磁体系统

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可控核聚变展望:进入关键导入期
太平洋证券· 2025-06-18 23:18
报告行业投资评级 未提及 报告的核心观点 - 可控核聚变开启能源革命新征程,是人类终极能源解决方案,具备能源丰富、零排放、安全性高等优势,是实现“双碳”目标的战略选择 [4] - 多技术路线并行突破,磁约束与惯性约束成主流,两类技术均进入工程验证阶段,共同推动聚变能从实验室走向工程化 [4] - 产业链协同发展,材料与设备成攻关核心,上游超导材料、耐辐照钨合金突破技术壁垒,中游设备进入供应链,下游推进示范项目 [4] - 政策与资本双重助力,商业化进程加速,我国“十四五”规划明确支持,国际力量加大投入,全球私营企业融资超62亿美元 [4] 根据相关目录分别进行总结 多技术路线:磁约束与惯性约束为主流 - 聚变基本原理是轻原子核在超1亿℃高温高压下聚合成较重原子核并释放巨大能量,选择氘 - 氚聚变因反应截面大、点火温度相对低、燃料获取便捷、能量密度高 [7] - 全球聚变研究主要集中在磁约束聚变和惯性约束聚变,磁约束聚变装置有托卡马克、仿星器、磁镜三种类型,惯性约束聚变主要方式是激光和Z箍缩 [11] - 托卡马克利用环形磁场和极向磁场约束高温等离子体,优点是磁场约束效率高、易实现高温等离子体、技术成熟度高,缺点是依赖等离子体电流维持磁场、易引发磁流体不稳定性、结构复杂、运行成本高 [14] - 仿星器通过三维螺旋形外部磁场线圈约束等离子体,优势是无等离子体电流、避免破裂风险、适合稳态运行、磁场结构自然稳定、对材料要求较低,缺点是磁场设计复杂、建造成本高、约束时间短 [19] - Z箍缩惯性约束聚变通过高功率驱动器轰击微型燃料靶丸,利用靶丸物质消融反冲产生的惯性压力压缩燃料,优势是有小型化潜力、无需稳态约束、可模拟核武器物理,缺点是驱动器效率低、靶丸制备苛刻、辐照不均匀性导致压缩效率下降、能量输出断续、依赖高效能量转换与储能系统 [24] - 各国资本开支是投资预判的前瞻性指标,美国、欧洲等海外地区已通过私营企业融资与政府项目加速推进,中国未来五年将进入投资密集期,中核集团未来五年将投入超500亿元用于可控核聚变关键技术攻关与实验堆建设 [29] - 重点公司进展情况各有不同,如CFS预计2035年发电,Helion Energy目标2028年并网发电等 [32] - 国内主要聚变项目融资情况不同,部分项目有政府主导,部分项目获企业或资本融资 [34] - 国内外主要聚变项目各时间节点不同,从Q值验证到厂房建成平均需10 - 15年,中国因技术追赶和政策支持显著缩短至3 - 5年,总体建设时间普遍超过20年,中国“星火”项目通过混合堆技术将时间压缩至12年 [36][37] - 示范堆阶段投资回收期约15年,IRR为8 - 12%;商用堆阶段回收期可缩短至10年以内,IRR提升至15% +,美国Helion等私营企业远期IRR可能突破20% [37] - 商业化挑战包括材料耐久性、成本控制和国际竞争格局等问题,中国在高温超导、紧凑型托卡马克领域领先,美国私营企业主导技术创新,欧洲依赖ITER项目 [38] 产业链协同发展:材料与设备攻关 - 以ITER、CFETR为例,核心设备可分为超导磁体系统、真空室与第一壁、偏滤器与包层、加热与诊断系统四部分,各部分有不同的核心材料和成本占比 [42][44] - 产业链上游包含超导材料和耐辐照材料,中游包含磁体系统、真空与冷却系统、加热与诊断系统,下游由中核集团、中科院系进行总工程承包 [45] - 西部超导是中国唯一实现低温超导线材商业化量产的企业,具备全流程生产能力,产品覆盖多领域,但面临技术瓶颈、国际竞争、成本控制和资本支出等挑战 [49][50] - 联创光电是国内光电及高端装备领域的龙头企业,在高温超导等领域形成技术壁垒,参与“星火一号”项目 [52] - 永鼎股份是国内光通信与超导材料领域的龙头企业,聚焦第二代高温超导带材研发与生产,技术突破使超导带材性能提升、成本降低,产能扩张并参与多个项目 [54][57] - 精达股份是全球特种电磁线领域龙头企业,通过参股布局可控核聚变领域,高温超导技术领先,但面临技术瓶颈和成本控制等挑战 [58][61] - 安泰科技是先进金属材料领域的龙头企业,聚焦核聚变装置核心部件制造,技术优势明显,但需提升部件耐辐照寿命和应对项目进度问题 [62][63] - 国光电气是国内真空及微波应用产品领域的核心企业,在核聚变真空系统与微波器件领域技术领先,有产能扩张规划 [64][65] - 合锻智能是国内高端成形装备制造领域的龙头企业,依托精密制造能力切入聚变堆核心部件制造环节,技术优势显著,占据技术高地 [66][67] - 爱科赛博是产品根基好、拓展能力强的国产电源龙头,攻克超导电源难题,参与多项国内外重大核聚变项目,但面临项目要求严苛和风险挑战 [69][71] 政策与资本助力:未来延伸空间可期 - 聚变能源开发面临多重挑战,预计2030 - 2050年进入示范堆验证阶段,跨越4个节点后还面临经济竞争力差的困境 [74] - 国家顶层设计将可控核聚变列为前沿技术和战略储备能源,核能“三步走”战略深化,明确发展时间表 [77] - 国家通过科研专项与财政投入支持可控核聚变研究,如国家磁约束核聚变能发展研究专项、“十三五”国家重大科技基础设施、中核集团专项规划等 [79] - 社会资本引导方面,中国聚变能源有限公司(筹)获增资,地方政府配套设立聚变产业园,上海助力核电装机目标 [82] - 国家级创新联合体、国际合作机制和企业技术联盟协同攻关,推动技术转化和国产化 [88][89] - 核心技术专项突破,支持材料与设备国产化,推进装置建设里程碑,如BEST紧凑型托卡马克和星火一号混合堆 [92][93] 产业链受益标的:重视有长期成长空间的方向 - 产业链受益标的分为上游核心材料与关键部件、中游核心设备与系统集成、下游工程应用与商业化三个方向,相关公司分别有精达股份、永鼎股份等,爱科赛博、联创光电等,中国核电等 [96][97][98]
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]
策略聚焦|再次高低切换
中信证券研究· 2025-04-27 16:00
中美贸易谈判 - 在彻底取消所有对华单边关税措施前,中美贸易谈判可能进展有限 [1][2] - 特朗普针对关税问题表态持续反复,试图利用关税武器制造谈判筹码,中国商务部要求彻底取消所有对华单边关税措施 [3] - 特朗普未来一年面临债务上限谈判和减税法案通过、中期选举两大约束,目前支持率仍在40%以上,铁杆支持者未动摇 [3] - 46%受访者认为关税由出口国家支付,未来几个月通胀上行和经济数据走弱可能影响特朗普支持率 [3] 国内政策 - 国内政策是托底和应对式的,4月是第一波以试验和预防为特征的政策 [1][4] - 政策表现为定向帮扶受贸易摩擦冲击企业和扩大服务业支持力度,需要摸索过程 [5] - 4月政治局会议提出"大力发展服务消费",帮扶外贸企业,强调新兴支柱产业重要性 [5] - 判断年内第二轮政策可能在年中出现,届时出台更大力度总量型政策的掣肘会减少 [5] 市场表现 - 筹码出清相对彻底且对业绩不敏感的主题阶段性占优 [1][6] - 地产高频数据边际走弱,新房成交面积同比连续4周负增长,一线城市二手房房价连续5周环比下行 [7] - 消费数据与2024年同期相比不算弱,但社零增速和消费者信心指数位于历史低位 [7] - 物价水平偏弱,3月CPI同比-0.1%,核心CPI改善到0.5%,一季度GDP平减指数为-0.77% [7] 科技板块 - 科技板块相对医药和消费更接近情绪冰点,对风偏回升更敏感 [1][8] - 市场整体情绪有所降温但不低位,融资买入额/总成交额8.4%,位于2023年以来67%分位 [9] - 中证1000期权隐含波动率26.8,A股交易损耗指标位于2023年以来83.7%分位 [9] - 计算机、通信、传媒行业融资买入额/成交金额指标远低于医药、纺织服装、农林牧渔和消费者服务 [9] - 消费医药相对科技的超额收益达到阶段性极值,最多跑赢科技达13.5% [10] 投资机会 - 5月关注新技术和产业题材轮动、海外科技映射链修复以及服务业扩内需政策落地 [1][11] - 新技术和产业题材包括多模态AI、MCP+AI Agent、可控核聚变等 [12] - 海外科技映射链修复关注光模块、PCB、服务器等 [12] - 服务业扩内需关注文旅产业链和医疗服务领域 [12] - 中长期三大高确定性趋势:中国科技自主可控、欧洲需求增加、中国与非美市场合作加强 [12]