可控核聚变专题二:可控核聚变:国际堆建设及国内招标大年_25页_8mb
报告摘要
可控核聚变:国际堆建设及国内招标大年
核心内容
可控核聚变被视为解决人类能源问题的重要途径之一,其技术实现需要满足劳森判据,并且商业化应用需达到Q值大于30。2025年被定义为可控核聚变的“国内项目招标大年”和“国际堆建设大年”,标志着该领域在全球范围内加速发展。
主要观点
- 我国核聚变产业进展显著:技术突破、企业融资及政策支持方面取得重大进展,产业联盟逐步形成,多家企业加入核聚变领域,推动产业生态发展。
- 国际核聚变研究取得突破:美国、日本、英国、韩国等国家加大投入,推进核聚变商业化进程,CFS公司投资建设全球首座商用核聚变电站ARC,技术与资金支持力度加大。
- 核聚变产业链覆盖广泛:包括上游材料、中游设备制造、下游电站运营,其中磁约束技术是当前主流发展方向,托卡马克装置是其典型代表。
- 投资建议:建议关注深度参与核心项目的设备及材料标的,包括上游材料(如精达股份、西部超导等)和中游设备(如应流股份、国光电气等)。
- 风险提示:包括技术及产业化进展不及预期、核电安全事件影响、测算偏差及关键公司融资进度不及预期等。
国内进展
技术突破与产业联盟
- EAST:实现1056秒长脉冲高参数等离子体运行,首次完成一亿摄氏度1000秒“高质量燃烧”,为聚变能应用迈出关键一步。
- HL-3:启动新实验并应用数字孪生系统,实现高密度、高比压、高自举电流运行,是当前国内设计参数最高、规模最大的核聚变大科学装置。
- 赤霄:建成并投入运行,成为继荷兰之后第二个拥有此类装置的国家,为聚变壁材料检测提供尖端模拟实验环境。
商业化进展
- 能量奇点:建成全球首个全高温超导托卡马克装置“洪荒70”,并计划于2027年建设Q值大于10的“洪荒170”。
- 星环聚能:完成6轮实验,实现等离子体电流翻倍,电子温度提升超过2倍,计划于2027年底或2028年初开始商业示范堆建设。
- 瀚海聚能:计划2025年建成HHMAX901装置,2026年开始规划第二代装置,目标实现净发电。
- 聚变新能:获得50亿及95亿融资,用于建设BEST紧凑型聚变能实验装置。
- 中国核电、浙能电力:参股中国聚变能源公司,共投资17.5亿元,推动聚变产业发展。
政策支持
- 中央及地方政策:将聚变能源列为新质生产力核心载体,上海、安徽等地出台政策支持,推动聚变产业高质量发展。
- BEST项目:2025年招标陆续开启,标志着国内聚变产业进入快速发展阶段。
国际进展
技术突破
- SPARC:美国CFS公司建设进入深入阶段,预计2026年生产第一批等离子体。
- JT-60SA:日本与欧盟合作,创160立方米等离子体体积新纪录,计划进行部件升级。
- JET:实现高聚变功率输出,推动等离子体稳定性研究。
- NIF:实现Q值大于1.89,推进惯性约束点火技术。
- KSTAR:维持1亿度高温等离子体,提升聚变研究水平。
政策与资金支持
- 美国:投入2.8亿美元支持“核聚变创新研究引擎”项目,成立惯性聚变能源中心,推动核聚变商业化。
- 英国:斥资4.1亿英镑加速核聚变能源建设,计划建设STEP项目,并实现聚变级钢量产。
- 韩国:投入1.2万亿韩元推动核聚变示范反应堆建设,成立核聚变创新联盟。
- 日本:发布《统合创新战略2024》,推动核聚变技术研发,并与美国合作推进国际项目。
企业融资
- CFS:获18亿美元B轮融资,计划建设ARC商用聚变电站。
- Xcimer Energy:获1亿美元A轮融资,推进激光驱动惯性聚变技术。
- Type One Energy:获5350万美元种子轮融资,目标于2030年前完成反应堆设计。
- Helion Energy:完成4.25亿美元F轮融资,推进商业聚变电厂建设。
- Tokamak Energy:获1.25亿美元C轮融资,支持高温超导磁体和试验工厂计划。
核心技术与产业链
核心技术
- 磁约束:通过强磁场约束等离子体,托卡马克装置是典型代表。
- 惯性约束:利用激光或射弹引发聚变反应,如美国的Helion Energy和FirstLight Fusion。
- 引力约束:较少应用,仍在探索阶段。
产业链
- 上游材料:包括超导材料、核材料、结构材料等,如高温超导材料、聚变级钢等。
- 中游设备:包括真空系统、超导磁体、第一壁结构、射频电源等。
- 下游应用:包括聚变电站运营、聚变能商业化、核医学等。
投资机会分析
上游材料
- 精达股份:参股上海超导。
- 永鼎股份:涉及超导电缆。
- 联创光电:超导材料研发。
- 西部超导、广大特材、久立特材:提供关键材料支持。
中游设备
- 应流股份:提供关键设备。
- 航天晨光:参与聚变设备制造。
- 国光电气、安泰科技、高澜股份、雪人股份、合锻智能、兰石重装、国机重装、东方精工、纽威股份:涉及聚变装置关键部件研发与制造。
下游应用
- 中国核电:作为聚变电站运营方。
- 景业智能:关注核工业智能装备。
风险提示
- 技术及产业化进展不及预期。
- 全球核电安全事件可能对核电行业发展造成不利影响。
- 报告假设可能带来的测算偏差。
- 关键公司融资进度不及预期。
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