AI用能需求疊加減碳目標驅動美國核電快速發展，近年來互聯網企業頻繁與核電運營商籤訂長期購電協議。SMR（小型模塊化反應堆）具有佔地面積小、採用更多模塊化設計、工廠化建造等特點，能夠進一步降低核電站的項目成本，在滿足較小的本地化電力穩定供應需求的同時改善項目的綜合盈利能力。
我們認爲美國核電正處於復蘇階段，SMR等新技術完美契合AI用能需求及減碳目標，有望深度受益數據中心等新興用能需求。我們建議從核燃料（鈾）、核電設備、乏燃料處理、核電運營商等幾個維度進行投資。
▍全球核電發展：能源結構加速調整，部分國家重啓核電建設。
核能在推動全球經濟社會發展方面發揮了重要作用，隨着近年來能源轉型下的多元化發展疊加全球基荷能源供應短缺的風險凸顯，海外加速推動核電建設和規劃。我們預計到2050年前，美、中、法三國將貢獻近500GW的新增核電裝機容量。2023年美國能源部發布《先進核能商業騰飛之路》，計劃到2050年國內核電裝機達到200GW；2023年7月，法國國民議會通過《加速核能發展法案》，以立法的形式重振核電發展，取消到2035年核電佔比不超過50%的上限要求，並簡化核電項目行政審批程序。同時，新興市場同樣值得關注，2024年以來包括泰國、菲律賓在內的東南亞國家積極引進核電技術，泰國在新國家能源發展計劃（National Power Development Plan, PDP）中寫入了引進小型核電站的方針，菲律賓也致力於讓核電站在本世紀30年代實現運轉發電。
▍AI驅動用能需求，美國互聯網龍頭推動核能發展。
近年來人工智能（AI）對能源需求的急劇增加促使科技公司轉向核能，以滿足其龐大的電力需求。美國能源信息署（EIA）預測，到2030年人工智能可能佔全球電力需求的3%至4%，同時隨着AI技術的進一步發展和持續迭代，2030年數據中心的電力需求相比2023年將增加150%以上，對能源供應造成一定壓力，其中美國數據中心每年將消耗約88TWh的電力。
根據EIA數據，預計在2030年AI驅動的數據中心將佔美國總電力負荷的9%，將帶來14GW的清潔能源裝機缺口。全球數據中心行業積極推動通過核能滿足其電力需求。
例如，根據各公司官網及公告，2024年9月11日，甲骨文（Oracle）宣布已獲得三座小型核反應堆（SMR）的建造許可，將爲目前正在設計的數據中心提供電力；2024年初亞馬遜雲服務（AWS）以6.5億美元收購了位於賓夕法尼亞州的Talen Energy旗下的Cumulus數據中心園區；Talen Energy與亞馬遜籤署爲期10年的電力購买協議（PPA），從Susquehanna核電站向其供電；微軟與聚變能源公司Helion籤署了全球首個聚變動力的PPA協議，並計劃於2028年上线供電。我們認爲隨着AI及算力領域的快速發展，AI系統產生的用電需求及減碳目標將進一步推動更加清潔、穩定的核能建設。
▍SMR等新技術契合AI用能及零碳需求，或成爲新風口。
目前第三代核電技術仍爲行業主流，但隨着各國對更穩定、更安全可靠以及更高核燃料利用效率的技術追求，先進反應堆以及模塊化小堆的研發和建設已然成爲成熟核電市場的發展重點。
SMR（小型模塊化反應堆）正迅速成爲新的解決方案，小型模塊化反應堆容量一般爲15MW至300MW，反應堆體積較小，靈活性更高，且相比傳統的大型核電站，建設和運維成本較低，更適合爲數據中心供電。
在成本方面，核能初創公司Oklo正專注模塊化小型核反應堆研發建設。根據Oklo公司官網，公司預計其“Aurora powerhouse”反應堆15MW版本成本約7000萬美元，將於2026年在愛達荷州的選址動工，在2027年完成投運。該成本在美國電力市場交易中具備一定的競爭優勢，有望進一步推動SMR技術的商業化進程。
▍風險因素：
核電政策變動風險；核電投資不及預期風險；核電項目建設延期風險；國內外核電安全風險；原材料價格大幅波動風險；可控核聚變及SMR研究發展不及預期。
▍投資策略：
AI用能需求疊加減碳目標驅動美國核電快速發展，SMR（小型模塊化反應堆）具有佔地面積小、採用更多模塊化設計、工廠化建造等特點，能夠進一步降低核電站的項目成本，在滿足較小的本地化電力穩定供應需求的同時改善項目的綜合盈利能力。
我們認爲美國核電正處於復蘇階段，SMR等新技術完美契合AI用能需求及減碳目標。我們建議從核燃料（鈾）、核電設備、乏燃料處理、核電運營商等幾個維度進行投資。
海外方面，我們建議關注：1）海外核燃料供應商；2）大型設備制造商；3）小型模塊化核反應堆建設公司；4）核心設備及自動化；5）核電運營。
國內方面，我們建議關注：1）受益於全球核電項目審批重啓和加速建設，天然鈾需求有望超預期兌現，中長期看好鈾價中樞上行；2）競爭格局穩定、附加值高的核島設備環節中的壓力容器、蒸汽發生器、核主泵以及核泵軸承等；3）產品矩陣不斷完善，單位價值量有望進一步提升的核電閥門環節；4）技術有望實現突破，國產替代前景廣闊的乏燃料儲運設備環節；5）核電運營。
本文節選自中信證券研究部已於2024年11月20日發布的《電力設備與新能源行業AI電力專題系列報告一—AI驅動美國核電發展，SMR或成爲新風口》報告，分析師：華鵬偉 付宸碩 S1010521010007 S1010520080005 等
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標題：AI電力：AI驅動美國核電發展，SMR或成爲新風口
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