20250618-国金证券-机械行业研究_可控核聚变专题_辅助加热为必要系统_关注波源及电源环节_20页_2mb

辅助加热系统：核聚变的能量驱动核心

1. 必要性与作用

   • 辅助加热系统是托卡马克核聚变装置的关键装置，可在欧姆加热最高0.3亿度的基础上，通过多种方式（中性束注入、离子回旋、电子回旋、低杂波加热）将等离子体温度提升至1亿度以上，满足氘氚聚变条件。
   • 价值量占比稳定，ITER实验堆和DEMO示范堆的辅助加热系统价值占总额的7%-8%，属于核心成本项。

2. 技术机制与壁垒

   • 微波波源：包括电子管、回旋管、速调管，需耐高温（如1500K）、高电压（如-30kV）、高真空度（10⁻⁷-10⁻⁸ Pa），中国BEST等项目需大功率设备（如1.5-1.0MW），国产化进展显著。
   • 电源系统：如PSM（脉冲阶梯调制）和HVPS（逆变型高压电源），需大容量、快速响应和极低故障释放能量（≤10焦耳），ITER等装置已采用此类电源，200kV以下及兆伏级需求分别由PSM和HVPS满足。

3. 市场前景与国内布局

   • 实验堆密集建设：中核集团、中科院（如BEST、EAST）、商业公司及高校系四路并进，预计“十五五”期间进入实验堆批量建造阶段，单堆投资规模达数十亿至百亿元。
   • 招标推进：中科院合肥物质科学研究院2024-2025年已招标电子管、回旋管及PSM电源模块，预算金额显著，供应链国产化加速。

4. 投资建议

   • 旭光电子：提供大功率电子管，已实现兆瓦级国产化替代，并受益于核聚变高温材料消耗需求。
   • 国力股份：大功率速调管突破3MW，提升国产势力。
   • 四创电子/华耀电子：华耀的PSM电源已应用于EAST装置，具备核心竞争优势。
   • 投资风险包括技术突破延迟及资本开支不及预期。

升温材料与系统国产化进程加速，辅机市场景气度高。