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乐晴行业观察
2025/05/29 08:53
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可控核聚变更新 1、可控核聚...

发布者:乐晴

CFS正式启动ARC项目关键流程。CFS主导的ARC项目于2025年5月27日,已经正式启动当地分区审批程序,启动关键审批流程,计划于2020年代末破土动工,2030年代初投入运营;该项目选址弗吉尼亚州-切斯特菲尔德县94英亩地块,旨在建设全球首座商业聚变电厂,发电能力达400MW,满足约15万户家庭用电的需求。

此前HelionEnergy宣布计划在华盛顿建造世界首座核聚变发电厂。2025年2月Helion宣布项目选址在华盛顿马拉加奇兰县,发电站预计初始容量为50MW,未来可能扩展至250MW。建设计划于25年夏天开始,但需等待获得许可,Helion Energy希望在2028年实现发电。

科学进展进入密集变化时期。我们一直强调,之前大家多紧盯核聚变产业链项目上的进展,而更重要的是科学上的变化也将进入密集变化的时期,且海外发生的可能性的更大,Helion的第七代装置Polaris已经进入密集实验时期,预计实现Q>1目标;CFS的SPARC项目(世界首座大型高温超导托卡马克)建设进度已经超过60%,预计于26年产生等离子体。

相关产业链:国光电气(偏滤器+第一壁+加热系统+氚工厂)、联创光电(高温超导磁体)、永鼎股份(高温超导磁材,东部超导)、精达股份(高温超导磁材,参股上海超导)、合锻智能(B真空室+偏滤器+第一壁)、安泰科技(钨铜偏滤器、钨铜限制器等),航天晨光(杜瓦系统)、王子新材、久立特材、应流股份、海陆重工等。

自从我们3月21日发布深度报告以来,行业的关注度空前提高,市场给予了积极反馈,欢迎大家交流。

近年来海外可控核聚变发展提速,以美国CFS、美国Helion Energy为代表的商业化聚变项目有望在2030前投入商用,倒逼国内产业加速推进。

国内随着技术突破和资本的持续涌入,包括中核集团、合肥等离子所、能量奇点、星环聚能在内的国内聚变项目推动国内可控核聚变研究和发展迈向新的阶段。

我国聚变研究已形成“国家队+民营机构”、“聚变+混合堆”的全方位布局,在技术路线和商业化探索上持续进步。

混合堆主要基于氘氚聚变产生的高能中子引发可裂变材料反应这一机制,在燃料成本上占据优势,包层可直接使用天然铀、贫化铀或压水堆乏燃料,无需高浓铀;增殖堆利用包层可裂变材料将产生的易裂变燃料分离后供其他反应堆使用,而用于乏燃料混合堆,则通过高能中子嬗变超铀元素,实现对乏燃料的再利用。根据俄罗斯国家原子能集团,FNS项目2025年启动原型堆建设,目标 2035 年实现并网发电。

根据《聚变裂变混合堆燃耗计算及燃料成本分析》(祖铁军),压水堆乏燃料发电燃料,燃料成本约为现在核电机组的25%。对比SMR等其他技术路线,根据OKLO公司官网,公司预计其“Aurora powerhouse”反应堆15MW版本成本约7000万美元,平准化度电成本在40-100美元/MWh之间,考虑到聚变堆在燃料成本上更具优势,我们判断聚变商业堆在美国单位建设成本在5000美元/kw时将在数据中心供电场景具备一定的竞争力。

紧凑型托卡马克装置的主要构成部分包括超导磁体、第一壁、真空容器、阀门、冷却系统、偏滤器等。

据ITER建设成本拆分,磁体、真空容器、容器内部件等作为装置核心成本环节,建设成本占比超50%。此外,聚变产业链由于反应特性要求,核心亦涉及上游材料环节,主要包括特种金属以及超导带材,其中特种金属包括特种钢材、钨、铜等,而超导带材根据磁体的不同分为低温超导材料(铌钛、铌锡类)和高温超导材料(YBCO类)。

预计近年来实验堆项目有望加速启动核心零部件招投标,预计将带动相关企业规模化订单落地。

另一方面,我们也关注到示范堆和商业堆在设备投资占比上有所差异,DEMO阶段高温超导材料的紧凑化设计使磁体成本显著降低,3D打印钨基复合材料与模块化工艺的突破导致真空容器成本锐减。

综合实验堆和商业堆成本变化规律,我们预测2036-2040年我国聚变设备市场规模将达到3000亿元。

策略:近年来海外可控核聚变发展提速,以美国Helion Energy等为代表的商业化聚变项目倒逼国内产业加速推进。我们认为短期实验堆投资推动相关公司业绩增长,混合堆在材料及工程要求、燃料成本上占据优势,商业化后可作为长期过渡方案。

围绕核聚变产业链关键材料及装置环节进行布局,产业链相关精达股份(子公司上海超导业务涉及高温超导材料)、联创光电(超导磁体制备),以及电源和动力系统环节的英杰电气、爱科赛博。

皖仪科技:供货best,地处合肥。作为聚变联盟早期成员,给east、best供货气密性减持设备,该设备发电时需持续运行。有望成为集成商角色:合肥政府希望产业留在合肥,公司地处合肥,未来有望成为诊断系统集成商,类似机器人的三花拓普角色。

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