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未来产业:核聚变关键部件与材料投资机会(附投资逻辑与标的)
材料汇· 2026-02-07 23:18
核聚变技术进展与关键时间节点 - 国际热核聚变实验堆(ITER)于2020年启动重大工程安装,计划于2034年开始氘-氚等离子体实验,2036年进行全磁能长脉冲运行,2039年进入氘-氚运行阶段 [2] - 中国环流三号(HL-3)在2025年5月实现聚变三乘积达到10的20次方量级,标志着中国聚变研究快速挺进燃烧实验阶段 [3] - 东方超环(EAST)在2025年1月首次实现1亿摄氏度、1066秒的长脉冲高约束模等离子体运行,再次刷新世界纪录 [4] - 紧凑型聚变能实验装置(BEST)于2025年5月提前两个月启动工程总装,计划2027年建成,2030年演示发电 [5] - 聚变堆主机关键系统综合研究设施(CRAFT)于2018年开工建设,预计2025年底建成,目标成为国际核聚变领域参数最高、功能最完备的综合性研究及测试平台 [5] 全球核聚变行业融资与市场规模 - 根据聚变工业协会(FIA)报告,2024年全球核聚变行业吸引投资超过71亿美元,其中新资金超过9亿美元,公共资金增长57%至4.26亿美元 [6] - 美国三大核聚变商业公司CFS、TAE、Helion合计融资43亿美元,谷歌和微软计划通过核聚变为其数据中心供电 [6] - 中国聚变新能公司注册资本已达145亿元人民币,星环聚能、能量奇点等公司均获得数亿元融资 [6] - 据Research Nester预计,2025年全球核聚变市场规模为3451亿美元,预计到2037年底将达到6338亿美元,期间年均复合增长率为5.1% [6] 核聚变关键时间节点展望 - 2030年:BEST装置预计实现聚变演示发电 [6] - 2035年左右:中国聚变工程实验堆(CFETR)计划建成 [6] - 2045年左右:中国可控核聚变能应用预计进入示范阶段 [6] - 2050年左右:预计实现聚变商业化发电 [6] 核聚变装置关键部件价值量分析 - 以ITER为例,磁体系统、堆内构件(含偏滤器、包层第一壁等)、真空室等关键部件成本占比分别为28%、17%和8% [7] - 按照单堆建造成本1000亿元人民币计算,上述三个关键部件合计价值量达530亿元人民币 [7] 核聚变关键材料 - 面向等离子体部件是工程制造要求最严苛的部件之一,主要包括第一壁、限制器和偏滤器,其他关键部件包括真空室、磁体线圈和氚工厂 [8] - 钨具有高熔点、高溅射阈值、高热导、低氚滞留等优点,是最有希望的面向等离子体材料 [9] - 铍是具有优异核性能和物理性能的稀有轻金属,可用于中子倍增剂和第一壁 [10] - 超导材料是磁体线圈的主要材料,包括Nb3Sn、NbTi等低温超导材料以及高温超导材料 [11] 全球核聚变装置运行状况 - 截至2025年6月24日,全球在运、在建和规划的聚变装置共168个 [44] - 按装置类型划分,托卡马克占比47%,仿星器占比17%,激光惯性装置占比8% [44] - 按国家划分,美国聚变装置总数49个居首(在运21个、在建7个、规划21个),其次为日本(26个)、中国(14个)、俄罗斯(14个) [44] 中国核聚变发展里程碑 - 中国于2006年正式加入ITER计划,承担了涵盖几乎所有关键部件制造的18个采购包 [51] - 2006年,世界首个全超导托卡马克装置EAST建成 [58] - 2020年,国内规模最大、参数能力最强的新一代“人造太阳”中国环流三号(HL-3)首次放电成功 [58] - 紧凑型聚变能实验装置(BEST)预计2027年建成 [58] 超导材料市场与产业 - 据IMARC Group测算,2024年全球超导材料市场规模为14亿美元,预计2033年将达到45亿美元,2025至2033年年均复合增长率为13.7% [107] - 按产品划分,低温超导材料在2024年市场份额中占比83% [107] - 全球仅有少数几家企业掌握低温超导线生产技术,主要分布在英国、德国、日本和中国 [108] - 西部超导是全球唯一的铌钛锭棒、超导线材、超导磁体全流程生产企业 [108] 相关公司业务进展 - 西部超导2024年实现营收46.12亿元,同比增长10.91%;归母净利润8.01亿元,同比增长6.44% [144] - 2025年第一季度,西部超导实现营收10.74亿元,同比增长35.31%;归母净利润1.70亿元,同比增长53.85% [144] - 西部超导已完成国内核聚变CRAFT项目用超导线材的交付,并开始为BEST聚变项目批量供货 [144] - 公司在高温超导领域侧重MgB2和Bi-2223的研发和产业化,已开始为世界首台10MJ/5MW高温超导储能装置提供MgB2线材 [144]
科技+新能源巨头入核热潮起,核电迎来多元新格局
华福证券· 2026-01-31 20:44
行业投资评级 - 强于大市(维持评级)[6] 报告核心观点 - 科技与新能源巨头跨界入局核电,形成“央企主导、民资赋能、科技加持”的产业新格局,核电设备国产化率已达93.4% [2][3] - 政策持续为民间资本参与核电铺路,从2020年首个案例到2024年民资参股比例提升至10%,再到2026年浙江明确支持民企投向核电 [4] - AI算力需求爆发与“双碳”目标推进,驱动“算力+核能”布局深化,“风光核储一体化”模式将在沿海基地落地 [4] - 小型模块化反应堆(SMR)被视为解决AI能源需求的关键方案,科技巨头正联合SMR及核聚变公司为数据中心定制供能方案,裂变商业化或比聚变更早落地 [5] 行业趋势与格局 - 民间资本入局核电政策持续放宽,阿里、吉利等科技巨头及宁德时代、特斯拉等新能源龙头纷纷跨界参与中国沿海核电项目 [3] - 科技企业多以入股方式布局浙江象山、温州三澳等沿海核电基地,核心目的是锁定稳定能源以支撑其算力需求 [3] - 新能源企业则聚焦配套环节,提供储能解决方案、核心装备制造等服务 [3] - 上海电气等企业助力核电设备国产化率达93.4% [3] - 未来更多企业有望入局,但需依托央企核心架构、聚焦自身优势,遵循核电产业高安全、长周期的发展规律 [4] 关键技术方向 - 小型模块化反应堆(SMR)是解决AI日益增长的能源需求的关键解决方案,获得科技巨头持续关注 [5] - 国内公司景业智能表示,其SMR相关关键技术研发工作正按计划有序推进,技术路线已基本明确,核心研发团队也已初步组建完成 [5] 建议关注的公司及业务 - **景业智能**:拟设立SMR子公司景瀚能动,聚焦AI数据中心供电等场景 [6] - **佳电股份**:产品主氦风机是四代堆-高温气冷堆一回路唯一的动力设备,子公司哈电动装的核主泵产品在核电业务细分行业处于领先地位 [6] - **国光电气**:公司偏滤器和包层系统是ITER(国际热核聚变实验堆)项目的关键部件 [6] - **兰石重装**:业务覆盖核能上游核燃料系统、中游核电站设备、下游乏燃料后处理 [6] - **科新机电**:承制了高温气冷堆核电产品,新燃料运输容器实现替代进口 [6] - **海陆重工**:服务堆型包括三代、四代堆以及热核聚变堆(ITER)等 [6] - **江苏神通**:获得我国新建核电工程已招标核级蝶阀、核级球阀90%以上的订单 [6]
中核集团在核聚变能量导出关键技术领域取得重大突破,核聚变产业化有望提速
选股宝· 2025-10-14 23:20
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]
可控核聚变“掘金”热持续,产业链初具雏形 商业化之路还要走多久?
每日经济新闻· 2025-05-27 21:54
可控核聚变概念板块大涨 - A股可控核聚变概念板块5月26日逆势大涨,5月27日热度不减,板块炒作与核能商业化加速有关 [1] - 可控核聚变一旦实现将提供近乎无限的清洁能源,1升海水提取的氘聚变释放能量相当于300升汽油,全球海水氘储量可供人类使用上百亿年 [1] 技术路径与产业链现状 - 全球聚变研究主要采用磁约束和惯性约束两种路径,磁约束聚变因技术成熟度高被视为最有效途径,代表性项目包括ITER和国际点火装置(NIF) [1] - 国内可控核聚变产业链已初具雏形,上游为原材料企业(西部超导、上海超导、安泰科技等),中游为设备厂商(国光电气、安泰科技等),下游为应用厂商(中国核能电力、中广核)和科研院所 [2][3] 关键企业动态 - 西部超导是国内唯一承担ITER项目超导线材生产的企业,2024年建成高性能超导线材产业化项目,已为CRAFT项目交付产品并开始为BEST项目批量供货 [3] - 国光电气生产的偏滤器和包层系统是ITER项目关键部件 [3] - 东方钽业实现高纯铌箔在核电领域应用的国内零突破,但2024年核聚变业务收入占比不大 [4] 商业化进程展望 - 业内普遍判断可控核聚变商业化将在2030年前后到来,FIA报告显示26/37家公司预计2035年前实现首台机组并网供电,19/35家公司认为2035年前可满足商业化运行条件 [5] - 合肥BEST项目2027年完工,目标成为世界首个紧凑型聚变能实验装置并首次演示聚变能发电 [5] - 聚变新能(安徽)完成A轮融资后注册资本增至145亿元,专注于核聚变商业化转化 [6] 技术挑战 - 商业化需满足劳森判据(等离子体三乘积高于临界值)和聚变增益Q>1(输出能量大于输入能量) [6] - EAST装置2024年1月实现亿度千秒运行,但未提及聚变增益,长期稳态燃烧仍需突破 [6]
可控核聚变深度:终极能源的短期变化与后续展望
2025-05-06 10:27
纪要涉及的行业 可控核聚变行业 纪要提到的核心观点和论据 - **行业进展**:合肥 EAST 项目提前两月启动并首次演示发电能力,ITER 完成核心脉冲超导电磁体系统组件建造,环流 3 号改造等项目启动招标,总投资达数亿元[2] - **产业化进展**:从科学验证转向工程验证,建设和设计招标持续启动,2027 年左右工程可行性实验堆将运行[3][4] - **中国贡献**:核工业西南物理研究院和中科院等离子体物理研究所牵头国家级项目,民营企业实现实验装置快速迭代,合肥创造新的世界纪录[5] - **全球举措**:美国、英国、日本、欧盟等主要经济体发布政策和路线图,推动可控核聚变商业化[1][6] - **发展趋势**:各国科研及工程验证落实,资本市场关注度增加,形成共振效应加速产业化[7][8] - **发展方向**:商业化预计在 2035 年或 2040 年后,此前进行实验堆建设和设备招标,2025 年后技术进步明显[1][9] - **驱动因素**:人工智能提升控制和装置设计能力,二代高温超导材料提升磁场强度并降低成本[3][10] - **海外进度**:2025 年以 CVD 设备为代表的项目进入招标阶段,预计下半年更多项目招标开工[11] - **设备端情况**:设备在总投资中占比高,随着项目招标,设备端将受益于市场规模增长[12] - **市场规模预期**:实验堆建设、新兴技术和海外商业化推动行业提速,扩大市场规模[13] - **2025 年趋势**:被认为是行业重要元年,项目进入建设装备阶段,潜在投资者规模几百亿量级,产业链进入订单兑现阶段[3][16] - **产业链关注环节**:实验堆建设核心环节包括磁体系统、偏滤器等,应关注涉及核心组件制造的企业[17] - **关键节点**:从科学验证迈向工程验证,2027 - 2030 年国内部分项目预计运行,2025 年进入攻坚阶段[18] 其他重要但是可能被忽略的内容 - 截至 2024 年,全球惯性约束聚变堆约 45 座,托卡马克路线装置约 22 座,单座托卡马克装置总投资约 12 亿美元,若采用高温超导技术设备端市场规模可达 148 亿美元[14] - 中石油参股中国巨源新能源,持有 57%股权,宏基资本持有 20%,鼎石资本持有 11.8%[7] - ITER 项目中磁体系统成本占比达 28%,高温超导技术下磁体成本仍占 12%左右[17] - 涉及核心组件与设备制造的公司有联创光电、永鼎股份、银龙股份、金达股份、国光电器和能智能等[17][19]