中泰證券:核聚變行業(yè)緊跟“堆催化” 關(guān)注鏈主企業(yè)及高價(jià)值環(huán)節
中泰證券(600918)發(fā)布研報稱(chēng),可控核聚變是強主題方向,短期內持續有催化;環(huán)形裝置以托卡馬克為主,直線(xiàn)形裝置中Helion的路線(xiàn)或將率先落地。核聚變行業(yè)緊跟“堆催化”。關(guān)注BEST、星火一號、先覺(jué)聚能、環(huán)流三號等項目的鏈主企業(yè)及招標過(guò)程中的高價(jià)值環(huán)節;關(guān)注CFEDR、中國聚變能源公司的聚變項目逐步落地。關(guān)注海外如Helion等路線(xiàn)突破后,電源系統的投資機遇。
中泰證券主要觀(guān)點(diǎn)如下:
聚變進(jìn)展:托卡馬克建設加速,直線(xiàn)形方案有望快速商用
可控核聚變是強主題方向,短期內持續有催化?煽睾司圩兪侨庋劭梢(jiàn)的人類(lèi)能源終極形態(tài),對于人工智能、工業(yè)生產(chǎn)乃至深空探索意義重大。今年上半年技術(shù)與工程進(jìn)展共振,持續推高市場(chǎng)預期;下半年催化更多,反應堆持續招標且有新堆規劃。
全球核聚變項目加速推進(jìn),中美領(lǐng)跑。中國以國家主導,主攻托卡馬克;美國以私企主導,多元化布局核聚變路線(xiàn)。美國明星聚變項目多且商業(yè)化預期積極,促使我國加速聚變產(chǎn)業(yè)建設,今年以來(lái)國內聚變堆資本開(kāi)支大幅增加。
核聚變技術(shù)路線(xiàn)百花齊放,環(huán)形與直線(xiàn)形裝置備受關(guān)注。全球在運、在建和規劃的聚變裝置有168個(gè),托卡馬克占比接近50%。環(huán)形裝置具備“穩態(tài)、高能量增益”的特點(diǎn),瞄準城市級基荷電源;直線(xiàn)形裝置“緊湊、高功率密度”,適用于分布式、可移動(dòng)或特殊場(chǎng)景電源。二者在場(chǎng)景上互相補充,是備受關(guān)注的聚變裝置類(lèi)型。
環(huán)形裝置以托卡馬克為主,直線(xiàn)形裝置中Helion的路線(xiàn)或將率先落地。對比仿星器,托卡馬克在工程復雜度、經(jīng)濟性方面更優(yōu),是目前的主流路線(xiàn)。FRC路線(xiàn)中,Helion采用磁慣性約束直接回收電能,裝置靈活、投資低,是當下最接近落地的路線(xiàn)。
托卡馬克路線(xiàn):關(guān)注招標進(jìn)展、新堆建設及各環(huán)節演進(jìn)趨勢
托卡馬克是產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)方向,商業(yè)化漸行漸近。國際上,ITER完成脈沖超導電磁體系統的所有組件制造,CFS與谷歌達成購電協(xié)議;國內,BEST工程總裝提前2月啟動(dòng),陸續啟動(dòng)招標,目標在2027年完成全部建設;CFEDR預計于2030年建成,實(shí)現功率大于1000兆瓦,Q>30。
托卡馬克裝置中磁體成本最高,包層、偏濾器、電源等為重點(diǎn)環(huán)節。托卡馬克裝置中磁體占比最高,且高溫超導裝置的磁體成本占比(約46%)高于低溫超導裝置(約28%)。托卡馬克裝置各環(huán)節中,偏濾器、包層第一壁材料向鎢基合金演進(jìn);磁體系統從低溫超導向高溫超導演進(jìn)。電源系統主要包括磁體電源和輔助加熱電源,磁體電源中TF電源要求大電流低電壓,CS/PF電源要求低電流高電壓;加熱電源方案與磁體類(lèi)型直接相關(guān):低溫超導裝置綜合運用不同加熱方式,中性束加熱是主要方法;高溫超導裝置設計更緊湊、磁場(chǎng)強度更高,離子回旋加熱是重要加熱方式。
FRC路線(xiàn):Helion有望率先邁過(guò)商業(yè)化節點(diǎn),重點(diǎn)關(guān)注電源系統
Helion獲全球首個(gè)聚變購電協(xié)議,發(fā)電時(shí)間預期積極。Helion裝置相對托卡馬克有成本小、效率高、迭代快等優(yōu)勢,公司自2013年已先后建成七個(gè)原型機。2023年5月微軟與Helion簽署全球首個(gè)聚變購電協(xié)議,Helion承諾在2028年之前開(kāi)始發(fā)電,并在一年之后為微軟提供至少50MW的發(fā)電量。2025年7月30日,Helion宣布獲地并啟動(dòng)全球首座聚變電廠(chǎng)——ORION建設。
瀚海聚能、諾瓦聚變入局,直接對標Helion。瀚海聚能落戶(hù)成都,25年7月完成HHMAX-901主機建設與點(diǎn)亮,計劃2030年底前與核電業(yè)主合作;諾瓦聚變落戶(hù)上海,完成5億元天使輪融資,重點(diǎn)研發(fā)小型模塊化核聚變反應堆,精準應對AI供電需求。
Helion裝置中電源系統成本占比最高,半導體開(kāi)關(guān)或是趨勢。Helion的電源系統主要由電容、開(kāi)關(guān)和傳輸線(xiàn)組成,成本約占整個(gè)裝置的50%。其中脈沖電容器成本占比高,占整個(gè)裝置成本的1/3。電源系統中超級電容和快控開(kāi)關(guān)至關(guān)重要。超級電容方面,超級電容在核聚變這種高功率應用場(chǎng)景不成熟,Helion走自研路線(xiàn);快控開(kāi)關(guān)關(guān)注IGBT,具有高可靠性和高壽命的優(yōu)點(diǎn),未來(lái)有望克服電流上升速率未達標的問(wèn)題。
風(fēng)險提示:核聚變相關(guān)投入不及預期;產(chǎn)業(yè)緊張不及預期;相關(guān)標的業(yè)務(wù)進(jìn)展不及預期;研報使用的信息存在更新不及時(shí)風(fēng)險。
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