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磁约束聚变
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可控核聚变系列报告(1):核聚变产业化加速,关注电源系统
招商证券· 2025-06-30 07:49
报告行业投资评级 - 行业评级为推荐(首次),禾望电气投资评级为强烈推荐,爱科赛博、旭光电子、弘讯科技未予评级 [2] 报告的核心观点 - 可控核聚变是理想能源形式,海外和中国均加速产业化,技术路线多元化,电源系统是核心组件,壁垒高,有技术积累的公司将受益,建议关注禾望电气、爱科赛博、旭光电子、弘讯科技 [1][5] 各部分总结 海外核聚变产业化加速,技术路线多元化发展 - 海外核聚变产业化加速,各国政府重视,科技巨头加码投资,可控核聚变即将进入燃烧试验和工程试验攻坚阶段 [9] - 技术路线多元化,包括磁约束、惯性约束、混合约束等,托卡马克是最成熟方案,多个海外项目未来10年有望发电,场反路线受科技巨头青睐,发展加快 [12][14][16] 中国同步加码,“国家队”与民企齐发力 - “国家队”聚焦托卡马克路线,引入多元资本,推动核聚变试验装置建设,EAST和环流3号技术不断突破,BEST项目提前启动总装,中国聚变获增资和战略投资 [18][19] - 民营公司技术路线更多元,包括紧凑型、球形高温超导托卡马克、场反FRC、Z箍缩聚裂变混合堆等,吸引众多资本参与 [21][22] 电源是核聚变重要组成部分,领先企业将受益 - 电源系统是可控核聚变装置的核心组件,价值量占比高,场反路线中成本占比估算可能接近40% [24] - 变配电系统负责引入和分配电能,对动态响应能力要求高 [27] - 磁体电源系统为磁体系统供电,托卡马克采用稳态、脉冲相结合的架构,要求苛刻,场反装置以高压脉冲功率电源为主,技术要求更苛刻 [30][39] - 辅助加热电源系统用于加热等离子体,高温超导趋势下,ICRH和NBI预计成为主流加热方式,加热系统大功率波源属于卡脖子环节 [45][46] - 电源系统壁垒高,需定制化开发,有底层技术实力且有储备的公司有望受益 [55] 相关公司分析 - 禾望电气是电力电子平台型企业,大功率产品技术领先,老、中、青业务均呈现积极态势 [58] - 爱科赛博深耕电力电子领域,构建三大技术平台,形成主要产品体系,在特种电源和电能质量方向获两次“国家科技进步二等奖”,有国内核聚变项目配套案例,大容量电源产品有望在可控核聚变等领域获得突破 [59][61] - 旭光电子大功率电子管技术国内领先、国际先进,兆瓦级超大功率电子管已应用于可控核聚变领域,未来将受益 [65] - 弘讯科技主业包括自动化、数字化、新能源三大类,并购的EEI长期与欧洲多家核物理实验室合作开发特种电源,电源兼具良好的精度和极高的动态特性 [70][74]
可控核聚变行业系列报告之一:产业化进程加速,中国领航开启聚变元年
申万宏源证券· 2025-06-03 13:14
报告行业投资评级 - 看好 [3][4] 报告的核心观点 - 随着技术突破、政策落地和国内招投标加速,核聚变技术工程化与商业化进程有望加快,看好可控核聚变全产业链投资机会,推荐从核聚变总体项目挖掘核心配套标的和关注产业链高壁垒及高价值量环节两条主线,建议关注联创光电、国光电气等相关标的 [3][4] 根据相关目录分别进行总结 可控核聚变:“人造太阳”进展或将突破“永远的”五十年 - 核聚变原理:发展核聚变能关键因素为能量密度高、安全清洁、可持续;氘 - 氚(D - T)反应是主流方案,需满足聚变三乘积条件;核聚变 Q 值是衡量反应能量产出与输入比的关键参数 [14][18][21] - 技术路线:磁约束聚变凭借稳定性和技术基础成熟等优势成主导,惯性约束并行探索;托卡马克是最成熟磁约束聚变装置形式,磁体系统是关键技术支撑 [22][26][29] - 发展现状:可控核聚变研究进入工程化验证阶段,国际聚变界处点火装置试验阶段并向反应堆工程物理实验阶段过渡;多数参与企业认为商业化及供电将在 2031 - 2040 年实现 [31][36][39] - 政策指引:我国形成从国际合作到自主攻关的政策演进路径,基本建立从基础研发到产业应用的政策体系;发达国家将可控核聚变提升到能源战略层面 [41][43][45] 全球聚变格局:ITER 实现国际合作,全球持续加大聚变布局 - ITER 计划:是规模最大、影响深远的国际科研合作项目,目标是建造可自持燃烧的托卡马克核聚变实验堆;我国投入占总额 9.1%,承担多项核心技术研发 [48][51][52] - 全球:公私合作模式加速核聚变进程,各国加大拨款投入;主要参与公司有太阳神能源、英联邦聚变系统公司、TAE 等 [61][63][64] 中国聚变崛起:多种路线并行发展,招标节奏加速 - 科研院所:我国磁约束聚变取得重大进展,科研院所聚焦托卡马克路线;2025 年开启密集招标,大额订单逐步落地 [68][75][83] - 民企:我国核聚变参与民企有能量奇点、新奥集团、星环聚能等,采用多种技术路线并行发展 [87][90][94] 聚变工程建设铸造千亿蓝海市场,关注高壁垒及高价值量环节 - 产业链:上游为原材料,中游为设备及工程建设,下游为核电站运营;ITER 核心组成部分包括磁体系统、真空室等 [101][104] - 市场空间:全球可控核聚变市场规模不断增长,预计 2029 年达 4795 亿美元;2025 - 2035E 装置迎来密集建设期,市场空间约 2035 亿美元 [107][108][110]
广发证券:核聚变项目国内外持续推进 有望超预期
智通财经网· 2025-03-24 06:30
文章核心观点 - 核聚变具备能源潜力丰富等优点,有望成人类未来终极能源,目前技术处实验室阶段,商业化应用待突破,国内外投入增加成竞争重要领域,磁体重要且价值量占比高,建议关注相关公司 [1] 分组1:核聚变的特点与问题 - 核聚变是两轻原子核结合成较重原子核并释放大量能量的过程,具备能源潜力丰富、能量密度高、零排放、燃料获得性高等优点,但面临能量平衡未实现、氚自持未验证、耐辐照材料开发进展慢、经济性不确定等问题 [2] 分组2:核聚变反应的衡量指标 - 实现核聚变点火状态要求等离子体的温度、原子核密度、约束时间三者乘积大于一定值,工程技术可行性要求实验能量增益因子Q>1以获得净聚变能,目前技术仍处实验室阶段,商业化应用待突破 [3] 分组3:国内外核聚变投入情况 - 25年2月中国核电和浙能电力拟增资参股中国聚变能源有限公司,25年1月EAST实现1亿摄氏度1066秒高约束模等离子体运行创世界纪录;海外美国Heilion Energy 25年1月完成4.25亿美元融资,OpenAI创始人Sam Altman投资3.75亿美元,自2013年建成七个原型机,2月宣布计划在华盛顿马拉加建50MW核聚变发电厂,预计2028年发电 [4] 分组4:核聚变技术路线与磁体情况 - 主流核聚变技术研究路径为磁约束聚变和惯性约束聚变,托卡马克是研究最广泛、未来最可能实现可控核聚变的装置;以ITER实验堆阶段为例,磁体系统占比28%是最大成本项,超导材料尤其是高温超导有望成重要组成部分,高温超导材料能提供更强磁场、减小聚变装置尺寸、降低成本,REBCO即第二代高温超导带材有望率先放量,相关公司将受益 [5]