瞻觀前沿

地球表面的大部分被海洋覆蓋，海洋中孕育著各種各樣的生物。有趣的是，這些巨大的水體還含有稀分布的鈾離子。提取這些離子有可能為核能發(fā)電提供可再生燃料來源。ACS Central Science最近的一項新研究揭示了一種使用特殊設(shè)計的電極材料從海水中提取鈾離子的有效方法。這種方法為傳統(tǒng)鈾礦開采提供了可持續(xù)的替代方案，有可能將海洋變成巨大的核燃料來源。

在實驗中，研究人員將涂層布作為陰極放置在天然海水或摻鈾海水中，添加石墨陽極，并在電極之間運行循環(huán)電流。隨著時間的推移，亮黃色的鈾基沉淀物積聚在陰極布上。

在使用從渤海收集的海水進行的測試中，電極在24天內(nèi)從每克涂層活性材料中提取了12.6毫克鈾。這種涂層材料的容量高于該團隊測試的大多數(shù)其他鈾提取材料。此外，使用電化學(xué)捕獲離子的速度比簡單地讓離子自然積聚在布料上快約三倍。研究人員表示，這項工作提供了一種從海水中捕獲鈾的有效方法，這可以開辟海洋作為新的核燃料供應(yīng)商。

圖片來源：攝圖網(wǎng)

技術(shù)價值觀察

核電是我國能源供應(yīng)體系的重要分支，也是新能源的重要組成部分。核電產(chǎn)業(yè)的上游包括核電設(shè)備、核燃料核材料的供應(yīng)等;中游包括核電站的建設(shè)、運營;下游主要涉及發(fā)電、維修和后處理市場。

新研究揭示從海水中提取鈾離子的有效技術(shù)，有可能將海洋變成巨大的核燃料來源。因此，從核電產(chǎn)業(yè)鏈上看，此技術(shù)處于產(chǎn)業(yè)鏈的上游環(huán)節(jié)，對原材料供應(yīng)產(chǎn)生較大影響。

宏觀市場觀察

——全球核電技術(shù)周期：處于成長期

2002-2011年，全球核電行業(yè)專利申請人數(shù)量及專利申請量均呈現(xiàn)增長態(tài)勢，雖然2011年，由于日本福島第一核電站事故的影響，全球核電行業(yè)專利申請人數(shù)量出現(xiàn)持續(xù)下降，但是專利申請數(shù)量仍在上升，直到2015年，世界核電工業(yè)重新興起，2021年專利申請人和申請數(shù)量有所下降，但這兩大指標(biāo)數(shù)量仍較多。整體來看，全球核電技術(shù)處于成長期。

——全球核電行業(yè)專利申請量及專利授權(quán)量：2019年開始專利數(shù)量及授權(quán)量均有所下降

2010-2013年全球核電行業(yè)專利申請數(shù)量呈現(xiàn)逐年增長態(tài)勢，2013-2020年全球核電行業(yè)專利申請數(shù)量波動不大，2021年申請量有所下降，為17966項。

在專利授權(quán)方面，2010-2016年全球核電行業(yè)專利授權(quán)數(shù)量逐年增長，2017年開始出現(xiàn)下降趨勢，2021年全球核電行業(yè)專利授權(quán)數(shù)量為8334項，授權(quán)比重僅為46.39%。

2022年1-10月，全球核電行業(yè)專利申請數(shù)量和專利授權(quán)數(shù)量分別為6094項和1706項，授權(quán)比重為27.99%。截止2022年10月28日，全球核電行業(yè)專利申請數(shù)量為45.05萬項。

——中國核電機組運行數(shù)量居世界第三

目前世界上已有30多個國家或地區(qū)建有核電站。根據(jù)國際原子能機構(gòu)(IAEA)統(tǒng)計，截至2022年6月底，全球在運機組440臺，總裝機容量約3.94億千瓦。裝機規(guī)模居前3位的分別是美國、法國、中國。

——核電占全國發(fā)電量比重不足6%，仍有較大發(fā)展空間

根據(jù)IAEA發(fā)布的2021年核能發(fā)電占比數(shù)據(jù)顯示，世界各國電力結(jié)構(gòu)中，核電占比超過10%的有22個國家，超過25%的有13個國家，超過50%的有4個國家。中國核電發(fā)電量占比不足6%，處于第9位，仍有較大提升空間。

——核電行業(yè)前景：迎來更大發(fā)展空間

在碳達峰碳中和的戰(zhàn)略目標(biāo)下，我國經(jīng)濟社會迎來一場廣泛而深刻的系統(tǒng)性變革，構(gòu)建清潔低碳安全高效的能源體系，成為推動能源革命的重要要求，也是我國經(jīng)濟社會轉(zhuǎn)型發(fā)展的迫切需要。各級政府也加大了對核能的關(guān)注和投入。在廣東、福建、海南、江蘇、浙江、山東等省份今年的《政府工作報告》中，核電均被列為2022年工作重點，我國核能發(fā)展將迎來更大的發(fā)展空間。

根據(jù)《十四五規(guī)劃和2035遠景目標(biāo)綱要》，至2025年，我國核電運行裝機容量達到7000萬千瓦。此外，根據(jù)中國核能行業(yè)協(xié)會發(fā)布的《中國核能年度發(fā)展與展望(2020)》中的預(yù)測數(shù)據(jù)顯示，到2025年，我國在運核電裝機達到7000萬千瓦，在建3000萬千瓦;到2035年，在運和在建核電裝機容量合計將達到2億千瓦;核電建設(shè)有望按照每年6至8臺機組穩(wěn)步推進。

中國核電技術(shù)賽道熱力圖

根據(jù)產(chǎn)業(yè)熱力圖顯示，與核電關(guān)鍵技術(shù)強關(guān)聯(lián)的城市集群主要集中在西北和華東地區(qū)，并且以陜西、安徽省為重點發(fā)展區(qū)域，未來布局核電技術(shù)及其他相關(guān)技術(shù)的發(fā)展路徑，極大可能性在于西北、華東地區(qū)優(yōu)先導(dǎo)入，其中可重點關(guān)注陜西省西安市未央?yún)^(qū)、雁塔區(qū)、灞橋區(qū)所處核電的相關(guān)企業(yè)，以及該地方對于核電的產(chǎn)業(yè)發(fā)展投資環(huán)境、供給市場的潛力空間。

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