可控核聚变行业产业观察:混合堆引领新风向 EAST升级至BEST
核心观点
“Z 箍缩聚变-裂变混合堆”:中物院提出“Z 箍缩驱动聚变-裂变混合能源堆(Z-FER)”概念。据中物院研究,近年来,中国工程物理研究院(中物院)研究团队提出了“Z 箍缩驱动聚变-裂变混合能源堆(ZFFR)”概念。采用Z 箍缩驱动惯性约束聚变(ICF)途径,利用快Z箍缩技术提供足够的等离子体内爆动能、并与聚变靶丸相互作用,近似球对称地压缩热核燃料(氘氚冰),最终实现大规模热核聚变。同时提出“先进次临界能源堆”概念:以天然铀为初始核燃料,以水作为传热(慢化)介质,其能量放大倍数M 值为10~20,造氚率(TBR)大于1.05,采用“简单干法”进行核燃料循环。我们认为,“Z 箍缩驱动聚变-裂变混合堆”在安全、经济、持久和环境友好等方面具有优良的品质,有望成为核聚变新的技术发展方向。
中核集团“聚变-裂变混合堆:(1)联创光电与中核集团拟共建“聚变-裂变混合堆”,总投资预计超200 亿元,项目拟落户江西省。据经济晚报,2023 年11 月12 日,江西省人民政府与中核集团签订全面战略合作框架协议,在铀资源、综合矿业、核电厂址保护、聚变能源和新能源等十大方面开展合作。同时,中核集团四个项目当天还参与了集中签约活动,涉及核聚变产业,核医疗、科研平台建设及人才培养等方面。据了解,此次签约的核聚变产业项目由江西省电子集团有限公司下设的江西联创光电超导应用有限公司与中核聚变(成都)设计院有限公司签订协议,双方计划联合建设聚变-裂变混合实验堆项目。该项目采用全新技术路线,技术目标Q 值大于30,建成后可实现连续发电功率100MW。江西电子相关负责人称:“该项目拟落户江西省,工程总投资预计超过200 亿元。”(2)中核集团与联创光电就共同推进“星火一号”混合堆达成初步合作意向。据中国经济新闻网,2024 年6 月27 日,中核集团副总工程师、中国核建党委书记、董事长陈宝智在上海会见江西联创光电董事长伍锐一行。双方就各自的公司历程、业务能力及未来规划进行深入交流,就共同推进“星火一号”聚变-裂变混合示范堆的建设达成初步合作意向。中核集团(江西)市场开发部副主任赵威、公司副总经理王海平参加会见。我们认为,中核集团与联创光电拟共建“聚变-裂变混合堆”,该项目投资有望转化为核聚变上游材料及设备的采购订单。
BEST 装置:紧凑型聚变能实验装置建设如火如荼。据安徽科技报,紧凑型聚变能实验装置(BEST)建设项目位于合肥市庐阳区三十岗乡三国城路与科学院北路交口西北侧。据了解,该项目总用地面积约16万平方米,总建筑面积约15 万平方米。BEST 装置作为EAST 装置的后续项目,将在第一代EAST 装置的基础上,演示聚变能发电,并有望率先建成紧凑型聚变能实验装置。这一目标的实现,将为中国乃至全球的聚变能研究和发展做出重要贡献。我们认为,BEST 聚变能实验装置作为EAST 装置的后续项目,有望实现技术迭代升级,该项目投资也有望转化为核聚变上游材料及设备的采购订单。
投资建议
可控核聚变作为清洁能源,国务院国资委明确其为未来能源的重要发展方向。我们认为,双碳政策与技术突破共振,我国正加大核聚变领域的投资,有望打开核聚变上游材料及设备的市场空间。建议关注:
(1)超导带材供应商,如联创光电、西部超导、永鼎股份、精达股份(投资上海超导)等;(2)零部件供应商,如国光电气、安泰科技、上海电气等;(3)上游原料供应商,如厦门钨业、广大特材等。
风险提示
可控核聚变发电的经济性有待提高;聚变技术研发进度不达预期;清洁能源方案迭代的技术风险。