天然铀市场长期供需格局分析

需求端方面，我们基于目前的在建项目与计划项目测算未来的天然铀需求。

1.长期需求：核能发电受益于行业政策、人工智能发展与新一代核电技术

核电计划项目提供了长期前景的基础指引

据 WNA 统计，截至 2024 年 9 月，全球共有在建核电项目 67 个，核电容量为 73.2GW； 计划核电项目 87 座，核电容量 83.8GW；提议核电项目 344 个，核电容量为 365GW。其 中，计划核电项目的定义为已经通过政府核准、完成融资的核电项目，通常预计在 15 年以 内开始运营；提议核电项目的运营时间则不能确定。 目前世界的核电项目建设管线可以为我们提供关于未来核电容量基础情景的粗略指引： 如果仅考虑在建项目和计划项目，我们预计 2030 年核电容量将达到 443 GW，当年核电对 天然铀的需求预计达到 82,000 tU；2040 年核电容量将为 500 GW，当年核电对天然铀的 需求预计达到 92,000 tU。上述的基础情景测算可以表示为未来核电发展的“下限”情况。

行业政策是推动核电增长的主要驱动力

1) 清洁能源政策的转变将推动核能发展。当前世界各国已充分认识到改变能源结构与减少碳排放的重要性。美国、欧盟、日本、 英国、加拿大等发达国家提出在 2050 年前达成本国碳中和目标。中国则提出在 2030 年前 实现碳达峰、2060 年前实现碳中和。在此政策框架下，发展核电成为了世界主要国家应对 气候变化的重要途经。为了达成控制全球气温相比于前工业化时期上升幅度低于 1.5摄氏度 的目标（IPCC 2018），在 2023 年举办的第 28 届联合国气候大会（COP28）上，多国承 诺将共同推进核电建设，力争达成在 2050 年前全球核电装机容量增长至当时容量的 3 倍 （若按照 2023 年底全球在运核电装机容量 372GW 计算，届时全球核电装机容量将突破 1,100 GW）。

在主要核电国家中，中国是近年来核电发展势头最强的国家。我们预计未来中国是全 球核电装机容量增量的主要贡献国家，其发展进度将很大程度地影响天然铀的长期需求情 况。根据 WNA 数据，全球核电机组主要集中在美国、法国、中国、俄罗斯和日本，核电机 组数量分别为 94、56、55、36 和 33 个，核电装机净容量分别达 96.95GW、61.37GW、 54.15GW、26.80GW 和 31.58GW。虽然中国运行核电机组数量及净容量水平均处于世界 前列，但仍有着巨大的增长潜力。2023 年中国核能发电仅占全国总发电量约 4.9%，低于 世界的平均水平的 9%。 中国正在大力推进核电。截至 2024 年 9 月，中国在建核电机组数量高达 28 个，净容 量为 30.7 GW，达到 2023 年在运核电机组净容量的 58%。而且近年来，新批准的核电机 组数量也从 2019 年的 4 个增加到了 2023 年的 10 个。

根据我们的预测，在中期视角下（即 2024E-2029E），中国将为全球核电新增容量做 出主要贡献。在更长期的视角下，中国同样是全球核电发展的最主要力量。根据 WNA 统 计，中国的计划核电站项目与提议核电站项目，无论是数量上还是容量上，均占全球相应 项目的绝大部分：计划核电项目的装机容量达到 44.7 GW，占全球计划核电装机容量的 53%；提议核电项目的装机容量达到 186.5 GW，占全球提议核电装机容量的 51%。

2) 发展核电以应对能源安全威胁，成为各国政府更为迫切的要求。2022 年爆发的俄乌战争直接冲击了欧美、日本等国家的能源供应，大幅提升了能源使 用成本，凸显了上述国家能源供应体系的脆弱性。面临地缘政治的不确定性，多国加速推 动能源多元化战略。 俄乌战争后，法国、英国提出了明确的核电发展计划，比利时推迟了其核电的退役时 间表，瑞典取消国内在运核电机组的数量限制并提出核电建设规划，意大利计划取缔核电 发展禁令；俄罗斯为新核能发展计划拨款约 1,000 亿卢布（约 10 亿美元）；而高度依赖能 源进口的日本，自福岛核事故关闭所有核电站后，在 2022 年 2 月决定重启核电。此外，各 国政府也通过延期核电站运行许可年限的方式保持核电产出。美国已延长其大部分核电机 组的运行周期，从 40 年延长至 60 年；日本则取消了核电机组运行寿命为 60 年的限制。

人工智能带动前所未有的核电需求

数据中心是人工智能和云服务的重要基础设施。随着人工智能产业日益蓬勃的发展， 数据中心的用电需求大幅膨胀。人工智能计算所需要的电力是传统互联网的数倍，数据中 心需要大量的电力为高强度计算与冷却系统供电。 根据 IEA 统计，2022 年数据中心用电需求占全球用电需求的 1-1.3%，预计 2026 年该 占比将达到 1.5-3%。根据国际数据中心（IDC）的预测，2023-2028 年全球数据中心用电 量将以CAGR 19.5%高速增长，2028年用电量将达到857 Twh。据美国电力研究所（EPRI） 预测，2030 年美国数据中心用电量将消耗全国 9%的发电量。据日本政府预测，受日益增 长的数据中心和半导体工厂的电力需求驱动，到 2050 年日本全国的电力产量将上升 35% 到 50%，将达到 1.35-1.5 万亿 kWh。 然而，数据中心的发展势头可能会受限于当地较落后的电网建设情况，因此不少数据 中心开始寻求核能发电作为解决方案。区别于其他发电稳定性不足的清洁能源（如太阳能 和风能），核电具备 24/7 全天候稳定发电的特性，同时核能发电免受飓风和极寒等极端天 气的影响，这使其成为数据中心最受青睐的清洁能源供电方式之一。2023 年，亚马逊收购 了由 Susquehanna 核电站直接供电的数据中心；2024 年，Oracle 宣称计划建设由 3 个 SMR 供电的兆瓦级别数据中心；2024 年 9 月，Constellation Energy 宣布重启容量为 800 MW 的三哩岛 1 号核电站，并以长期购电协议的方式向微软提供核电。三哩岛 1 号的重启 进一步验证了数据中心发展和核电发展的紧密关系，同时也预示了美国停运核电机组重启 的可能性；2024 年 10 月，谷歌宣布将从 SMR 开发公司 Kairos Power 购买电力；亚马逊 子公司 AWS 宣布与 Dominion Energy 签署协议，以探索开发 SMR。

SMR 将增加未来核电的能源渗透率

SMR（小型模块化核电机组）是核电领域的发展热点之一。SMR 的最大容量为 300 MW，大概相当于传统大型核电机组容量的三分之一。实际上 SMR 的设计容量从 10 MW 到 300 MW 不等。SMR 的优势可以总结为 3 个方面：（1）安全性优势：SMR 的设计建立 了被动安全系统，而且很多 SMR 设计在地下运营，总体安全性较高；（2）灵活性优势： 其所需要的空间和冷却水相比于大型核电站更少，使其选址也更加灵活；SMR 可以部署在 传统大型核电站不适合部署的地方，例如电网建设欠发达、核电行业人才匮乏的农村和偏 远地区也可以相对容易地使用 SMR；SMR 的应用场景也更多元，供电供暖方面可以替换 煤炭发电厂、煤炭发热厂和柴油发电机，除此之外还可以满足包括混合能源系统、海水淡 化和生产工业用蒸汽在内的多种应用场景；（3）成本优势：小型化和模块化特点使其建设 阶段所需要的时间与成本都比传统核电机组更少，生产阶段的成本也更低。

根据 WNA 统计，截至 2024 年 8 月全球目前有 96 个 SMR 项目正处于设计开发阶段计 划，有 4 个处于建设阶段，有 2 个处于运营阶段。 SMR 的建设是达成 COP28 的 3 倍核电容量目标的必然要求。根据 NEA 测算，要实现 3 倍核电容量的目标，必须结合三种方式缺一不可：（1）在运核电机组延寿运行；（2） 建设大型第三代核电机组；（3）建设 SMR。 很多国家都正在积极推动 SMR 建设。欧盟在 2024 年成立欧洲 SMR 工业联盟以加速 SMR 建设，并计划于 2030 年代初部署第一批 SMR 项目；美国启动了 PHOENIX 计划，致 力于将燃煤发电厂转换为 SMR；英国建立 Great British Nuclear（GBN）机构，目的是在 世界各地选择最先进的 SMR 技术并且在下一届议会期间协助政府完成 2 项 SMR 投资决策； 俄罗斯和中国处于 SMR 技术发展前沿，当前 SMR 的在建项目和运营项目均来自这两个国 家。 OCED 和 NEA 预计 2030 年采用 LWR（液态金属冷却反应堆）技术路线的 SMR 将投 入市场，2035 年采用非 LWR 技术路线的 SMR 将投入市场。SMR 的安全性、灵活性与成 本优势将深刻地变革核电行业，并且将大幅拉动天然铀需求。根据WNA 的上行情景预测， 在假设 SMR 核电容量占全球容量 10%的条件下，2040 年天然铀需求将达到 184,300 tU。

2.长期供给

近年较低的勘探开发支出或将导致未来的供给受限

自 2011 年福岛核电事故后，全球核电发展受到压制，影响了天然铀需求并导致天然铀 价格持续处于低位，从而进一步使得天然铀一级供给持续收缩。2022 年后，需求快速恢复， 但是因为供给端的反应相对滞后，未来的供给周期和需求周期可能出现错配。 一级供给可以分为运营铀矿、停运铀矿、潜在铀矿三部分。运营铀矿可以通过增加产 能利用率的方式扩大生产，但是长期来看铀矿始终会面临寿命耗尽的情况；停运铀矿的复 产通常需要 12-18 个月，滞后性相对较小，但是停运铀矿的总产能占比较低；潜在铀矿开发周期长，所以我们认为潜在铀矿是分析供给周期和需求周期错配的关键变量。据 IAEA和 NEA 统计，2017-2021 年，全球勘探开发支出始终保持在低位，或会在未来影响供给。 考虑已有铀矿退出生产，和新增铀矿开始生产的情况，IAEA 和 NEA 预测了 A-II 和 BII 铀矿的产能情况。A-II 铀矿包括在运铀矿、承诺投产铀矿和闲置的铀矿；B-II 铀矿在 A-II 基础上增加了计划建设的铀矿和潜在开发的铀矿。在 2025E-2040E，A-II 铀矿产能将持续 减少；B-II 铀矿产能在 2030 年达到顶峰，随后持续减少。

天然铀行业特性可以避免一级供应增长过快

首先，公用事业公司绝大部分的天然铀交易都在长贸市场完成，只有小部分酌情的购 置通过现货市场满足。长贸市场的订单长达 6-10 年乃至更长，天然铀公司可以根据合约需 求决定生产数量，从而规避过度生产。 其次，在天然铀不是稀有矿物资源的前提下，主要生产商都能意识到过度生产对天然 铀价格的负面影响，因此近年来头部生产商都采取了有纪律的生产与销售方式以避免过度 供给。Cameco 明确表示不会建立过剩的库存；而且其年度产量通常低于年度交付额，通 过在现货市场和长贸购买天然铀以弥补差额，不仅控制了产出还支撑了现货市场价格。 KAP 采取市场导向的战略，并且主动减少产出。在 2017-2023 年，KAP 相比于铀矿底土协 议减少了 42,800 tU 天然铀产出，并且预计在 2024 年的产出相比于铀矿底土协议还会减少 6,000 tU。 天然铀的产量集中度与铀矿开采成本相关。根据 NEA 统计，截至 2021 年 1 月，全球 可开采成本范围内（<130 美元/kgU）, 天然铀储量为 6,079 千吨，其中澳大利亚、哈萨克 斯坦、加拿大、俄罗斯和纳米比亚储量占比分别为 28%、13%、10%、8%和 8%。进一步 细化开采成本标准，<80 美元/kgU 和<40 美元/kgU，截至 2021 年铀矿储量分别为 1,991 千 吨和 776 千吨，分别占总储量的 34.8%和 13.6%。目前全球低成本铀矿资源储量主要集中 在哈萨克斯坦。哈萨克斯坦的铀矿储量中，开采成本低于 80美元/kgU的部分占全球比例约 37%。相较之下，储量同样丰富的加拿大这一比例仅为 15%。

二次供应的持续消耗将继续维持供需缺口

正如在中期视角下所分析的，未来的供需缺口将不断地消耗二次供应。不仅如此，由 于历史上天然铀市场长期低迷，目前天然铀的二次供应库存已降至历史低位。根据WNA统 计，2018-2022 年年均一次供应缺口达到 23%，缺口主要由二次供应中的商业库存补足。 未来二次供应的继续减少已经成为行业和市场的共识。WNA 预测，2050 年二次供应在总 供给的占比将有所下降，未来仅能满足 4%-11%的天然铀需求。 此外值得提及的是，美国对俄制裁可能会引起浓缩铀环节发生工艺转变的趋势：欠料 供应（underfeeding）转向丰料供应（overfeeding）。原本欠料供应的工艺所能提供的二 次供应在未来或将不断减少。天然铀变为核电燃料需要经过转换（conversion）、浓缩 （enrichment）、制备（fabrication）等主要步骤，其中浓缩环节受俄罗斯制裁影响最大。 2023 年，俄罗斯浓缩铀产量在全球产量占比约 40%，是全世界浓缩铀产量最大的国家。浓 缩铀原本处于过度供给的状态，但一旦剔除俄罗斯的供应，浓缩铀供给就难以满足欧美地 区核发电需求。面临这种情况，欧美国家开始将提高本土浓缩铀产能提上日程。在产能补 足完成前，浓缩厂可以通过改变工艺以提升浓缩铀产量，丰料供应将导致浓缩环节需要对 天然铀有更高的需求。但是，部分欧美浓缩铀生产商还在观望状态，首先因为美国对俄制 裁法案中还有豁免条款，豁免的难易程度目前还具有不确定性；其次俄罗斯可能通过第三 国出口浓缩铀，美国具体的制裁执法细节也具有不确定性。另一方面，如果俄罗斯采取反 制行动，主动禁止浓缩铀的出口，那么欧美地区的浓缩铀供需关系将更快失衡。

3.供需关系：需要更高的天然铀价格鼓励新增供应

结合上述分析，我们可对长期趋势形成定量和定性的判断。 需求端方面，我们基于目前的在建项目与计划项目测算未来的天然铀需求；供给端方 面，我们参考 NEA 对未来铀矿产能的预测，并且加入产能利用率因素综合考虑。如果仅考 虑 A-II 铀矿（即运营、闲置、即将运营的铀矿）的供给，无论是 2030 年还是 2040 年，即 使产能利用率达到100%也无法满足关于核电天然铀需求的保守预测，更不用说满足诸如囤 积与投资的二次需求；如果考虑 B-II 铀矿供给（在 A-II 铀矿基础上，B-II 还包括潜在运营的 铀矿），在 2030 年供给能够覆盖核电天然铀需求的保守预测，但是由于 2040 年开始供给 覆盖率大幅减少，若产能利用率只有 80%的话未来将会出现供需缺口。而且，B-II 的产能 还取决于投产的时间线，如果部分大型铀矿的投产时间不及预期，那么供需情况会更加严 峻。 我们认为在更长期的供需关系中供需缺口持续存在的可能性高于供给过剩、需求不足 的情况。最核心的变化在于需求端，无论是政府转变能源结构以及实现能源安全的决心， 还是数据中心的蓬勃发展，或是 SMR 的远景目标，都是历史性的变革；而在供给端，由于 供给从低谷开始转向具有滞后性，加上主要生产商恪守纪律的生产销售模式，以及储量产 量高度集中化的供给端结构，还有不断消耗的二次供应，供给缺口的情况可能将会持续。