可控核聚变专题系列总结
核聚变能源的战略意义与产业发展
- 可控核聚变被视为终极人类能源形式,具有战略意义,是大国博弈的核心方向,产业自上而下推动发展。
- 聚变能源具有高能量密度、燃料来源丰富、安全环保等特点,对工业制造、AGI和星际探索理想。
- 近几年全球各国加速布局,中美投入力度最大,2024年全球融资规模达71亿美元。
产业发展进展与技术突破
- 技术指标提升:如EST实现上亿度运行,环球三号实现核核与电子温度双约束。
- 工程进展加速:超导材料良率提升,国内项目如EAST、BEST进展迅速。
- 全球共识加速:过半数公司预期2035年实现并网发电,较原计划的2050年大幅提速。
- 明星项目:美国CFS获谷歌、英伟达投资并签署200兆瓦购电协议;Helen项目首座电厂预计2028年商业化发电。
国内发展现状与重点项目
- 国内核聚变项目持续加速建设,以托卡马克装置为主,多个项目进入招标阶段。
- 典型项目:
- X堆:计划2017年完成首次演示发电。
- 星火一号:工程堆,采用聚变裂变混合方案,计划2025年底完成建设。
- 华龙三号:升级改造项目,投资规模30-60亿,下半年有望招标。
- 瀚海智能:FRC项目,已完成主体建设,计划2030年实现净输出。
- 阿里云:FRC项目,暖聚变技术值得关注。
选股逻辑与核心标的
- 核心逻辑:反应堆催化,关注链主企业如联创光电、国光电器、核星智能。
- 托卡马克装置:
- 磁材(磁铁和带材)价值占比最高,低温超导方案占比30%,高温超导方案占比近50%。
- 电源系统价值占比高,FRC装置中电源占比超50%。
- 耗材环节如BEB偏振器、泵阀,初期需求量相对较小。
- FRC装置:投资少、灵活、迭代快,电源系统是关键环节。
技术路线与竞争格局
- 技术路线:磁约束(托卡马克、仿星器)为主,新兴磁惯性约束FRC方案值得关注。
- 装置形态:环形装置(长脉冲/稳态发电)、直线装置(短脉冲间歇发电)。
- 竞争格局:中美投入最多,有望率先突破。美国私企主导、技术路线多元化;中国国家队主导托卡马克,新兴方向萌芽。
- 国内三步走战略:近期目标(实验装置)、中期目标(实验堆)、远期目标(地面发电站,约30年)。
重点推荐标的
- 磁材环节:联创光电(高温超导磁体)、中特股份、金达股份(控股上海特种,高温超导带材)。
- 电源系统:国光电器(先进半导体)、安泰科技、核星智能。
- FRC装置:关注电源系统供应商。
未来展望
- 核聚变仍是今年强主题方向,下半年将迎来更多重磅进展,如星火一号、华龙三号等项目的招标。
- 关键节点:点火(劳森判据)、净输出(Q>1),目前尚无装置实现真正意义上的Q>1。
- 托卡马克装置Q值要求高(Q>10),FRC装置Q值要求相对较低(Q>3)。