“人类的终极能源”,核聚变产业趋势和投资机会怎么看?

近期可控核聚变技术得到市场广泛关注。我国“环流三号”装置于25年3月实现1.17亿度原子核温度和1.6亿度电子温度的“双亿度”运行,EAST装置则创下1亿摄氏度维持1066秒的世界纪录。核聚变技术路线呈现多元化,商业化路径逐渐清晰,全球投资持续加码,24年行业累计融资金额超71亿美元。作为潜在的“终极能源”,尽管当前仍面临等离子体约束、材料耐高温等挑战,但业界普遍认为未来十年是实现技术跨越的关键窗口期。

国金研究为您解读可控核聚变领域的相关投资机会!

Q:核聚变为何被称为潜在“终极能源”?

A:核聚变兼具“高能量密度、原料易得、布置灵活、安全环保”等优点,相较于其他主流发电方式有着明显优势。以氘氚(D-T)聚变为例,聚变单次反应即可释放17.59MeV能量,将现有能源体系的能量密度提升了千万倍;此外,核聚变安全环保,原料易得,发电环境无特定要求。对于能源行业,核聚变不仅意味着技术迭代,更是对能源范式的降维打击。

Q:核聚变产业和技术当前进展如何?

A:从核聚变的商业化落地来看,Q值的大小决定了商业化落地的进程,近年来Q值不断提升、已经大于1,实现能量的盈亏平衡;目前国内多个核聚变Q值目标持续提升,商业化落地进程有望持续推进。当Q值大于30时,才能算作成熟的商业发电。

可控核聚变发电涉及众多原理和工程可行性的测试,根据《可控核聚变科学技术前沿问题和进展》,我国磁约束核聚变产业将经历4个阶段,分别是:实验装置、实验堆、工程堆、聚变电站。

【技术端】:高温超导磁体技术突破,推进板块商业化落地进程。磁约束是核聚变实现反应的主要约束方式,25M3能量奇点公司在高温超导磁体领域实现重大突破,自主研制的大孔径强场磁体——经天磁体成功完成了首轮通流实验,产生了高达21.7特斯拉的磁场,推动高温超导在核聚变落地进展。

【产业落地端】:25年EAST项目实现重要突破,在安徽合肥创造新世界纪录,EAST首次完成1亿摄氏度1000+秒的“高质量燃烧”。可控核聚变领域“聚变三重积”的两大指标分别为燃烧时间、燃烧温度,本次EAST项目的实验结果“亿度千秒”代表着商业化落地的重要进展。

【资本开支密集加速】:当前我国可控核聚变正处于实验堆建设、工程堆验证阶段;根据我们梳理,可控核聚变反应堆建设主要来自于中国核工业集团体系、中科院体系、商业公司、高校系四大方向,单个实验堆的投资金额在几十亿元到上百亿体量;今年以来中科院合肥等离子体物理研究所进行CRAFT低温测试平台、TF绕组、TF磁体焊后机加工及配套服务等多个项目招标,招标金额多为几千万级,持续印证着产业景气度;随着我国多个实验堆持续进入招标阶段,看好可控核聚变产业在“十五五”期间有望进入密集的资本开支期。

Q:从投资角度出发,如何在产业中筛选投资方向?

A:【从产业链环节来看】:核聚变产业链主要为上游材料、中游设备及下游核电应用;其中中游设备目前正处于资本开支的密集阶段,该环节主要包括磁体、偏滤器、第一壁、真空室等;上游材料环节主要是磁材相关壁垒较高。

【从产业链价值量来看】:可控核聚变反应堆结构的成本构成主要来自于建筑结构、磁体、真空室、真空室内部件、冷却系统及其他辅助设备。作为参考,国际ITER反应堆中,磁体、真空室内部件、真空室环节占据的价值量比例分别为28%、17%、8%,其中磁体为价值量最大环节。

【产业投资逻辑】:看好可控核聚变行业在“十五五”期间资本开支进入加速释放周期,相关设备公司的订单有望释放,建议重点关注板块资本开支提升带来的投资机会。

【相关标的】:

①合锻智能:受益于BEST项目资本开支建设,承接BEST关键核心部件的制造任务,进入订单收获期。

②联创光电:高温超导磁体稀缺标的,全球唯一拥有MW级高温超导感应加热技术企业,卡位优势明显。与中核集团联合推进星火一号反应堆商业化进程。

③国光电气:映射至核聚变产业链领域主要负责偏滤器、第一壁等环节生产,有望充分受益行业趋势。

④精达股份:子公司上海超导的带材产品性能优异,卡位高温超导带材稀缺赛道,有望受益下游设备开支提升。

⑤永鼎股份:与国内可控核聚变客户签订了超导带材合同,并按时完成交货任务。

⑥兰石重装:核聚变紧凑型热交换器供应商,参与CFETR项目并交付热交换器产品,核能领域订单高增长。

⑦王子新材:核聚变磁体电源电容器供应商,已实现订单交付正式切入核心装备供应链。

风险提示:可控核聚变实验结果不及预期、可控核聚变资本开支投入不及预期。

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