中信证券:核聚变终极能源晨曦初现,技术端突破叠加产业政策共振,可控核聚变产业端的进展持续提速
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技术跃迁|核聚变:终极能源,晨曦初现
来源:研究,文|刘易 王冠然 田鹏 王涛
王子昂 白弘伟 丁科翔
技术端突破叠加产业政策共振,可控核聚变产业端的进展持续提速。我们认为行业核心预期差在于:产业空间拓宽并非锚定商业化节点,在追求最终商业化的过程中将伴随着大量的实验堆建设,实验堆的建设亦带来了较大的资本开支预期。伴随着各个实验堆项目加速建设,供应链订单落地提速。在此背景下,我们推荐两条投资主线:1、重视具备产业链生态卡位,具备潜在的链主地位的企业。2、优选实验堆中投入占比较高环节,如超导磁体、堆内部件(第一壁、偏滤器)、真空室、加热及磁体电源等,尤其重视具备耗材属性的部件。
▍技术突破叠加产业政策推动,可控核聚变行业进展提速。
技术端来看,以托卡马克为代表的磁约束路线逐步脱颖而出,成为行业主流选择,聚变三乘积持续刷新记录。同时,仿星器、Z-箍缩、聚变-裂变混合堆等作为补充,皆在各自领域获得了有效的技术突破,行业商业化可行性验证时点持续提前。政策端来看,全球核聚变领域政策聚焦加速商业化突破,以中美欧为代表的头部玩家既有ITER项目为代表的跨国别国际合作,也有以中国CFETR项目为代表的加速扶持本土项目突破和完善本土产业链,核聚变正成为各国间科技竞争的关键领域。在此背景下,一方面,全球私营聚变项目融资持续提速,根据FIA数据,2024年全球累计融资额已达71亿美元;另一方面,各国实验堆项目加速建设、供应链订单落地提速,如国内BEST项目已在2025年开启总装,相关订单持续落地。
▍核心装置技术壁垒较高。
以托卡马克装置为例,关键系统包括:磁体系统、反应装置关键部件(杜瓦、真空室,以及偏滤器、包层等堆内部件)、电源系统等,三者在实验堆中价值占比排TOP3,分别达28%、25%、7%。磁体系统是托卡马克装置的核心部件,大型装置中超导材料(低温超导或高温超导)是主流选择。反应装置部件中,装置结构由内而外分别是第一壁、增殖层及偏滤器等堆内部件,之后为真空室、杜瓦等。内部直接接触等离子体的部件面临环境严苛,材料选型要求极高。电源系统涵盖加热电源、磁体电源、辅助系统电源等,不同部位电源对技术要求侧重点差异不同。
▍实验堆/商业堆先后递次建设,市场空间快速扩容。
随着实验堆的密集建设,我们测算2026-2030年间年均全球核聚变市场空间约为440亿元。随着后续商业堆建设,2031-2035年间年均市场空间有望拓宽至4500亿元。国内项目中,计划2027年建成且明确投资金额的项目(BEST、CTRFR-1、洪荒170)合计投资约200亿元,若考虑星火一号(混合堆)及部分未明确投资预算项目(环流三号升级、和龙项目、先觉聚能项目)等,我们预计合计投资金额约500亿元。后续随CFETR国家级聚变项目开启建设周期后,有望进一步拓宽国内核聚变市场空间。根据核工业西南物理研究院预计,CFETR造价预估约为1000-1100亿元。
▍风险因素:
核聚变商业化不及预期;核聚变行业发展政策落地或实施效果不及预期;重大安全事故风险;项目建设延期风险;地缘政治风险;技术迭代风险。
▍投资策略:
技术端突破叠加产业政策共振,可控核聚变产业端的进展持续提速。我们认为行业核心预期差在于:产业空间拓宽并非锚定商业化节点,在追求最终商业化的过程中将伴随着大量的实验堆建设,实验堆的建设亦带来了较大的资本开支预期。伴随着各个实验堆项目加速建设,供应链订单落地提速。在此背景下,我们推荐两条投资主线:1、重视具备产业链生态卡位,具备潜在的链主地位的企业。2、优选实验堆中投入占比较高环节,如超导磁体、堆内部件(第一壁、偏滤器)、真空室、加热及磁体电源等,尤其重视具备耗材属性的部件。
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