直接予以深埋贮存，采取 该路线的国家主要有美加瑞（典）等。我国坚持核燃料闭式循环处理（后处理）。

我国乏燃料处理能力亟待提升。我国早期投入运行的多台核电机组已处于堆水 池饱和或即将饱和的困境，政府乏燃料后处理基金支出快速增加，乏燃料离堆贮存 的需求十分紧迫。目前秦山第二核电厂一、二号机组、大亚湾核电厂和岭澳核电厂 在堆贮存水池已饱和或即将饱和。秦山核电厂、岭澳核电厂 （二期）的核电机组在 堆贮存水池在 2021-2025 期间将陆续达到饱和。目前我国后处理产能仅 50 吨/年，在 建产能仅有 200 吨/年（预计 2025 年运营）；此外，中核龙瑞乏燃料 200t 处理项目二 期厂区规划于 2022 年开始建设。

2.2.2、乏燃料后处理储运容器性能要求高，国产替代空间大、增量可观

乏燃料后处理储运容器主要分为金属容器和混凝土容器两种。乏燃料后处理前 首先需要贮存-运输-贮存，其刚卸出时仍然会放出大量热量，需要先在核电站的乏燃 料水池中进行冷却（湿法贮存）5-8 年。经过湿法贮存的乏燃料将被运输到其他地方 进行集中暂存，以备后处理。在乏燃料储运容器中，金属容器安全性高，但成本较 为高昂；混凝土容器造价较低，但安全性不如金属容器。

乏燃料储运容器性能要求高，国产替代空间大。根据立鼎产业研究院数据，目 前我国所采用的乏燃料运输容器主要为从美国采购的 NAC-STC 型（两台，单台价格 3,000 万美元）和 Hi-star 60 型商业压水堆乏燃料运输容器，单台容量分别为 26 组、 12 组。此外，乏燃料储运容器中还包括储运两用容器等，该种容器在转运至集中贮 存点后可直接就地储存，既减少了一次乏燃料取出-放置的过程，也省去了空容器运 输的成本。

2.2.3、2025年我国乏燃料运输容器市场空间或达百亿级

我国乏运输容器长期依赖进口，运输能力严重不足。截至 2019 年，我国乏燃料 的运输工作主要由中国核工业集团下的中核清原环境技术有限责任公司（以下简称 中核清原公司）承担。该公司仅拥有从美国购买的两种商业压水堆乏燃料运输容器， 容量分别为 26 组和 12 组，运输能力严重不足。

核电站投入运行第二年开始卸料，100 万 kw 每年产生 21t 的乏燃料。根据我国 现有的乏燃料处理能力，我们测算我国 2021/2022/2025 年乏燃料当年 外运需求量分别为 707 吨/752 吨/1047 吨；离堆贮存需求量分别为 2230 吨/2932 吨 /5591 吨。从国外研制乏燃料运输容器的发展历程来看，乏燃料运输容器吨级会经历 10t-20t-100t 等几个阶段。我国目前仅完成了第一个 10t 阶段（以核二院为主导），还 尚未进入到第二个阶段。假设我国乏燃料运输容器单次容量为 10t，单价 3000 万元， 我们测算，2021/2022/2025 年我国乏燃料运输容器市场空间分别为 88.1/110.5/199.1 亿元。

2.3、高温气冷堆为我国第四代核电站重要方向

高温气冷堆为我国第四代核电站重要方向，以气冷代替轻水堆水冷，主要分为棱柱式和球床式两种。燃料球靠重力自然落入堆芯，能够不停堆在线换料；可实现 小型模块设计，灵活性更高；且每一个木块功率密度约为大型压水堆核电站的 1/20， 停堆后余热水平较低，更加安全。2021年 12月 20日，石岛湾高温气冷堆核电站投入运行，设备国产化率达93.4%， 采用双模块设计，是全球首座球床模块式高温气冷堆核电站。该核电站的氦气出口 温度能达到 750℃，产生 566℃的过热蒸汽，在高效发电之外，高温蒸汽还能用于热 电联产、稠油热采、化工、冶金等。公司化热气导管产品是石岛湾高温气冷堆核电 站的国产化部件之一。

2.4、公司产品涵盖核燃料运输、机电设备等，有望充分受益

公司产品涵盖核燃料运输、机电设备等多个领域，核电核准加快下有望充分受 益。目前公司在核电领域主要布局产品包括新燃料与乏燃料处理设备、容器热交换 器以及高温气冷堆热气导管等。已先后参与中核集团、中广核相关核电项目；承制 的华龙一号项目堆顶结构产品实现了全球首套，新燃料运输容器实现了替代进口， 并成功研发出结构复杂的核电堆芯模拟体。参与的具有四代安全特征的华能石岛湾 高温气冷堆核电站示范工程也在报告期内成功并网发电，在核电机组核准节奏加快 背景下，公司有望充分受益。

目前公司ANT-12A型新燃料运输容器实现批量化生产订单。公司研发ANT-12A 型新燃料运输容器可装载 2 组 12 英尺 STEP-12 系列与 AFA3G 系列新燃料组件，最 大 U-235 初始富集度（名义）4.95%，推动新燃料运输容器实现了国产替代。

2.5、人才队伍兵强将勇，资质认证搭建强壁垒

公司拥有高素质技术研发人员与专业技术人员。截至 2021 年，公司研发、技术 工艺方面拥有各类专业技术人员 129 人，技术人员占比 20%，其中中、高级职称人 数 79 人，长期参与诸多重大客户项目，实践经验丰富。拥有核级焊工、焊接操作工 27 人，常规焊工 107 人，持有核级无损检验人员 15 人，常规无损检验人员 14 人。 公司核心成员均为行业资深专家，人才队伍强健。

资质认证搭建强壁垒。公司以核电产品制作理念引伸至民品制作，持有以下资 质：固定式压力容器规则设计许可 A1 级压力容器制造许可；GC1 级工业管道安装 许可；民用核 2、3 级安全机械设备制造许可证；核级一类放射性物品运输容器制造 许可证；美国 ASME U、U2 产品设计与制造资质；核军工、二级保密资格； ISO9001:2015 质量管理体系认证；ISO14001:2015 环境管理体系认证；ISO45001:2018 职业健康安全管理体系认证；GB/T29490-2013 知识产权管理体系认证。

3、进军光伏硅料、受益硅料产能扩张

3.1、全球光伏装机量不断攀升，国内硅料产能快速扩张

全球光伏装机量不断攀升，硅片紧缺加剧。根据 IEA 数据，2021 年，全球光伏 新增装机量达到 173.5GW；CPIA 预计，乐观预期下 2025 年全球光伏新增装机量或达 330GW，硅片紧缺加剧。

我国是全球光伏硅料的主要产出国，上游厂商积极扩产。我国光伏组件产量和 出口量大幅上升，2021 年我国多晶硅产能仅为 52 万吨/年。据各公司公告，2020 年 6 月以来，行业内外共有 24 家企业宣布扩产多晶硅，规划总产能超 500 万吨。 硅料产能扩张迅速，公司光伏业务增速高。根据我们的不完全统计，2020 年 6 月以来，国内 24 家企业规划扩产多晶硅 505.05 吨，硅料产能扩张迅速。光伏硅料市 场需求增量将通过硅片市场紧缺传导至上游压力容器设备制造商。

3.2、公司换热器、流化床等产品可用于硅料提取及硅片生产

目前多晶硅两大技术路线为改良西门子法、流化床法。目前全球高纯硅料主要 采用西门子法生产，该工艺涉及提纯、蒸馏、加氢还原等工艺，换热器等技术装备；此外，流化床法出产颗粒硅粒径较小，不需要破碎可直接使用，能填补硅块间的空 隙提高坩埚装填量，提高拉晶产出。下游硅料扩产将带动公司流化床、反应器等产品业务增长。公司高镍合金一级 换热器、流化床反应器等产品可用于硅料提取及硅片生产。目前，公司制造的高镍 合金一级换热器已成功运用于协鑫科技的太阳能光伏多晶硅反应器；自主设计制造 的流化床反应器与合盛硅业达成合作，得到了客户的高度赞誉。此外，公司与内蒙 古新特硅材料有限公司在内蒙古、新疆等地区亦开展了紧密合作。

4、石化炼化设备升级+BDO及尿素景气传导，助力业绩增长

受益大型化、高端化升级，迎接高景气行业结构性机会。公司能够生产尿素四 大件，技术实力强。传统石化设备行业迎来升级替代需求，天然气化工高速增长， 可降解塑料带来长期成长空间。

4.1、传统石化设备升级替代提振公司业绩

压力容器指的是盛装气体或者液体，承载一定压力的密闭设备。压力容器必须 根据现有的标准规范进行设计，如《钢制压力容器——分析设计标准》（JB/T 4732 —1995）、《压力容器》（GB 150—2011）等。 我们认为，公司非标化工压力容器业绩增长主要受益以下 2 点：（1）石化设备 技术升级换代：我国石油、化工等传统能源行业进入深度结构调整阶段，石化行业 装置大型化、炼化一体化、产业集群化趋势明显，各企业重型、大型化工装备制造 能力的投入加大，带来设备与技术的升级换代需求；（2）天然气等下游景气新增需 求：受氨纶、可降解材料、锂电池材料等终端材料带动，以 BDO 为代表的天然气产 业链新兴下游景气，带来全新设备增量；尿素景气带动需求传导。

公司受益石化设备技术升级换代，主要表现在：（1）碳中和背景下大型炼厂及 炼化一体化炼厂布局加速。炼厂按类型分可以分为炼化一体化炼厂（大炼化）和燃 料型炼厂两类。大炼化炼厂碳排放系数比同体量燃料型炼厂降低 10 个百分点，且炼 厂规模扩大后能源综合利用水平相应提高，减碳效果更好。（2）产业趋势及技术迭 代促使石化企业产线技改，压力容器等上游设备需求提升。公司与山东裕龙石化合作，在其高密度聚乙烯项目中实现国内首套运用国产工艺包技术的搅拌与反应器成 套设计及制造。其他合作企业包括中石油、中石化、延长石油、恒力石化、盛虹炼 化、海南华盛等。

4.2、天然气下游新增需求景气提供需求增量

天然气下游景气新增需求，主要表现在：（1）天然气下游 BDO 产业链景气：其 下游产品 PTMEG、PBAT/PBS、GBL 分别对应着近年市场需求持续高涨的氨纶、 可降解及锂电池材料，其中 2020 年发改委、生态环境部印发了《关于进一步加强塑 料污染治理的意见》，作为目前技术最成熟的完全可降解材料，PBAT/PBS 需求快速 提升；GBL 的下游产品 NMP 是锂电正极材料粘结剂 PVDF 的溶剂，锂电下游带动 NMP 需求景气，通过 BDO 最终传导至上游压力容器行业。

（2）近年尿素投资量增长：尿素制造环节中，尿素四大件（尿素合成塔、二氧 化碳汽提塔、高压冷凝器、高压洗涤器）是关键装置，其设计和制造技术均代表了 装备制造行业顶尖高度，仅掌握在几家国内外领先的企业手中；科新电机具有尿素 四大件生产能力，已为云南祥丰提供尿素合成塔、氨合成塔等关键设备。2022 年 9 月 19 日，公司售往云天化的高压洗涤器装车产品完成验收。

5、公司定增突破产能瓶颈，布局氢能领域静待花开

5.1、定增项目打破产能桎梏，开发氢能、特材等高端装备

公司 2022 年定增申请获深交所审核通过，募投资金将用于高端过程装备智能制 造项目、氢能及特材研发中心建设项目、数字化升级及洁净化改造项目等。其中， 高端过程装备智能制造项目建设周期为 1.5 年；氢能及特材研发中心建设项目建设期 1 年，研发期 2 年。定增项目建成后，公司有望打破现有产能桎梏。2020 年-2021 年，公司产能利 用率分别为 120.27%、126.47%；2022 年前 3 季度，公司产能利用率高达 135.09%。项目建成后，公司将打破现有产能桎梏，实现智能化产线升级，提高装备生产效率 并缩短产品交付周期，改善交货期集中所面临的产能问题。

5.2、布局氢能领域，技术积累+客户优势静待花开

5.2.1、碳中和下氢能需求增长，相关国家标准实施加速产业链配置

碳中和下我国氢能需求增长，液氢国家标准相继实施加速氢能产业链配置。当 前我国氢能使用已经十分广泛，但目前主要把氢作为工业原料而非能源使用。2021年11月，市场监管总局（国家标准委）批准发布的三项液氢国家标准：GB/T40045-2021 《氢能汽车用燃料液氢》、 GB/T40060-2021《液氢贮存和运输技术要求》、GB/T40061-2021《液氢生产系统技术规范》正式实施，加速了我国氢能产业链各环节配置发展。2022年，我国移动式真空绝热液氢压力容器、压缩氢气铝内胆碳纤维全缠绕瓶式集装箱等产品标准制定计划发布。

中石化进军氢能领域，高温气冷堆具有大规模制氢能力。氢气制备方式包括化 石燃料制氢、副产制氢、电解制氢等。截至 2022 年 12 月中旬，中国石化已打造燕 山石化、天津石化、齐鲁石化、青岛炼化、上海石化等 9 个氢燃料电池供氢中心， 其中茂名石化氢燃料电池供氢装置成功产出合格的 99.999%高纯氢，项目日产氢能力 达 6400 公斤，为目前华南最大氢燃料电池供氢中心。同时，中国石化首个兆瓦级可再生电力电解水制氢示范项目也已进入安装调试阶段。此外，目前技术水平的高温 气冷堆具备运行在 950℃的能力，有望实现核能大规模制氢。

5.2.2、公司布局氢能储运压力容器，技术积累+客户优势静待花开

氢能储运是氢能产业链的重要环节，压力容器是氢能储运的关键设备之一。氢 能产业链较长，涉及能源、化工、交通等多个领域。氢能储运是氢能产业链环节中 的重要环节，关键设备包括压力容器、气瓶、管道、安全附件等。 公司定增募投项目切入制氢、储氢、加氢环节，研究方向包括固体储氢工程技 术、静态氢压缩机开发、固体（低压）储氢加氢橇开发等。氢能赛道新布局有望助 力公司长期增长，若未来中石化等石化化工企业及高温气冷堆核电站实现大规模制 氢，公司可享业务相关性及客户优势。

6、盈利预测

公司核燃料运输容器自主可控国产替代，受益核电机组核准加速；进军光伏领 域，换热器、流化床等产品，国内硅料扩产带动公司业绩；传统化工天然气产业链 尿素、BDO 下游景气，产业链传导助力公司增长。 我们假设，新能源高端装备方面，公司新能源相关业务将受新燃料运输容器批 量化生产订单及硅料扩产需求传导提振，同时取得产能倾斜，2022-2024 年营收增速 分别达 76.57%/75.04%/52.74%； 石油炼化设备、煤化工设备、油气设备等传统业务将随公司整体业务扩张实现 增长，但结构占比将在炼化一体化炼厂逐步投产及产能高效分配下稍许降低；我们 预计，石油炼化设备 2022-2024 年营收增速将达-31.39%/48.52%/29.88%，煤化工设 备 2022-2024 年营收增速将达 67.76%/26.52%/23.55%，油气设备 2022-2024 年营收增 速将达-19.12%/26.52%/65.36%。

天然气设备方面，受下游尿素、BDO 等需求提振， 我们预计，其 2022-2024 年营收增速分别达 95.97%/43.54%/46.21%。其他设备业务 随公司整体 实 现 增 长 ； 我 们 预 计 ， 其 2022-2024 年 营 收 增 速 分 别 达 87.38%/43.54%/75.45%。 公司毛利率将随新能源高端设备占比扩大逐步提高，我们预计，2022-2024 年公 司综合毛利率将分别达 23.91%/25.07%/26.10%。 结合上述假设，我们预计，公司 2022-2024 年营业收入分别为 12.1/18.3/26.1 亿 元；归母净利 1.19/1.85/2.68 亿元；EPS 0.52/0.80/1.16 元。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）