公用事业行业大国碳中和之可控核聚变：可控核聚变商业化加速，能源发展有望迎来新突破-20230815-国信证券-25页_2mb

大国碳中和之可控核聚变总结

核心内容

可控核聚变作为一种清洁能源，具有能量密度高、原料来源广泛和安全性高的三大优势，被认为是解决能源问题的最终答案。其商业化进程正在加速，预计未来将对能源发展带来重大突破。

主要观点

• 能量密度高：氘氚聚变反应中，1克氘氚气体释放的能量相当于5克铀235裂变或18吨煤炭燃烧，具备巨大的能量产出潜力。
• 原料来源广泛：氘可通过海水提取获得，氚可通过锂6的中子轰击生成，且月球土壤中的氦3储量远超地球，为第二代聚变技术提供了潜在燃料来源。
• 安全性高：聚变反应不产生放射性乏燃料，且可通过停止燃料供应立即中断反应，不存在堆芯熔毁风险。
• 技术成熟度：磁约束中的托卡马克装置是当前最成熟的研究方向，我国EAST和HL-2M已取得1MA等离子体电流、1亿度等离子体温度和1000秒等离子体约束时间等重大成果。
• 商业化预期：首个聚变商业协议拟于2028年实现发电，且超半数聚变企业预计2035年前实现并网发电。
• 产业链丰富：聚变产业链覆盖上游原材料（如钨、铜、锂6）、中游装备制造（如超导磁线圈、第一壁）和下游运营，投资机会较多。
• 技术突破：高温超导材料的临界温度已达250K，有望提升聚变堆性能；AI技术在仿真、设计和控制环节发挥重要作用，推动聚变研究效率提升。

关键信息

聚变反应类型

聚变约束方式

我国聚变进展

• EAST（东方超环）：我国首个非圆截面全超导托卡马克，已实现1MA等离子体电流、1亿度等离子体温度和1000秒等离子体约束时间。
• HL-2M（环流器二号M）：我国规模最大、参数最高的磁约束核聚变实验装置，2022年实现1MA等离子体电流。
• CFETR（中国聚变工程试验堆）：计划2035年建成，第二阶段功率达1GW，能量增益因子达到10。

国际项目进展

• ITER（国际热核聚变实验堆）：预计2029年完工，由多国合作建设，我国承担18个采购包，占比约9%。
• NIF（美国国家点火装置）：2023年实现Q>1，但其点火方式与传统定义有差异，仍需解决连续运行问题。

技术突破

• 高温超导材料：临界温度最高已达250K，但需超高压环境，目前尚未实现大规模应用。
• AI技术：在聚变仿真、设计和控制中发挥作用，深度强化学习已实现等离子体模拟精度提升至65%，并缩短训练时间。

资本市场动态

• 聚变企业数量：截至2023年4月，已有44家聚变企业创建，其中2022年新增9家。
• 投资趋势：资本市场对可控核聚变商业化落地持乐观态度，部分企业已签订商业协议，如微软与Helion Energy的对赌协议。

投资建议

• 推荐关注聚变产业链上游原材料供应公司（如钨、铜、锂6相关企业）。
• 推荐关注中游装备制造公司（如超导磁线圈、第一壁、偏滤器等）。
• 推荐“核电与新能源”双轮驱动的中国核电。
• 推荐新奥股份，其集团成立能源研究院并建设玄龙-50聚变装置。

风险提示

• 燃料成本超出预期：当前测算基于假设，若燃料价格上升可能影响成本。
• 技术发展不及预期：可控核聚变实现尚无定论，存在技术突破风险。
• 超导技术发展不及预期：超导材料的性能和成本影响聚变堆发展。
• AI技术发展不及预期：AI在聚变中的应用依赖其发展速度。
• 政策及电价风险：政策支持和电价变化可能影响聚变商业化进程。

聚变产业链相关公司

• 上游：特种金属（如钨、铜）、锂6相关企业。
• 中游：超导线圈制造、第一壁、偏滤器、等离子体仿真与控制软件开发。
• 下游：聚变堆运营和维护企业。

重要声明

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