天然鈾市場長期供需格局分析

需求端方面，我們基于目前的在建項目與計劃項目測算未來的天然鈾需求。

1.長期需求：核能發電受益于行業政策、人工智能發展與新一代核電技術

核電計劃項目提供了長期前景的基礎指引

據 WNA 統計，截至 2024 年 9 月，全球共有在建核電項目 67 個，核電容量為 73.2GW； 計劃核電項目 87 座，核電容量 83.8GW；提議核電項目 344 個，核電容量為 365GW。其 中，計劃核電項目的定義為已經通過政府核準、完成融資的核電項目，通常預計在 15 年以 內開始運營；提議核電項目的運營時間則不能確定。 目前世界的核電項目建設管線可以為我們提供關于未來核電容量基礎情景的粗略指引： 如果僅考慮在建項目和計劃項目，我們預計 2030 年核電容量將達到 443 GW，當年核電對 天然鈾的需求預計達到 82,000 tU；2040 年核電容量將為 500 GW，當年核電對天然鈾的 需求預計達到 92,000 tU。上述的基礎情景測算可以表示為未來核電發展的“下限”情況。

行業政策是推動核電增長的主要驅動力

1) 清潔能源政策的轉變將推動核能發展。當前世界各國已充分認識到改變能源結構與減少碳排放的重要性。美國、歐盟、日本、 英國、加拿大等發達國家提出在 2050 年前達成本國碳中和目標。中國則提出在 2030 年前 實現碳達峰、2060 年前實現碳中和。在此政策框架下，發展核電成為了世界主要國家應對 氣候變化的重要途經。為了達成控制全球氣溫相比于前工業化時期上升幅度低于 1.5攝氏度 的目標（IPCC 2018），在 2023 年舉辦的第 28 屆聯合國氣候大會（COP28）上，多國承 諾將共同推進核電建設，力爭達成在 2050 年前全球核電裝機容量增長至當時容量的 3 倍 （若按照 2023 年底全球在運核電裝機容量 372GW 計算，屆時全球核電裝機容量將突破 1,100 GW）。

在主要核電國家中，中國是近年來核電發展勢頭最強的國家。我們預計未來中國是全 球核電裝機容量增量的主要貢獻國家，其發展進度將很大程度地影響天然鈾的長期需求情 況。根據 WNA 數據，全球核電機組主要集中在美國、法國、中國、俄羅斯和日本，核電機 組數量分別為 94、56、55、36 和 33 個，核電裝機凈容量分別達 96.95GW、61.37GW、 54.15GW、26.80GW 和 31.58GW。雖然中國運行核電機組數量及凈容量水平均處于世界 前列，但仍有著巨大的增長潛力。2023 年中國核能發電僅占全國總發電量約 4.9%，低于 世界的平均水平的 9%。 中國正在大力推進核電。截至 2024 年 9 月，中國在建核電機組數量高達 28 個，凈容 量為 30.7 GW，達到 2023 年在運核電機組凈容量的 58%。而且近年來，新批準的核電機 組數量也從 2019 年的 4 個增加到了 2023 年的 10 個。

根據我們的預測，在中期視角下（即 2024E-2029E），中國將為全球核電新增容量做 出主要貢獻。在更長期的視角下，中國同樣是全球核電發展的最主要力量。根據 WNA 統 計，中國的計劃核電站項目與提議核電站項目，無論是數量上還是容量上，均占全球相應 項目的絕大部分：計劃核電項目的裝機容量達到 44.7 GW，占全球計劃核電裝機容量的 53%；提議核電項目的裝機容量達到 186.5 GW，占全球提議核電裝機容量的 51%。

2) 發展核電以應對能源安全威脅，成為各國政府更為迫切的要求。2022 年爆發的俄烏戰爭直接沖擊了歐美、日本等國家的能源供應，大幅提升了能源使 用成本，凸顯了上述國家能源供應體系的脆弱性。面臨地緣政治的不確定性，多國加速推 動能源多元化戰略。 俄烏戰爭后，法國、英國提出了明確的核電發展計劃，比利時推遲了其核電的退役時 間表，瑞典取消國內在運核電機組的數量限制并提出核電建設規劃，意大利計劃取締核電 發展禁令；俄羅斯為新核能發展計劃撥款約 1,000 億盧布（約 10 億美元）；而高度依賴能 源進口的日本，自福島核事故關閉所有核電站后，在 2022 年 2 月決定重啟核電。此外，各 國政府也通過延期核電站運行許可年限的方式保持核電產出。美國已延長其大部分核電機 組的運行周期，從 40 年延長至 60 年；日本則取消了核電機組運行壽命為 60 年的限制。

人工智能帶動前所未有的核電需求

數據中心是人工智能和云服務的重要基礎設施。隨著人工智能產業日益蓬勃的發展， 數據中心的用電需求大幅膨脹。人工智能計算所需要的電力是傳統互聯網的數倍，數據中 心需要大量的電力為高強度計算與冷卻系統供電。 根據 IEA 統計，2022 年數據中心用電需求占全球用電需求的 1-1.3%，預計 2026 年該 占比將達到 1.5-3%。根據國際數據中心（IDC）的預測，2023-2028 年全球數據中心用電 量將以CAGR 19.5%高速增長，2028年用電量將達到857 Twh。據美國電力研究所（EPRI） 預測，2030 年美國數據中心用電量將消耗全國 9%的發電量。據日本政府預測，受日益增 長的數據中心和半導體工廠的電力需求驅動，到 2050 年日本全國的電力產量將上升 35% 到 50%，將達到 1.35-1.5 萬億 kWh。 然而，數據中心的發展勢頭可能會受限于當地較落后的電網建設情況，因此不少數據 中心開始尋求核能發電作為解決方案。區別于其他發電穩定性不足的清潔能源（如太陽能 和風能），核電具備 24/7 全天候穩定發電的特性，同時核能發電免受颶風和極寒等極端天 氣的影響，這使其成為數據中心最受青睞的清潔能源供電方式之一。2023 年，亞馬遜收購 了由 Susquehanna 核電站直接供電的數據中心；2024 年，Oracle 宣稱計劃建設由 3 個 SMR 供電的兆瓦級別數據中心；2024 年 9 月，Constellation Energy 宣布重啟容量為 800 MW 的三哩島 1 號核電站，并以長期購電協議的方式向微軟提供核電。三哩島 1 號的重啟 進一步驗證了數據中心發展和核電發展的緊密關系，同時也預示了美國停運核電機組重啟 的可能性；2024 年 10 月，谷歌宣布將從 SMR 開發公司 Kairos Power 購買電力；亞馬遜 子公司 AWS 宣布與 Dominion Energy 簽署協議，以探索開發 SMR。

SMR 將增加未來核電的能源滲透率

SMR（小型模塊化核電機組）是核電領域的發展熱點之一。SMR 的最大容量為 300 MW，大概相當于傳統大型核電機組容量的三分之一。實際上 SMR 的設計容量從 10 MW 到 300 MW 不等。SMR 的優勢可以總結為 3 個方面：（1）安全性優勢：SMR 的設計建立 了被動安全系統，而且很多 SMR 設計在地下運營，總體安全性較高；（2）靈活性優勢： 其所需要的空間和冷卻水相比于大型核電站更少，使其選址也更加靈活；SMR 可以部署在 傳統大型核電站不適合部署的地方，例如電網建設欠發達、核電行業人才匱乏的農村和偏 遠地區也可以相對容易地使用 SMR；SMR 的應用場景也更多元，供電供暖方面可以替換 煤炭發電廠、煤炭發熱廠和柴油發電機，除此之外還可以滿足包括混合能源系統、海水淡 化和生產工業用蒸汽在內的多種應用場景；（3）成本優勢：小型化和模塊化特點使其建設 階段所需要的時間與成本都比傳統核電機組更少，生產階段的成本也更低。

根據 WNA 統計，截至 2024 年 8 月全球目前有 96 個 SMR 項目正處于設計開發階段計 劃，有 4 個處于建設階段，有 2 個處于運營階段。 SMR 的建設是達成 COP28 的 3 倍核電容量目標的必然要求。根據 NEA 測算，要實現 3 倍核電容量的目標，必須結合三種方式缺一不可：（1）在運核電機組延壽運行；（2） 建設大型第三代核電機組；（3）建設 SMR。 很多國家都正在積極推動 SMR 建設。歐盟在 2024 年成立歐洲 SMR 工業聯盟以加速 SMR 建設，并計劃于 2030 年代初部署第一批 SMR 項目；美國啟動了 PHOENIX 計劃，致 力于將燃煤發電廠轉換為 SMR；英國建立 Great British Nuclear（GBN）機構，目的是在 世界各地選擇最先進的 SMR 技術并且在下一屆議會期間協助政府完成 2 項 SMR 投資決策； 俄羅斯和中國處于 SMR 技術發展前沿，當前 SMR 的在建項目和運營項目均來自這兩個國 家。 OCED 和 NEA 預計 2030 年采用 LWR（液態金屬冷卻反應堆）技術路線的 SMR 將投 入市場，2035 年采用非 LWR 技術路線的 SMR 將投入市場。SMR 的安全性、靈活性與成 本優勢將深刻地變革核電行業，并且將大幅拉動天然鈾需求。根據WNA 的上行情景預測， 在假設 SMR 核電容量占全球容量 10%的條件下，2040 年天然鈾需求將達到 184,300 tU。

2.長期供給

近年較低的勘探開發支出或將導致未來的供給受限

自 2011 年福島核電事故后，全球核電發展受到壓制，影響了天然鈾需求并導致天然鈾 價格持續處于低位，從而進一步使得天然鈾一級供給持續收縮。2022 年后，需求快速恢復， 但是因為供給端的反應相對滯后，未來的供給周期和需求周期可能出現錯配。 一級供給可以分為運營鈾礦、停運鈾礦、潛在鈾礦三部分。運營鈾礦可以通過增加產 能利用率的方式擴大生產，但是長期來看鈾礦始終會面臨壽命耗盡的情況；停運鈾礦的復 產通常需要 12-18 個月，滯后性相對較小，但是停運鈾礦的總產能占比較低；潛在鈾礦開發周期長，所以我們認為潛在鈾礦是分析供給周期和需求周期錯配的關鍵變量。據 IAEA和 NEA 統計，2017-2021 年，全球勘探開發支出始終保持在低位，或會在未來影響供給。 考慮已有鈾礦退出生產，和新增鈾礦開始生產的情況，IAEA 和 NEA 預測了 A-II 和 BII 鈾礦的產能情況。A-II 鈾礦包括在運鈾礦、承諾投產鈾礦和閑置的鈾礦；B-II 鈾礦在 A-II 基礎上增加了計劃建設的鈾礦和潛在開發的鈾礦。在 2025E-2040E，A-II 鈾礦產能將持續 減少；B-II 鈾礦產能在 2030 年達到頂峰，隨后持續減少。

天然鈾行業特性可以避免一級供應增長過快

首先，公用事業公司絕大部分的天然鈾交易都在長貿市場完成，只有小部分酌情的購 置通過現貨市場滿足。長貿市場的訂單長達 6-10 年乃至更長，天然鈾公司可以根據合約需 求決定生產數量，從而規避過度生產。 其次，在天然鈾不是稀有礦物資源的前提下，主要生產商都能意識到過度生產對天然 鈾價格的負面影響，因此近年來頭部生產商都采取了有紀律的生產與銷售方式以避免過度 供給。Cameco 明確表示不會建立過剩的庫存；而且其年度產量通常低于年度交付額，通 過在現貨市場和長貿購買天然鈾以彌補差額，不僅控制了產出還支撐了現貨市場價格。 KAP 采取市場導向的戰略，并且主動減少產出。在 2017-2023 年，KAP 相比于鈾礦底土協 議減少了 42,800 tU 天然鈾產出，并且預計在 2024 年的產出相比于鈾礦底土協議還會減少 6,000 tU。 天然鈾的產量集中度與鈾礦開采成本相關。根據 NEA 統計，截至 2021 年 1 月，全球 可開采成本范圍內（<130 美元/kgU）, 天然鈾儲量為 6,079 千噸，其中澳大利亞、哈薩克 斯坦、加拿大、俄羅斯和納米比亞儲量占比分別為 28%、13%、10%、8%和 8%。進一步 細化開采成本標準，<80 美元/kgU 和<40 美元/kgU，截至 2021 年鈾礦儲量分別為 1,991 千 噸和 776 千噸，分別占總儲量的 34.8%和 13.6%。目前全球低成本鈾礦資源儲量主要集中 在哈薩克斯坦。哈薩克斯坦的鈾礦儲量中，開采成本低于 80美元/kgU的部分占全球比例約 37%。相較之下，儲量同樣豐富的加拿大這一比例僅為 15%。

二次供應的持續消耗將繼續維持供需缺口

正如在中期視角下所分析的，未來的供需缺口將不斷地消耗二次供應。不僅如此，由 于歷史上天然鈾市場長期低迷，目前天然鈾的二次供應庫存已降至歷史低位。根據WNA統 計，2018-2022 年年均一次供應缺口達到 23%，缺口主要由二次供應中的商業庫存補足。 未來二次供應的繼續減少已經成為行業和市場的共識。WNA 預測，2050 年二次供應在總 供給的占比將有所下降，未來僅能滿足 4%-11%的天然鈾需求。 此外值得提及的是，美國對俄制裁可能會引起濃縮鈾環節發生工藝轉變的趨勢：欠料 供應（underfeeding）轉向豐料供應（overfeeding）。原本欠料供應的工藝所能提供的二 次供應在未來或將不斷減少。天然鈾變為核電燃料需要經過轉換（conversion）、濃縮 （enrichment）、制備（fabrication）等主要步驟，其中濃縮環節受俄羅斯制裁影響最大。 2023 年，俄羅斯濃縮鈾產量在全球產量占比約 40%，是全世界濃縮鈾產量最大的國家。濃 縮鈾原本處于過度供給的狀態，但一旦剔除俄羅斯的供應，濃縮鈾供給就難以滿足歐美地 區核發電需求。面臨這種情況，歐美國家開始將提高本土濃縮鈾產能提上日程。在產能補 足完成前，濃縮廠可以通過改變工藝以提升濃縮鈾產量，豐料供應將導致濃縮環節需要對 天然鈾有更高的需求。但是，部分歐美濃縮鈾生產商還在觀望狀態，首先因為美國對俄制 裁法案中還有豁免條款，豁免的難易程度目前還具有不確定性；其次俄羅斯可能通過第三 國出口濃縮鈾，美國具體的制裁執法細節也具有不確定性。另一方面，如果俄羅斯采取反 制行動，主動禁止濃縮鈾的出口，那么歐美地區的濃縮鈾供需關系將更快失衡。

3.供需關系：需要更高的天然鈾價格鼓勵新增供應

結合上述分析，我們可對長期趨勢形成定量和定性的判斷。 需求端方面，我們基于目前的在建項目與計劃項目測算未來的天然鈾需求；供給端方 面，我們參考 NEA 對未來鈾礦產能的預測，并且加入產能利用率因素綜合考慮。如果僅考 慮 A-II 鈾礦（即運營、閑置、即將運營的鈾礦）的供給，無論是 2030 年還是 2040 年，即 使產能利用率達到100%也無法滿足關于核電天然鈾需求的保守預測，更不用說滿足諸如囤 積與投資的二次需求；如果考慮 B-II 鈾礦供給（在 A-II 鈾礦基礎上，B-II 還包括潛在運營的 鈾礦），在 2030 年供給能夠覆蓋核電天然鈾需求的保守預測，但是由于 2040 年開始供給 覆蓋率大幅減少，若產能利用率只有 80%的話未來將會出現供需缺口。而且，B-II 的產能 還取決于投產的時間線，如果部分大型鈾礦的投產時間不及預期，那么供需情況會更加嚴 峻。 我們認為在更長期的供需關系中供需缺口持續存在的可能性高于供給過剩、需求不足 的情況。最核心的變化在于需求端，無論是政府轉變能源結構以及實現能源安全的決心， 還是數據中心的蓬勃發展，或是 SMR 的遠景目標，都是歷史性的變革；而在供給端，由于 供給從低谷開始轉向具有滯后性，加上主要生產商恪守紀律的生產銷售模式，以及儲量產 量高度集中化的供給端結構，還有不斷消耗的二次供應，供給缺口的情況可能將會持續。