摘要:市场热点较为杂乱,刚走一个深海科技,又来一个可控核聚变!但凡主线给点力,就不会有资金参与这种题材,只能说作为短期的思考,当作学习认知,还是值得的,本文就讲讲可控核聚变为什么大爆发?行业空间的思考!
市场热点较为杂乱,刚走一个深海科技,又来一个可控核聚变!但凡主线给点力,就不会有资金参与这种题材,只能说作为短期的思考,当作学习认知,还是值得的,本文就讲讲可控核聚变为什么大爆发?行业空间的思考!
一、核心驱动
1、战略布局:已明确将可控核聚变作为未来能源的战略方向,提出 2050 年前建成商业示范电站的目标。
2、技术突破:中国 EAST 装置实现 1 亿摄氏度下 1066 秒 “高质量燃烧”,刷新世界纪录;能量奇点 “洪荒 70” 装置成功放电,预计 2035 年或实现首度并网发电。
3、AI 算力需求催生:AI 技术的爆发式发展对电力需求激增,而可控核聚变被视为终极清洁能源解决方案。市场预期其商业化将缓解未来能源紧张,与 AI 形成 “能源 - 算力” 协同效应
4、核聚变与核电、军工材料企业存在业务重叠(如超导磁体、特种金属),叠加核电行业本身业绩增速明确、估值合理,资金借道相关标的布局,推动板块估值共振。
二、了解可控核聚变
概念:可控核聚变是一种利用轻原子核在高温高压下结合成更重的原子核,并释放出巨大能量的物理过程。它被认为是未来人类获取清洁、高效、可持续能源的重要途径之一。
2、关键原理与技术路径
1、核聚变条件
高温高压:需将燃料加热至 1 亿摄氏度以上,使原子电离为等离子体(带电粒子),克服原子核间的静电斥力。
约束时间与密度:通过磁场或惯性约束,使等离子体维持足够长时间和密度,满足 “劳森判据”(能量增益>1)。
2、主流技术路线
磁约束:利用磁场束缚等离子体,托卡马克装置是目前最成熟的方案。通过环向场线圈和极向场线圈形成螺旋磁场,约束高温等离子体(如中国 EAST、国际 ITER 计划)。
惯性约束:用激光或 X 射线瞬间压缩燃料靶丸,利用自身惯性实现短暂聚变(如美国 NIF 实验)。
3、核心优势
燃料丰富:氘在海水中储量可供人类使用数亿年,氚可通过锂资源制备。
清洁安全:反应产物为惰性气体氦,无温室气体和长寿命放射性废物;反应失控时等离子体迅速冷却,无核泄漏风险。
能量密度高:1 克氘氚燃料释放的能量相当于燃烧 8 吨石油,远超化石能源。
4、进展
技术突破:中国 “环流三号” 实现百万安培等离子体电流高约束运行,美国 NIF 首次实现能量增益>1(2022 年)。
商业化时间表:国际计划 ITER 预计 2035 年启动氘氚实验,2050 年前后建成示范电站;中国目标 2035 年完成 CFETR 实验堆,2050 年商用。
三、市场空间与产业链
1、当前市场规模
全球核聚变市场规模:据相关数据,2023年全球核聚变市场规模为3012.5亿美元。
国内核能市场:2022年全国运行核电机组装机容量5698万千瓦,占全国电力装机总量的2.2%,发电量为4177.8亿千瓦时,约占全国总发电量的4.7%,核能发电量达到世界第二
2、未来空间
短期至中期(2030—2035 年):根据核聚变工业协会(FIA)《2024 年全球聚变行业报告》,2030—2035 年间全球核聚变装置市场规模预计达2.26 万亿元,主要由磁体系统、真空容器、特种材料等核心环节驱动。
Coherent Market Insights 预测,2031 年全球市场规模将达4915.5 亿美元(约合 3.5 万亿元人民币),2024—2031 年复合增长率为 5.8%。
长期(2050 年前后):若商业化顺利,全球核聚变市场规模可能突破万亿美元级别,成为支撑能源转型的主力。美国能源部评估显示,到 2050 年核聚变发电或满足全球 10% 以上电力需求。
3、产业链
1、上游:原材料供应
特种金属:钨、铜等,用于核聚变反应器的第一壁和热交换器等关键部件。
特种钢材:用于制造反应器的主体结构和支撑框架。
特种气体:如氘和氚,是实现核聚变反应的必要原料。
超导材料:如低温超导材料(铌钛、铌锡类)和高温超导材料,用于制造超导磁体。
2、中游:技术研发与设备制造
关键设备制造:
超导磁体:占比最高,是核聚变装置的核心部件之一,占比28%。
第一壁:直接面对高温等离子体,承受极端条件,是核聚变反应器的关键部件。
偏滤器:用于排除等离子体中的杂质,维持等离子体的稳定性和纯度。
真空容器:用于容纳高温等离子体,保持其与外界的隔离。
压力容器、蒸汽发生器、汽轮机、发电机、各类泵阀:这些设备共同构成了核聚变装置的辅助系统。
技术研发:包括物理研究、工程技术的创新,以及仿真和控制软件的开发,对模拟聚变反应过程、优化反应器设计和提高运行控制的精确度具有重要作用。
3、下游:核电建设和运营
核电站建设:包括核聚变电站的选址、设计、建设和安装等环节,需要高度专业化的技术团队。
核电站运营:涉及核电站的日常运行、维护、管理和安全监管等,确保核聚变能源的安全、稳定供应。
四、受益公司
1、西部超导
核心:全球低温超导材料龙头(NbTi/Nb3Sn),市占率 15%,国内垄断地位,深度参与 ITER、EAST 等国际项目,技术突破打破国外垄断。
订单:2024 年核聚变业务收入占比提升至 20%,订单增速超 30%。
盈利能力:毛利率 39.4%,净利率 22.96%,净资产收益率 19.03%(行业第一)。
2、永鼎股份
核心:国内唯一实现高温超导带材(YBCO 类)量产企业,技术对标美国,与能量奇点合作 “洪荒 70” 装置磁体供应。
订单:2024 年超导业务收入增长 80%,在手订单覆盖国内外聚变项目。
市场地位:高温超导带材市占率国内第一,全球前五。
3、安泰科技
核心:全球核聚变钨基材料核心供应商,覆盖 EAST、ITER 项目,全钨偏滤器技术领先。
订单:2024 年特种金属业务收入增长 25%,ITER 订单持续交付。
技术:低活化钢、钨铜合金等关键材料实现国产替代。
4、兰石重装
核心:国内唯一实现核聚变 PCHE 热交换器量产企业,参与 CFETR 氦冷包层项目,技术国际领先。
订单:2024 年净利润同比增长 40%,核聚变相关收入占比提升至 15%。
战略:与中核集团等组建创新联合体,抢占实验堆设备市场。
5、联创光电
核心:高温超导磁体技术领先,与中科院合作推进商业化,应用于 “洪荒 70” 装置。
订单进展:2024 年超导业务收入增长 60%,客户覆盖国内外聚变团队。
6、国光电气
核心:ITER 偏滤器热氦检漏设备供应商,布局聚变裂变混合能源系统。
技术壁垒:微波器件技术填补国内空白,毛利率 44.28%(行业前列)。
7、雪人股份
核心:氦气压缩机技术突破,覆盖全温区液氦到超流氦应用,服务中科院合肥物质研究院等。
订单:2024 年核聚变相关收入增长 120%,市占率国内第一。
8、东方电气
核心:央企龙头,覆盖磁体系统、热交换器等全产业链,牵头国内首个聚变发电示范项目。
战略地位:交付 HL-2M 主机磁体线圈,参与 CFETR 设备总包。
可控核聚变行业正从技术验证转向工程实践,2030—2035 年将迎来装置建设高峰期,全球市场规模超 2 万亿元。中国凭借政策、技术和产业链优势,有望在该领域占据重要地位。但短期需关注技术成熟度与成本控制风险!
来源:做热点的茶茶