随着核聚变技术的不断成熟,中国“人造太阳”的竣工时间逐渐浮出水面。
10月25日,外交部发言人毛宁向国际社会介绍位于安徽合肥的紧凑型聚变能实验装置。她表示,预计2027年竣工,有望成为人类历史上首个实现聚变发电的装置。
紧凑型聚变能实验装置,又称“BEST项目”,由中国科学院等离子体物理研究所主导设计,聚变新能(安徽)有限公司承建。据央视新闻10月初消息,10月1日,被视作BEST装置主机关键部件的杜瓦底座研制成功并顺利完成交付,成功精准落位安装在BEST装置主机大厅内。
据悉,杜瓦底座直径约18米、高度约5米,总重量400余吨,是国内聚变领域最大的真空部件,相当于核聚变反应主机的“地基”。中国科学院合肥物质院等离子体物理研究所副研究员黄雄一表示,杜瓦底座安装完成之后,标志着大部件的安装就要开始了,随后相应的像磁体、真空室等重要的核心部件就要安装在杜瓦底座上。
方正证券表示,杜瓦底座的制造交付和落位装配,预示着BEST装置后续核心部件的安装正式开始,产业链交付和后续招标正式启动。到2030年,有望通过核聚变点亮第一盏灯,实现发电。
核聚变商业化预期加速
伴随进入核心部件安装阶段,BEST项目开始实施招标。今年9至10月,BEST 项目发布多项大额招标,包括加热电源系统、偏滤器等重要部件,招标金额分别为6260 万元、1.9 亿元。
除BEST项目外,今年核聚变领域的多个项目已开启招标,且均拟计划在2027-2028年完成建设并启动点火。据统计,2025-2030年间或有超30台装置陆续落地,总投资超3000亿元。
究其原因,浙商证券指出,随着近年来高温超导技术的成熟,聚变实验堆成本与建设周期大幅降低,叠加AI对聚变装置设计和控制效率的提升,加快了可控核聚变商业化落地的预期。
该机构进一步表示,目前国内规划在建核聚变项目众多,并给出清晰时间规划,规模多在百亿元级别以上,包括CFEDR(中国聚变工程示范堆)、星火一号聚变-裂变混合堆、Z-FFR等。其中,CFEDR项目已启动方案设计,将瞄准建设世界首个聚变示范电站。有机构判断,其总投资额或在1200亿元量级,对应设备额达720亿元。
就技术侧而言,核聚变可分为引力约束、磁约束及惯性约束,其中磁约束通过强磁场约束等离子体以实现持续反应放能,其又包括磁镜、仿星器、托卡马克等技术路线。
在此之中,托卡马克采用中央螺线管、环形磁线圈等对等离子体进行约束,是技术最成熟、应用最广泛的技术路径。前文提到的BEST以及CFEDR项目便属于此列。今年1月,中科院等离子体所研发的EAST项目首次完成1亿摄氏度下1000秒“高质量燃烧”,验证了托卡马克装置在高约束模稳态运行方面的可行性。
成本构成方面,西部证券指出,托卡马克包括包层、真空室、磁体系统、偏滤器、真空杜瓦等主要部件,以及包括低温系统、电源诊断系统的支持系统。其中,磁体、真空室及真空室内构件分别占28%、8%、17%。产业内,目前以可提供更强磁场以提升等离子体约束时间的超导磁体为主要路线,其应用或随技术成熟度提升、生产成本的降低而逐步扩容。
从投资层面来看,中信证券认为,未来行业将由事件驱动转变为订单驱动模式,行业长期逻辑不变,持续高增的资本开支下零部件企业有望显著受益。建议关注以下方向:
电源系统:电源系统在惯性约束路线中价值量占比较高、在托卡马克路线中有望率先招标,同时零部件竞争格局较好;
竞争格局较好且下游应用丰富的零部件板块:部分环节竞争格局较好,订单确定性高,同时下游应用丰富,无惧行业发展波动;
核电材料公司等新入局企业:核电材料的公司主业业绩良好,核聚变业务有望显著提升估值。
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