偏滤器-连接可控核聚变和商业发电的桥梁 20251103 摘要 第四代核反应堆利用快中子辐照铀 238 废料生成钚 239，聚变堆则以氘 为燃料，被视为解决长期能源问题的方案。国内发展路线包括中科院的 合肥方案（EAST、BESIII、CFETR）和中核集团的环流系列，目标均 在本世纪中叶建成商用聚变堆。 面向等离子体部件（PFCs）是聚变堆核心，负责能量转换和氚增殖。包 层是重要组成部分，通过一、二回路系统加热水产生蒸汽发电，并需增 殖氚以确保持续供应。偏滤器则用于导出聚变反应副产物氦，承受极高 热负荷。 国际上主要有惯性约束、磁约束和磁惯性约束三种可控核聚变方式。氘 氚反应因所需温度较低（1 亿度）而常见。氚的增殖通过中子轰击锂-6 实现，并利用中子倍增剂（如铍）提高效率。高能中子还可将铀-238 转 化为钚-239。 聚变裂变混合堆的包层分为屏蔽包层和增值包层，分别用于屏蔽辐射和 增殖氚。增值包层包含锂、铍等功能性颗粒，高能中子辐照可将铀-238 转化为钚-239，对核电生产至关重要。偏滤器利用磁场偏转高能氦，其 材料选择对承受高热负荷至关重要。 Q&A 可控核聚变的背景和我国核能的发展战略是什么？ 我 ...

公司战略与活动 - 公司作为承办方在国际聚变能大会氚技术研讨会上全面展示其在聚变能源领域从关键技术攻坚到产业化推进的战略布局 [1] - 公司董事长表示在政策支持、人工智能赋能及产业智慧汇聚下，有信心突破关键技术瓶颈并提升研发与生产效率 [1] 公司技术积累与核心能力 - 公司拥有超过六十年的微波器件研发与制造经验 [1] - 在电真空器件方面突破了宽频带、大功率、小型化、高效率行波管的设计与制造壁垒，并掌握了磁控管、开关管等核心工艺，实现相关产品的自主研发与国产化 [1] 公司产品与成果展示 - 公司首次展出Z箍缩聚变——裂变混合堆模型 [1] - 公司集中呈现了一系列最新关键成果，包括阀门、循环泵、氦气风机、偏滤器、热氦检漏设备等核心产品，展现了在聚变装置工程化与关键子系统解决方案方面的技术实力 [1]

行业投资评级 - 行业评级为超配，前次评级亦为超配，评级变动为维持 [6] 核心观点 - 核聚变兼具能量密度高、燃料供应充足、零排放及安全性高等优势，有望成为人类文明终极能源 [1][15][20] - 政策与资本大力支持推动产业科研进程提速，AI技术在挖掘等离子体运动规律、优化反应条件等方面提供有力支撑，加速商业化进程 [1][38] - 全球示范堆电厂如中国CFETR、欧盟EU-DEMO等计划于2035年至2040年开始建设，2050年投入运营，约84%的受访公司认为核聚变供电有望在2040年前实现 [1][36] - 技术路线以托卡马克为主流，其工程可行性及稳定性佳，中科院EAST装置于2025年1月实现1亿摄氏度下1000秒高质量燃烧 [2][56][57] - 托卡马克装置中磁体、真空室等部件占据主要成本，高温超导材料如REBCO的应用有望提升聚变反应率并推动装置小型化 [3][73][80][92] - 投资建议关注超导磁体、真空室、偏滤器等核心部件相关公司 [4] 技术路线分析 - 核聚变主要分为磁约束、惯性约束及引力约束，磁约束中的托卡马克路径技术最成熟且应用最广泛 [2][46][47] - 惯性约束如Z-箍缩能量转换效率达15%，具备小型化及成本优势，但商业化仍需优化 [58][60][68] - 托卡马克通过环向场线圈、极向场线圈等实现等离子体约束，超导磁体系统是核心，ITER装置中磁体成本占比28% [3][50][73][81] 成本结构与部件 - 以ITER为例，托卡马克成本构成中磁体系统占28%、真空室及内构件占25%，高温超导DEMO堆中磁体占比降至12% [3][73][74] - 真空室为反应提供高真空环境，偏滤器清除杂质并采用钨等高耐热材料，包层系统第一壁需应对中子辐照及热负荷 [102][104][106][109] - 高温超导材料如REBCO临界温度高，可减少冷却成本，在核聚变应用中占比达38% [91][92][99][100] 产业发展与规划 - 国内以国家队主导科研，商业化公司负责项目落地，BEST、CFETR、星火一号等装置建设节奏明确 [1][31] - 美国、日本、英国等加大政策与资金支持，如英国追加25亿英镑资助STEP电厂，AI技术助力等离子体控制预测达毫秒级 [36][38][39] - 能量增益因子Q值需大于30才具备商业化潜力，目前NIF实验Q值达1.53，JT-60U实现1.25 [26][27]

公司业务与使命 - 公司肩负从实验室技术迈向产业化能源解决方案的重要使命 [1] - 公司在真空技术领域拥有六十余年深厚积累 [1] - 公司主业为微波器件和核工业设备 [1] 核工业领域技术实力与产品 - 公司已实现核工业多项核心设备与零部件的国产化并进入批量化生产交付阶段 [1] - 公司产品包括ITER配套设备、核工业专用泵及阀门 [1] - 公司生产的偏滤器和包层系统是ITER项目的关键部件 [1] - 公司研制的偏滤器已应用于新一代人造太阳HL-3等托卡马克装置 [1] - 公司制造的屏蔽模块热氦检漏设备是全球首台满足ITER要求的包层部件大型真空高温氦检漏设备 [2] - 公司参与新的钨第一壁研制并进入样件生产阶段 [2] - 公司已完成DN40等多款核工业阀门研制及批产并实现批量供货 [2] - 公司生产的核工业领域全金属抽空增压泵已进入小批量试制阶段 [3] 公司核工业板块业绩增长 - 公司核工业板块收入从2018年0.19亿元增长至2023年3.73亿元 [3] - 核工业板块5年复合增长率达81% [3] 行业发展趋势与政策支持 - 2025年10月世界聚变能源部长级会议及国际原子能机构聚变能大会在成都举行 [1] - 我国可控核聚变产业发展呈现加速态势 [3] - HL-3装置实现1.17亿度原子核温度和1.6亿度电子温度的"双亿度"目标 [3] - EAST装置在合肥首次实现上亿度1066.76秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行 [3] - 中核集团牵头组建中国聚变能源有限公司 重点布局大科学实验、聚变堆材料研制等领域 [3] - BEST项目主机关键部位底座进入总装阶段 标志中国聚变产业迈入工程建设和产业孵化并行新阶段 [3] - BEST项目发布偏滤器靶板等采购项目 招标金额合计约2亿元 [3] - 上海发布新政策明确布局可控核聚变 [4] - 可控核聚变行业具备长期发展潜力 核心部件大规模招投标有望陆续启动 [4]

技术突破与意义 - 中核集团核工业西南物理研究院在磁约束核聚变能量导出关键技术领域取得重要进展 自主设计并建成了用于聚变能量导出研究的工程性液态金属和氦气工质热工研究台架并已全面投入运行[1] - 该成果标志着我国构建起覆盖聚变堆全工况 具备国际领先水平的液态金属与氦冷技术研究体系 为未来聚变堆的工程化应用奠定了关键实验基础[1] - 能量导出热工实验台架的全面建成显著提升了我国在液态包层和氦冷系统领域的工程验证能力与技术储备 表明我国已系统掌握包括主风机 高效换热器等在内的氦冷系统设计 制造与集成核心技术[2] 行业背景与前景 - 核聚变能被视为人类未来的理想能源 如何高效 安全地将聚变反应产生的高能量导出并转化为电能是关键技术挑战之一 包层是聚变堆实现该功能的核心部件[1] - 近期国内外可控核聚变领域取得多项实质性进展 可控核聚变产业化有加速迹象 有望提前实现产业化应用 设备端有望充分受益[2] - 该进展将有力支撑我国聚变实验堆的后续建设 推动ITER计划顺利实施 为人类最终实现聚变能源梦想奠定坚实的工程与技术基础[2] 相关公司受益情况 - 国光电气能够生产ITER项目的关键部件主要包括偏滤器和包层系统 有望受益于我国重点发展可控核聚变的大趋势[3] - 杭氧股份布局可控核聚变在内的战略新兴产业 能够为聚变堆的建设提供高质量的低温设备[3]

核心观点 - 核聚变产业正加速落地，全球资本与国家战略层面竞相投入，技术突破与工程化进程超预期，为产业链带来明确投资机遇 [2][4][6] - AI数据中心爆发式增长带来的巨大、稳定电力需求，正成为推动核电（包括SMR与聚变）发展的强力引擎，促使行业价值重估 [11][12] - 从SMR到核聚变，技术落地确定性强，部分标的已实现显著涨幅，投资机会围绕“技术突破+订单落地”展开 [2][6][14] 全球竞速：国家战略层面的能源博弈 - 美国将核聚变升级为“国家安全优先事项”，要求2028年底前开工示范聚变电站 [4] - 中国在投入上领先，2023年以来对核聚变投入至少65亿美元，仅中国聚变能源公司就获21亿美元注资，是美国能源部2026年聚变预算（7.45亿美元）的3倍 [4] - 中国在关键材料领域占据主导地位，生产全球近80%的钨、67%的钒，美国94%的钇依赖从中国进口，核聚变商业化必需的锂-6全球仅中国和俄罗斯能生产 [4] - 德国计划在2029年前投入超20亿欧元，以抢建全球首座核聚变发电站 [5] 技术突破：工程化进程超预期 - 全球聚变行业总投资额从2021年的19亿美元飙升至2025年的97亿美元，四年增长超五倍 [6] - 45家受访聚变公司中，有35家预计在2030-2035年间运营具有净能量增益的商业示范电站 [6] - 中国技术进展扎实，“东方超环”实现1亿摄氏度等离子体稳态运行1066秒，大型实验装置BEST进入组装阶段，并有明确的“三步走”商用计划 [6] - 海外科技巨头直接押注，Helion承诺2028年发电并为微软供电，CFS与谷歌签约计划在2030年代初供电200兆瓦 [6] - SMR领域技术落地迅速，NuScale首个项目2027年投产，OKLO、NNE完成关键验证 [6] 产业链机遇：核心环节率先受益 - 超导磁体是聚变装置“心脏”，未来商用堆高温超导成本占比可能达46%，西部超导低温超导产品市占率超70%，联创光电是高温超导领域先锋 [7] - 真空室制造精度要求高，合锻智能已中标BEST装置真空室项目，国光电气参与ITER供货 [7] - 偏滤器使用高熔点钨材，安泰科技的钨铜组件对标ITER标准，中钨高新掌握核心原材料 [7] - 配套设备环节，东方电气、哈尔滨电气作为传统核电配套主力，技术积累可直接复用 [10] - 建设运营环节，中国核电拥有丰富核安全管理经验，中国核建是核工程建设主力军 [10] AI数据中心带动全球核电蓬勃发展 - 2025年全球AI数据中心耗电量预计突破4500亿千瓦时，相当于挪威全年用电量的3倍，核电因其零碳、稳定特性成为科技巨头首选能源 [12] - 谷歌与CFS签约的200兆瓦聚变电力将优先供应其德州AI超算中心，满足该中心70%用电需求 [12] - 微软计划使用Helion提供的50兆瓦核电支撑Azure云平台AI训练，预计减少数据中心38%碳排放 [12] - 2025年上半年，中国AI数据中心新增核电采购量同比激增120%，带动中广核矿业核燃料订单增长65%，东方电气核电发电机组出货量同比提升42% [12] - 一座百万千瓦级核电站每年可满足超120万个年均耗电8000度的AI训练服务器的供电需求 [12] 从概念到订单的价值重估 - 部分标的涨幅显著，SMR龙头NuScale Power年内涨超120%，中广核矿业涨62%，印证了技术落地确定性带来的价值重估 [2][14] - 未来投资机会将继续围绕“技术突破+订单落地”展开 [14]

公司业务参与 - 公司是聚变产业联盟会员单位 [1] - 公司为BEST项目用真空室、屏蔽包层、偏滤器、第一壁等关键部件进行了材料研发和产品提供 [1]

公司业务与产品 - 公司是聚变产业联盟会员单位 [1] - 公司为BEST项目用真空室、屏蔽包层、偏滤器、第一壁等关键部件进行了材料研发和产品提供 [1]

公司业务与产品 - 公司是聚变产业联盟会员单位 [1] - 公司为BEST项目用真空室、屏蔽包层、偏滤器、第一壁等关键部件进行了材料研发和产品提供 [1]

行业与公司 * 可控核聚变行业与模块电源行业、军贸行业 [1] 核心观点与论据 可控核聚变产业化加速 * BEST项目杜瓦底座于10月1日成功安装至主装置，标志着项目进入新阶段，预计下半年将加速招标电源和超导材料等关键部件 [2][3] * 国内除BEST项目外，中核集团的中国聚变能源公司也值得关注，预计明年将有更多招标活动，影响2026年及以后的市场 [1][4] * 可控核聚变产业链核心在于五大结构部件：真空室、偏滤器、包层冷屏、磁体和杜瓦，其中磁体系统价值量占比约28% [5][7] * 电源系统（加热电源和磁控电源）价值量占比约8%，是下一阶段招标的重点方向之一 [8] * 上游材料涉及低温超导线材、高温超导带材、钨材料和碳化硅复合材料，代表性公司包括金达股份（上海超导）、永鼎股份（东部超导）、西部超导等 [9] * 西部超导主要供应低温超导线材，在BEST项目2025年招标中预计价值量约5亿元，并在B系氧化物和二硼化镁高温超导路线上有优势 [10][11] 模块电源行业高景气 * 模块电源行业受益于防务需求恢复和AI应用增长，预计到2028年军用市场总量将达590亿元人民币，2025年市场规模有望突破100亿元，2028年突破150亿元 [1][13] * AI服务器功耗显著提升（如英伟达芯片从H系列700瓦提升至GB200系列2700瓦），推动对高性能、高密度、高可靠性供配系统的需求 [14][16] * AI服务器机柜功耗从6.5千瓦增至14.3千瓦，加速模块化和集成化电源应用，并提升单价与整体市场规模 [14][16] * 全球AI相关供配设备市场2025年预计达74亿美元，2027年将增长至325亿美元，复合增速超过100% [17] 全球军贸需求与中国机遇 * 全球军贸需求增加源于安全局势动荡（如俄乌冲突、巴以冲突），中国武器装备因表现超出预期，市场份额有望提升 [22] * 中国武器装备实现高端化、自主化，且欧洲产能受限优先满足自身需求，为中国提供更多市场机会 [23] * 军贸过程中主机厂环节因价格提升而毛利率显著提高，是最核心受益环节，应关注飞机（中航沈飞、西飞、成飞）、导弹（洪都航空）、雷达（国睿科技）等方向 [24][25] * 中国战机型号从仿制走向自主研发，如歼10、骁龙已实现出口，歼35因性价比和国产化具备未来出口潜力 [19][24] 其他重要内容 2025年投资展望与选股思路 * 2025年作为"十四五"收官之年，"一年补三年欠账"的逻辑有效，应关注原材料及元器件订单变化 [26] * 选股思路应关注补欠账（如导弹领域的航天电器、菲利华）和产品力提升（如中航光电、中航高科），以及结构调整与个股反转机会 [26] 产业链公司角色 * 中游设备领域，联创光电使用上海超导的高温超导带材制造高温超导磁体，合锻智能和上海电气在真空室制造方面有贡献 [9] * 国光电器和安泰科技在真空室内构件如包层材料、偏滤器等领域具有优势 [9] * 下游主要为科研院所（中科院、西南物理研究院）及民营企业（新奥能源、能量起点）进行研发 [6][9]