铀产业链与哈萨克斯坦核电站专题

铀是自然界中能够找到的最重元素，其化学符号为 U，原子序数为 92，原子量为 238.03，属于锕系元素，外表呈银白色。铀同位素均不稳定，并以铀-238和铀-235 最为常见。铀具有硬度强、密度高、可延展、有放射性等特征，主要应 用于核能发电领域，其同位素铀-235 是核能发电的重要燃料;此外还可以用于国防领域、生产医用同位素以及研究用反应堆燃料等。直接从矿石中提取的铀为天然铀，其为铀-238、铀-235和铀-234混合物，天然铀是重要的战略资源，也是核工业发展的基础原料。目前核能发电是天然铀的最主要应用领域。核反应堆的主要燃料为铀-235，其从开采到装入核反应堆发电之间需经过多重步骤处理，主要包括：铀采冶、转化、浓缩、燃料制造及发电。

天然铀开采技术主要有三种，包括露天采矿、地下采矿和原位浸出法(ISL)。开采技术的选择取决于矿体自身的性质(如深度、品位和水文地质)、经济可行性和安全性。当矿体接近地表时，通常采用露天采矿，而当矿体较深(通常深度大于100米)时，则采用地下采矿。澳大利亚北部的Ranger、纳米比亚的Rössing和加拿大的McClean Lake等矿山采用露天采矿，而澳大利亚的Olympic Dam、加拿大的McArthur River、Rabbit Lake和Cigar Lake等其他矿山则采用地下采矿。

铀矿供应可分为一次供应和二次供应，其中一次供应是指从矿山中开采和加工的铀矿，主要集中在哈萨克斯坦、加拿大、纳米比亚和澳大利亚等国，前10大铀生产国产量占全球一次供应比例接近99%。根据WNA数据，2022年全球铀矿产量同比+3.2%至4.9万tu，其中哈萨克斯坦产量份额同比-2.6ppt至43%，加拿大产量份额同比+5.1ppt至14.9%。二次供应或由国家储备、业主储备、金融机构持有，部分会进入市场流通，进而影响当年铀矿的供需关系。

产业链条

根据 WNA《核燃料报告：2023-2040 年全球需求和供应情景》，全球铀市场的参与者主要分为三类：①生产商或供应商(铀矿企业、转化厂、浓缩厂、燃料组件制造厂等);②核电运营商和其他核燃料消耗者;③从事铀买卖的其他各类市场参与者(贸易商、代理商、投资机构、中介机构以及政府等)。上述参与者在铀市场进行短期(现货)、中期以及长期交易，并签订相应的交易合同。天然铀的采冶由铀矿公司开展，铀矿公司是全球天然铀市场的最初始和最重要供应者，是铀一次供应的来源。全球铀矿公司集中度较高，2022 年全球产量排名前 10 位的公司占据了全球 90%以上的天然铀产量。

天然铀生产到核电反应堆应用中间的转化、浓缩和燃料组件制造环节由专业化公司转化厂、浓缩厂和燃料组件制造厂开展。

转化厂是专业从事将天然铀转化为六氟化铀的工厂，全球五家转化厂满足了全球主要的天然铀转化需求。

浓缩厂是专业提供铀同位素分离浓缩服务的工厂，其产能以分离功度量。全球共有四家铀浓缩厂商，分别为 Orano、Rosatom、Urenco 以及中核集团下属企业。浓缩厂可以在全球市场上销售浓缩铀或分离功，销售浓缩铀即通过对自有天然铀进行浓缩后向下游客户销售浓缩铀产品;销售分离功类似于来料加工模式，下游客户向浓缩厂提供天然铀，浓缩厂提供铀浓缩服务，产出浓缩铀后，计算浓缩铀产品中对应所含的分离功和天然铀的数量和金额，下游客户仅对分离功付费，即只支付浓缩加工费用。全球存在较为活跃的分离功市场，咨询机构 UxC公司和 Trade Tech 公司定期编制发布分离功市场价格。

核燃料组件设计制造与采矿、转换和浓缩不同，由于其被应用的不同核电反应堆的设计具有独特性和不可替代性，因此核燃料组件是一种高度定制化产品，市场流通性很低。

采购交易

核电运营商是铀市场上最主要的采购方，其基于反应堆核燃料需求而具有相对稳定的铀需求，考虑到加工、转化、浓缩和燃料组件制造的前置时间，核电运营商通常在其实际投料需求之前数年签订中长期燃料供应协议。全球核电运营商通常基于其天然铀需求预测与铀矿公司签订铀矿供应框架合同，全球大部分天然铀通过该种长贸合同的形式进行交易。一方面，由于核电运营商可以提前数年预测其核燃料需求，因此长贸合同可以确保其未来的燃料供应;另一方面，长贸合同的稳定性和确定性为铀矿企业的生产经营提供了一定的保障。

核电重启带来铀矿新周期

从需求端来看，碳中和背景下，全球主要国家正在重启核电。日本内阁在去年初批准的一项修正案为“可以采取必要措施，通过核能确保稳定的电力供应”，并预计到2025年将有五座核反应堆重新上线。美国也将原计划于2022年拆除的Palisades核电站，改为在2025年重启，也是历史上首次重启已关闭的核电站。

第28届联合国气候变化会议上，超过20个国家签署联合声明，承诺到2050年将核电装机容量翻一番。欧洲芬兰、瑞典、德国等国也开始改变对核电的态度，2022年起同欧盟一起调整其能源政策。

在国内，随着核三代技术走向成熟，也开始加快核电站审批及建设，2023年审批通过10台核电机组。截至2024年5月末，国内在建核电站26座，预计在运核电机组数量将在今年超过法国成为世界第二，2030年超越美国成为世界第一。

国际能源署(IEA)预计，到2025年，全球核能发电量预计将超过2021年创下的记录，预计将增加29GW新核电容量，2026年将比2023年高出近10%。与之对应的天然铀需求量，预计到2030年将增长至8.5万吨。另一边的供给侧却不甚乐观。

主要产铀国哈萨克斯坦的铀矿正在逐步面临枯竭，预计2028年开始，全球在产铀矿山陆续进入减产和退役高峰期。外加地缘政治风险，铀资源勘探支出低迷，为铀矿供应增加了更多不确定性。预计到2030年，天然铀需求量将增长至8.5万吨。2023-2030年期间的天然铀供应短缺比例将从6%提高至17%，推动铀价继续上涨。

哈萨克斯坦铀业发展现状

哈萨克斯坦是世界铀重要来源国，自2009年起成为世界最大铀生产国，年产量从 2001年 2114吨增至2016年的24689吨，之后由于铀价低迷产量略有下降。2019 年的产量为 22808 吨，同比增长 5%，2020年由于疫情原因产量降至19477吨。2023年产量为21112吨，哈国家原子能公司KAP表示，2024年预计产量为21000-22500吨。KAP控制哈国所有铀勘探和开采以及其他活动，包括核材料进出口,控股股东为哈主权财富基金，其中15%股份在伦交所和阿斯塔纳交易所上市。

哈萨克斯坦共有13个铀矿项目，3个由 KAP独资拥有，10个为合资项目，与外资按照份额分配产量。2020年，KAP产量份额为10736吨，同比下降19%，(2019年 13291 吨)，排在 Orano、Cameco 和 Uranium One 之前。202年，KAP产量份额为11373吨。

2017 年，KAP成立总部位于瑞士的贸易子公司 TH Kazatom，该公司主要在现货市场交易。2018 年，由于圣彼得堡港在世界杯期间无法运送铀，跨里海国际运输路线应运而生，该录像穿过里海途径阿塞拜疆和格鲁吉亚，此后KAP通过彼得堡和跨里海通道同步运送铀矿。2022年，卡梅科宣布暂停哈萨克铀交付，直至新的绕开俄罗斯替代线路被确定。2022 年 9 月，KAP公司通过跨里海国际运输线为卡梅科公司运送一批铀，货物于2022年12月运抵加拿大。

哈萨克斯坦铀产量

哈萨克斯坦矿区铀产量(吨铀)

俄罗斯

2006 年 7 月，俄罗斯和哈萨克斯坦(KAP)签署三份总价100亿美元等比例分成合资协议，用于建设新反应堆、开展铀生产和浓缩业务。

一是在2006年11月，哈政府通过了关于在曼吉斯套州距阿克套10公里处的原子能加工厂旧址筹建核电站的决议(工厂已移交“哈萨克原子能工业”公司)，同时决定核电站的建设以俄罗斯与欧洲生产的平均功率为300兆瓦压水堆(VBER-300)为基础。俄罗斯专家曾保证2009年完成技术经济论证分析和核电站投资项目论证。为进行技术经济论证和落实核电站建设项目，2008年10月，哈俄“核电站”合资公司成立，该公司自身具备安装和建设能力，旨在在俄、哈及第三国市场开始对新型300兆瓦压水堆进行研究和推广。2009年，该项目由于哈俄政府对知识产权转让方面存在争议而中止。

二是2008年与俄TENEX公司设立合资企业，在西伯利亚安加尔斯克对小型铀浓缩长进行扩建(第一个国际铀浓缩中心，KAP参股10%)，该厂可消纳俄罗斯在哈铀矿权益中的全部6000吨铀产能。

三是TENEX与Akbastau和Karatau成立铀勘探和开采合资公司，这三家企业股权后被铀壹公司(Uranium One,U1H)收购,U1H公司总部位于加拿大，目前是俄罗斯在哈所有开采权益和制酸厂权益的控股公司。

2011年，俄哈启动核能综合合作第二阶段，主要开展铀矿勘探和核电站可行性研究合作，KAP于2013年收购俄新乌拉尔斯克浓缩厂25%股权。2014年，Rosatom与KAP签署多项合作协议，其中包括建设1200兆瓦VVER反应堆核电站;以及Kharasan-1、Akdala 和 South Inkai 等矿区铀矿开采等。

日本

2007年哈萨克斯坦与日本签署能源合作协议，哈开始向日本供应天然铀，而日方在燃料循环、核反应堆建设方面对哈提供技术援助，2008年进一步扩大天然铀供应(每年4000吨)并开展乌里宾核燃料制造厂升级改造技术援助合作。自此，KAP希望开展从天然铀生产商向核燃料组件销售商转型。2011年两国签署核能发展高级别政府间协议。

2007年，日本亚洲能源财团(the Energy Asia consortium)在日本国际协力银行支持下认购Kharasan矿项目40% 股份，该财团中日本企业包括丸红、日本电力、中部公司和东北公司。随后KAP在获得日本东芝出售的美国西屋电气公司股份后，同意认购Kharasan矿区9%股份。

2009 年，三家日本公司，关西、住友和核燃料工业公司与KAP 签署关西工厂铀加工合作协议。2010 年 3 月，KAP与住友成立了一家合资铀矿销售企业，6月与日本东芝成立稀土金属合资企业。

2010 年 9 月日本原子能电力公司、东芝公司和 Marubini 公司与哈国家核中心签署技术合作协议研究建设核电站可行性。2015年10月，KAP和日本原子能电力公司签署另一项协议，就核电厂的建设和融资开展合作。

2012 年 6 月和 2013 年 2 月，哈与日本原子能研究开发机构签署关于在库尔恰托夫设计、建造和运行50 兆瓦高温气冷反应堆(HTR)研发协议，该项目在当时被列为国家项目。

中国

2006 年 12 月，中广核与KAP签署战略合作协议，随后于2007年开始铀矿供应和燃料制造合作，2007年双方签署合作协议，约定中方参与哈铀矿开采，哈方可投资中国核电产业。KAP自此开始成为中广核主要铀矿和核燃料供应商。2008年，双方开始铀矿开采、反应堆核燃料制造、天然铀长期贸易、核设施建设等方面合作。2014年约定在哈设立一家合资企业建设200吨/年产能的核燃料组件厂。2015年，双方在乌里宾冶金厂基础上开始建设燃料组件加工厂，此外中广核通过谢米兹拜铀公司投资了哈两个铀矿。

2007年，哈与中核集团签署战略合作框架协议，2008年签署长期核能合作协议，约定中核集团将投资一座铀矿。2007 年底，KAP与中广核、中核集团签署协议，双方将在两家铀矿合资企业中各占 49% 的股份，每年从这两家合资企业供应 2000 吨铀。2011 年 ，中核集团签署 2.5万吨铀采购合同。2016年，中广核与 KAP合作开建乌里宾燃料组件制造厂，于2020年成功竣工。

印度

2009 年，KAP公司与印度核能公司(NPCIL)签署协议，向印度供应2100吨铀，并就在哈萨克斯坦建造印度 PHWR 反应堆进行可行性研究。2015 年，KAP与印度原子能部签署协议，在 2015-2019 年期间向印度供应5000吨铀。

韩国

哈萨克斯坦工业和贸易部与韩国电力公司(Kepco)就哈萨克斯坦铀矿开采和核电站建设会谈，2010 年 4 月，哈萨克斯坦与韩国签署了核合作协议，商定出口韩国SMART 100 兆瓦核反应堆以及合作开采和出口哈萨克斯坦铀矿。

企业层面国际合作

Toshiba东芝

东芝于2006年初从英国核燃料公司收购美国西屋公司，2007 年 KAP收购西屋公司 10%股份，强化其在燃料供应上游的联系，这也使得KAP更全面的融入行业产业链条，特别是在燃料制造方面。2017年，KAP行权要求东芝回购其股份。在西屋的交易合作中，KAP与东芝达成另一项重要协议，即在塞米巴拉金斯克附近的东北部城镇库尔恰托夫(Kurchatov)建立核能研究所，该研究所于2008年成立，拥有三个研究型反应堆。

CAMECO卡梅科

2007 年 5 月，加拿大卡梅科公司与KAP公司签署协议，约定卡梅科提供技术建设铀转化厂，同时对其持股60%的INKAI矿进行扩产，2016 年 5 月，卡梅科公司和KAP公司同意重组 Inkai 合资公司，将其合作期限延长至 2045年，但卡梅科公司权益下降至40%，INKAI矿年产量提升至4000吨。

2008年，卡梅科公司与KAP公司成立新公司Ulba Conversion LLP 在乌斯季卡的乌里宾冶金厂建设年产 12,000 吨的六氟化铀转化厂，卡梅科负责提供技术并持有49%股份，在进行初步研究后，该项目搁置。2016双方签署协议，在五年内允许卡梅科在哈建设和运营铀转化厂。

2013 年，哈萨克斯坦铀精炼厂预可行性研究完成，该厂将生产三氧化铀，供加拿大进一步加工。该项目需要哈政府批准从加拿大转让卡梅科专有铀精炼技术。2016年，双方同意合作完成年产 6000 吨三氧化铀精炼厂可行性研究。该厂最初将由KAP和卡梅科分别拥有71.67% 和28.33%股份。在精炼厂投产后，卡梅科在Inkai矿权益将从40%增加到42.5%，此外，KAP还可选择在卡梅科工厂获得六氟化铀转化服务。

美国Centrus和 Converdyn

2015 年 10 月，KAP与Centrus Energy签署协议，开始在美国销售哈萨克天然铀。2016年与美国Converdyn公司签署协议，为KAP打开美国市场奠定基础。

Orano欧拉诺

2008 年，时名阿海珐的欧拉诺与 KAP公司签署了战略协议，将 Katco合资企业开采量从 1500 吨/年扩大到 4000 吨/年(由阿海珐负责所有销售)，在第二家合资企业(阿海珐占 49%)中利用阿海珐专业技术，在乌里宾冶金厂实现 1200 吨/年的燃料组件制造产能，并在第三家合资企业(阿海珐占 51%)中销售制造燃料组件。2009年，双方成立IFASTAR公司，开始面向亚洲客户销售综合性燃料，并计划在乌里宾冶金厂建设 400 吨/年的燃料组件制造厂。2017年KATCO公司获得南Tortkuduk 矿区开发权，2022年KATCO官宣已获得哈官方颁布许可证，计划在18个月后开始生产。

国际投资者权益情况

哈核电发展历史

哈目前拥有位于里海沿岸阿克套(原舍甫琴科) BN-350 快速反应堆，该反应堆在俄罗斯 Minatom 公司支持下建设，设计容量为 1000 兆瓦，但其运行功率从未超过 750 兆瓦，主要用于供电和海水淡化。在27 年运营期间，该厂共计发电135 兆瓦，并每天每天淡化约80000 立方米的饮用水，直至 1999 年年中关闭。

核电重启时间线

2012年哈政府制定至 2030年国家发电发展总体规划草案。根据该计划，核电比例应达到 4.5%(约900兆瓦)。2016年初宣布将建设两座核电站，其中一座将采用俄罗斯技术。2013年，哈政府联合俄罗斯基于VBER300进行可行性研究，选址点包括阿克套和巴尔喀什，以及东哈萨克斯坦的库尔恰托夫。2014 ，哈工业部宣布巴尔喀什湖西岸的乌尔肯(Ulken)是首选，因为它既有电力需求，电网相对成熟。2014年，核能发电被纳入哈政府《2030 年燃料和能源综合体发展计划》。

ROSATOM披露两国在2014年9月底签署在库尔恰托夫建造核电站的政府间协议草案。

2015 年，哈能源部长宣布将在库尔恰托夫建造一座反应堆，技术很可能来自俄罗斯，如果需要，考虑在巴尔喀什建造第二座反应堆，并披露与东芝就供应西屋 AP1000 反应堆进行了谈判。2007年至 2013 年期间，日本曾计划在巴尔喀什湖畔的乌尔肯建造一座600兆瓦的反应堆，并就此事与哈进行谈判。

2015 年，政府表示在2017-18年之前不会选定第一座核电站战略合作伙伴，理由是在 2025 年之前不需要核能电力。2016年 11月，能源部长表示由于缺乏迫切需求，建造反应堆的计划已被推迟。

2022年托卡耶夫总统表示，哈政府已经确定第一座核电站的选址地点，并确定了韩国电力、中核集团、ROSATOM和法国电力四家核技术供应商短名单。2023年8月，政府宣布乌尔肯成为核电站选址地，并举办听证会;9月，总统宣布2024年将举行全民公投确认是否建设核电站。2024年1月，政府公布能源行动计划，其中明确提出到2035年前核电占比达5%。