中泰證券:核聚變行業(yè)緊跟“堆催化” 關(guān)注鏈主企業(yè)及高價值環(huán)節(jié)
中泰證券(600918)發(fā)布研報稱,可控核聚變是強主題方向,短期內(nèi)持續(xù)有催化;環(huán)形裝置以托卡馬克為主,直線形裝置中Helion的路線或?qū)⒙氏嚷涞。核聚變行業(yè)緊跟“堆催化”。關(guān)注BEST、星火一號、先覺聚能、環(huán)流三號等項目的鏈主企業(yè)及招標過程中的高價值環(huán)節(jié);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等路線突破后,電源系統(tǒng)的投資機遇。
中泰證券主要觀點如下:
聚變進展:托卡馬克建設(shè)加速,直線形方案有望快速商用
可控核聚變是強主題方向,短期內(nèi)持續(xù)有催化?煽睾司圩兪侨庋劭梢姷娜祟惸茉唇K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)與工程進展共振,持續(xù)推高市場預(yù)期;下半年催化更多,反應(yīng)堆持續(xù)招標且有新堆規(guī)劃。
全球核聚變項目加速推進,中美領(lǐng)跑。中國以國家主導(dǎo),主攻托卡馬克;美國以私企主導(dǎo),多元化布局核聚變路線。美國明星聚變項目多且商業(yè)化預(yù)期積極,促使我國加速聚變產(chǎn)業(yè)建設(shè),今年以來國內(nèi)聚變堆資本開支大幅增加。
核聚變技術(shù)路線百花齊放,環(huán)形與直線形裝置備受關(guān)注。全球在運、在建和規(guī)劃的聚變裝置有168個,托卡馬克占比接近50%。環(huán)形裝置具備“穩(wěn)態(tài)、高能量增益”的特點,瞄準城市級基荷電源;直線形裝置“緊湊、高功率密度”,適用于分布式、可移動或特殊場景電源。二者在場景上互相補充,是備受關(guān)注的聚變裝置類型。
環(huán)形裝置以托卡馬克為主,直線形裝置中Helion的路線或?qū)⒙氏嚷涞。對比仿星器,托卡馬克在工程復(fù)雜度、經(jīng)濟性方面更優(yōu),是目前的主流路線。FRC路線中,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。
托卡馬克路線:關(guān)注招標進展、新堆建設(shè)及各環(huán)節(jié)演進趨勢
托卡馬克是產(chǎn)業(yè)化重點方向,商業(yè)化漸行漸近。國際上,ITER完成脈沖超導(dǎo)電磁體系統(tǒng)的所有組件制造,CFS與谷歌達成購電協(xié)議;國內(nèi),BEST工程總裝提前2月啟動,陸續(xù)啟動招標,目標在2027年完成全部建設(shè);CFEDR預(yù)計于2030年建成,實現(xiàn)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、電源等為重點環(huán)節(jié)。托卡馬克裝置中磁體占比最高,且高溫超導(dǎo)裝置的磁體成本占比(約46%)高于低溫超導(dǎo)裝置(約28%)。托卡馬克裝置各環(huán)節(jié)中,偏濾器、包層第一壁材料向鎢基合金演進;磁體系統(tǒng)從低溫超導(dǎo)向高溫超導(dǎo)演進。電源系統(tǒng)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型直接相關(guān):低溫超導(dǎo)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(dǎo)裝置設(shè)計更緊湊、磁場強度更高,離子回旋加熱是重要加熱方式。
FRC路線:Helion有望率先邁過商業(yè)化節(jié)點,重點關(guān)注電源系統(tǒng)
Helion獲全球首個聚變購電協(xié)議,發(fā)電時間預(yù)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年已先后建成七個原型機。2023年5月微軟與Helion簽署全球首個聚變購電協(xié)議,Helion承諾在2028年之前開始發(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宣布獲地并啟動全球首座聚變電廠——ORION建設(shè)。
瀚海聚能、諾瓦聚變?nèi)刖郑苯訉薍elion。瀚海聚能落戶成都,25年7月完成HHMAX-901主機建設(shè)與點亮,計劃2030年底前與核電業(yè)主合作;諾瓦聚變落戶上海,完成5億元天使輪融資,重點研發(fā)小型模塊化核聚變反應(yīng)堆,精準應(yīng)對AI供電需求。
Helion裝置中電源系統(tǒng)成本占比最高,半導(dǎo)體開關(guān)或是趨勢。Helion的電源系統(tǒng)主要由電容、開關(guān)和傳輸線組成,成本約占整個裝置的50%。其中脈沖電容器成本占比高,占整個裝置成本的1/3。電源系統(tǒng)中超級電容和快控開關(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(yīng)用場景不成熟,Helion走自研路線;快控開關(guān)關(guān)注IGBT,具有高可靠性和高壽命的優(yōu)點,未來有望克服電流上升速率未達標的問題。
風險提示:核聚變相關(guān)投入不及預(yù)期;產(chǎn)業(yè)緊張不及預(yù)期;相關(guān)標的業(yè)務(wù)進展不及預(yù)期;研報使用的信息存在更新不及時風險。
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