FRC技术
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核聚变电源系列一聚焦FRC技术潜力与机遇
2025-10-27 08:31
行业与公司 * 纪要涉及的行业为核聚变能源行业,特别是磁场反转位形(FRC)技术路线 [1] * 纪要提到的公司包括国际公司如TAE、Helion,以及国内公司如瀚海聚能、晶盛机电、诺瓦聚变、中科大孙玄团队、旭光电子、国光电器、英杰电气等 [1][13][15][16][17][18][19][21] 核心观点与论据 行业催化与政策支持 * 2025年核聚变行业受政策、资本和技术多重因素催化,国产化特征显著,全产业链深度参与 [1][2] * 二十届四中全会将核聚变定义为前瞻布局未来产业之一,国内相关采购预算超过1亿元 [5][8] * 美国、日本、英国、德国在2025年二季度相继发布核聚变创新战略,加速从科研向能源赛道跨越 [5][8] * 中国《原子能法》明确鼓励受控热核研究,为产业发展铺平道路 [8] 技术路线比较与FRC优势 * 全球主流技术路线仍为托卡马克装置,其优势在于技术成熟、等离子体约束稳定,但贝塔值较低(5%~10%)[9][20] * FRC技术路线具有小型化、模块化优势,贝塔值高(平均可达90%),意味着可用更低的磁场强度约束等离子体,从而降低能耗,提高Q值 [1][3][9] * FRC装置有两种主要应用:脉冲式(以Helion为代表,计划2028年商业化发电)和稳态式(以TAE为代表,目标氢硼聚变)[10] * 氢硼聚变相比传统氘氚聚变优势明显:不释放中子,无需中子屏蔽层,减少放射性污染,且能源直接转换效率高达60%~80% [10][11] 资本动态与融资情况 * 截至2024年底,全球核聚变累计融资规模接近百亿美元,私人资本占比92%,达89亿美元,比2021年增长近4倍 [7] * 美国和欧洲是融资核心集聚区,中国加速追赶 [1][7] * FRC路线受资本青睐,TAE公司累计融资额达13.55亿美元,Helion公司获近5亿美元投资 [1][7][10][13] * 国内诺瓦聚变于2025年8月完成5亿元天使轮融资 [18] 国内外企业进展 * 国际进展:德国W7-X装置刷新等离子体持续时间记录,美国ITER装置规划2034年运行,2043年完成标志性实验突破 [5] * TAE公司:成立近30年,目标氢硼聚变,利用中性束注入技术维持FRC [10][16] * Helion公司:迭代至第七代Polaris设备,与微软签订50兆瓦聚变能协议,计划2028年商业化发电 [10][13] * 瀚海聚能:2025年7月举办MAX901主机建成点亮仪式,目标2025年实现非发电业务,2030年底建造50兆瓦聚变示范电站 [15] * 中科大孙玄团队:Shena Nova-1小型化装置从安装到放电仅用两个月,成本低结构简单,计划2035年建成200兆瓦聚变电站,成本约10亿人民币 [17] * 诺瓦聚变:目标成为中国第一座商业核聚变电站基础,计划2035年前实现50兆瓦输出 [18] * 产业链公司参与:旭光电子与瀚海聚能签署战略协议,国光电器为托卡马克装置配套关键设备,英杰电气产品应用于多个核聚变项目 [19] * 上游材料与部件:西部超导、永鼎等提供超导带材,联创光电提供偏滤器 [21] 其他重要内容 * FRC装置对大脉冲电源系统依赖度高,电源系统占比超过50%,甚至达到60% [12] * 成都市经信局明确核聚变产业对接,将规模超1,000亿元未来产业基金,发布100项场景需求清单,将瀚海MAX901项目列入先进能源 [15] * 托卡马克装置有超过70年研发历史,全球已建成200多套,商用化概率较高;FRC技术风险较高,主要由私人企业推进 [20]
聚焦FRC技术潜力与机遇 | 投研报告
中国能源网· 2025-10-24 11:09
全球核聚变产业态势 - 2025年全球核聚变领域呈现政策、技术与资本协同推进态势 [2] - 海外方面,德国、英国等在等离子体持续时间、商业化氚生产等技术上取得突破,多国推出投资计划与融资以加速商业化 [2] - 国内方面,“中国环流三号”等装置技术突破不断,超百亿融资创下纪录 [2] - 政策上,海外从技术竞争转向产业化布局,国内形成“国家定方向、地方抓落实”模式,全链条支持技术落地 [2] - 全球投资规模爆发,私人资本主导,美国、欧洲为核心投资区域,中国正加速追赶 [2] FRC技术路径优势 - FRC(场反向位形)作为磁约束核聚变新兴路径,在原理上是无环形场线圈的简单磁约束系统,直线型结构形成自封闭磁场约束等离子体 [2] - 相比传统托卡马克技术,FRC优势显著:摆脱外部加热源依赖,抑制宏观不稳定性,能量效率高,其聚变功率输出为托卡马克的100-1000倍 [2] - FRC工程化实现更简单,建造成本仅为托卡马克的1/5至1/10 [2] - 电源系统是FRC的核心支撑,需匹配脉冲式放电特性,成本较高 [2] - 多家企业规划了发电及核医疗等非发电领域的落地时间,展现多元应用潜力 [2] 全球FRC产业生态与企业进展 - 海外标杆企业TAE Technologies通过技术简化降低系统成本,累计融资13.5亿美元,并规划推进原型堆与电站落地 [1][3] - 海外企业Helion已建成Trenta装置,正在建设Polaris装置,计划于2028年向微软供电,累计融资超过10亿美元 [1][3] - 国内先锋企业瀚海聚能已建成HHMAX-901装置,聚焦于发电与非发电领域的商业化 [1][3] - 国内企业星能玄光实现Xeonova-1装置快速落地,计划于2035年建设大型电站 [1][3] - 另有诺瓦聚变及高校相关装置共同推动FRC技术研究与应用 [1][3] 投资关注领域 - 建议关注核聚变核心部件供应商,包括国光电气(688776.SH)、旭光电子(600353.SH)、国力股份(688103.SH) [3] - 建议关注电源领域相关企业,包括新风光(688663.SH)、英杰电气(300820.SZ)、爱科赛博(688719.SH) [3] - 建议关注电容类企业,如王子新材(002735.SZ)、久信科技等 [3]