摘要:核聚变是轻原子核结合成较重原子核并释放巨大能量的过程。由于所需原材料资源较为丰富,且没有污染排放,因此可控核聚变被视为人类解决能源问题的“终极能源”。
核聚变是轻原子核结合成较重原子核并释放巨大能量的过程。由于所需原材料资源较为丰富,且没有污染排放,因此可控核聚变被视为人类解决能源问题的“终极能源”。
我国计划在2050年前后建成商业聚变示范电站,实现磁约束聚变能源的商业化应用。
中国首个商业堆CFETR将由中国聚变新能实施,投资800亿,明年可能启动招标;中国第二个商业堆将由中国聚变能源实施,中国核电、浙能电力已公告增资,今年有望增资200亿+,后续预计会有更多能源国企参与,包括石油巨头。
核聚变目前处于由科学可行性向工程可行性的过渡阶段。以聚变新能的BEST项目为例,该项目预计2027年建成,有望达成聚变能量增益 Q≥1以及Q=5的目标,向“点火”目标迈进;美国Heilion公司计划在华盛顿马拉加建造世界首座核聚变发电厂,该发电厂容量为 50MW,预计在 2028 年开始发电。
2025年以来,可控核聚变领域技术突破不断:
1)1月,EAST装置首次完成了1亿摄氏度1066秒“高质量燃烧”。
2)2月28日,美国核聚变商业公司-HelionEnergy宣布计划在华盛顿马拉加建造世界首座核聚变发电厂。
3)2月28日,中国核电、浙能电力拟分别增资10亿元、7.5亿元参股中国聚变能源有限公司,前瞻性布局核聚变能源领域。
4)3月6日国光电气携手天府创新能源研究院,布局聚变裂变混合能源产业。
整理发现以下是A股可控核聚变产业链相关公司的详细业务介绍、技术布局及竞争优势,按产业链环节分类整理:
1. 超导材料
•联创光电
◦ 核心业务:高温超导磁体、激光器件、智能控制模块。
◦ 核聚变布局:
■ 高温超导磁体技术源自上海交通大学,已应用于中科院EAST装置(东方超环)的磁场约束系统。
■ 2023年与合肥物质科学研究院合作,开发新一代超导磁体,耐磁场强度提升至20特斯拉(T)。
◦ 竞争优势:国内唯一量产高温超导感应加热设备的企业,技术自主化率超90%。
• 永鼎股份
◦ 核心业务:光纤光缆、超导带材、汽车线束。
◦ 核聚变布局:
■ 二代高温超导带材(REBCO)已通过ITER项目认证,用于制造强磁场线圈。
■ 与西南物理研究院合作,为HL-2M装置提供超导带材,临界电流密度达500A/mm²(国际领先水平)。
2. 高纯度金属材料
• 西部超导
◦ 核心业务:钛合金、超导材料、高温合金。
◦ 核聚变布局:
■ 为ITER项目供应超导钛合金线材,占全球采购量的60%。
■ 开发核聚变第一壁(面向等离子体材料)用高性能镍基合金,耐温达1500℃。
◦ 竞争优势:国内唯一实现ITER级超导材料量产的企业,技术壁垒极高。
• 钢研高纳
◦ 核心业务:高温合金、轻质合金、3D打印材料。
◦ 核聚变布局:
■ 研发核聚变第一壁涂层基材(如钨铜复合材料),抗中子辐照能力提升3倍。
■ 参与CFETR(中国聚变工程实验堆)材料预研项目,与中核集团合作紧密。
◦ 竞争优势:航天材料技术迁移,耐高温性能行业领先。
1. 磁约束装置
• 国光电气
◦ 核心业务:真空器件、微波电真空器件。
◦ 核聚变布局:
■ 为HL-2M装置提供偏滤器、真空泵等核心部件,真空度达10⁻⁸ Pa(国际一流)。
■ 开发ITER级真空阀门,耐辐射寿命超10万小时。
◦ 竞争优势:国内唯一能量产ITER级真空阀门的企业,市占率超80%。
• 百利电气
◦ 核心业务:超导电力设备、智能电网装备。
◦ 核聚变布局:
■ 为EAST装置提供超导磁体电源系统,输出电流精度达±0.01%。
■ 开发低温制冷系统(-269℃),用于维持超导磁体工作环境。
◦ 竞争优势:超导电力设备市占率第一,低温技术积累超20年。
2. 惯性约束装置
• 炬光科技
◦ 核心业务:高功率半导体激光器、激光光学元件。
◦ 核聚变布局:
■ 为激光惯性约束聚变装置提供高能激光光源,单模块功率达10kW。
■ 与中国工程物理研究院合作开发激光聚变光学系统,光束均匀性达95%。
◦ 竞争优势:半导体激光器光源技术全球前三,客户包括美国LLNL实验室。
• 光库科技
◦ 核心业务:光纤激光器件、光通信器件。
◦ 核聚变布局:
■ 研发高功率光纤传输系统,用于激光聚变装置的能源传输,功率耐受超100kW。
■ 与上海光机所合作开发自适应光学系统,校正激光束畸变。
◦ 竞争优势:高功率光纤耦合技术国内领先,适配多场景需求。
1. 科研装置建设
• 中国核电
◦ 核心业务:核电运营、核技术应用。
◦ 核聚变布局:
■ 中核集团牵头CFETR(中国聚变工程实验堆)设计,目标2035年建成。
■ 开展聚变-裂变混合堆研究,提升核燃料利用率至95%。
◦ 竞争优势:依托“人造太阳”技术积累,工程化经验丰富。
2. 能源转化与发电
• 东方电气
◦ 核心业务:发电设备(火电、水电、核电)、高端装备制造。
◦ 核聚变布局:
■ 研发聚变发电机组(如蒸汽轮机、热交换系统),适配氚增殖包层设计。
■ 与中科院合作开发聚变-裂变混合堆,目标2050年实现商用发电。
竞争优势:传统核电设备龙头,技术迁移能力突出。
• 安泰科技
◦ 核心业务:非晶合金、稀土永磁、难熔材料。
◦ 核聚变布局:
■ 非晶合金磁芯用于ITER装置磁场控制,损耗比硅钢低80%。
■ 开发钨基第一壁材料,抗等离子体侵蚀能力提升2倍。
◦ 竞争优势:全球非晶带材龙头,ITER项目核心供应商。
上海电气
◦竞争优势:在可控核聚变领域实现了“首台套”突破,承担了全球首台全高温超导托卡马克装置HH-70主机系统的制造工作,以及全球首台EXL-50U紧凑型聚变装置真空室的整体交付
◦ 业务布局:积极参与国家重大科研项目,与科研机构合作开展核聚变技术研发,致力于打造完整的核聚变设备制造产业链。
久立特材
来源:大A顺势而为