随着核电在运机组持续累积，乏燃料处理能力与产生量之间的缺口正在快速扩大。财信证券研报显示，一台百万千瓦核电机组每年产生乏燃料20-25吨，截至2024年底在运57台机组，乏燃料产生量持续增长。我国现有乏燃料处理能力仅约50吨/年，在建200吨/年处理厂预计2025年运行。测算显示，2030年开始出现处理能力缺口，2035年缺口超4000吨，2060年缺口接近10万吨。后处理厂建设周期至少10年，当下投资建厂需求迫切。本文将从乏燃料构成、处理技术、供需缺口三个维度，解析乏燃料处理的产业机遇。
乏燃料不“乏”——96.2%可循环利用
乏燃料虽名为“乏”，但仍有极高利用价值。以一台百万千瓦压水堆核电站为例，每年产生乏燃料20-25吨。新燃料中铀-235纯度3.6%（铀-238占96.4%），反应堆燃烧后卸出的乏燃料仍含96.2%有用材料（铀-238占94.5%、铀-235占0.8%、钚-239和钚-240占0.9%），真正的放射性废物（锶-90、铯-137等次锕系元素）仅占4%左右。我国选择“闭式”核燃料循环模式，通过后处理分离铀和钚等有用核材料返回反应堆循环使用。压水堆乏燃料中铀-235含量0.8%-1.3%，比天然铀中0.71%的含量还高。后处理分离出的铀和钚返回压水堆使用可节省天然铀30%左右；如在快堆中多次循环，铀资源利用率可提高50倍以上。
处理能力缺口——2035年超4000吨
截至2024年底，我国在运核电机组57台（装机约60GW），在建28台（装机近35GW）。一台百万千瓦核电机组每年卸出乏燃料20-25吨，乏燃料产生量和累积量逐年上升。我国现有乏燃料处理能力严重不足——中核404厂仅50吨/年；在建200吨/年处理厂预计2025年运行；中核集团与法国阿海珐的800吨/年大型商业后处理项目暂被搁置。据景业智能招股说明书，谨慎预计2035年乏燃料年产出约2450吨。据观研报告网预测，2025/2030/2035年乏燃料年产量将分别达1470/1876/2394吨，累计产量分别达1.52/2.37/3.46万吨。测算显示，2030年开始出现乏燃料处理能力缺口，2035年缺口超4000吨，2050年缺口超4万吨，2060年缺口接近10万吨。后处理厂从开工到完工至少需10年，当下投资建厂需求迫在眉睫。
国产化机遇——乏燃料运输容器与处理机器人
乏燃料处理产业链迎来国产化机遇。科新机电已取得核2/3级民用核安全机械设备制造许可、核级一类放射性物品及新燃料运输容器制造许可，与中广核联合研制ANT-12A新燃料运输容器打破技术壁垒，承接乏燃料运输容器研发试验及制造订单，未来有望获取正式订单。景业智能聚焦核工业机器人及智能装备，产品在核燃料循环产业链中广泛应用（同位素分离、燃料元件制造、乏燃料后处理、放射性废物处理处置等环节）。2016年获中核集团合格供应商认证，中核浦原为第二大股东（持股9.07%），2020-2023年向中核集团销售占比最高达76.55%。日月股份成立宁波子公司聚焦核电装备，乏燃料运输容器用厚大断面球墨铸铁件研制成功填补国内空白，即将批量生产，完成进口替代。
投资建议与受益标的
乏燃料处理能力缺口持续扩大，处理设施建设投资需求迫切，乏燃料运输容器、处理机器人等设备迎来国产替代机遇。建议关注科新机电（乏燃料运输容器）、景业智能（核工业机器人）、日月股份（乏燃料储运容器）、江苏神通（核级阀门，超15万台在线使用）、崇德科技（华龙一号主泵轴承）。风险提示：核电安全事故、四代核电技术进展不及预期、可控核聚变进展不及预期。
乏燃料处理能力缺口测算
表3：乏燃料处理能力缺口预测| 年份 | 乏燃料年产量（吨） | 累计产量（吨） | 处理能力（吨/年） | 缺口（吨） |
|---|
| 2025E | 约1,470 | 约15,200 | 约250 | 开始显现 |
| 2030E | 约1,876 | 约23,700 | 约450 | 显著扩大 |
| 2035E | 约2,394 | 约34,600 | 约450 | 超4,000 |
| 2050E | — | 约100,000 | — | 超40,000 |
| 2060E | — | 约400,000 | — | 近100,000 |
