>> 國投證券-環(huán)保及公用事業(yè)行業(yè)可控核聚變系列報告(一):未來能源,聚變已至-260320
| 上傳日期: |
2026/3/20 |
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| 1843KB |
| 格式: |
pdf 共26頁 |
來源: |
國投證券 |
| 評級: |
領(lǐng)先大市 |
作者: |
汪磊,盧璇 |
| 行業(yè)名稱: |
環(huán)保 |
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核聚變是人類能源終極解決方案之一,當(dāng)前正處于工程化驗(yàn)證階段。 核聚變由于資源無限性、能量密度大、高安全性和清潔性,被視為人類能源的終極解決方案之一。聚變反應(yīng)的條件極為苛刻,需要滿足溫度、密度、約束時間三重積的勞遜條件才能夠使得聚變系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)能量輸出。若以能量平衡、氚自持、可利用率、耐輻照能力四個指標(biāo)作為評估核聚變反應(yīng)堆的商用指標(biāo),人類正處于實(shí)驗(yàn)堆向商業(yè)堆轉(zhuǎn)換階段,技術(shù)路徑尚未實(shí)現(xiàn)閉環(huán)驗(yàn)證。 從實(shí)現(xiàn)聚變條件的反應(yīng)看,氘氚(D-T)反應(yīng)是目前地球上最易實(shí)現(xiàn)聚變條件的反應(yīng),也是世界各國研究大規(guī)模聚變的首選。從約束方式看,當(dāng)前全球范圍內(nèi)的聚變研究主要集中在磁約束聚變和慣性約束聚變兩種技術(shù)路徑上。其中磁約束被認(rèn)為是目前最有希望實(shí)現(xiàn)大規(guī)模受控核聚變反應(yīng)的一種約束方式。ITER是當(dāng)前最具代表性的磁約束托卡馬克裝置,也是世界上規(guī)模最大的實(shí)驗(yàn)性托卡馬克聚變反應(yīng)堆。除此之外,慣性約束路徑下的激光慣性約束和Z箍縮近年來也獲得重要進(jìn)展,我國大力發(fā)展的Z箍縮聚變裂變混合堆(Z-FFR)完成多項(xiàng)重要技術(shù)突破,有望在全球率先實(shí)現(xiàn)QENG>1。 國內(nèi)外核聚變產(chǎn)業(yè)融資活躍,各技術(shù)路線并行推進(jìn)。 國際方面,根據(jù)FIA發(fā)布《2025年全球聚變產(chǎn)業(yè)報告》,截至2025年,聚變產(chǎn)業(yè)累計融資總額達(dá)97.66億美元,其中私人資本投入89.71億美元,公共資本投入7.95億美元。2024至2025年度新增融資26.44億美元,較初期水平增長五倍。78%的企業(yè)預(yù)計將在2030-2035年間實(shí)現(xiàn)首座商業(yè)示范電廠投運(yùn),2040年之前實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)已成為業(yè)界主流預(yù)期。國內(nèi)呈國家隊(duì)和民企雙輪驅(qū)動格局,國家隊(duì)以中國科學(xué)院合肥物質(zhì)院等離子體物理研究所和中核集團(tuán)核工業(yè)西南物理研究院為主,目標(biāo)是建造大型“人造太陽”,民企則聚焦開發(fā)小型、模塊化的聚變反應(yīng)堆,提供更低成本、更高效率的清潔能源。2025年7月,中國聚變能源有限公司在上海正式掛牌成立,被視為中國“人造太陽”商業(yè)化進(jìn)程的關(guān)鍵里程碑;2026年政府工作報告中指出,要“培育發(fā)展未來能源、量子科技、具身智能、腦機(jī)接口、6G等未來產(chǎn)業(yè)”。根據(jù)工信部等七部門2024年發(fā)布的《關(guān)于推動未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實(shí)施意見》,“未來能源”的重點(diǎn)領(lǐng)域包含“核能、核聚變”等重點(diǎn)領(lǐng)域,可控核聚變被寫入政府工作報告,有望啟動新一輪國家科技重大專項(xiàng)。我們認(rèn)為,可控核聚變行業(yè)當(dāng)前進(jìn)入了從政策頂層設(shè)計到產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同,從技術(shù)路線共識到資本合力涌入的產(chǎn)業(yè)化多點(diǎn)突破的加速期。 從ITER看托卡馬克裝置,磁體系統(tǒng)和包層材料占比最大。 托卡馬克作為當(dāng)前全球范圍內(nèi)發(fā)展最成熟、規(guī)模最大的可控核聚變路線,在多個領(lǐng)域完成了技術(shù)驗(yàn)證到工程化落地過程。根據(jù)ITER各環(huán)節(jié)價值量拆分,磁體系統(tǒng)、內(nèi)部容器件、真空室等環(huán)節(jié)占比超50%。其中磁體系統(tǒng)是托卡馬克實(shí)現(xiàn)等離子體磁約束的核心部件,正經(jīng)歷低溫超導(dǎo)向高溫超導(dǎo)演變過程,是建設(shè)更緊湊托卡馬克裝置,降低建造成本的重要路徑;包層系統(tǒng)是等離子體直接反應(yīng)的場所,面向等離子體材料(PFMs)的選擇決定了反應(yīng)的穩(wěn)定性和有效性,鎢基材料被認(rèn)為是未來托卡馬克最有希望的PFMs。我國承擔(dān)了ITER約9%的采購包研制任務(wù),覆蓋較正場線圈制造、托卡馬克核心安裝、磁體變流器電源系統(tǒng)等關(guān)鍵系統(tǒng)研制等多方面,具備領(lǐng)先優(yōu)勢。 投資建議: 我們認(rèn)為可控核聚變領(lǐng)域當(dāng)前正處于技術(shù)驗(yàn)證向工程化落地的關(guān)鍵階段,短期應(yīng)聚焦在材料、設(shè)備制造獲得大科學(xué)裝置驗(yàn)證或訂單的企業(yè),中期聚焦工程化能力,長期關(guān)注運(yùn)營。(1)磁體系統(tǒng)環(huán)節(jié)建議關(guān)注:超導(dǎo)材料【西部超導(dǎo)】【上海超導(dǎo)】(未上市)【永鼎股份】;磁體系統(tǒng)組裝【聯(lián)創(chuàng)光電】;(2)包層系統(tǒng)和偏濾器均以鎢基材料為未來主要技術(shù)路線,建議關(guān)注材料廠商【國光電氣】【久立特材】;鎢銅偏濾器核心廠商【安泰科技】,特種合金結(jié)構(gòu)件廠商【應(yīng)流股份】;關(guān)鍵部件制造商【浙富控股】【合康新能】【西子潔能】【今創(chuàng)集團(tuán)】【江蘇神通】等;(3)真空室加工制造環(huán)節(jié)關(guān)注具備制造經(jīng)驗(yàn),技術(shù)領(lǐng)先的企業(yè)【合鍛智能】;氦檢漏關(guān)注【皖儀科技】;(4)冷卻系統(tǒng)環(huán)節(jié)建議關(guān)注【中泰股份】【杭氧股份】【雪人集團(tuán)】【錫裝股份】等;(5)綜合設(shè)備商關(guān)注【上海電氣】【東方電氣】;(6)下游運(yùn)營商建議關(guān)注【中國核電】【中國廣核】。 風(fēng)險提示:技術(shù)研發(fā)不及預(yù)期風(fēng)險、核心企業(yè)業(yè)績兌現(xiàn)的時滯性風(fēng)險、政策推進(jìn)不及預(yù)期風(fēng)險、可控核聚變項(xiàng)目建設(shè)、招標(biāo)不及預(yù)期風(fēng)險。
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