核聚变行业专题报告:核聚变订单加速落地,三四代机组进入交付上行期,迎接核能行业大时代_80页_6mb
报告摘要
核能与核聚变行业深度报告总结
核能行业概况
核能行业正处于快速发展阶段,特别是三代和四代核电机组进入交付上行期,标志着行业投资和建设的加速。中国核电2022-2024年连续三年投资计划增速在50%左右,资本开支持续上行,显示行业对未来的积极预期。
核能“三步走”战略
“热堆—快堆—聚变堆”是1983年提出的核能发展战略,旨在实现核能的可持续发展和燃料供应的长期安全。该战略的实施推动了核能技术的不断进步。
三代核电
- 三代核电投资逻辑主要依赖于批复机组数量的增加、国产替代以及稳定的高毛利。
- 2024年批复11台核电机组,2025年起设备企业将逐步进入交付高峰期。
- 国产替代空间较大,尤其在关键零部件如阀门方面。
- 建议关注:中国核电、中国广核、中核科技、江苏神通、佳电股份、兰石重装、科新机电。
四代核电
- 2024年3月,华能石岛湾高温气冷堆示范工程实现核能供暖,标志着四代核能综合利用取得突破。
- 2024年11月,国常会批复江苏徐圩一期工程,这是全球首个将高温气冷堆与压水堆耦合的核动力厂。
- 项目建成后将年供应工业蒸汽3250万吨,最大发电量超115亿度,有助于缓解高耗能产业减排压力。
- 建议关注:佳电股份、海陆重工。
核聚变行业现状与趋势
核聚变技术正在加速发展,各国纷纷推进相关项目,推动核聚变商业化进程。
核聚变反应原理
- 核裂变:重核分裂为中等质量核,释放能量,如铀-235裂变。
- 核聚变:轻核融合为重核,释放能量,如氘-氚聚变。
- 聚变三乘积(T·n·τE)是实现聚变反应的关键指标,需满足劳森判据。
- 能量增益因子(Q值)是衡量核聚变反应效率的重要参数,Q值达到5意味着系统可以自我维持。
聚变项目与技术进展
- 全球进展:
- 美国:NIF实现聚变能量输出大于输入,点火成功。
- 日本:FAST预计2025年完成初步设计,目标2030年代发电。
- 韩国:CPD计划2030年代投入运行。
- 欧洲:JET和ITER项目持续推进,ITER预计2035年启动D-D实验,2039年实现聚变发电。
- 中国进展:
- EAST:中国“人造太阳”,2006年建成,2025年实现1066秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行。
- BEST:计划2027年建成,是全球首个紧凑型聚变能实验装置。
- CFETR:中国聚变工程试验堆,计划2030年代建成,开始大规模科学实验。
- SUNIST-2:清华大学与星环聚能合作建设,2023年建成并首次放电。
核聚变投资与合作
- 2024年全球核聚变行业投资达71亿美元,显示行业信心。
- 中国在核聚变领域投资显著,包括多个项目,如BEST和CFETR。
- 中国聚变产业联盟(FulA)于2023年11月成立,成员包括15家国内外企业、科研机构和高校。
- 中国核工业集团公司(中核集团)与江西省政府签署合作协议,计划建设“星火一号”聚变-裂变混合实验堆。
核聚变设备与企业建议关注
设备分类与企业建议
- 磁体相关:西部超导、联创光电、永鼎股份、精达股份。
- 主机相关:
- 国光电气(偏滤器、第一壁、氚兼容增压系统、屏蔽模块热氮检漏设备等)
- 合锻智能(真空室扇区、窗口延长段、重力支撑)
- 航天晨光(杜瓦系统)
- 安泰科技(钨铜偏滤器、钨铜限制器、包层第一壁、钨硼中子屏蔽材料)
- 久立特材(TF、PF导管)
- 海陆重工(结构件)
- 弘讯科技(聚变电源器)
- 旭光电子(大功率电子管)
核聚变主要项目与投资主体
- ITER项目:预计2035年启动D-D实验,2039年实现聚变发电,中国于2006年加入,承担9.09%和10%的经费,享有技术成果使用权。
- NIF项目:美国国家点火装置,2022年实现Q>1,推动核聚变商业化。
- Helion:承诺2028年前开始聚变发电,为微软提供至少50兆瓦发电。
- ARC项目:计划2030年代初投入运营,为大型工业场所或15万户家庭供电。
风险提示
- 核聚变技术研发不及预期。
- 投资不及预期。
- 核电机组批复不及预期。
- 交付节奏不及预期。
- 原材料价格波动风险。
融资与项目进展
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聚变新能(安徽)有限公司:
- 2023年5月成立,注册资本50亿元,2024年6月增资至145亿元。
- 2024年6月,中国石油集团昆仑资本和合肥科学岛控股加入。
- 2024年5月,A轮融资。
- 2024年3月,BEST项目招标明显加快,多家企业中标。
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中国工程物理研究院:
- 2023年提出“星火一号”聚变-裂变混合堆项目,计划落户江西,总投资预计超200亿元。
- 2023年12月,可控核聚变创新联合体成立,由25家央企、科研院所、高校组成。
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先觉聚能科技(四川)有限公司:
- 2025年3月成立,注册资本500万元,国光电气持股7.5%。
- 以电磁驱动聚变裂变混合堆为目标,由天府创新能源研究院和国光电气共同出资。
总结
核能行业正迎来快速发展,三代和四代核电机组逐步进入交付期,为行业带来稳定收益。核聚变作为未来能源的重要方向,技术进展迅速,全球多国加大投资与合作,推动商业化进程。中国在核聚变领域投入巨大,多项装置建设与实验取得突破,如EAST、BEST、CFETR等。随着招标加速和项目落地,核聚变设备企业将迎来新的发展机会。建议关注相关企业及项目进展,把握未来能源产业的发展趋势。
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