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可控核聚变专题:磁体材料更迭驱动托卡马克性能提升
2025-08-11 22:06

行业与公司概述 - 行业聚焦可控核聚变领域,磁约束技术路线(尤其是托卡马克装置)为当前主流,国内外项目推进超预期[1][2] - 高温超导材料(如REBCO)是未来核心趋势,其磁场强度可达12特斯拉(低温材料仅3-6特斯拉),推动设备小型化与性能提升[12][14] - 磁体材料占托卡马克装置成本28%(低温超导)至46%(高温超导),是核心投资环节[7][15] 核心技术与路线 - 技术路线对比: - 磁约束方案(托卡马克、仿星器)因工程可行性高成为首选,引力约束(不可行)和惯性约束(难持续)被淘汰[8] - 托卡马克最成熟(ITER、BEST等项目采用),FRC路线适合分布式发电[4][6] - 装置差异: - 托卡马克通过TF/CS/PF/CC线圈控制等离子体(如ITER含18个TF线圈)[10][11] - 仿星器(如德国W7-X)采用螺旋磁场,磁镜(如美国WHAM)结构不同[9] 关键材料与市场 - 超导材料演进: - 低温超导(铌钛/铌三锡)需液氦环境,高温超导(REBCO/BSCCO)可在液氮下运行,成本更低且磁场更强[13][14] - 高温超导带材中,第二代(镀膜工艺)比第一代(银占比70%)更具成本优势[13] - 市场需求: - 高温超导材料需求量预计从2024年3亿元增至2030年49亿元(CAGR 60%)[3][15] - 核聚变磁体占高温超导应用50%,超导磁控单晶炉等占其余份额[14] 国内外动态与公司 - 国内进展: - 汉海聚能点火、上海中国聚变能成立、诺尔聚变融资到位,合肥/上海招标在即[2][5] - 重点关注高温超导带材公司:上海超导、永鼎股份、金达;磁体公司联创光电[1][7][17] - 国际项目: - 美国Helen项目计划2030年向微软售电,Spark项目磁场强度达12特斯拉[1][12] - 国外企业ASD、FFG、古河电工主导低温超导电缆,上海超级电缆(扩产快)为国内代表[16][17] 潜在风险与关注点 - 技术瓶颈:高温超导材料规模化生产与成本控制仍需突破[13] - 后续催化剂:国内招标进度(如成都揭牌、合肥主机招标)、国外项目点火时间[5][6] 注:数据与观点均引自原文,未作主观推断。