可控核聚变是我国未来能源的唯一方向
核聚变能的优势:
- 能量密度高:单位质量聚变燃料释放能量远超传统燃料,燃烧1千克氘相当于四千克铀。
- 原料来源广泛:氘存在于海水中,氚可通过中子轰击6Li获取,储量充足。
- 安全性高:无放射性污染,依赖燃料输入,几秒内可停止反应。
可控核聚变的经济性:
- 理论燃料成本:D-T聚变度电成本约0.0365元/kWh,对比中国核电平均燃料成本0.0418元/kWh,具备性价比。
- 不同能源形式成本对比:聚变燃料成本低于核电,未来有望进一步降低。
我国核聚变技术路径及前期项目:
- 主要技术路径:惯性约束聚变(激光约束)和磁约束聚变(磁场约束)。
- 前期项目:
- 国际热核聚变实验堆(ITER):全球在建最大核聚变实验装置,35个国家参与。
- 国内项目:中科院合肥院 BEST 项目(总投资85亿)、中核集团西南物理研究院项目(总投资超200亿)、中物院流体物理研究所 Z箍缩驱动聚变项目(投资49.996亿)。
核聚变成熟度判断指标:
- 点火的聚变三乘积:等离子体温度、密度和约束时间的乘积。
- 能量增益因子Q:商业聚变堆需达到Q值10,目前实验装置多数Q值小于1。
我国聚变研发体系:
- 以科研院所牵头:中科院、中核集团、中物院等主导,少量初创公司参与。
- 国外聚变投资:Commonwealth Fusion Systems、General Fusion、Helion 等,投资超3亿美元。
核聚变产业链价值拆分:
- 实验堆阶段:超导磁体占比最高(28%),堆内构件(17%)、建筑(14%)、真空室(8%)、电源(8%)等。
- 商运阶段:维持稳定平衡系统占比最高(25%),低温装置和冷却水系统(16%)、建筑(15%)、堆内构件(15%)、磁体(12%)等。
超导材料情况:
- 高温超导:磁场强度更高(最高45.5T),但制造成本高于低温超导。
- 低温超导:制造成本更低,但需液氦环境,维护成本高。
相关标的:
- 超导磁体供应商:
- 低温超导:西部超导。
- 高温超导:联创光电、永鼎股份、精达股份。
- 涉氚配套及其他设备供应商:
- 氚工厂配套:国光电气。
- PF方圆管:久立特材。
- 杜瓦膨胀节:航天晨光。
- 铜钨偏滤器:安泰科技。
- 片状放大器:立航科技。
风险提示:
- 重大行业政策调整风险。
- 核聚变发展情况不及预期风险。
- 技术进展不及预期风险。
- 研报使用信息更新不及时风险。
- 行业规模测算偏差风险。
- 业绩预测和估值判断不达预期风险。