$西部超导(SH688122)$ 可控核聚变市场深度报告:逐梦“人造太阳”,星火燎原正当时
一、可控核聚变概述核心优势:能源丰富氘(海水提取)和氚(锂-6制备)储量充足,1克氘氚聚变释放能量相当于11.2吨标准煤。零排放仅产生氦气,无温室气体或放射性。安全性高反应条件苛刻(上亿摄氏度),故障自动终止。能量密度高远超核裂变和化石燃料。技术挑战:劳森判据需满足温度(>1.5亿℃)、密度、约束时间三重积阈值。
Q>1实现净能量输出(ITER目标Q=10,示范堆Q>30)。材料耐辐照第一壁需承受中子辐照(>14MeV)和热负荷(>10MW/m)。
二、技术路线与全球进展主流技术路线:磁约束托卡马克(占比63%):
原理环形磁场约束等离子体(环向场线圈+极向场线圈)。代表装置ITER(国际)、EAST(中国)、JT-60SA(日本)。惯性约束激光压缩靶丸(如美国NIF,2023年实现Q>1)。
混合堆(聚变-裂变)聚变中子驱动次临界裂变,降低技术门槛(中核集团“星火一号”Q>30)。全球进展ITER项目总投资220亿欧元,中国承担18个采购包(如超导磁体、第一壁)。中国突破EAST:2025年实现1亿℃维持1000秒。
BEST装置:2027年建成,总投资85亿元,首次演示聚变发电。商业公司能量奇点(洪荒70)、新奥集团(玄龙-50U)获数亿元融资。
三、产业链各环节分析上游:原材料1.超导材料低温超导(NbTi/Nb₃Sn)应用:ITER磁体(占成本28%)。 公司:西部超导(国内唯一量产商,供应ITER线材)。高温超导(REBCO带材)
优势:磁场强度更高(>20T),装置体积缩小50%。
公司:永鼎股份(东部超导)、精达股份(参股上海超导)、联创光电(联创超导)。2.耐辐照材料钨/铜合金:第一壁和偏滤器核心材料(耐1.5亿℃等离子体)。 公司:安泰科技(ITER偏滤器)、厦门钨业、中钨高新。低活化钢:包层结构材料(抗中子辐照)。 公司:国光电气(HL-3第一壁供应商)。3.氘氚燃料 氘(海水提取)、氚(中子轰击锂-6),中矿资源(锂资源开发)。中游:核心设备磁体系统(占成本55%)
低温超导磁体ITER主流,西部超导供应Nb₃Sn线材。高温超导磁体商业堆趋势,联创光电(D型磁体用于BEST项目)。第一壁与偏滤器(占成本27%) 国光电气 ITER偏滤器、包层第一壁板。 安泰科技 钨铜偏滤器(通过ITER认证)。功能直接面对等离子体,控制热负荷和杂质。公司真空室与杜瓦(占成本15%)真空室双层不锈钢结构(合锻智能BEST项目订单5亿元)。杜瓦系统维持超低温(航天晨光中标BEST杜瓦项目)。辅助系统:电源系统英杰电气(聚变装置供电)。低温制冷雪人股份(液氦制冷机)。下游:应用与运营核电站运营示范堆建设中国核电(“玲龙一号”小堆)、中国广核。商业发电目标2035年前实现并网(全球70%聚变公司预期)。衍生应用医疗同位素生产(国光电气)。航天推进微型聚变推进器(美国Firestar)。
四、重点公司分析公司核心业务技术突破订单/进展联创光电高温超导磁体(联创超导) 全球首台兆瓦级超导感应加热设备投产 中标中核“星火一号”项目(高温超导磁体系统) 国光电气偏滤器、第一壁(ITER供应商) 钨铜偏滤器耐1.5亿℃等离子体 HL-2M偏滤器交付,核工业设备收入占比40% 西部超导低温超导线材(ITER核心供应商) Nb₃Sn线材量产,支持CFETR项目 2024年CRAFT项目超导线材交付合锻智能真空室部件(BEST项目) 国内唯一ITER级真空室整体成型技术 BEST真空室扇区订单5亿元永鼎股份高温超导带材(东部超导) REBCO带材用于核聚变磁体 参与国家重点研发计划“聚变磁体”子课题
五、市场空间与投资逻辑市场空间:2035年全球可控核聚变市场规模达4915亿美元(CAGR 5.8%)。超导材料市场2032年达291亿美元(CAGR 11.3%)。投资逻辑:受益方:运营商(中国核电)。受益环节:第一壁(国光电气)、电源系统(英杰电气)。受益环节:超导磁体(联创光电)、真空室(合锻智能)。短期(2025-2027):聚焦实验堆设备招标(BEST、洪荒170)。中期(2030-2035):示范堆建设(CFETR、ARC)。长期(2050后):商业发电(聚变裂变混合堆)。
六、风险提示技术风险Q值提升不及预期(如NIF仅实现Q>1)。政策风险ITER国际合作波动(地缘政治影响)。商业化延迟示范堆建设周期延长(如ITER延期至2035年)。
结论:可控核聚变已从实验室迈向工程验证阶段,高温超导材料突破和各国政策支持加速商业化进程。产业链上游(超导材料、钨合金)和中游设备(磁体、真空室)率先受益,建议关注技术领先且订单落地的联创光电、国光电气、西部超导。数据来源:上市公司年报、行业研报。
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