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可控核聚变:0-1产业落地可期
华西证券·2025-07-28 16:59

报告行业投资评级 未提及 报告的核心观点 - 后续随着国内外主要聚变装置落地加速,技术领先且有供应核心部件或材料积累的企业获单能力强,有望率先受益 [3] - 目前国内外聚变产业发展迎来窗口期,随着技术突破和政府政策加持,核聚变产业化加速,托卡马克技术作为当前主流核聚变路线,其核心设备装置或材料需求有望大幅提升,具备技术领先优势、供应经验积累的企业有望率先受益 [70][71] 根据相关目录分别进行总结 可控核聚变迎来发展窗口期 什么是可控核聚变 - 核聚变能是具有清洁、安全、可持续等优点的终极能源,具有反应释放能量大、运行安全可靠、燃料来源丰富、环境污染小等特点,有望成为大规模市场化供应的商业能源,在未来提供稳定能源输出与电力供应 [4][8] - 现有核电站采用核裂变技术,核聚变是两个轻原子核结合形成较重原子核并释放大量能量的过程,氘 - 氚反应是核聚变堆设计采用的主要方式 [11] - 核聚变反应的两个关键参数为聚变三乘积(劳逊判据)和聚变增益因子(Q值),满足劳逊条件才可实现点火,提升Q值是促进可控核聚变商业化的关键 [17] - 磁约束是目前实现聚变能开发的最有效途径,托卡马克是未来最有可能实现可控核聚变的聚变装置 [18][19] 可控核聚变的技术路径如何 - 高温超导材料的突破性应用与AI技术在等离子体控制领域的深度融合,提高了装置的磁场强度与等离子体约束能力,促成了装置尺寸的显著缩小,进而大幅降低了单个装置的制造成本与建设周期,紧凑型托卡马克应运而生,商业化核聚变公司加速兴起 [26] - 高温超导托卡马克装置具备建造成本较低、建设时间较短的优势,其技术应用加速了可控核聚变商业化发展 [27] - 多国积极推动托卡马克装置相关技术发展 [28] 可控核聚变的进展如何 - 海外多国加大聚变能源布局,美国、英国、德国、俄罗斯等积极推动聚变电站布局,多个项目预计在2030年代投运 [34][35] - 全球共有25个国家或机构正在开展托卡马克规划、建设和运行,涉及装置数量高达79个,其中57个装置处于运行状态,7个装置处于建设中,另有15个装置处于规划建设阶段 [3] 中国聚变能源发展迅速 中国深度参与ITER计划 - ITER计划是当今世界最大的大科学工程国际科技合作计划之一,将于2034年开始试运行,目标是建造可持续燃烧的托卡马克聚变实验堆,验证聚变反应堆的工程可行性,聚变输出功率可达1500兆瓦,科学目标是实现并验证在400s的时间内能量增益大于10,在3000s的时间内能量增益大于5,聚变功率输出500MW [38][40][43] 中国深度参与ITER核心设备研发 - 中国深度参与ITER核心设备研发,为自主发展聚变能源奠定基础,承担了ITER装置几乎所有关键部件的制造任务,取得了一批国际领先水平的科研成果 [45] - 中国核聚变研究机构主要是核工业西南物理研究院和中国科学院等离子体物理研究所,EAST是中国核聚变技术保持国际领先的标签,BEST项目有望成为世界首个开展氘氚稳态燃烧的实验装置,中科院等离子体物理研究所项目招标加速 [50][52][53] - 中国商业化核聚变公司主要包括能量奇点、星环聚能等,能量奇点按“三步走”战略推进聚变布局,星环聚能计划在2027年底或2028年初开始建设商业示范堆,并预计在2030年左右实现可输出电能的聚变反应堆 [59] 国内企业积极布局聚变产业 - 可控核聚变产业链上游为各类原材料,中游为各类设备以及反应堆工程建设,下游为核电站运营 [62] - 托卡马克组件主要包括磁体和三大件(真空室、冷屏、杜瓦),磁体通过产生强大磁场约束和控制高温等离子体,三大件分别为等离子体放电提供真空环境、减少热负荷和提供真空环境并隔断热交换 [67] - 国内企业积极加大聚变布局,部分企业已实现为国内外主要聚变项目配套供应 [68] 投资建议 - 国内外聚变产业发展迎来窗口期,托卡马克技术核心设备装置或材料需求有望大幅提升,具备技术领先优势、供应经验积累的企业有望率先受益 [70][71] - 受益标的包括磁体系统(国光电气、联创光电等)、高温超导带材(精达股份、永鼎股份等)、真空室(合锻智能、派克新材等)、杜瓦(航天晨光等)、偏滤器(安泰科技等)、磁体电源(爱科赛博、英杰电气、四创电子等)、配套设备(旭光电子等) [71]