可控核聚变深度:核聚变项目国内外持续推进 有望超预期

类别:行业 机构:广发证券股份有限公司 研究员:代川/孙柏阳/汪家豪/王宁 日期:2025-03-21

  核心观点:

      核聚变有望成为人类未来的终极能源。核聚变是两个轻原子核结合形成一个较重原子核,同时释放大量能量的过程,核聚变具备能源潜力丰富、能量密度高、零排放、燃料获得性高等优点,但是同时面临着能量平衡尚未实现、氚自持尚未得到验证、耐辐照材料开发进展缓慢、经济性不确定等问题函待解决。

      聚变三乘积及能量增益因子Q 是衡量核聚变反应的重要指标。实现核聚变点火状态要求等离子体的温度、原子核密度、约束时间三者的乘积大于一定值。工程技术可行性则要求实验能量增益因子Q>1,获得净聚变能。目前技术仍处于实验室阶段,商业化应用仍需进一步突破。

      国内外对核聚变的投入不断增加,已经成为各国竞争的重要领域。25年2 月,中国核电和浙能电力分别发布公告,拟以增资方式参股中国聚变能源有限公司;25 年1 月EAST 实现了1 亿摄氏度1066 秒高约束模等离子体运行,创造了新的世界纪录。海外,以美国的HeilionEnergy 为例,25 年1 月公司宣布完成新一轮4.25 亿美元的融资,其中OpenAI 创始人Sam Altman 投资了 3.75 亿美元,自2013 年已先后建成七个原型机,2 月该公司宣布计划在华盛顿马拉加建造世界首座核聚变发电厂,该发电厂容量为50MW,预计在2028 年开始发电(见可控核聚变公众号25 年3 月3 日的推送)。

      核聚变分为不同技术路线,磁体为核聚变装置的重要组成部分。目前两种主流的核聚变技术研究路径为磁约束聚变和惯性约束聚变,而托卡马克是当下研究最为广泛、也是未来最有可能实现可控核聚变的聚变装置;以ITER 实验堆阶段为例,磁体系统(28%)是最大成本项,显示了超导技术的关键地位,其余包括堆内构件、土建厂房、真空室等;超导材料尤其是高温超导有望成为核聚变的重要组成部分,高温超导材料能够提供更强的磁场,使得聚变装置尺寸减小,降低聚变堆的成本,REBCO 即第二代高温超导带材随着聚变装置建设的陆续启动,有望率先放量,相关公司将受益。

      投资建议。磁体为核聚变中较为重要的部分,且价值量占比较高,建议关注相关公司包括从事低温超导磁材的西部超导以及高温超导的联创光电、永鼎股份(东部超导)、精达股份(参股上海超导),其他包括从事偏滤器、包层系统等的国光电气、安泰科技,以及真空室部件的合锻智能,拥有核聚变子公司的应流股份,以及航天晨光、久立特材等。其余可关注属于核电产业链的景业智能、江苏神通、中核科技、佳电股份、纽威股份、海陆重工等。

      风险提示。核聚变技术进展不及预期,核聚变技术路线不确定,政策支持力度不及预期,国内外合作不稳定。