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作者：國(guó)盛通信團(tuán)隊(duì)摘要
站在當(dāng)前時(shí)點(diǎn)，我們重新評(píng)估AGI的發(fā)展趨勢(shì)和投資者預(yù)期。市場(chǎng)以算力為起點(diǎn)，延伸出GPU、光模塊、交換機(jī)、存儲(chǔ)等賽道，并借力海外映射，對(duì)AI應(yīng)用翹首以盼，但忽略了當(dāng)算力放量時(shí)對(duì)上游基礎(chǔ)設(shè)施的拉動(dòng)。如果說(shuō)應(yīng)用是爆發(fā)力最強(qiáng)的方向，那基礎(chǔ)設(shè)施便需久久為功，不僅是液冷散熱，對(duì)能源的需求才是根本，這也是本文的出發(fā)點(diǎn)。
邊際變化：AIDC與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心最大的區(qū)別點(diǎn)之一，在于用電水平大幅提高。AIDC具有數(shù)據(jù)量大、算法復(fù)雜以及24/7即時(shí)響應(yīng)的特點(diǎn)，因此與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心相比，AIDC需要消耗大量電量。隨著AI的迅速發(fā)展，預(yù)計(jì)集成大語(yǔ)言模型的AI軟件將會(huì)迅速發(fā)展，訓(xùn)練需求和推理需求共振，未來(lái)數(shù)據(jù)中心用電量將大幅提升，AIDC會(huì)成為新一代「電老虎」，數(shù)據(jù)中心消耗電力的比重會(huì)進(jìn)一步提升。SemiAnalysis預(yù)測(cè)，全球數(shù)據(jù)中心關(guān)鍵IT電力需求將從2023年的49GW激增至2026年的96GW，其中AI將消耗約40GW。Vertiv指引在未來(lái)五年內(nèi)，數(shù)據(jù)中心耗電量將增加100GW，到2029年全球數(shù)據(jù)中心電力需求增至140GW。
困境：美國(guó)電網(wǎng)難以支撐AI算力發(fā)展。相比于數(shù)據(jù)中心的建設(shè)速度，目前美國(guó)電網(wǎng)建設(shè)速度相對(duì)緩慢，且發(fā)電容量有限，因此短期內(nèi)美國(guó)將面臨AI發(fā)展下的電力需求困境。目前美國(guó)電力供應(yīng)面臨基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)周期長(zhǎng)、基建設(shè)施短缺、勞動(dòng)力緊張、從業(yè)人員缺乏經(jīng)驗(yàn)、建設(shè)電網(wǎng)需要協(xié)調(diào)多方利益相關(guān)者等阻力。而AI的迅速發(fā)展已導(dǎo)致部分地區(qū)電力供應(yīng)短缺，北美公用事業(yè)公司DominionEnergy表示，其可能無(wú)法滿足弗吉尼亞州的電力需求，導(dǎo)致全球增長(zhǎng)最快的數(shù)據(jù)中心樞紐建設(shè)項(xiàng)目推遲多年。
解決方案：短期-天然氣，中期-SMR核電，遠(yuǎn)期-可控核聚變。AI的崛起正在將資源競(jìng)爭(zhēng)引向算力+能源。在AI驅(qū)動(dòng)的數(shù)字世界中，算力是迭代和創(chuàng)新的基礎(chǔ)，而能源則是支撐這些算力運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵。短期內(nèi)，天然氣結(jié)合燃料電池為數(shù)據(jù)中心提供靈活且高效的發(fā)電方案，滿足當(dāng)前快速擴(kuò)張的需求。中期來(lái)看，小型模塊化反應(yīng)堆（SMR）因其穩(wěn)定性和適應(yīng)分布式部署的特性，成為應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)中心功率瓶頸的關(guān)鍵路徑。遠(yuǎn)期而言，可控核聚變有望徹底突破能源供給限制，為未來(lái)的算力生態(tài)提供無(wú)限、清潔的動(dòng)力支持。在這一進(jìn)程中，從能源技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新到算力生態(tài)的高效協(xié)同，不僅推動(dòng)了AI技術(shù)的飛躍，也重塑了能源與計(jì)算深度融合的未來(lái)格局。
我們認(rèn)為，目前尚處于算力之戰(zhàn)，但展望未來(lái)5年，能源基礎(chǔ)設(shè)施之爭(zhēng)或?qū)⒊蔀橹髁。短期?lái)看，今年三季度CSP巨頭資本開(kāi)支均創(chuàng)新高，且傾向于算力側(cè)，而未來(lái)5-10年，結(jié)合AI算力投資持續(xù)加碼和美國(guó)目前的電力供應(yīng)現(xiàn)狀，我們認(rèn)為美國(guó)目前電力持平的時(shí)代即將結(jié)束，算力之戰(zhàn)將逐步轉(zhuǎn)變?yōu)槟茉粗疇?zhēng)。亞馬遜、微軟、谷歌等算力巨頭對(duì)SMR等核電項(xiàng)目的投資計(jì)劃已初步證明了這一點(diǎn)，IT巨頭的加入將大幅引進(jìn)新技術(shù)并加速迭代，相關(guān)能源基礎(chǔ)設(shè)施的投資機(jī)會(huì)將逐步顯現(xiàn)。
投資建議：綜上所述，能源是科技競(jìng)爭(zhēng)的下一場(chǎng)戰(zhàn)役，正如液冷從可選到必選的過(guò)程一樣，AI上游基礎(chǔ)設(shè)施賽道也正在從傳統(tǒng)行業(yè)走向核心科技配套，搶占布局先機(jī)是未來(lái)勝出的關(guān)鍵。建議關(guān)注美股核心標(biāo)的ETN、EMR、SMR、OKLO、NNE、BE等，A股在核電、天然氣及基建供應(yīng)鏈建議關(guān)注中國(guó)廣核、中國(guó)核電、新天然氣、中廣核礦業(yè)、金盤科技、英維克、麥格米特、能科科技、科華數(shù)據(jù)、歐陸通、壹石通等。
風(fēng)險(xiǎn)提示：技術(shù)與監(jiān)管風(fēng)險(xiǎn)，高資本需求與融資壓力，市場(chǎng)需求與競(jìng)爭(zhēng)風(fēng)險(xiǎn)投資要件
OpenAI創(chuàng)始人SamAltman在訪談中曾說(shuō)過(guò)一句話：未來(lái)的兩種重要資源，將是算力和能源。AI對(duì)性能的追逐，在算力領(lǐng)域已經(jīng)逐步呈現(xiàn)白熱化，而下一階段競(jìng)爭(zhēng)的核心因子，將在能源基礎(chǔ)設(shè)施上初步顯現(xiàn)。
【從算力到能源：科技競(jìng)爭(zhēng)的下一場(chǎng)戰(zhàn)役】
人工智能的崛起更直接地將資源競(jìng)爭(zhēng)引向算力和能源。在AI驅(qū)動(dòng)的數(shù)字世界中，算力是迭代和創(chuàng)新的基礎(chǔ)，而能源則是支撐這些算力運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵！肝磥(lái)最重要的兩種資源是算力和能源」，這一趨勢(shì)從算法優(yōu)化到硬件突破，再到當(dāng)前對(duì)高效能源系統(tǒng)的需求，將貫穿AI技術(shù)發(fā)展的每一階段。
【算力的加速需求與硬件極限】
AI算力的需求呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。以英偉達(dá)H100GPU為例，60TFLOPS的計(jì)算能力正在推動(dòng)大模型的規(guī)；(xùn)練，算力激增帶來(lái)了巨大的能耗挑戰(zhàn)。Vertiv預(yù)計(jì)，到2029年，全球數(shù)據(jù)中心的總裝機(jī)功率需求預(yù)計(jì)將從40GW飆升至140GW，而數(shù)據(jù)中心每MW價(jià)值量將從250-300萬(wàn)美元提高到300-350萬(wàn)美元。英偉達(dá)下一代產(chǎn)品Rubinultra單機(jī)柜高達(dá)1MW以上的功耗也表明，AI算力提升正對(duì)電力基礎(chǔ)設(shè)施施加前所未有的壓力，算得多快很大程度上依賴于功率大小。
【能源瓶頸的突顯與基礎(chǔ)設(shè)施的挑戰(zhàn)】
數(shù)據(jù)中心的擴(kuò)張暴露了電力供應(yīng)體系的脆弱性。ElonMusk曾經(jīng)指出，變壓器等關(guān)鍵電氣設(shè)備的生產(chǎn)能力難以滿足當(dāng)下AI需求，而這種電力基礎(chǔ)設(shè)施的短缺還會(huì)進(jìn)一步放大電網(wǎng)負(fù)載的擺幅效應(yīng)（loadfluctuation），尤其是在AI訓(xùn)練峰值期，功率需求可能瞬時(shí)超過(guò)平均負(fù)載的數(shù)倍，高峰低谷的用電模式對(duì)能源系統(tǒng)的穩(wěn)定性構(gòu)成巨大威脅。這種瓶頸在AI發(fā)展的初期并不明顯，而隨著集群規(guī)模擴(kuò)大、AI應(yīng)用放量將愈發(fā)明顯，Sora的落地過(guò)程就能看出這樣的窘境。
【能源技術(shù)革新與算力生態(tài)協(xié)同】
在算力需求飛速增長(zhǎng)的背景下，能源瓶頸正成為限制AI發(fā)展的核心障礙。核能，尤其是小型模塊化反應(yīng)堆（SMR），逐步顯露頭角，成為適配AIDC的最佳方案之一。以O(shè)KLO\Nuscale為代表的新興核能企業(yè)正在開(kāi)發(fā)微型反應(yīng)堆技術(shù)，Google和Microsoft等云服務(wù)提供商已經(jīng)啟動(dòng)SMR項(xiàng)目布局，目標(biāo)是通過(guò)分布式小型核電站為未來(lái)的數(shù)據(jù)中心供電，提供持續(xù)、穩(wěn)定的算力支持。天然氣+燃料電池/清潔能源/儲(chǔ)能等方案也作為快速落地的選項(xiàng)之一，積極推進(jìn)中，以BloomEnergy為代表的初創(chuàng)公司也借助行業(yè)東風(fēng)快速崛起。
從投資角度看，市場(chǎng)對(duì)算力的重要性已有認(rèn)知，對(duì)應(yīng)用的落地也翹首以盼，不斷尋找映射，而忽略了AI基礎(chǔ)設(shè)施的重要性，這不僅僅是液冷、機(jī)房的機(jī)會(huì)，更大的視角來(lái)看，下一階段的競(jìng)爭(zhēng)，正在各個(gè)能源（天然氣、核電等）領(lǐng)域逐步蓄力。1、「電老虎」AIDC與薄弱電網(wǎng)1.1用電：AIDC下一個(gè)短板
1.1.1美國(guó)用電的供與需
需求側(cè)：數(shù)據(jù)中心已經(jīng)是「燒電大戶」，用電量占比達(dá)到全美4%。2023年美國(guó)數(shù)據(jù)中心合計(jì)功率約19GW，按此估算全年耗電量約166TWh（太瓦時(shí)），在全國(guó)用電量中占比4%。
數(shù)據(jù)中心燒電166TWh，超過(guò)紐約市全年耗電量，相當(dāng)于1538萬(wàn)家庭用戶全年耗電量。分地區(qū)來(lái)看，22年紐約全年耗電量143.2TWh，德州全年耗電量475.4TWh，加州251.9TWh，佛羅里達(dá)248.8TWh，華盛頓90.9TWh，美國(guó)數(shù)據(jù)中心全年耗電量超過(guò)紐約市全年耗電量。而2022年每位住宅用戶的年平均用電量為10791kWh，照此估算，166TWh相當(dāng)于約1538萬(wàn)家庭用戶一年的耗電量。
*1TWh=1000GWh=10^6MWh=10^9KWh
供給側(cè)：美國(guó)全年的發(fā)電量較為固定，目前仍以火電為主要來(lái)源，新能源發(fā)電增速較快，核能占比進(jìn)一步提高。美國(guó)全年的發(fā)電量大約在4000-4300太瓦時(shí)（TWh）之間，其中2023年火電（燃煤、天然氣、石油）占比約60%，是主要能源來(lái)源；新能源發(fā)電（風(fēng)能、太陽(yáng)能等）近年來(lái)快速增長(zhǎng)占比達(dá)到21%；核能約占19%，占比進(jìn)一步提高。
1.1.2邊際變化：AI對(duì)電網(wǎng)的挑戰(zhàn)
【挑戰(zhàn)一：用電總量大幅提升】
與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心相比，AI數(shù)據(jù)中心需要消耗大量電量。主要原因是數(shù)據(jù)量的大幅增長(zhǎng)、復(fù)雜的算法以及24/7即時(shí)相應(yīng)的需求。例如，一個(gè)Google傳統(tǒng)搜索的請(qǐng)求消耗約0.3Wh，而一個(gè)ChatGPT請(qǐng)求需要消耗2.9Wh，為前者的十倍；《焦耳》上發(fā)表的一篇論文稱，如果谷歌每一次搜索都使用AIGC，其用電量將上升到每年290億KWh，這將超過(guò)肯尼亞、克羅地亞等許多國(guó)家的總用電量；根據(jù)紐約客雜志報(bào)道，ChatGPT每天消耗超過(guò)50萬(wàn)KWh。
【挑戰(zhàn)三：后續(xù)用電需求更大】
AI數(shù)據(jù)中心的推理由于用戶的大量請(qǐng)求，會(huì)比訓(xùn)練更消耗能源。目前，谷歌已在今年上半年宣布將加入新的AI功能完善搜索體驗(yàn)，將推出基于Gemini的AIOverviews，該功能已面向部分用戶開(kāi)放試用；微軟推出名為MicrosoftCopilot的個(gè)人AI助手，并已將ChatGPT集成到Bing中。而目前谷歌搜索引擎的訪問(wèn)量已經(jīng)達(dá)到每月820億次，Office商業(yè)產(chǎn)品的付費(fèi)用戶數(shù)量已超過(guò)4億，龐大的用戶基數(shù)意味著訓(xùn)練好的大模型如果集成到公司產(chǎn)品中，用戶請(qǐng)求數(shù)將大量增長(zhǎng)，AI即時(shí)響應(yīng)次數(shù)激增，導(dǎo)致模型推理耗能超過(guò)訓(xùn)練耗能。根據(jù)麥肯錫估計(jì)，直到2030年美國(guó)數(shù)據(jù)中心電力負(fù)載可能占所有新增需求的30%至40%。
現(xiàn)狀：缺時(shí)間、缺人、缺基建、缺經(jīng)驗(yàn)、阻力多。
缺時(shí)間：建設(shè)一個(gè)數(shù)據(jù)中心大概要兩年時(shí)間，但是電網(wǎng)的建設(shè)要慢得多，建設(shè)一個(gè)發(fā)電站可能需要三五年的時(shí)間，而建設(shè)一條長(zhǎng)距離的高容量的傳輸線，則需要8年甚至10年的時(shí)間。根據(jù)美國(guó)區(qū)域輸電組織MISO的說(shuō)法，其正在規(guī)劃的18個(gè)新輸電項(xiàng)目可能需要7到9年的時(shí)間，而歷史上類似的項(xiàng)目需要10到12年。據(jù)此推斷，電網(wǎng)的建設(shè)速度很可能無(wú)法追趕AI的增長(zhǎng)速度。
缺基建：根據(jù)美國(guó)的電力投資趨勢(shì)，從2016年到2023年，美國(guó)公用事業(yè)的資本開(kāi)支顯著增加，尤其是發(fā)電、配電和輸電領(lǐng)域，電網(wǎng)投資從2018年開(kāi)始提速，主要由于制造業(yè)回流對(duì)電力需求的推動(dòng)，在這種背景下，美國(guó)依舊沒(méi)有大規(guī)模擴(kuò)建電網(wǎng)，根據(jù)GridStrategy出具的調(diào)查報(bào)告，2010-2014年美國(guó)平均每年安裝1700英里的新高壓輸電里程，但在2015-2019年下降到每年僅645英里。
缺人：勞動(dòng)力緊張也是一個(gè)制約因素，尤其是實(shí)施新電網(wǎng)項(xiàng)目所必需的電氣專業(yè)工人的短缺問(wèn)題。根據(jù)麥肯錫的估計(jì)，根據(jù)預(yù)計(jì)的數(shù)據(jù)中心建設(shè)和需要類似技能的類似資產(chǎn)，美國(guó)可能出現(xiàn)40萬(wàn)名專業(yè)工人的短缺。
缺經(jīng)驗(yàn)：對(duì)于美國(guó)來(lái)說(shuō)，整個(gè)電力行業(yè)的從業(yè)人員，在過(guò)去20年中沒(méi)有見(jiàn)過(guò)電力需求的大規(guī)模增長(zhǎng)，而且這20年很可能意味著有整整一批工程師、工作人員都沒(méi)有大規(guī)模建設(shè)新電網(wǎng)的經(jīng)驗(yàn)。
阻力多：電網(wǎng)的建設(shè)需要電站、傳輸線等基礎(chǔ)設(shè)施，而這些可能需要無(wú)數(shù)利益相關(guān)者共同努力，就線路走向和承擔(dān)費(fèi)用達(dá)成妥協(xié)。
假設(shè)一：芯片增速為每年50%（參考臺(tái)積電說(shuō)法）。
假設(shè)二：假設(shè)芯片平均壽命為5年（參考英偉達(dá)給出的GPU壽命）。
假設(shè)三：IT設(shè)備平均功率利用率為90%（考慮IT設(shè)備中NVSwitches、NVLink、NIC、重定時(shí)器、網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器等功耗，假設(shè)GPU、TPU耗能占比90%，其他IT設(shè)備耗能占比10%）。
假設(shè)四：考慮IT不可能都滿負(fù)荷運(yùn)行，且不可能永遠(yuǎn)24小時(shí)運(yùn)行，參考Semianalysis，將可能利用率設(shè)置為80%。
假設(shè)五：PUE為1.3（PUE為數(shù)據(jù)中心總耗電量除以IT設(shè)備所用電量）。
假設(shè)六：美國(guó)算力需求占比全球34%（經(jīng)中國(guó)信息通信研究院測(cè)算，美國(guó)在全球算力規(guī)模中的份額為34%）。
1.3.2測(cè)算角度二（樂(lè)觀）：數(shù)據(jù)中心
測(cè)算邏輯：測(cè)算角度二是從數(shù)據(jù)中心建設(shè)角度出發(fā)，參考第三方預(yù)測(cè)的全球數(shù)據(jù)中心建設(shè)進(jìn)度（復(fù)合增速25%），同時(shí)由于預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)截至2026年，我們假設(shè)2027至2030年依舊維持25%的復(fù)合增速，對(duì)全球數(shù)據(jù)中心電力需求進(jìn)行預(yù)測(cè)，并假設(shè)其中AIDC的用電量和占比，因此我們認(rèn)為，該預(yù)測(cè)角度得到的數(shù)據(jù)較為「樂(lè)觀」，最終預(yù)測(cè)到2030年美國(guó)AIDC用電需求最高為91GW。
研究公司SemiAnalysis利用了5000多個(gè)數(shù)據(jù)中心的分析和建設(shè)預(yù)測(cè)，并將這些數(shù)據(jù)與全球數(shù)據(jù)以及衛(wèi)星圖像分析相結(jié)合，預(yù)計(jì)未來(lái)幾年數(shù)據(jù)中心電力容量增長(zhǎng)將加速至25%的復(fù)合年增長(zhǎng)率，同時(shí)AIDC占比將進(jìn)一步提升，數(shù)據(jù)中心方面，根據(jù)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，全球數(shù)據(jù)中心關(guān)鍵IT電力需求將從23年的49GW激增到26年的96GW，我們假設(shè)27-30年繼續(xù)保持?jǐn)?shù)據(jù)中心25%的復(fù)合增速（參考2023到2026年增速，為25%），那么到29、30年全球數(shù)據(jù)中心關(guān)鍵IT電力需求分別增長(zhǎng)至188、234GW；參考SemiAnalysis數(shù)據(jù)，結(jié)合AI算力蓬勃發(fā)展、下游應(yīng)用陸續(xù)爆發(fā)大背景，我們認(rèn)為未來(lái)AI在數(shù)據(jù)中心中占比有望持續(xù)加速提升，因此我們假設(shè)23-30年全球AIDC占比分別達(dá)到12%/16%/30%/44%/56%/68%/78%/88%，從而計(jì)算出29、30年全球的AIDCIT設(shè)備電力需求分別為65GW、91GW。
角度二結(jié)論：以美國(guó)占比為34%，PUE為1.3計(jì)算，到2030年美國(guó)AIDC電力需求將達(dá)到91GW。
假設(shè)一：結(jié)合AI算力蓬勃發(fā)展、下游應(yīng)用陸續(xù)爆發(fā)大背景，我們認(rèn)為未來(lái)AI在數(shù)據(jù)中心中占比有望持續(xù)加速提升，因此我們假設(shè)23-30年全球AIDC占比分別達(dá)到12%/16%/30%/44%/56%/68%/78%/88%。
假設(shè)二：PUE為1.3（PUE為數(shù)據(jù)中心總耗電量除以IT設(shè)備所用電量）。
假設(shè)三：美國(guó)算力需求占比全球34%（經(jīng)中國(guó)信息通信研究院測(cè)算，美國(guó)在全球算力規(guī)模中的份額為34%）。
1.3.3總結(jié)一：AIDC占比全美總耗電比例提升
（1）AI耗電量占全美耗電量比重提升，占比有望超1成
根據(jù)Statista預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，2022年，美國(guó)的電力使用量約為4085太瓦時(shí)，預(yù)計(jì)未來(lái)幾十年美國(guó)的電力使用量將繼續(xù)上升，到2030年達(dá)到4315太瓦時(shí)（對(duì)應(yīng)493GW），到2050年將達(dá)到5178太瓦時(shí)。根據(jù)我們前面的「測(cè)算角度一」，假如2030年AIDC總功耗最高為57GW，那么占全美用電量的比重將提升至12%（57GW/493GW），較2023年的4%大幅提升。
2.1.1變電站成為傳統(tǒng)用電瓶頸
【數(shù)據(jù)中心供電的現(xiàn)狀】
購(gòu)買電力與變電站：數(shù)據(jù)中心通常通過(guò)與電力公司簽訂合同來(lái)購(gòu)買電力，這意味著數(shù)據(jù)中心的電力供應(yīng)是從發(fā)電站生成的電流經(jīng)過(guò)傳輸網(wǎng)絡(luò)輸送到數(shù)據(jù)中心。然而，電力經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離輸送后，電壓通常需要通過(guò)變電站進(jìn)行調(diào)整，以確保電力符合數(shù)據(jù)中心的電壓需求。
變電站的必要性：變電站將高電壓的電力轉(zhuǎn)化為適合本地使用的低電壓。大多數(shù)電力系統(tǒng)都需要經(jīng)過(guò)變電站進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換和分配。若沒(méi)有本地變電站，電力就無(wú)法直接用于數(shù)據(jù)中心。
變電站的建設(shè)難度較大、周期較長(zhǎng)、成本較高：變電站的建設(shè)通常需要大量資金投入，涉及到土地、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、設(shè)備采購(gòu)和人力儲(chǔ)備等。此外，變電站建設(shè)的周期較長(zhǎng)，且需要滿足嚴(yán)格的環(huán)境和安全標(biāo)準(zhǔn)。
結(jié)論：目前現(xiàn)有買電方式下，變電站成為制約AIDC用電的瓶頸。由于數(shù)據(jù)中心的電力需求不斷增長(zhǎng)，新建變電站或擴(kuò)容現(xiàn)有變電站需要較長(zhǎng)的時(shí)間，而且需要大量的審批和建設(shè)時(shí)間，可能無(wú)法迅速跟上數(shù)據(jù)中心的需求。
2.1.2AI快速發(fā)展與SMR核電落地存在時(shí)間差
雖然核電在諸多方面具備優(yōu)勢(shì)，但北美算力市場(chǎng)當(dāng)下最重要的需求是「快速實(shí)施」，迅速點(diǎn)亮GPU獲得算力，天然氣成為當(dāng)下首選。
盡管2023年2月美國(guó)核管理委員會(huì)批準(zhǔn)核電公司NuscalePower設(shè)計(jì)首個(gè)SMR（SmallModularReactors小型模塊化反應(yīng)堆），且中俄等世界各國(guó)都在競(jìng)相將SMR技術(shù)付諸實(shí)踐，但SMR的商業(yè)化仍需要一段時(shí)間，安全審批流程復(fù)雜且較為耗時(shí)。目前已經(jīng)可以看到SMR已喚起全球?qū)四艿呐d趣。在美國(guó)核裂變行業(yè)已獲得《通脹削減法案》提振，該法案包括多項(xiàng)稅收抵免和激勵(lì)措施，同時(shí)為核能辦公室提供7億美元資金，用于支持發(fā)展高純度低濃縮鈾（SMR所需的燃料）的國(guó)內(nèi)供應(yīng)；全球有70多種商業(yè)SMR設(shè)計(jì)正在開(kāi)發(fā)中，且目前已經(jīng)有兩個(gè)SMR項(xiàng)目在中國(guó)和俄羅斯運(yùn)營(yíng)。但根據(jù)美國(guó)能源監(jiān)管部門的說(shuō)法，核反應(yīng)堆是極其復(fù)雜的系統(tǒng)，必須符合嚴(yán)格的安全要求，并考慮到各種各樣的事故情景，且許可流程繁瑣且因國(guó)家而異。這意味著SMR需要一定的標(biāo)準(zhǔn)化才能進(jìn)入商業(yè)市場(chǎng)，因此需要尋找其他方案解決短期的能源短缺問(wèn)題。
公司概況：BloomEnergy專注于開(kāi)發(fā)高效、低排放的能源技術(shù)，致力于通過(guò)創(chuàng)新的固體氧化物燃料電池（SOFC）和固體氧化物電解槽（SOEC）技術(shù)，推動(dòng)全球能源轉(zhuǎn)型。作為一家領(lǐng)先的清潔能源公司，公司通過(guò)其先進(jìn)的氫氣和燃料電池技術(shù)，致力于為工業(yè)、商業(yè)以及數(shù)據(jù)中心等高需求領(lǐng)域提供可持續(xù)、可靠的能源解決方案。公司成立于2001年，總部位于美國(guó)加利福尼亞州，并在全球范圍內(nèi)拓展業(yè)務(wù)。
核心技術(shù)：公司核心技術(shù)包括固體氧化物燃料電池（SOFC）和固體氧化物電解槽（SOEC），SOFC系統(tǒng)在使用100%氫氣時(shí)提供高效的電力輸出，電氣效率高達(dá)65%，遠(yuǎn)超傳統(tǒng)能源系統(tǒng)。BloomEnergy的燃料電池系統(tǒng)還能夠集成熱電聯(lián)產(chǎn)（CHP）技術(shù)，使得總能效高達(dá)90%，從而有效降低能源消耗和碳排放。此外，SOEC技術(shù)可用于高效的氫氣生產(chǎn)，是清潔能源轉(zhuǎn)型中的關(guān)鍵技術(shù)之一。
3.1.1AIDC的特征：分布式與高密度
AIDC算力中心與傳統(tǒng)IDC數(shù)據(jù)中心相比較，有兩大最顯著的區(qū)別，也是AIDC的重要特征。
【AIDC特征一：分布式部署】
AI的應(yīng)用場(chǎng)景和任務(wù)要求等決定了AIDC需要采用分布式部署方式。AIDC與傳統(tǒng)的IDC在計(jì)算需求、應(yīng)用場(chǎng)景、資源消耗等方面有顯著差異，AIDC的任務(wù)通常是計(jì)算密集型的，尤其是AI領(lǐng)域的大規(guī)模深度學(xué)習(xí)、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)分析等任務(wù)，單個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)無(wú)法承載所有的任務(wù)，因此，AIDC需要將計(jì)算任務(wù)拆分成多個(gè)小任務(wù)，通過(guò)分布式計(jì)算框架將任務(wù)分發(fā)到多個(gè)節(jié)點(diǎn)并行計(jì)算，這就需要多個(gè)地理位置的數(shù)據(jù)中心或計(jì)算節(jié)點(diǎn)協(xié)同工作。
【AIDC特征二：24小時(shí)高密度計(jì)算】
AI計(jì)算任務(wù)的持續(xù)性與高負(fù)載決定了AIDC必須24小時(shí)高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)電力資源和冷卻支持的要求更高。AI模型訓(xùn)練往往是一個(gè)長(zhǎng)周期的過(guò)程，需要持續(xù)的計(jì)算力支持，因此AIDC通常會(huì)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)的計(jì)算任務(wù)；傳統(tǒng)IDC的負(fù)載一般會(huì)根據(jù)業(yè)務(wù)需求有所波動(dòng)，且很多應(yīng)用不需要如此長(zhǎng)期、不間斷的計(jì)算支持。因此AIDC的高功耗計(jì)算硬件需要全天候的強(qiáng)電力供應(yīng)和冷卻支持。
3.1.2核電SMR落地速度最快
SMR是什么——模塊化、更小、更便于部署的核反應(yīng)堆。SMR（SmallModularReactor，小型模塊化反應(yīng)堆）是核能技術(shù)的一種新型發(fā)展，SMR是核電站的一種類型，但與傳統(tǒng)的核電站有明顯的不同。SMR是一種小型、模塊化的核反應(yīng)堆，其設(shè)計(jì)目的是提供較小規(guī)模的電力輸出，并且在建造時(shí)采用模塊化組件，便于工廠化生產(chǎn)和運(yùn)輸，通常SMR的輸出功率相比傳統(tǒng)的大型核反應(yīng)堆更小。在AIDC出現(xiàn)之前SMR常應(yīng)用于遠(yuǎn)離電網(wǎng)的偏遠(yuǎn)地區(qū)、小島嶼、軍事基地，或者作為工業(yè)用電的補(bǔ)充來(lái)源。
SMR的原理——與大型核反應(yīng)堆基本相同，還是通過(guò)核裂變反應(yīng)產(chǎn)生熱能形成蒸汽，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。（1）核裂變反應(yīng)：與傳統(tǒng)核電站一樣，SMR的核心是核反應(yīng)堆，通過(guò)核裂變反應(yīng)產(chǎn)生熱量，反應(yīng)堆中的鈾-235等可裂變材料（如鈾或钚）吸收中子后發(fā)生裂變，裂變過(guò)程會(huì)釋放出大量的熱能和中子；（2）熱交換和蒸汽產(chǎn)生：反應(yīng)堆中的裂變反應(yīng)產(chǎn)生的熱量可以用來(lái)加熱冷卻劑，冷卻劑在核反應(yīng)堆內(nèi)流動(dòng)，將熱量帶走，并傳遞到蒸汽發(fā)生器或直接通過(guò)熱交換器將熱量傳遞給水，形成蒸汽；（3）蒸汽驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)：產(chǎn)生的蒸汽被導(dǎo)入渦輪機(jī)，通過(guò)渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)再將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，供給電網(wǎng)或用戶；（4）冷卻系統(tǒng)和安全機(jī)制：SMR通常采用天然循環(huán)冷卻系統(tǒng)或被動(dòng)安全系統(tǒng)，利用自然的物理過(guò)程（如熱對(duì)流）來(lái)保持反應(yīng)堆冷卻，從而減少對(duì)外部電力和設(shè)備的依賴，這些系統(tǒng)可在出現(xiàn)故障時(shí)自動(dòng)關(guān)閉反應(yīng)堆并降溫。
目前小型模塊化反應(yīng)堆SMR主要有幾種不同的技術(shù)路線，最主流的是輕水反應(yīng)堆（LWR-SMR），因?yàn)榧夹g(shù)基礎(chǔ)成熟，容易獲得監(jiān)管批準(zhǔn)。截至2021年，全球各國(guó)提出70多種不同的SMR核電方案，包括壓水堆方案、氦氣冷堆方案（HTGR）、高溫氣冷實(shí)踐堆方案、鈉冷快中子堆方案（SFR），這些方案中約有一半是輕水堆反應(yīng)，是從第二代核電技術(shù)演變而來(lái)，技術(shù)承接性較高，能快速商業(yè)化。但是由于2011年福島核電站問(wèn)題，關(guān)于核電的科技樹(shù)選擇變得更為復(fù)雜，對(duì)輕水堆的安全擔(dān)憂更加突出，更安全的非輕水堆方案受到青睞，高溫氣冷堆方案也逐步流行：
輕水反應(yīng)堆（LWR-SMR）：基于成熟的輕水冷卻技術(shù)，如NuScale的設(shè)計(jì)，最主流且靠近商業(yè)化；
高溫氣冷反應(yīng)堆（HTGR）：使用惰性氣體（如氦氣）冷卻，適用于高溫工藝熱需求，如國(guó)內(nèi)的華能高溫氣冷堆；
液態(tài)金屬冷卻反應(yīng)堆（如鈉冷堆）：如TerraPower開(kāi)發(fā)的Natrium反應(yīng)堆，具有高效散熱能力；
熔鹽反應(yīng)堆（MSR）：使用高溫熔巖作為冷卻快中子反應(yīng)堆（FNR）：利用快中子高效率裂變?nèi)剂希缍砹_斯BREST堆型。
3.3.1云巨頭大力部署核電
電力緊缺，各家云巨頭紛紛布局SMR核電，一方面是數(shù)據(jù)中心對(duì)電力需求巨大，SMR提供長(zhǎng)期穩(wěn)定的清潔能源，可以減少對(duì)傳統(tǒng)電網(wǎng)的依賴，另一方面，長(zhǎng)期來(lái)看SMR可以降低電價(jià)波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)，并優(yōu)化長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)成本，并且?guī)椭緦?shí)現(xiàn)碳中和承諾：
亞馬遜：早在今年3月已開(kāi)始尋找核電支持方案，以6.5億美元收購(gòu)了位于賓夕法尼亞州SusquehannaSteamElectricStation核電站旁的TalenEnergy數(shù)據(jù)中心園區(qū)；并于今年10月公布了三項(xiàng)重大核電投資協(xié)議，分別與EnergyNorthwest、DominionEnergy合作在華盛頓、弗吉尼亞建設(shè)960MW、300MW的SMR；領(lǐng)投了核能初創(chuàng)公司X-energy獲得的500億美元C-1輪融資；
微軟：對(duì)于核電的支持力度同樣不小，比爾蓋茨在今年6月表示將通過(guò)其創(chuàng)辦的初創(chuàng)公司TerraPowerLLC繼續(xù)對(duì)美國(guó)懷俄明州「下一代」核電站投資數(shù)十億美元，預(yù)計(jì)首座商業(yè)反應(yīng)堆將于2030年完工；在9月與星座能源達(dá)成策略協(xié)議，旨在重啟ThreeMileIsland（三里島）核電站，約為微軟的數(shù)據(jù)中心提供835兆瓦的電力。
谷歌：10月表示已同意購(gòu)買一家名為KairosPower的初創(chuàng)公司正在開(kāi)發(fā)的小型模塊化反應(yīng)堆的核能，開(kāi)發(fā)超過(guò)500MW的電力，并預(yù)計(jì)第一座反應(yīng)堆將于2030年投入運(yùn)行；
甲骨文：創(chuàng)始人拉里·埃里森9月稱甲骨文計(jì)劃建設(shè)一個(gè)由三個(gè)SMR支持的1GW數(shù)據(jù)中心園區(qū)；
Meta：正積極向核電開(kāi)發(fā)商征求提案，旨在通過(guò)增加核能發(fā)電能力來(lái)推動(dòng)其人工智能技術(shù)的發(fā)展并實(shí)現(xiàn)環(huán)境目標(biāo)，計(jì)劃在2030年代初增添1至4千兆瓦的美國(guó)核能發(fā)電能力。
AI數(shù)據(jù)中心產(chǎn)生的龐大電力缺口以及CSP面臨的迫切電力要求使得SMR核電產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)越發(fā)明顯，預(yù)計(jì)后續(xù)將會(huì)有更多SMR布局公布。
鈾加工：鈾濃縮技術(shù)對(duì)安全性、成本和技術(shù)要求非常高，因此主要由幾家跨國(guó)公司主導(dǎo)。天然鈾主要由鈾-235和鈾-238組成，當(dāng)中子與鈾-235碰撞時(shí)，會(huì)通過(guò)裂變反應(yīng)釋放出巨大的能量，而鈾-238的裂變性比鈾-235小，天然鈾中僅含有約0.7％的鈾-235，因此需要同位素分離（鈾濃縮）將其含量提高到3％至5％，以用作輕水反應(yīng)堆的燃料。濃縮方法包括氣體擴(kuò)散法、激光濃縮法和離心法。
*離心法原理：將氣態(tài)鈾化合物六氟化鈾送入離心機(jī)快速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子中，分離出U-235和U-238，較重的同位素U-238被向外推，而較輕的同位素U-235則聚集在轉(zhuǎn)子中心。U-235濃度較高的氣體被抽出并送入另一臺(tái)離心機(jī)，重復(fù)此過(guò)程數(shù)次可產(chǎn)生U-235含量更高的鈾。
主要鈾濃縮公司：CentrusEnergy（NYSE:LEU，美國(guó)，主導(dǎo)全球市場(chǎng)）、Orano（法國(guó)，同時(shí)布局開(kāi)采與加工）、Rosatom（俄羅斯）、Urenco（歐洲）。
（2）核燃料組件制造
SMR反應(yīng)堆使用的燃料包括鈾燃料棒、燃料元件和控制棒等，組件必須符合特定的標(biāo)準(zhǔn)以確保反應(yīng)堆的安全和高效運(yùn)行。
參與者：如Westinghouse、Orano等，提供核燃料組件和技術(shù)支持。
（3）反應(yīng)堆組件制造
反應(yīng)堆組件是SMR的重要組成部分，包括反應(yīng)堆壓力容器、冷卻系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、堆芯和其他相關(guān)設(shè)施，這些組件需要高度的耐輻射性、抗高溫性能以及可靠性。由于SMR的模塊化設(shè)計(jì)，反應(yīng)堆組件通常在工廠進(jìn)行大規(guī)模制造，再運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行快速組裝，減少了現(xiàn)場(chǎng)建設(shè)時(shí)間。
參與者：如NuScalePower、Rolls-Royce等。
【中游：設(shè)計(jì)、研發(fā)與建造】
（1）SMR設(shè)計(jì)與研發(fā)
設(shè)計(jì)與研發(fā)：設(shè)計(jì)公司負(fù)責(zé)SMR反應(yīng)堆的技術(shù)開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化工作，SMR的研發(fā)通常包括核反應(yīng)堆的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)的集成等，設(shè)計(jì)研發(fā)公司與政府部門、監(jiān)管機(jī)構(gòu)緊密合作，確保設(shè)計(jì)符合核安全標(biāo)準(zhǔn)。
參與者：SMR設(shè)計(jì)與研發(fā)公司如NuScalePower、OKLO、TerraPower、Rolls-Royce等；政府機(jī)構(gòu)如美國(guó)能源部（DOE），提供資金支持并對(duì)SMR的設(shè)計(jì)進(jìn)行監(jiān)管與驗(yàn)證。
（2）反應(yīng)堆建造與安裝
SMR的模塊化設(shè)計(jì)允許大部分組件在工廠預(yù)制，然后運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行快速安裝。建造階段相較于傳統(tǒng)核電站更為簡(jiǎn)便，因?yàn)镾MR的規(guī)模較小、模塊化程度高，可以在不需要大規(guī)模建設(shè)的情況下投入運(yùn)行，比如建造公司負(fù)責(zé)將SMR反應(yīng)堆的各個(gè)模塊組裝成一個(gè)完整的核電站，完成現(xiàn)場(chǎng)安裝，工廠預(yù)制的組件將大大縮短現(xiàn)場(chǎng)建設(shè)周期。
參與者：建設(shè)公司如Bechtel、Fluor等，負(fù)責(zé)SMR電站的建設(shè)與組裝。
（2）電力銷售與電網(wǎng)連接
SMR電站生產(chǎn)的電力通過(guò)電力購(gòu)買協(xié)議（PPA）出售給電網(wǎng)公司或工業(yè)用戶。SMR適用于小型電網(wǎng)，尤其適合遠(yuǎn)程地區(qū)、偏遠(yuǎn)城市或工業(yè)項(xiàng)目等特定市場(chǎng)。
*電力購(gòu)買協(xié)議（PPA）：運(yùn)營(yíng)商與電力購(gòu)買方（如電網(wǎng)公司、大型工業(yè)用戶、政府等）簽訂長(zhǎng)期合同，確保穩(wěn)定的現(xiàn)金流和盈利模式。
參與者：電力購(gòu)買方如地方電網(wǎng)公司、大型工業(yè)企業(yè)、政府機(jī)構(gòu)等。
核聚變是通過(guò)兩個(gè)輕原子核結(jié)合形成一個(gè)較重原子核，并釋放大量能量的過(guò)程？煽睾司圩兎磻(yīng)釋放的能量比燃燒煤炭、石油或天然氣高出約400萬(wàn)倍，比核裂變多4倍，如果核聚變過(guò)程可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化復(fù)制，則能夠提供無(wú)限的清潔且價(jià)格低廉的能源。目前已有50多個(gè)國(guó)家正在開(kāi)展核聚變研究，但由于核聚變發(fā)生條件嚴(yán)格，實(shí)現(xiàn)可控核聚變?nèi)孕枰虏牧虾托录夹g(shù)上的突破。而實(shí)現(xiàn)可控核聚變具體需要多長(zhǎng)時(shí)間將取決于行業(yè)的技術(shù)開(kāi)發(fā)進(jìn)度，同時(shí)需要開(kāi)發(fā)必要的基礎(chǔ)設(shè)施并制定該項(xiàng)技術(shù)的管理要求和標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)space報(bào)道，英國(guó)TokamakEnergy公司首次在新型反應(yīng)堆中將氫等離子體加熱到2700萬(wàn)華氏度，溫度高于太陽(yáng)核心。該公司表示利用核聚變生產(chǎn)商業(yè)電力可能于2030年實(shí)現(xiàn)。
競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)：公司擁有自己的核電工廠——VOYGRPlantModels。VOYGRPlantModels是NuScale為其小型模塊化反應(yīng)堆SMR設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化核電廠，電力輸出靈活且運(yùn)營(yíng)效率更高，可以滿足不同規(guī)模的電力需求，是首個(gè)也是唯一一個(gè)獲得美國(guó)核管理委員會(huì)(NRC)設(shè)計(jì)批準(zhǔn)的小型模塊化反應(yīng)堆。
VOYGRPlantModels不同參數(shù)模塊：
VOYGR-4：由4個(gè)NuScaleSMR模塊組成，提供約308兆瓦電力輸出，適合為中小型社區(qū)和工業(yè)應(yīng)用提供電力；
VOYGR-6：包含6個(gè)模塊，提供約462兆瓦電力，適合中型電力需求的應(yīng)用，例如小城市或較大工業(yè)設(shè)施；
VOYGR-12：由12個(gè)模塊組成，總計(jì)約924兆瓦電力輸出，這是NuScale最大容量的VOYGR布局，適合用于滿足大規(guī)模電力需求的城市和工業(yè)應(yīng)用，甚至可以作為國(guó)家級(jí)電網(wǎng)的基荷電力，即使發(fā)生災(zāi)難性損失，VOYGR-12可以在不使用新燃料的情況下，以154MW的功率供電12年。
項(xiàng)目進(jìn)展：已經(jīng)與全球多個(gè)國(guó)家的客戶合作SMR核電項(xiàng)目。目前為止，公司已經(jīng)與RoPowerNuclearS.A.（羅馬尼亞）、KGHMPolskaMiedS.A.（波蘭）、Kozloduy發(fā)電廠（保加利亞）、StandardPower（俄亥俄州和賓州）、ProdigyMarine發(fā)電站（加拿大）、IndonesiaPower（印度尼西亞）、GSEnergy（韓國(guó)）有項(xiàng)目合作。
「軟實(shí)力」：注重科研、培養(yǎng)人才，在全球多個(gè)大學(xué)開(kāi)設(shè)E2核能探索中心實(shí)驗(yàn)室。此外，公司還設(shè)置了E2中心（能源探索中心），通過(guò)模擬的真實(shí)核電站運(yùn)行場(chǎng)景，為用戶提供應(yīng)用核科學(xué)和工程原理的實(shí)踐機(jī)會(huì)，E2在全球多個(gè)大學(xué)和多個(gè)區(qū)域設(shè)有中心點(diǎn)，如得克薩斯州大學(xué)城、布加勒斯特理工大學(xué)（羅馬尼亞）、韓國(guó)首爾國(guó)立大學(xué)、俄勒岡州立大學(xué)等。
財(cái)務(wù)分析：公司財(cái)務(wù)情況目前處于波動(dòng)階段，現(xiàn)金流充盈且無(wú)債務(wù)，降本增效成果優(yōu)異。公司最新發(fā)布的三季報(bào)顯示，2024三季度：
營(yíng)收：公司營(yíng)業(yè)收入為50萬(wàn)美元，去年同期公司營(yíng)收700萬(wàn)美元，營(yíng)收減少主要是與CFPP合約終止導(dǎo)致（2023年11月8日，UAMPS和NuScale宣布雙方同意終止無(wú)碳電力項(xiàng)目CFPP）；
凈利潤(rùn)：公司凈虧損4550萬(wàn)美元（其中720萬(wàn)美元是已發(fā)行認(rèn)股權(quán)證公允價(jià)值相關(guān)的非現(xiàn)金費(fèi)用），去年同期公司凈虧損5830萬(wàn)美元，凈虧損進(jìn)一步縮窄；
費(fèi)用：運(yùn)營(yíng)費(fèi)用為4120萬(wàn)美元，而去年同期為9390萬(wàn)美元，運(yùn)營(yíng)費(fèi)用同比減少5270萬(wàn)美元，公司進(jìn)一步提高降本增效能力；
現(xiàn)金：截至24年三季報(bào)，現(xiàn)金、現(xiàn)金等價(jià)物和短期投資為1.6億美元（其中510萬(wàn)美元受限制），并且沒(méi)有債務(wù)。
核心產(chǎn)品（燃料側(cè)）：子公司HALEUEnergy專注于為其反應(yīng)堆以及其他SMR和微反應(yīng)堆公司開(kāi)發(fā)和制造高純度低濃縮鈾HALEU，并被選為美國(guó)能源部的新高純度低濃縮鈾聯(lián)盟（HALEU聯(lián)盟于2022年12月7日成立）的正式創(chuàng)始成員。HALEU是經(jīng)過(guò)濃縮的鈾，其可裂變同位素U-235的濃度占燃料質(zhì)量的5%至19.9%。相較于傳統(tǒng)鈾燃料，HALEU具有較多優(yōu)點(diǎn)——反應(yīng)堆不需要經(jīng)常補(bǔ)充燃料、減少?gòu)U棄物量、可以作為現(xiàn)有反應(yīng)堆的下一代燃料使用、具有更高的經(jīng)濟(jì)性和安全性等。根據(jù)NNE數(shù)據(jù)，到2030年需要近600公噸的HALEU才能將新反應(yīng)堆推向市場(chǎng)。
公司財(cái)務(wù)：公司持續(xù)推進(jìn)各類稀土元素開(kāi)采，近期因運(yùn)輸問(wèn)題產(chǎn)量低于預(yù)期。公司成功完成了對(duì)BaseResources的收購(gòu)，其中包括馬達(dá)加斯加先進(jìn)的世界級(jí)的加圖利亞鈦鋯項(xiàng)目，確保公司在鈦和鋯礦產(chǎn)行業(yè)的領(lǐng)先地位。公司最新發(fā)布三季報(bào)顯示，2024三季度：
營(yíng)收：公司三季度實(shí)現(xiàn)營(yíng)收404萬(wàn)美元，去年同期為1100萬(wàn)美元，主要由于從PinyonPlain礦到WhiteMesaMill的礦石運(yùn)輸出現(xiàn)延誤，預(yù)計(jì)該問(wèn)題將在2024年第四季度得到解決；
凈利潤(rùn)：公司三季度歸屬于公司的凈虧損1206萬(wàn)美元，去年同期為凈收入1056萬(wàn)美元，主要原因?yàn)榕c推進(jìn)Donald項(xiàng)目相關(guān)的交易和整合成本、收購(gòu)BaseResources相關(guān)成本和經(jīng)常性運(yùn)營(yíng)費(fèi)用；
毛利率：公司三季度鈾礦業(yè)務(wù)毛利潤(rùn)為215萬(wàn)美元，毛利率為54%；
費(fèi)用：公司三季度運(yùn)營(yíng)費(fèi)用為1411萬(wàn)美元，去年同期為1238萬(wàn)美元，增長(zhǎng)原因?yàn)樾马?xiàng)目整合成本以及并購(gòu)交易成本的增加。
資方背景：
BlackRock：全球知名資產(chǎn)管理公司，持有EnergyFuels的公開(kāi)交易股份；
VanguardGroup：另一大型資產(chǎn)管理公司，通過(guò)公開(kāi)市場(chǎng)投資于EnergyFuels；
StateStreetCorporation：作為大型金融服務(wù)機(jī)構(gòu)，StateStreet持有EnergyFuels的部分股份。
5.1.6其他
小微型核電產(chǎn)業(yè)鏈龐大，除了專注于SMR技術(shù)的創(chuàng)新企業(yè)外，傳統(tǒng)核電企業(yè)和電力運(yùn)營(yíng)商也參與其中：
UEC（UraniumEnergy）：注于北美鈾資源的勘探、開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)的公司，主要采用原地浸出（In-SituRecovery,ISR）技術(shù)，采礦方式成本較低且更環(huán)保，公司目前運(yùn)營(yíng)兩大ISR平臺(tái)：一個(gè)位于德克薩斯州，由Hobson工廠支持；另一個(gè)位于懷俄明州，依托Irigaray和ChristensenRanch（原WillowCreek項(xiàng)目）支持，這些平臺(tái)管理多個(gè)鈾礦項(xiàng)目，具備較高的生產(chǎn)準(zhǔn)備度，此外公司在加拿大擁有高品位傳統(tǒng)鈾項(xiàng)目如HendayLake和Carswell。
CCJ(Cameco)：加拿大的鈾礦開(kāi)采和供應(yīng)商，專注于上游鈾礦的開(kāi)采和加工，是全球最大的鈾供應(yīng)商之一，為核燃料市場(chǎng)提供原材料。
BWXT(BWXTechnologies)：專注于核反應(yīng)堆組件制造和核能技術(shù)，與SMR/OKLO等最大的區(qū)別在于，BWXT是大型設(shè)備供應(yīng)商和技術(shù)服務(wù)商，主要為政府和商業(yè)領(lǐng)域提供核反應(yīng)堆組件、核燃料、以及國(guó)防相關(guān)核技術(shù)，客戶包括美國(guó)政府（如為海軍核潛艇提供核反應(yīng)堆）。
DUK(DukeEnergy)、CEG(ConstellationEnergyGroup)、EXC(ExelonCorporation)、ETR(EntergyCorporation)：美國(guó)大型綜合性電力公司，運(yùn)營(yíng)傳統(tǒng)核電站并提供電力服務(wù)，核心業(yè)務(wù)包括發(fā)電、輸電和配電服務(wù)等，DUK側(cè)重于東南部地區(qū)，發(fā)電組合較均衡，包括天然氣、煤和可再生能源；CEG以清潔能源為核心，運(yùn)營(yíng)美國(guó)最大的無(wú)碳核電站群，聚焦碳減排；EXC專注于核能發(fā)電，是美國(guó)最大的核電運(yùn)營(yíng)商，覆蓋多個(gè)州；ETR服務(wù)于美國(guó)南部，以核電和天然氣發(fā)電為主，注重高可靠性供電。5.2競(jìng)爭(zhēng)格局與優(yōu)勢(shì)
從行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局來(lái)看，由于SMR核電目前尚處于發(fā)展初期，競(jìng)爭(zhēng)格局尚未穩(wěn)定，各公司市場(chǎng)份額差距不大，主要的差異體現(xiàn)在技術(shù)路徑、商業(yè)模式和市場(chǎng)布局：
1）技術(shù)路線的差異
壓水堆（PWR）主導(dǎo)地位：目前，NuScalePower等企業(yè)推動(dòng)的壓水堆技術(shù)占據(jù)主流市場(chǎng)，因?yàn)槠浼夹g(shù)成熟度高，監(jiān)管審批路徑較為清晰，更容易獲得政府和投資者信任；
創(chuàng)新技術(shù)崛起：如X-energy的高溫氣冷堆（HTGR）和TerrestrialEnergy的熔鹽堆（MSR），代表了核能的下一代創(chuàng)新技術(shù)，提供了更高的效率和靈活性，但面臨研發(fā)周期長(zhǎng)和監(jiān)管復(fù)雜等挑戰(zhàn)；
關(guān)鍵分歧：傳統(tǒng)技術(shù)的穩(wěn)健性和先進(jìn)技術(shù)的潛在突破性形成了差異化競(jìng)爭(zhēng)格局。
2）商業(yè)模式的差異
模塊化與可擴(kuò)展性：NuScalePower等企業(yè)專注于模塊化的設(shè)計(jì)，使得反應(yīng)堆更易于生產(chǎn)、運(yùn)輸和組裝，從而降低建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本；
特定市場(chǎng)定位：NanoNuclearEnergy將目標(biāo)鎖定在偏遠(yuǎn)地區(qū)和軍事基地的小型高效反應(yīng)堆市場(chǎng)，提供更靈活的電力解決方案。
3）市場(chǎng)布局的區(qū)域化差異
美國(guó)：得益于政策支持（如《通脹削減法案》）和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，美國(guó)企業(yè)（NuScale、X-energy）在技術(shù)領(lǐng)先和資本獲取方面具備先發(fā)優(yōu)勢(shì)；
俄羅斯：Rosatom憑借RITM-200已實(shí)現(xiàn)商用化，是浮動(dòng)核電站和極地市場(chǎng)的領(lǐng)先者；
中國(guó)：政府推動(dòng)的石島灣高溫氣冷堆并網(wǎng)成功，為國(guó)家能源安全提供支撐，同時(shí)在出口市場(chǎng)上展現(xiàn)潛力。
展望未來(lái)，技術(shù)成熟度、成本競(jìng)爭(zhēng)力、政策支持、市場(chǎng)定位是決定SMR參與者成敗的幾項(xiàng)重要因素：
1）技術(shù)成熟度與安全性
核電行業(yè)的核心是技術(shù)的安全性與成熟度，這是進(jìn)入市場(chǎng)的首要門檻。NuScale已獲得美國(guó)核管理委員會(huì)（NRC）的設(shè)計(jì)認(rèn)證，是全球首家獲得這一認(rèn)證的SMR公司；X-energy的Triso燃料具有高安全性和無(wú)法熔化的特性，是未來(lái)事故容錯(cuò)核燃料和高溫堆核燃料的重要發(fā)展方向。
2）成本優(yōu)勢(shì)
SMR需要證明其在全生命周期成本（建造、運(yùn)營(yíng)、退役）上優(yōu)于傳統(tǒng)核電站和其他能源形式，模塊化設(shè)計(jì)是降低成本的關(guān)鍵。NuScale、OKLO等都通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化制造和批量生產(chǎn)來(lái)減少單堆成本。
3）政策與資金支持
政府的扶持政策和初期資本投入是決定SMR項(xiàng)目能否落地的重要因素。美國(guó)通過(guò)各種激勵(lì)政策支持核能復(fù)興，包括直接撥款和稅收優(yōu)惠，此外，企業(yè)也可以通過(guò)國(guó)際合作進(jìn)行融資，如NuScale與羅馬尼亞、波蘭達(dá)成協(xié)議推動(dòng)全球部署。
4）市場(chǎng)定位與應(yīng)用場(chǎng)景
多樣化應(yīng)用是SMR的重要競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，涵蓋發(fā)電、工業(yè)熱供應(yīng)、海水淡化、氫氣生產(chǎn)等。比如NuScale目標(biāo)市場(chǎng)集中在公共電力供應(yīng)和工業(yè)電力市場(chǎng)，NanoNuclear定位偏遠(yuǎn)地區(qū)和特種用途市場(chǎng)，強(qiáng)調(diào)小型化、移動(dòng)性和快速部署能力。
5）國(guó)際化與客戶資源
國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)將成為未來(lái)關(guān)鍵，企業(yè)需要證明其技術(shù)在不同國(guó)家的監(jiān)管、地質(zhì)、經(jīng)濟(jì)條件下的適用性。目前NuScale與多個(gè)國(guó)家簽署供應(yīng)協(xié)議，搶占全球市場(chǎng)，Rolls-Royce在英國(guó)本土市場(chǎng)的政策支持下，計(jì)劃向歐洲擴(kuò)展。
財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)橫向比較發(fā)現(xiàn)位于產(chǎn)業(yè)鏈上游的核燃料開(kāi)采公司如EnergyFuels、CentrusEnergy商業(yè)化進(jìn)展較快，2023年均實(shí)現(xiàn)營(yíng)收、利潤(rùn)為正，而位于產(chǎn)業(yè)鏈中游的微型反應(yīng)堆制造公司如NuScalePower、OKLO、NANONuclearEnergy整體來(lái)說(shuō)尚處于商業(yè)模式驗(yàn)證階段，高額研發(fā)、生產(chǎn)開(kāi)支使得凈利潤(rùn)呈現(xiàn)負(fù)數(shù)，其中NuScalePower進(jìn)展較快，通過(guò)與多國(guó)合作的SMR項(xiàng)目，2023年取得2281萬(wàn)美元營(yíng)收。具體來(lái)看，各公司競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)包括：
NuScalePower：1、公司擁有自己的核電工廠——VOYGRPlantModels，是首個(gè)也是唯一一個(gè)獲得美國(guó)核管理委員會(huì)(NRC)設(shè)計(jì)批準(zhǔn)的小型模塊化反應(yīng)堆；2、公司目前已經(jīng)與全球多個(gè)國(guó)家的客戶合作SMR核電項(xiàng)目；
OKLO：1、OKLO的Aurora微型反應(yīng)堆屬于中等規(guī)模的SMR，在滿足中型的分布式、偏遠(yuǎn)和獨(dú)立電力需求上具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)；2、Oklo的Aurora反應(yīng)堆采用金屬燃料，而非傳統(tǒng)的輕水反應(yīng)堆燃料，更為清潔環(huán)保、成本更低；
NANONuclearEnergy：業(yè)務(wù)覆蓋較廣，公司主業(yè)涵蓋4塊SMR相關(guān)內(nèi)容，囊括制造、燃料、運(yùn)輸?shù)榷喹h(huán)節(jié)，旨在打造多元化垂直整合產(chǎn)業(yè)鏈；
EnergyFuels：產(chǎn)能規(guī)模較大，公司在美國(guó)擁有多個(gè)生產(chǎn)設(shè)施，是北美核燃料供應(yīng)鏈的重要參與者，同時(shí)近期成功完成了對(duì)BaseResources的收購(gòu)，其中包括馬達(dá)加斯加先進(jìn)的世界級(jí)的加圖利亞鈦鋯項(xiàng)目，確保公司在鈦和鋯礦產(chǎn)行業(yè)的領(lǐng)先地位；
CentrusEnergy：1、專注于為全球核能市場(chǎng)提供高純度低濃縮鈾和高效核燃料解決方案，尤其在先進(jìn)燃料（如HALEU）領(lǐng)域處于市場(chǎng)前沿；2、公司獲得了美國(guó)能源部的大力支持，特別是在高濃縮低濃鈾(HALEU)生產(chǎn)方面，以促進(jìn)先進(jìn)核燃料的研發(fā)和部署。6、投資建議
【從算力到能源：為什么在當(dāng)下推薦能源基礎(chǔ)設(shè)施賽道】
存在預(yù)期差：當(dāng)下推薦能源賽道的核心邏輯，源于AI驅(qū)動(dòng)下的科技產(chǎn)業(yè)鏈條正在從算力生態(tài)向能源IT基礎(chǔ)設(shè)施延展，而市場(chǎng)目前對(duì)這一關(guān)鍵環(huán)節(jié)的中長(zhǎng)期價(jià)值，尚未充分認(rèn)知。同時(shí)市場(chǎng)認(rèn)為中國(guó)的電力基礎(chǔ)設(shè)施完備，AI占比較小，很難有彈性。但我們認(rèn)為，全球算力放量已是趨勢(shì)，算力功耗上行已是必然，國(guó)內(nèi)在IT基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)更能趁著這波東風(fēng)實(shí)現(xiàn)海外布局。
1.從算力到能源：產(chǎn)業(yè)鏈驅(qū)動(dòng)的必然路徑
AI產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展下，GPU、CPU到存儲(chǔ)、通信、銅纜等各細(xì)分領(lǐng)域，已經(jīng)成為當(dāng)前市場(chǎng)熱議的主題，但這些算力生態(tài)的背后，強(qiáng)烈依賴于能源和基礎(chǔ)設(shè)施的持續(xù)供給。從下游AI應(yīng)用場(chǎng)景（無(wú)論是游戲、金融、還是醫(yī)療等）到上游基礎(chǔ)配套（囊括散熱、IDC、能源等），每一個(gè)環(huán)節(jié)都環(huán)環(huán)相扣，然而，目前市場(chǎng)在算力競(jìng)爭(zhēng)白熱化的背景下，更多聚焦于中下游環(huán)節(jié)（硬件和應(yīng)用），而忽略了基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)算力長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵作用，當(dāng)下電力及IT基礎(chǔ)設(shè)施已成為北美算力市場(chǎng)的瓶頸。算力軟硬件毫無(wú)疑問(wèn)已成為市場(chǎng)熱點(diǎn)，展望未來(lái)3-5年，挖掘更多算力相關(guān)的機(jī)會(huì)，更需要提前研究上游基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)節(jié)，尤其是能源環(huán)節(jié)。
2.市場(chǎng)對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施中長(zhǎng)期規(guī)劃的忽視，帶來(lái)能源賽道的投資窗口
1）供需矛盾日益突出
北美的電力供給處于緊平衡狀態(tài)，而AI算力需求正在迅速提升，預(yù)計(jì)到2029年全球數(shù)據(jù)中心的裝機(jī)功率需求將從40GW增長(zhǎng)至140GW。這種指數(shù)級(jí)的能耗增長(zhǎng)，已經(jīng)暴露了當(dāng)前基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃的不足。電力基礎(chǔ)設(shè)施擴(kuò)張滯后，變壓器等關(guān)鍵設(shè)備的生產(chǎn)周期制約能源供給能力。
2）市場(chǎng)短期行為帶來(lái)的長(zhǎng)期隱患
當(dāng)前資本市場(chǎng)對(duì)算力相關(guān)賽道（如GPU、存儲(chǔ)、通信）的關(guān)注度極高，但對(duì)散熱、IDC、能源等基礎(chǔ)設(shè)施的中長(zhǎng)期布局重視不足。而這些基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)節(jié)，正是推動(dòng)算力生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的核心。以液冷為例，當(dāng)我們?cè)?4年初發(fā)布液冷行業(yè)深度報(bào)告的時(shí)間點(diǎn)，行業(yè)變化并未在資本市場(chǎng)被重視，其市場(chǎng)熱度是在AI功耗需求爆發(fā)后逐步顯現(xiàn)的，類似的邏輯同樣適用于能源賽道，而這一切才剛剛開(kāi)始。
3.為什么能源賽道值得提前布局？
能源是科技行業(yè)下一階段競(jìng)爭(zhēng)的核心要素，而市場(chǎng)對(duì)能源的規(guī)劃和認(rèn)知仍在起步階段：
戰(zhàn)略性稀缺資源：SamAltman提到，未來(lái)最重要的資源是算力和能源。能源賽道不僅是算力的支撐，更是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)科技發(fā)展的基礎(chǔ)。
初期投資窗口：當(dāng)前AI能源賽道正處于起步階段，投資估值相對(duì)合理，未來(lái)需求上修空間大。
政策與科技協(xié)同驅(qū)動(dòng)：以SMR核電為例，其具備低碳環(huán)保、高效供電等特性，與全球碳中和政策目標(biāo)高度契合。天然氣作為過(guò)渡性能源也將在短期內(nèi)受益于數(shù)據(jù)中心的擴(kuò)張需求。
供給側(cè)：美國(guó)全年的發(fā)電量較為固定，目前仍以火電為主要來(lái)源，新能源發(fā)電增速較快，核能占比進(jìn)一步提高。美國(guó)全年的發(fā)電量大約在4000-4300太瓦時(shí)（TWh）之間，其中2023年火電（燃煤、天然氣、石油）占比約60%，是主要能源來(lái)源；新能源發(fā)電（風(fēng)能、太陽(yáng)能等）近年來(lái)快速增長(zhǎng)占比達(dá)到21%；核能約占19%，占比進(jìn)一步提高。
電價(jià)：美國(guó)是全球電價(jià)最低的國(guó)家之一，且個(gè)別州因?yàn)槟茉磧?yōu)勢(shì)有更低的電價(jià)水平。美國(guó)電力消費(fèi)結(jié)構(gòu)主要?jiǎng)澐譃?個(gè)領(lǐng)域：居民、商業(yè)、工業(yè)和運(yùn)輸。2024年9月居民用戶電價(jià)為0.17美元/千瓦時(shí)（約折1.24元/千瓦時(shí)，匯率截至12月13日），商業(yè)用戶電價(jià)為0.135美元/千瓦時(shí)（約折0.98元/千瓦時(shí)）；工業(yè)用電價(jià)為0.09美元/千瓦時(shí)，運(yùn)輸用電價(jià)為0.13美元/千瓦時(shí)，2023年批發(fā)電價(jià)為0.036美元/千瓦時(shí)。而一些州因?yàn)槠淠茉磧?yōu)勢(shì)電價(jià)水平較低，截至2024年4月，德克薩斯州（天然氣和可再生能源豐富）的電價(jià)約為0.147美元/千瓦時(shí)、路易斯安那州（能源資源豐富）約為0.115美元/千萬(wàn)時(shí)、田納西州（水電資源豐富）約為0.125美元/千瓦時(shí)。一些較為耗電的大型基建比如數(shù)據(jù)中心等，往往在低電價(jià)省份建設(shè)，上述州府也成為當(dāng)今算力產(chǎn)業(yè)集中地。
數(shù)據(jù)中心全年用電成本測(cè)算：按照批發(fā)價(jià)0.036美元/千瓦時(shí)估算，美國(guó)數(shù)據(jù)中心（AI尚未大規(guī)模應(yīng)用情況下）一年耗電166TWh，預(yù)估需要約60億美元。
1.1.2邊際變化：AI對(duì)電網(wǎng)的挑戰(zhàn)
【挑戰(zhàn)一：用電總量大幅提升】
與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心相比，AI數(shù)據(jù)中心需要消耗大量電量。主要原因是數(shù)據(jù)量的大幅增長(zhǎng)、復(fù)雜的算法以及24/7即時(shí)相應(yīng)的需求。例如，一個(gè)Google傳統(tǒng)搜索的請(qǐng)求消耗約0.3Wh，而一個(gè)ChatGPT請(qǐng)求需要消耗2.9Wh，為前者的十倍；《焦耳》上發(fā)表的一篇論文稱，如果谷歌每一次搜索都使用AIGC，其用電量將上升到每年290億KWh，這將超過(guò)肯尼亞、克羅地亞等許多國(guó)家的總用電量；根據(jù)紐約客雜志報(bào)道，ChatGPT每天消耗超過(guò)50萬(wàn)KWh。
【挑戰(zhàn)二：用電擺伏加劇】
現(xiàn)象：AI數(shù)據(jù)中心（無(wú)論是訓(xùn)練還是推理）電流需求高度瞬變，會(huì)在幾秒內(nèi)出現(xiàn)巨大的擺幅。隨著神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型任務(wù)負(fù)載的增加或減少，電流需求會(huì)有劇烈波動(dòng)，每微秒變化甚至可達(dá)2000A。
原理：1）高峰負(fù)載波動(dòng)：AI模型的訓(xùn)練和推理對(duì)算力需求巨大，但并非持續(xù)運(yùn)行，模型訓(xùn)練啟動(dòng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)高峰負(fù)載，而低谷時(shí)則維持基礎(chǔ)運(yùn)行，導(dǎo)致用電擺伏；2）資源動(dòng)態(tài)調(diào)度：AI任務(wù)具有周期性，例如大規(guī)模訓(xùn)練需要集中資源，而推理階段相對(duì)分散，這使得功耗曲線更加不穩(wěn)定；3）實(shí)時(shí)響應(yīng)需求：生成式AI和大模型應(yīng)用需要低延遲和高吞吐，驅(qū)動(dòng)基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)時(shí)擴(kuò)展，進(jìn)一步放大功耗波動(dòng)性。
結(jié)果：影響電網(wǎng)穩(wěn)定性。電網(wǎng)設(shè)計(jì)并不適應(yīng)擺伏過(guò)大，電網(wǎng)基本針對(duì)用電負(fù)荷進(jìn)行設(shè)計(jì)，希望看到一個(gè)比較平穩(wěn)、有規(guī)律的緩慢變化的負(fù)載，例如，用電負(fù)荷100GW的用電設(shè)備接入電網(wǎng)后可能會(huì)有兩條200GW的傳輸線進(jìn)行供電，兩條傳輸線有一條傳輸線正常就可以保證運(yùn)行。而AI用電特征會(huì)在幾秒內(nèi)出現(xiàn)巨大擺幅，這種劇烈波動(dòng)可能會(huì)影響電網(wǎng)的穩(wěn)定性。
【挑戰(zhàn)三：后續(xù)用電需求更大】
AI數(shù)據(jù)中心的推理由于用戶的大量請(qǐng)求，會(huì)比訓(xùn)練更消耗能源。目前，谷歌已在今年上半年宣布將加入新的AI功能完善搜索體驗(yàn)，將推出基于Gemini的AIOverviews，該功能已面向部分用戶開(kāi)放試用；微軟推出名為MicrosoftCopilot的個(gè)人AI助手，并已將ChatGPT集成到Bing中。而目前谷歌搜索引擎的訪問(wèn)量已經(jīng)達(dá)到每月820億次，Office商業(yè)產(chǎn)品的付費(fèi)用戶數(shù)量已超過(guò)4億，龐大的用戶基數(shù)意味著訓(xùn)練好的大模型如果集成到公司產(chǎn)品中，用戶請(qǐng)求數(shù)將大量增長(zhǎng)，AI即時(shí)響應(yīng)次數(shù)激增，導(dǎo)致模型推理耗能超過(guò)訓(xùn)練耗能。根據(jù)麥肯錫估計(jì)，直到2030年美國(guó)數(shù)據(jù)中心電力負(fù)載可能占所有新增需求的30%至40%。
結(jié)論：隨著AI的迅速發(fā)展，預(yù)計(jì)集成大語(yǔ)言模型的AI軟件將會(huì)迅速發(fā)展，訓(xùn)練需求和推理需求共振，未來(lái)數(shù)據(jù)中心用電量將大幅提升，AIDC會(huì)成為新一代“電老虎”，數(shù)據(jù)中心消耗電力的比重會(huì)進(jìn)一步提升。
1.2現(xiàn)實(shí)困境：電網(wǎng)難以支撐
經(jīng)濟(jì)發(fā)展結(jié)構(gòu)決定了北美電網(wǎng)基建較為薄弱。近20年來(lái)，美國(guó)電力需求與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)脫鉤速度急劇加快。自2010年以來(lái)，美國(guó)經(jīng)濟(jì)累計(jì)增長(zhǎng)24%，而電力需求卻幾乎保持不變，2023年，美國(guó)電力消耗甚至比2022年下降了2%。其本質(zhì)是區(qū)別于國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)主要靠工業(yè)和服務(wù)業(yè)帶動(dòng)，美國(guó)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)主要并不依靠用電或能源的消耗，而主要依賴于高科技產(chǎn)業(yè)，能源消耗較低。且效率的提高（主要是用熒光燈和LED取代白熾燈）已經(jīng)抵消了人口和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)帶來(lái)的電力需求，使得公用事業(yè)公司和監(jiān)管機(jī)構(gòu)沒(méi)有擴(kuò)大電網(wǎng)或發(fā)電能力。
現(xiàn)狀：缺時(shí)間、缺人、缺基建、缺經(jīng)驗(yàn)、阻力多。
缺時(shí)間：建設(shè)一個(gè)數(shù)據(jù)中心大概要兩年時(shí)間，但是電網(wǎng)的建設(shè)要慢得多，建設(shè)一個(gè)發(fā)電站可能需要三五年的時(shí)間，而建設(shè)一條長(zhǎng)距離的高容量的傳輸線，則需要8年甚至10年的時(shí)間。根據(jù)美國(guó)區(qū)域輸電組織MISO的說(shuō)法，其正在規(guī)劃的18個(gè)新輸電項(xiàng)目可能需要7到9年的時(shí)間，而歷史上類似的項(xiàng)目需要10到12年。據(jù)此推斷，電網(wǎng)的建設(shè)速度很可能無(wú)法追趕AI的增長(zhǎng)速度。
缺基建：根據(jù)美國(guó)的電力投資趨勢(shì)，從2016年到2023年，美國(guó)公用事業(yè)的資本開(kāi)支顯著增加，尤其是發(fā)電、配電和輸電領(lǐng)域，電網(wǎng)投資從2018年開(kāi)始提速，主要由于制造業(yè)回流對(duì)電力需求的推動(dòng)，在這種背景下，美國(guó)依舊沒(méi)有大規(guī)模擴(kuò)建電網(wǎng)，根據(jù)GridStrategy出具的調(diào)查報(bào)告，2010-2014年美國(guó)平均每年安裝1700英里的新高壓輸電里程，但在2015-2019年下降到每年僅645英里。
缺人：勞動(dòng)力緊張也是一個(gè)制約因素，尤其是實(shí)施新電網(wǎng)項(xiàng)目所必需的電氣專業(yè)工人的短缺問(wèn)題。根據(jù)麥肯錫的估計(jì)，根據(jù)預(yù)計(jì)的數(shù)據(jù)中心建設(shè)和需要類似技能的類似資產(chǎn)，美國(guó)可能出現(xiàn)40萬(wàn)名專業(yè)工人的短缺。
缺經(jīng)驗(yàn)：對(duì)于美國(guó)來(lái)說(shuō)，整個(gè)電力行業(yè)的從業(yè)人員，在過(guò)去20年中沒(méi)有見(jiàn)過(guò)電力需求的大規(guī)模增長(zhǎng)，而且這20年很可能意味著有整整一批工程師、工作人員都沒(méi)有大規(guī)模建設(shè)新電網(wǎng)的經(jīng)驗(yàn)。
阻力多：電網(wǎng)的建設(shè)需要電站、傳輸線等基礎(chǔ)設(shè)施，而這些可能需要無(wú)數(shù)利益相關(guān)者共同努力，就線路走向和承擔(dān)費(fèi)用達(dá)成妥協(xié)。
假設(shè)一：芯片增速為每年50%（參考臺(tái)積電說(shuō)法）。
假設(shè)二：假設(shè)芯片平均壽命為5年（參考英偉達(dá)給出的GPU壽命）。
假設(shè)三：IT設(shè)備平均功率利用率為90%（考慮IT設(shè)備中NVSwitches、NVLink、NIC、重定時(shí)器、網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器等功耗，假設(shè)GPU、TPU耗能占比90%，其他IT設(shè)備耗能占比10%）。
假設(shè)四：考慮IT不可能都滿負(fù)荷運(yùn)行，且不可能永遠(yuǎn)24小時(shí)運(yùn)行，參考Semianalysis，將可能利用率設(shè)置為80%。
假設(shè)五：PUE為1.3（PUE為數(shù)據(jù)中心總耗電量除以IT設(shè)備所用電量）。
假設(shè)六：美國(guó)算力需求占比全球34%（經(jīng)中國(guó)信息通信研究院測(cè)算，美國(guó)在全球算力規(guī)模中的份額為34%）。
1.3.2測(cè)算角度二（樂(lè)觀）：數(shù)據(jù)中心
測(cè)算邏輯：測(cè)算角度二是從數(shù)據(jù)中心建設(shè)角度出發(fā)，參考第三方預(yù)測(cè)的全球數(shù)據(jù)中心建設(shè)進(jìn)度（復(fù)合增速25%），同時(shí)由于預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)截至2026年，我們假設(shè)2027至2030年依舊維持25%的復(fù)合增速，對(duì)全球數(shù)據(jù)中心電力需求進(jìn)行預(yù)測(cè)，并假設(shè)其中AIDC的用電量和占比，因此我們認(rèn)為，該預(yù)測(cè)角度得到的數(shù)據(jù)較為“樂(lè)觀”，最終預(yù)測(cè)到2030年美國(guó)AIDC用電需求最高為91GW。
研究公司SemiAnalysis利用了5000多個(gè)數(shù)據(jù)中心的分析和建設(shè)預(yù)測(cè)，并將這些數(shù)據(jù)與全球數(shù)據(jù)以及衛(wèi)星圖像分析相結(jié)合，預(yù)計(jì)未來(lái)幾年數(shù)據(jù)中心電力容量增長(zhǎng)將加速至25%的復(fù)合年增長(zhǎng)率，同時(shí)AIDC占比將進(jìn)一步提升，數(shù)據(jù)中心方面，根據(jù)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，全球數(shù)據(jù)中心關(guān)鍵IT電力需求將從23年的49GW激增到26年的96GW，我們假設(shè)27-30年繼續(xù)保持?jǐn)?shù)據(jù)中心25%的復(fù)合增速（參考2023到2026年增速，為25%），那么到29、30年全球數(shù)據(jù)中心關(guān)鍵IT電力需求分別增長(zhǎng)至188、234GW；參考SemiAnalysis數(shù)據(jù)，結(jié)合AI算力蓬勃發(fā)展、下游應(yīng)用陸續(xù)爆發(fā)大背景，我們認(rèn)為未來(lái)AI在數(shù)據(jù)中心中占比有望持續(xù)加速提升，因此我們假設(shè)23-30年全球AIDC占比分別達(dá)到12%/16%/30%/44%/56%/68%/78%/88%，從而計(jì)算出29、30年全球的AIDCIT設(shè)備電力需求分別為65GW、91GW。
角度二結(jié)論：以美國(guó)占比為34%，PUE為1.3計(jì)算，到2030年美國(guó)AIDC電力需求將達(dá)到91GW。
假設(shè)一：結(jié)合AI算力蓬勃發(fā)展、下游應(yīng)用陸續(xù)爆發(fā)大背景，我們認(rèn)為未來(lái)AI在數(shù)據(jù)中心中占比有望持續(xù)加速提升，因此我們假設(shè)23-30年全球AIDC占比分別達(dá)到12%/16%/30%/44%/56%/68%/78%/88%。
假設(shè)二：PUE為1.3（PUE為數(shù)據(jù)中心總耗電量除以IT設(shè)備所用電量）。
假設(shè)三：美國(guó)算力需求占比全球34%（經(jīng)中國(guó)信息通信研究院測(cè)算，美國(guó)在全球算力規(guī)模中的份額為34%）。
1.3.3總結(jié)一：AIDC占比全美總耗電比例提升
（1）AI耗電量占全美耗電量比重提升，占比有望超1成
根據(jù)Statista預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，2022年，美國(guó)的電力使用量約為4085太瓦時(shí)，預(yù)計(jì)未來(lái)幾十年美國(guó)的電力使用量將繼續(xù)上升，到2030年達(dá)到4315太瓦時(shí)（對(duì)應(yīng)493GW），到2050年將達(dá)到5178太瓦時(shí)。根據(jù)我們前面的“測(cè)算角度一”，假如2030年AIDC總功耗最高為57GW，那么占全美用電量的比重將提升至12%（57GW/493GW），較2023年的4%大幅提升。
1.3.3總結(jié)二：AIDC耗電量有望比肩BitcoinMining
在我們2024年8月6日發(fā)布的報(bào)告《AI東風(fēng)已至，Bitcoin礦場(chǎng)開(kāi)啟第二增長(zhǎng)曲線》中，對(duì)Bitcoin礦場(chǎng)用電量進(jìn)行過(guò)假設(shè)和預(yù)測(cè)，在該報(bào)告中，據(jù)我們預(yù)測(cè)2024/2025/2026/2027/2028年得州Bitcoin礦場(chǎng)負(fù)荷分別為4.7/6.5/8.3/10.1/11.9GW（假設(shè)得州Bitcoin礦場(chǎng)年新增負(fù)荷為1.8GW），關(guān)于得州Bitcoin礦場(chǎng)負(fù)荷在美國(guó)的份額，我們假設(shè)保持28.5%不變，因此據(jù)我們預(yù)測(cè)美國(guó)Bitcoin礦場(chǎng)年負(fù)荷分別為17/23/29/36/42GW。
為了方便對(duì)比，我們將數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)至2030年，假設(shè)：1）得州Bitcoin礦場(chǎng)年新增負(fù)荷為1.8GW，2）假設(shè)2029年和2030年德州礦場(chǎng)份額保持28.5%不變。因此得出2024/2025/2026/2027/2028/2029/2030年，美國(guó)Bitcoin礦場(chǎng)每年耗電分別為17GW/23GW/29GW/26GW/42GW/48GW/54GW。
結(jié)論：保守預(yù)測(cè)下，美國(guó)AIDC耗電量將在2030年趕超BitcoinMining電力需求；樂(lè)觀預(yù)測(cè)下,美國(guó)AIDC電力需求將在2029年超過(guò)BitcoinMining。
2、困境何解：短期“天然氣+”是主流
2.1短期內(nèi)最快落地方案是天然氣
2.1.1變電站成為傳統(tǒng)用電瓶頸
【數(shù)據(jù)中心供電的現(xiàn)狀】
購(gòu)買電力與變電站：數(shù)據(jù)中心通常通過(guò)與電力公司簽訂合同來(lái)購(gòu)買電力，這意味著數(shù)據(jù)中心的電力供應(yīng)是從發(fā)電站生成的電流經(jīng)過(guò)傳輸網(wǎng)絡(luò)輸送到數(shù)據(jù)中心。然而，電力經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離輸送后，電壓通常需要通過(guò)變電站進(jìn)行調(diào)整，以確保電力符合數(shù)據(jù)中心的電壓需求。
變電站的必要性：變電站將高電壓的電力轉(zhuǎn)化為適合本地使用的低電壓。大多數(shù)電力系統(tǒng)都需要經(jīng)過(guò)變電站進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換和分配。若沒(méi)有本地變電站，電力就無(wú)法直接用于數(shù)據(jù)中心。
變電站的建設(shè)難度較大、周期較長(zhǎng)、成本較高：變電站的建設(shè)通常需要大量資金投入，涉及到土地、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、設(shè)備采購(gòu)和人力儲(chǔ)備等。此外，變電站建設(shè)的周期較長(zhǎng)，且需要滿足嚴(yán)格的環(huán)境和安全標(biāo)準(zhǔn)。
結(jié)論：目前現(xiàn)有買電方式下，變電站成為制約AIDC用電的瓶頸。由于數(shù)據(jù)中心的電力需求不斷增長(zhǎng)，新建變電站或擴(kuò)容現(xiàn)有變電站需要較長(zhǎng)的時(shí)間，而且需要大量的審批和建設(shè)時(shí)間，可能無(wú)法迅速跟上數(shù)據(jù)中心的需求。
2.1.2AI快速發(fā)展與SMR核電落地存在時(shí)間差
雖然核電在諸多方面具備優(yōu)勢(shì)，但北美算力市場(chǎng)當(dāng)下最重要的需求是“快速實(shí)施”，迅速點(diǎn)亮GPU獲得算力，天然氣成為當(dāng)下首選。
盡管2023年2月美國(guó)核管理委員會(huì)批準(zhǔn)核電公司NuscalePower設(shè)計(jì)首個(gè)SMR（SmallModularReactors小型模塊化反應(yīng)堆），且中俄等世界各國(guó)都在競(jìng)相將SMR技術(shù)付諸實(shí)踐，但SMR的商業(yè)化仍需要一段時(shí)間，安全審批流程復(fù)雜且較為耗時(shí)。目前已經(jīng)可以看到SMR已喚起全球?qū)四艿呐d趣。在美國(guó)核裂變行業(yè)已獲得《通脹削減法案》提振，該法案包括多項(xiàng)稅收抵免和激勵(lì)措施，同時(shí)為核能辦公室提供7億美元資金，用于支持發(fā)展高純度低濃縮鈾（SMR所需的燃料）的國(guó)內(nèi)供應(yīng)；全球有70多種商業(yè)SMR設(shè)計(jì)正在開(kāi)發(fā)中，且目前已經(jīng)有兩個(gè)SMR項(xiàng)目在中國(guó)和俄羅斯運(yùn)營(yíng)。但根據(jù)美國(guó)能源監(jiān)管部門的說(shuō)法，核反應(yīng)堆是極其復(fù)雜的系統(tǒng)，必須符合嚴(yán)格的安全要求，并考慮到各種各樣的事故情景，且許可流程繁瑣且因國(guó)家而異。這意味著SMR需要一定的標(biāo)準(zhǔn)化才能進(jìn)入商業(yè)市場(chǎng)，因此需要尋找其他方案解決短期的能源短缺問(wèn)題。
2.2“天然氣+多能源”搭配更穩(wěn)健
天然氣+其他多能源的搭配方案，是目前能適應(yīng)AI電力需求的最快落地方案。相比SMR核電這種高能量密度但部署周期較長(zhǎng)的獨(dú)立解決方案，天然氣發(fā)電因其高效性和靈活性，可作為基礎(chǔ)能源快速響應(yīng)負(fù)載需求，同時(shí)與可再生能源、燃料電池、儲(chǔ)能系統(tǒng)協(xié)同使用，有效彌補(bǔ)間歇性和穩(wěn)定性不足。這種多能源組合既能滿足AI數(shù)據(jù)中心對(duì)穩(wěn)定供電的需求，又在碳排放和成本之間提供平衡，成為當(dāng)前數(shù)據(jù)中心能源戰(zhàn)略的重要選擇。
協(xié)同不是必需，但對(duì)于需要綜合平衡穩(wěn)定性、環(huán)保性和成本的大規(guī)模AI數(shù)據(jù)中心，協(xié)同使用多能源方案是更靈活且長(zhǎng)遠(yuǎn)的選擇，有明確目標(biāo)（如低成本、超快速部署）的情況下，單一方案也可以滿足：
【僅用天然氣發(fā)電（單一方案）】
優(yōu)點(diǎn)：天然氣發(fā)電本身可以作為獨(dú)立的供電方案，適合對(duì)電力需求穩(wěn)定、快速部署要求高的場(chǎng)景，尤其是需要高可調(diào)度性的AI數(shù)據(jù)中心；
局限：雖然部署速度快，但長(zhǎng)期來(lái)看碳排放較高。
【多能源協(xié)同的必要性】
更穩(wěn)定安全：AI數(shù)據(jù)中心對(duì)電力連續(xù)性要求極高（不允許短時(shí)斷電），可以采用天然氣+儲(chǔ)能系統(tǒng)或燃料電池作為后備支持；
更環(huán)保：天然氣+風(fēng)能、太陽(yáng)能等低碳能源搭配。
2.3天然氣方案：以xAI為例
天然氣發(fā)電技術(shù)路徑成熟、配套設(shè)備完善、且性價(jià)比較高，在短期內(nèi)是能夠最快解決AI電力短缺問(wèn)題的選擇，特斯拉xAI采用天然氣方案作為應(yīng)急電力供應(yīng)。天然氣發(fā)電機(jī)是一種使用天然氣而不是汽油或柴油的發(fā)電機(jī)。相比于柴油，天然氣購(gòu)買成本較低且不存在“濕堆積”問(wèn)題。因此從短期的能源解決方案來(lái)看，天然氣發(fā)電機(jī)相比于燃油等其他使用化石燃料的發(fā)電機(jī)相比具有成本效益、運(yùn)行效率高、更環(huán)保等優(yōu)勢(shì)。根據(jù)DCD報(bào)道，目前特斯拉CEO馬斯克已從Voltagrid采購(gòu)了14臺(tái)移動(dòng)天然氣發(fā)電機(jī)，每臺(tái)發(fā)電機(jī)可提供2.5MW電力，用以緩解其初創(chuàng)公司xAI的數(shù)據(jù)中心電力短缺問(wèn)題。
*補(bǔ)充細(xì)節(jié)1：馬斯克xAI主要采用英偉達(dá)H系服務(wù)器，集群散熱采用液冷方案。xAI數(shù)據(jù)中心中的每個(gè)液冷機(jī)架包含8個(gè)英偉達(dá)H100GPU服務(wù)器，總計(jì)64塊GPU，密集布局要求每個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)都能高效散熱，傳統(tǒng)風(fēng)冷方式難以適應(yīng)，因此xAI選擇了超微的液冷方案。
*補(bǔ)充細(xì)節(jié)2：xAI數(shù)據(jù)中心同時(shí)采用了Megapack儲(chǔ)能系統(tǒng)。xAI表示其團(tuán)隊(duì)在建設(shè)計(jì)算集群時(shí)發(fā)現(xiàn)AI服務(wù)器并不會(huì)全天候以100%的功率運(yùn)行，而是存在許多功耗的峰值和谷底，因此在中間添加特斯拉的電池存儲(chǔ)產(chǎn)品Megapack來(lái)緩沖波動(dòng)，從而提高整體系統(tǒng)的可靠性，減少電力損耗。
2.4燃料電池：以BloomEnergy為例
公司概況：BloomEnergy專注于開(kāi)發(fā)高效、低排放的能源技術(shù)，致力于通過(guò)創(chuàng)新的固體氧化物燃料電池（SOFC）和固體氧化物電解槽（SOEC）技術(shù)，推動(dòng)全球能源轉(zhuǎn)型。作為一家領(lǐng)先的清潔能源公司，公司通過(guò)其先進(jìn)的氫氣和燃料電池技術(shù)，致力于為工業(yè)、商業(yè)以及數(shù)據(jù)中心等高需求領(lǐng)域提供可持續(xù)、可靠的能源解決方案。公司成立于2001年，總部位于美國(guó)加利福尼亞州，并在全球范圍內(nèi)拓展業(yè)務(wù)。
核心技術(shù)：公司核心技術(shù)包括固體氧化物燃料電池（SOFC）和固體氧化物電解槽（SOEC），SOFC系統(tǒng)在使用100%氫氣時(shí)提供高效的電力輸出，電氣效率高達(dá)65%，遠(yuǎn)超傳統(tǒng)能源系統(tǒng)。BloomEnergy的燃料電池系統(tǒng)還能夠集成熱電聯(lián)產(chǎn)（CHP）技術(shù)，使得總能效高達(dá)90%，從而有效降低能源消耗和碳排放。此外，SOEC技術(shù)可用于高效的氫氣生產(chǎn)，是清潔能源轉(zhuǎn)型中的關(guān)鍵技術(shù)之一。
產(chǎn)品應(yīng)用：公司產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域，包括工業(yè)電力供應(yīng)、商業(yè)能源管理和數(shù)據(jù)中心能源解決方案。特別是在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域，隨著對(duì)能源高效性和碳中和目標(biāo)的需求不斷增加，BloomEnergy的燃料電池技術(shù)的高效、低排放的特點(diǎn)更為突出，其氫氣解決方案不僅可以滿足大規(guī)模能源需求，還能為企業(yè)提供可靠的備用電源，確保運(yùn)營(yíng)的連續(xù)性和穩(wěn)定性。目前BloomEnergy的市場(chǎng)已經(jīng)覆蓋北美、亞洲和歐洲等多個(gè)地區(qū)，尤其是在韓國(guó)與SKEcoplant的合作中，BloomEnergy的氫氣燃料電池項(xiàng)目預(yù)計(jì)將在2025年上線。此外，公司已經(jīng)宣布與AEP達(dá)成千兆瓦燃料電池采購(gòu)協(xié)議，為AI數(shù)據(jù)中心提供動(dòng)力。
3、中期方案：SMR核電脫穎而出
3.1為什么是核電：更適配AI
3.1.1AIDC的特征：分布式與高密度
AIDC算力中心與傳統(tǒng)IDC數(shù)據(jù)中心相比較，有兩大最顯著的區(qū)別，也是AIDC的重要特征。
【AIDC特征一：分布式部署】
AI的應(yīng)用場(chǎng)景和任務(wù)要求等決定了AIDC需要采用分布式部署方式。AIDC與傳統(tǒng)的IDC在計(jì)算需求、應(yīng)用場(chǎng)景、資源消耗等方面有顯著差異，AIDC的任務(wù)通常是計(jì)算密集型的，尤其是AI領(lǐng)域的大規(guī)模深度學(xué)習(xí)、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)分析等任務(wù)，單個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)無(wú)法承載所有的任務(wù)，因此，AIDC需要將計(jì)算任務(wù)拆分成多個(gè)小任務(wù)，通過(guò)分布式計(jì)算框架將任務(wù)分發(fā)到多個(gè)節(jié)點(diǎn)并行計(jì)算，這就需要多個(gè)地理位置的數(shù)據(jù)中心或計(jì)算節(jié)點(diǎn)協(xié)同工作。
【AIDC特征二：24小時(shí)高密度計(jì)算】
AI計(jì)算任務(wù)的持續(xù)性與高負(fù)載決定了AIDC必須24小時(shí)高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)電力資源和冷卻支持的要求更高。AI模型訓(xùn)練往往是一個(gè)長(zhǎng)周期的過(guò)程，需要持續(xù)的計(jì)算力支持，因此AIDC通常會(huì)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)的計(jì)算任務(wù)；傳統(tǒng)IDC的負(fù)載一般會(huì)根據(jù)業(yè)務(wù)需求有所波動(dòng)，且很多應(yīng)用不需要如此長(zhǎng)期、不間斷的計(jì)算支持。因此AIDC的高功耗計(jì)算硬件需要全天候的強(qiáng)電力供應(yīng)和冷卻支持。
3.1.2核電SMR落地速度最快
SMR是什么——模塊化、更小、更便于部署的核反應(yīng)堆。SMR（SmallModularReactor，小型模塊化反應(yīng)堆）是核能技術(shù)的一種新型發(fā)展，SMR是核電站的一種類型，但與傳統(tǒng)的核電站有明顯的不同。SMR是一種小型、模塊化的核反應(yīng)堆，其設(shè)計(jì)目的是提供較小規(guī)模的電力輸出，并且在建造時(shí)采用模塊化組件，便于工廠化生產(chǎn)和運(yùn)輸，通常SMR的輸出功率相比傳統(tǒng)的大型核反應(yīng)堆更小。在AIDC出現(xiàn)之前SMR常應(yīng)用于遠(yuǎn)離電網(wǎng)的偏遠(yuǎn)地區(qū)、小島嶼、軍事基地，或者作為工業(yè)用電的補(bǔ)充來(lái)源。
相較于傳統(tǒng)核電站，SMR具備規(guī)模小、建設(shè)時(shí)間短、（建設(shè)和維護(hù)）成本更低、安全性更高、更清潔綠色、壽命更長(zhǎng)等特點(diǎn)：
模塊輸出功率。篠MR的輸出功率比傳統(tǒng)核電站小，通常在幾十到幾百兆瓦之間，而傳統(tǒng)核電站的規(guī)模通常為1000兆瓦以上，比如NuScale的SMR模塊單個(gè)能提供77MW的電力，最高拼裝12個(gè)模塊后能提供924MW的電力；
建設(shè)時(shí)間較短：因?yàn)镾MR采用模塊化設(shè)計(jì)，允許工廠化預(yù)制和快速組裝，比如NuScale的SMR核電站只需要36個(gè)月（3年），而傳統(tǒng)核電站的建設(shè)周期通常較長(zhǎng)，可能需要五到十年以上。
占地面積。簜鹘y(tǒng)核電站占地面積較大，通常大于1平方英里（約等于2.6平方公里），而模塊化的SMR占地面積通常更小，NuScale預(yù)測(cè)的SMR核電站占地面積0.06平方英里，接近一個(gè)小型公園的面積。
成本更低：傳統(tǒng)核電站的建設(shè)成本通常較高，且受規(guī)模效應(yīng)影響，但SMR的建設(shè)成本相對(duì)較低，部分原因是采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì)，使得各個(gè)模塊能夠批量生產(chǎn)，降低單個(gè)反應(yīng)堆的建設(shè)和維護(hù)成本。
安全性更高：SMR設(shè)計(jì)往往具備更高的被動(dòng)安全特性和抗災(zāi)能力，能夠在出現(xiàn)故障時(shí)自動(dòng)停堆，不需要人為干預(yù)，而且SMR反應(yīng)堆體積更小，因此具備更高的安全性和可靠性。
更清潔：SMR采用先進(jìn)的反應(yīng)堆設(shè)計(jì)，可以更高效地使用燃料，并且減少核廢料的產(chǎn)生，更符合清潔能源的要求；
壽命更長(zhǎng)：SMR的設(shè)計(jì)使用壽命長(zhǎng)達(dá)幾十年而無(wú)需換燃料，壽命遠(yuǎn)超傳統(tǒng)發(fā)電模式，比如Nuscale的SMR設(shè)計(jì)壽命長(zhǎng)達(dá)60年。
SMR的構(gòu)成——通常包括多個(gè)模塊，采用標(biāo)準(zhǔn)化的組件，可以快速組裝和部署。（1）反應(yīng)堆核心：包含核燃料、發(fā)生核裂變、產(chǎn)生大量熱能；（2）冷卻系統(tǒng)：通過(guò)循環(huán)冷卻劑將熱量從反應(yīng)堆核心帶走，冷卻劑可以是液態(tài)金屬（如鈉）、氣體（如二氧化碳或氦氣）、或者水，一些SMR設(shè)計(jì)采用自然對(duì)流或被動(dòng)安全系統(tǒng)，不依賴外部動(dòng)力來(lái)保持冷卻，增強(qiáng)了系統(tǒng)的安全性；（3）蒸汽發(fā)生器：將熱交換后的冷卻劑傳遞給水，從而產(chǎn)生蒸汽，蒸汽導(dǎo)入渦輪機(jī)，驅(qū)動(dòng)發(fā)電；（4）渦輪機(jī)和發(fā)電機(jī)：將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能；（5）控制系統(tǒng)：SMR采用數(shù)字化控制系統(tǒng)，部分還引入AI技術(shù)；（6）安全系統(tǒng)：采用被動(dòng)安全系統(tǒng)，即在無(wú)外部電源或操作員干預(yù)的情況下，系統(tǒng)能夠自動(dòng)冷卻反應(yīng)堆，常見(jiàn)的設(shè)計(jì)包括自然對(duì)流冷卻、蓄熱裝置等，這些設(shè)計(jì)能在出現(xiàn)緊急情況時(shí)，通過(guò)物理原理（如熱對(duì)流或重力）維持反應(yīng)堆的安全；（7）核廢料處理系統(tǒng)：存儲(chǔ)或處理核廢料和放射性物質(zhì)。
目前小型模塊化反應(yīng)堆SMR主要有幾種不同的技術(shù)路線，最主流的是輕水反應(yīng)堆（LWR-SMR），因?yàn)榧夹g(shù)基礎(chǔ)成熟，容易獲得監(jiān)管批準(zhǔn)。截至2021年，全球各國(guó)提出70多種不同的SMR核電方案，包括壓水堆方案、氦氣冷堆方案（HTGR）、高溫氣冷實(shí)踐堆方案、鈉冷快中子堆方案（SFR），這些方案中約有一半是輕水堆反應(yīng)，是從第二代核電技術(shù)演變而來(lái)，技術(shù)承接性較高，能快速商業(yè)化。但是由于2011年福島核電站問(wèn)題，關(guān)于核電的科技樹(shù)選擇變得更為復(fù)雜，對(duì)輕水堆的安全擔(dān)憂更加突出，更安全的非輕水堆方案受到青睞，高溫氣冷堆方案也逐步流行：
輕水反應(yīng)堆（LWR-SMR）：基于成熟的輕水冷卻技術(shù)，如NuScale的設(shè)計(jì)，最主流且靠近商業(yè)化；
高溫氣冷反應(yīng)堆（HTGR）：使用惰性氣體（如氦氣）冷卻，適用于高溫工藝熱需求，如國(guó)內(nèi)的華能高溫氣冷堆；
液態(tài)金屬冷卻反應(yīng)堆（如鈉冷堆）：如TerraPower開(kāi)發(fā)的Natrium反應(yīng)堆，具有高效散熱能力；
熔鹽反應(yīng)堆（MSR）：使用高溫熔巖作為冷卻快中子反應(yīng)堆（FNR）：利用快中子高效率裂變?nèi)剂，如俄羅斯BREST堆型。
3.3SMR核電現(xiàn)狀與產(chǎn)業(yè)鏈
3.3.1云巨頭大力部署核電
電力緊缺，各家云巨頭紛紛布局SMR核電，一方面是數(shù)據(jù)中心對(duì)電力需求巨大，SMR提供長(zhǎng)期穩(wěn)定的清潔能源，可以減少對(duì)傳統(tǒng)電網(wǎng)的依賴，另一方面，長(zhǎng)期來(lái)看SMR可以降低電價(jià)波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)，并優(yōu)化長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)成本，并且?guī)椭緦?shí)現(xiàn)碳中和承諾：
亞馬遜：早在今年3月已開(kāi)始尋找核電支持方案，以6.5億美元收購(gòu)了位于賓夕法尼亞州SusquehannaSteamElectricStation核電站旁的TalenEnergy數(shù)據(jù)中心園區(qū)；并于今年10月公布了三項(xiàng)重大核電投資協(xié)議，分別與EnergyNorthwest、DominionEnergy合作在華盛頓、弗吉尼亞建設(shè)960MW、300MW的SMR；領(lǐng)投了核能初創(chuàng)公司X-energy獲得的500億美元C-1輪融資；
微軟：對(duì)于核電的支持力度同樣不小，比爾蓋茨在今年6月表示將通過(guò)其創(chuàng)辦的初創(chuàng)公司TerraPowerLLC繼續(xù)對(duì)美國(guó)懷俄明州“下一代”核電站投資數(shù)十億美元，預(yù)計(jì)首座商業(yè)反應(yīng)堆將于2030年完工；在9月與星座能源達(dá)成策略協(xié)議，旨在重啟ThreeMileIsland（三里島）核電站，約為微軟的數(shù)據(jù)中心提供835兆瓦的電力。
谷歌：10月表示已同意購(gòu)買一家名為KairosPower的初創(chuàng)公司正在開(kāi)發(fā)的小型模塊化反應(yīng)堆的核能，開(kāi)發(fā)超過(guò)500MW的電力，并預(yù)計(jì)第一座反應(yīng)堆將于2030年投入運(yùn)行；
甲骨文：創(chuàng)始人拉里·埃里森9月稱甲骨文計(jì)劃建設(shè)一個(gè)由三個(gè)SMR支持的1GW數(shù)據(jù)中心園區(qū)；
Meta：正積極向核電開(kāi)發(fā)商征求提案，旨在通過(guò)增加核能發(fā)電能力來(lái)推動(dòng)其人工智能技術(shù)的發(fā)展并實(shí)現(xiàn)環(huán)境目標(biāo)，計(jì)劃在2030年代初增添1至4千兆瓦的美國(guó)核能發(fā)電能力。
AI數(shù)據(jù)中心產(chǎn)生的龐大電力缺口以及CSP面臨的迫切電力要求使得SMR核電產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)越發(fā)明顯，預(yù)計(jì)后續(xù)將會(huì)有更多SMR布局公布。
鈾加工：鈾濃縮技術(shù)對(duì)安全性、成本和技術(shù)要求非常高，因此主要由幾家跨國(guó)公司主導(dǎo)。天然鈾主要由鈾-235和鈾-238組成，當(dāng)中子與鈾-235碰撞時(shí)，會(huì)通過(guò)裂變反應(yīng)釋放出巨大的能量，而鈾-238的裂變性比鈾-235小，天然鈾中僅含有約0.7％的鈾-235，因此需要同位素分離（鈾濃縮）將其含量提高到3％至5％，以用作輕水反應(yīng)堆的燃料。濃縮方法包括氣體擴(kuò)散法、激光濃縮法和離心法。
*離心法原理：將氣態(tài)鈾化合物六氟化鈾送入離心機(jī)快速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子中，分離出U-235和U-238，較重的同位素U-238被向外推，而較輕的同位素U-235則聚集在轉(zhuǎn)子中心。U-235濃度較高的氣體被抽出并送入另一臺(tái)離心機(jī)，重復(fù)此過(guò)程數(shù)次可產(chǎn)生U-235含量更高的鈾。
主要鈾濃縮公司：CentrusEnergy（NYSE:LEU，美國(guó)，主導(dǎo)全球市場(chǎng)）、Orano（法國(guó)，同時(shí)布局開(kāi)采與加工）、Rosatom（俄羅斯）、Urenco（歐洲）。
（2）核燃料組件制造
SMR反應(yīng)堆使用的燃料包括鈾燃料棒、燃料元件和控制棒等，組件必須符合特定的標(biāo)準(zhǔn)以確保反應(yīng)堆的安全和高效運(yùn)行。
參與者：如Westinghouse、Orano等，提供核燃料組件和技術(shù)支持。
（3）反應(yīng)堆組件制造
反應(yīng)堆組件是SMR的重要組成部分，包括反應(yīng)堆壓力容器、冷卻系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、堆芯和其他相關(guān)設(shè)施，這些組件需要高度的耐輻射性、抗高溫性能以及可靠性。由于SMR的模塊化設(shè)計(jì)，反應(yīng)堆組件通常在工廠進(jìn)行大規(guī)模制造，再運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行快速組裝，減少了現(xiàn)場(chǎng)建設(shè)時(shí)間。
參與者：如NuScalePower、Rolls-Royce等。
【中游：設(shè)計(jì)、研發(fā)與建造】
（1）SMR設(shè)計(jì)與研發(fā)
設(shè)計(jì)與研發(fā)：設(shè)計(jì)公司負(fù)責(zé)SMR反應(yīng)堆的技術(shù)開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化工作，SMR的研發(fā)通常包括核反應(yīng)堆的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)的集成等，設(shè)計(jì)研發(fā)公司與政府部門、監(jiān)管機(jī)構(gòu)緊密合作，確保設(shè)計(jì)符合核安全標(biāo)準(zhǔn)。
參與者：SMR設(shè)計(jì)與研發(fā)公司如NuScalePower、OKLO、TerraPower、Rolls-Royce等；政府機(jī)構(gòu)如美國(guó)能源部（DOE），提供資金支持并對(duì)SMR的設(shè)計(jì)進(jìn)行監(jiān)管與驗(yàn)證。
（2）反應(yīng)堆建造與安裝
SMR的模塊化設(shè)計(jì)允許大部分組件在工廠預(yù)制，然后運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行快速安裝。建造階段相較于傳統(tǒng)核電站更為簡(jiǎn)便，因?yàn)镾MR的規(guī)模較小、模塊化程度高，可以在不需要大規(guī)模建設(shè)的情況下投入運(yùn)行，比如建造公司負(fù)責(zé)將SMR反應(yīng)堆的各個(gè)模塊組裝成一個(gè)完整的核電站，完成現(xiàn)場(chǎng)安裝，工廠預(yù)制的組件將大大縮短現(xiàn)場(chǎng)建設(shè)周期。
參與者：建設(shè)公司如Bechtel、Fluor等，負(fù)責(zé)SMR電站的建設(shè)與組裝。
【下游：運(yùn)營(yíng)、銷售與廢料處理】
（1）SMR核電站運(yùn)營(yíng)
運(yùn)營(yíng)商負(fù)責(zé)電站的長(zhǎng)期管理、維護(hù)、監(jiān)控反應(yīng)堆運(yùn)行，并確保反應(yīng)堆處于安全狀態(tài)。SMR核電站其運(yùn)營(yíng)管理的復(fù)雜度較傳統(tǒng)核電站更低，此外運(yùn)營(yíng)商還負(fù)責(zé)SMR系統(tǒng)的定期維護(hù)，包括燃料更換、設(shè)備檢查和技術(shù)升級(jí)等。
參與者：如美國(guó)電力公司（AEP）、英國(guó)電力公司（EDF）、SouthernCompany、ExelonCorporation、DukeEnergy(NYSE:DUK) 、EntergyCorporation(NYSE:ETR) 、PSEG(PublicServiceEnterpriseGroup,NYSE:PEG)、DominionEnergy等，部分運(yùn)營(yíng)商可能會(huì)購(gòu)買SMR電站并進(jìn)行運(yùn)營(yíng)；管理與監(jiān)控公司會(huì)提供智能監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析與系統(tǒng)優(yōu)化的服務(wù)。
（2）電力銷售與電網(wǎng)連接
SMR電站生產(chǎn)的電力通過(guò)電力購(gòu)買協(xié)議（PPA）出售給電網(wǎng)公司或工業(yè)用戶。SMR適用于小型電網(wǎng)，尤其適合遠(yuǎn)程地區(qū)、偏遠(yuǎn)城市或工業(yè)項(xiàng)目等特定市場(chǎng)。
*電力購(gòu)買協(xié)議（PPA）：運(yùn)營(yíng)商與電力購(gòu)買方（如電網(wǎng)公司、大型工業(yè)用戶、政府等）簽訂長(zhǎng)期合同，確保穩(wěn)定的現(xiàn)金流和盈利模式。
參與者：電力購(gòu)買方如地方電網(wǎng)公司、大型工業(yè)企業(yè)、政府機(jī)構(gòu)等。
（3）廢料及核電退役處理
SMR反應(yīng)堆在生命周期結(jié)束后需要廢料管理，核廢料的長(zhǎng)期存儲(chǔ)和處理是核電行業(yè)的重要環(huán)節(jié)，廢料管理公司負(fù)責(zé)廢料的安全處理、運(yùn)輸與存儲(chǔ)，確保符合核安全標(biāo)準(zhǔn)。
參與者：廢料處理公司如WasteControlSpecialists，專門從事核廢料的處置。
4、遠(yuǎn)期展望：可控核聚變
核聚變是通過(guò)兩個(gè)輕原子核結(jié)合形成一個(gè)較重原子核，并釋放大量能量的過(guò)程？煽睾司圩兎磻(yīng)釋放的能量比燃燒煤炭、石油或天然氣高出約400萬(wàn)倍，比核裂變多4倍，如果核聚變過(guò)程可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化復(fù)制，則能夠提供無(wú)限的清潔且價(jià)格低廉的能源。目前已有50多個(gè)國(guó)家正在開(kāi)展核聚變研究，但由于核聚變發(fā)生條件嚴(yán)格，實(shí)現(xiàn)可控核聚變?nèi)孕枰虏牧虾托录夹g(shù)上的突破。而實(shí)現(xiàn)可控核聚變具體需要多長(zhǎng)時(shí)間將取決于行業(yè)的技術(shù)開(kāi)發(fā)進(jìn)度，同時(shí)需要開(kāi)發(fā)必要的基礎(chǔ)設(shè)施并制定該項(xiàng)技術(shù)的管理要求和標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)space報(bào)道，英國(guó)TokamakEnergy公司首次在新型反應(yīng)堆中將氫等離子體加熱到2700萬(wàn)華氏度，溫度高于太陽(yáng)核心。該公司表示利用核聚變生產(chǎn)商業(yè)電力可能于2030年實(shí)現(xiàn)。
競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)：公司擁有自己的核電工廠——VOYGRPlantModels。VOYGRPlantModels是NuScale為其小型模塊化反應(yīng)堆SMR設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化核電廠，電力輸出靈活且運(yùn)營(yíng)效率更高，可以滿足不同規(guī)模的電力需求，是首個(gè)也是唯一一個(gè)獲得美國(guó)核管理委員會(huì)(NRC)設(shè)計(jì)批準(zhǔn)的小型模塊化反應(yīng)堆。
VOYGRPlantModels不同參數(shù)模塊：
VOYGR-4：由4個(gè)NuScaleSMR模塊組成，提供約308兆瓦電力輸出，適合為中小型社區(qū)和工業(yè)應(yīng)用提供電力；
VOYGR-6：包含6個(gè)模塊，提供約462兆瓦電力，適合中型電力需求的應(yīng)用，例如小城市或較大工業(yè)設(shè)施；
VOYGR-12：由12個(gè)模塊組成，總計(jì)約924兆瓦電力輸出，這是NuScale最大容量的VOYGR布局，適合用于滿足大規(guī)模電力需求的城市和工業(yè)應(yīng)用，甚至可以作為國(guó)家級(jí)電網(wǎng)的基荷電力，即使發(fā)生災(zāi)難性損失，VOYGR-12可以在不使用新燃料的情況下，以154MW的功率供電12年。
項(xiàng)目進(jìn)展：已經(jīng)與全球多個(gè)國(guó)家的客戶合作SMR核電項(xiàng)目。目前為止，公司已經(jīng)與RoPowerNuclearS.A.（羅馬尼亞）、KGHMPolskaMiedS.A.（波蘭）、Kozloduy發(fā)電廠（保加利亞）、StandardPower（俄亥俄州和賓州）、ProdigyMarine發(fā)電站（加拿大）、IndonesiaPower（印度尼西亞）、GSEnergy（韓國(guó)）有項(xiàng)目合作。
“軟實(shí)力”：注重科研、培養(yǎng)人才，在全球多個(gè)大學(xué)開(kāi)設(shè)E2核能探索中心實(shí)驗(yàn)室。此外，公司還設(shè)置了E2中心（能源探索中心），通過(guò)模擬的真實(shí)核電站運(yùn)行場(chǎng)景，為用戶提供應(yīng)用核科學(xué)和工程原理的實(shí)踐機(jī)會(huì)，E2在全球多個(gè)大學(xué)和多個(gè)區(qū)域設(shè)有中心點(diǎn)，如得克薩斯州大學(xué)城、布加勒斯特理工大學(xué)（羅馬尼亞）、韓國(guó)首爾國(guó)立大學(xué)、俄勒岡州立大學(xué)等。
財(cái)務(wù)分析：公司財(cái)務(wù)情況目前處于波動(dòng)階段，現(xiàn)金流充盈且無(wú)債務(wù)，降本增效成果優(yōu)異。公司最新發(fā)布的三季報(bào)顯示，2024三季度：
營(yíng)收：公司營(yíng)業(yè)收入為50萬(wàn)美元，去年同期公司營(yíng)收700萬(wàn)美元，營(yíng)收減少主要是與CFPP合約終止導(dǎo)致（2023年11月8日，UAMPS和NuScale宣布雙方同意終止無(wú)碳電力項(xiàng)目CFPP）；
凈利潤(rùn)：公司凈虧損4550萬(wàn)美元（其中720萬(wàn)美元是已發(fā)行認(rèn)股權(quán)證公允價(jià)值相關(guān)的非現(xiàn)金費(fèi)用），去年同期公司凈虧損5830萬(wàn)美元，凈虧損進(jìn)一步縮窄；
費(fèi)用：運(yùn)營(yíng)費(fèi)用為4120萬(wàn)美元，而去年同期為9390萬(wàn)美元，運(yùn)營(yíng)費(fèi)用同比減少5270萬(wàn)美元，公司進(jìn)一步提高降本增效能力；
現(xiàn)金：截至24年三季報(bào)，現(xiàn)金、現(xiàn)金等價(jià)物和短期投資為1.6億美元（其中510萬(wàn)美元受限制），并且沒(méi)有債務(wù)。
核心產(chǎn)品（燃料側(cè)）：子公司HALEUEnergy專注于為其反應(yīng)堆以及其他SMR和微反應(yīng)堆公司開(kāi)發(fā)和制造高純度低濃縮鈾HALEU，并被選為美國(guó)能源部的新高純度低濃縮鈾聯(lián)盟（HALEU聯(lián)盟于2022年12月7日成立）的正式創(chuàng)始成員。HALEU是經(jīng)過(guò)濃縮的鈾，其可裂變同位素U-235的濃度占燃料質(zhì)量的5%至19.9%。相較于傳統(tǒng)鈾燃料，HALEU具有較多優(yōu)點(diǎn)——反應(yīng)堆不需要經(jīng)常補(bǔ)充燃料、減少?gòu)U棄物量、可以作為現(xiàn)有反應(yīng)堆的下一代燃料使用、具有更高的經(jīng)濟(jì)性和安全性等。根據(jù)NNE數(shù)據(jù)，到2030年需要近600公噸的HALEU才能將新反應(yīng)堆推向市場(chǎng)。
公司財(cái)務(wù)：公司目前正處于項(xiàng)目開(kāi)拓階段，現(xiàn)金流較為充足，2024年二季度：
費(fèi)用：運(yùn)營(yíng)費(fèi)用為432萬(wàn)美元，而去年同期為270萬(wàn)美元，投入顯著擴(kuò)大
凈利潤(rùn)：公司凈虧損467萬(wàn)美元，去年同期為270萬(wàn)美元。凈利潤(rùn)虧損擴(kuò)大由持續(xù)投入導(dǎo)致
現(xiàn)金：截至24年二季度末，現(xiàn)金、現(xiàn)金等價(jià)物為1379萬(wàn)美元，主要來(lái)自于2024年5月上市融資。
資方背景：
CitizensFinancialGroupInc：公民金融集團(tuán)（CitizensFinancialGroupInc）通過(guò)公開(kāi)市場(chǎng)投資持有NNE的股份。
BlackRock：全球最大的資產(chǎn)管理公司之一，BlackRock通過(guò)公開(kāi)市場(chǎng)投資持有NNE的股份。
5.1.4LEU（CentrusEnergy，燃料加工）
公司概況：CentrusEnergy定位是核燃料和服務(wù)供應(yīng)商（位于產(chǎn)業(yè)鏈中游），專注于為全球核能市場(chǎng)提供高純度低濃縮鈾和高效核燃料解決方案。公司總部位于美國(guó)，業(yè)務(wù)涵蓋鈾濃縮服務(wù)及其相關(guān)技術(shù)的研發(fā)，尤其在先進(jìn)燃料（如HALEU）領(lǐng)域處于市場(chǎng)前沿，支持小型模塊化反應(yīng)堆（SMR）和下一代核能項(xiàng)目的商業(yè)化。在傳統(tǒng)核能領(lǐng)域，Centrus設(shè)計(jì)、制造并成功運(yùn)行氣體離心濃縮技術(shù)——美國(guó)離心機(jī)，并已通過(guò)美國(guó)能源部的測(cè)試，目前公司正在逐步從傳統(tǒng)核燃料業(yè)務(wù)拓展到更多先進(jìn)燃料業(yè)務(wù)。
主要業(yè)務(wù)：公司主要業(yè)務(wù)有三類，1）核燃料供應(yīng)：提供低濃縮鈾（LEU）和高濃縮鈾（HALEU），服務(wù)于核能和新型反應(yīng)堆市場(chǎng)；2）先進(jìn)制造：利用高精密工程技術(shù)制造復(fù)雜部件，具體產(chǎn)品包括用于核燃料循環(huán)的高效設(shè)備、超高精度機(jī)械部件以及用于核能和安全系統(tǒng)的復(fù)雜模塊等，為能源、國(guó)防和航空航天行業(yè)提供支持；3）國(guó)防：為美國(guó)政府提供核燃料技術(shù)和相關(guān)服務(wù)，保障核能基礎(chǔ)設(shè)施安全。
公司財(cái)務(wù)：公司營(yíng)收保持增長(zhǎng)趨勢(shì)，主要驅(qū)動(dòng)力為與能源部（DOE）簽署的HALEU操作合同，但毛利隨著SWU銷售數(shù)量減少出現(xiàn)較大程度下降。公司最新發(fā)布三季報(bào)顯示，2024三季度：
營(yíng)收：公司三季度實(shí)現(xiàn)營(yíng)收5770萬(wàn)美元，去年同期為5130萬(wàn)美元，營(yíng)收穩(wěn)中有升，主要是2022年公司與能源部（DOE）簽署的HALEU操作合同，正在從2023年底的第一階段過(guò)渡到第二階段帶來(lái)營(yíng)收擴(kuò)；
毛利：公司毛利在截至2024年和2023年9月30日的三個(gè)月內(nèi)分別為890萬(wàn)美元和1130萬(wàn)美元，2024年9月30日的三個(gè)月的減少主要?dú)w因于LEU部門毛利的減少，這主要由于出售的SWU數(shù)量減少導(dǎo)致SWU單位成本上漲；
費(fèi)用：運(yùn)營(yíng)費(fèi)用為1650萬(wàn)美元，而去年同期為1420萬(wàn)美元，運(yùn)營(yíng)費(fèi)用同比增加230萬(wàn)美元，主要在于銷售、管理費(fèi)用增加；
凈利潤(rùn)：公司凈虧損500萬(wàn)美元，去年同期為凈收入820萬(wàn)美元，主要由于毛利下降導(dǎo)致。
資方背景：
美國(guó)能源部(DOE)：CentrusEnergy獲得了美國(guó)能源部的大力支持，特別是在高濃縮低濃鈾(HALEU)生產(chǎn)方面，以促進(jìn)先進(jìn)核燃料的研發(fā)和部署。
BlackRock：全球最大的資產(chǎn)管理公司之一，BlackRock通過(guò)公開(kāi)市場(chǎng)投資持有Centrus的股份。
TerraPower：由比爾·蓋茨創(chuàng)立的核能公司，與Centrus合作開(kāi)發(fā)適用于小型模塊化反應(yīng)堆(SMR)的先進(jìn)核燃料。
X-Energy：美國(guó)核能公司，與Centrus合作開(kāi)發(fā)高溫氣冷堆的燃料技術(shù)。
5.1.5UUUU（EnergyFuels，原料開(kāi)采）
公司概況：EnergyFuels是一家總部位于美國(guó)的礦業(yè)和能源公司（位于產(chǎn)業(yè)鏈上游，直接儲(chǔ)備燃料資源），2006年正式成立，2013年在紐交所上市，專注于生產(chǎn)天然鈾和釷，是核能和先進(jìn)燃料（如HALEU）技術(shù)的重要原料，還涉足稀土元素（REE）的分離和提煉。公司在美國(guó)擁有多個(gè)生產(chǎn)設(shè)施，是北美核燃料供應(yīng)鏈的重要參與者。
主要業(yè)務(wù)：公司主要業(yè)務(wù)包括天然鈾和釷的開(kāi)采與加工，為核能行業(yè)提供關(guān)鍵燃料，同時(shí)通過(guò)旗下設(shè)施提煉稀土氧化物，用于風(fēng)力發(fā)電、電子設(shè)備等清潔能源和高科技應(yīng)用。公司的商業(yè)模式圍繞礦產(chǎn)資源的提取、加工和銷售展開(kāi)，并與能源和技術(shù)領(lǐng)域的客戶建立長(zhǎng)期供應(yīng)關(guān)系。
綜上，能源賽道的邏輯，與我們?cè)谌ツ晖扑]液冷行業(yè)時(shí)的邏輯類似：在行業(yè)爆發(fā)的早期，市場(chǎng)估值并不低，但投資的是長(zhǎng)期成長(zhǎng)性，而非短期便宜價(jià)位。能源是科技競(jìng)爭(zhēng)的下一場(chǎng)戰(zhàn)役，正如液冷從可選到必選的過(guò)程一樣，AI上游基礎(chǔ)設(shè)施賽道也正在從傳統(tǒng)行業(yè)走向核心科技配套，搶占布局先機(jī)，是未來(lái)勝出的關(guān)鍵。
6.1SMR核電美股
SMR核電單一方案即可滿足供電需求，因此我們梳理了產(chǎn)業(yè)鏈上中下游參與者：
6.2天然氣+多能源美股
除了SMR核電，還有多種方法來(lái)應(yīng)對(duì)能源挑戰(zhàn)，包括天然氣發(fā)電、可再生能源（如太陽(yáng)能、風(fēng)能）、儲(chǔ)能系統(tǒng)，以及利用燃料電池等創(chuàng)新技術(shù)，通常采用天然氣+其他能源的復(fù)合方案，因此我們梳理了各個(gè)環(huán)節(jié)主要參與者：
天然氣發(fā)電：NextEraEnergy(NYSE:NEE)、DominionEnergy(NYSE:D)、CheniereEnergy(NYSEAMERICAN:LNG)等。
可再生能源（太陽(yáng)能和風(fēng)能）：FirstSolar(NASDAQ:FSLR)、EnphaseEnergy(NASDAQ:ENPH)、BrookfieldRenewablePartners(NYSE:BEP)等。
儲(chǔ)能技術(shù)（平衡可再生能源的間歇性）：Tesla(NASDAQ:TSLA)、FluenceEnergy(NASDAQ:FLNC)等。
燃料電池和分布式發(fā)電（燃料電池以天然氣或氫氣為燃料）：BloomEnergyCorporation(NYSE:BE)、PlugPower(NASDAQ:PLUG)等。
核心能源效率技術(shù)（數(shù)據(jù)中心冷卻）：Vertiv(NYSE:VRT)、SchneiderElectric等。
7、風(fēng)險(xiǎn)提示
1.技術(shù)與監(jiān)管風(fēng)險(xiǎn)。
SMR技術(shù)尚處于研發(fā)和早期部署階段，許多設(shè)計(jì)尚未獲得全面的監(jiān)管批準(zhǔn)，開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)且存在技術(shù)不確定性，例如安全性測(cè)試、材料性能驗(yàn)證等，任何技術(shù)上的失敗或監(jiān)管延誤都可能顯著增加成本，并影響商業(yè)化進(jìn)程。
2.高資本需求與融資壓力。
SMR的開(kāi)發(fā)和部署需要巨額資本投入，包括設(shè)計(jì)、建設(shè)和審批成本，許多初創(chuàng)企業(yè)依賴外部融資維持運(yùn)營(yíng)，一旦資金鏈斷裂，可能導(dǎo)致項(xiàng)目中止。此外，投資回報(bào)周期較長(zhǎng)，需數(shù)十年才能收回初始投入。
3.市場(chǎng)需求與競(jìng)爭(zhēng)風(fēng)險(xiǎn)。
市場(chǎng)接受度和需求可能受到能源政策、公眾態(tài)度和技術(shù)
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