可控核聚變對(duì)國(guó)家能源安全和科技自主至關(guān)重要,目前它的產(chǎn)業(yè)化正從實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證階段逐步推進(jìn)到工程示范階段,進(jìn)度不斷加快。
材料性能能否突破,是核聚變技術(shù)能否行得通的核心難題。現(xiàn)在核聚變關(guān)鍵設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化率已經(jīng)超過(guò)96%,像鎢基偏濾器、高溫超導(dǎo)帶材這些核心部件,都已經(jīng)能自主生產(chǎn)。
隨著2027年BEST裝置發(fā)電演示工作的推進(jìn),以及EAST裝置長(zhǎng)脈沖運(yùn)行紀(jì)錄不斷刷新,這個(gè)行業(yè)已經(jīng)進(jìn)入多個(gè)技術(shù)路線競(jìng)爭(zhēng)、資本集中投入的新階段。
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從資本市場(chǎng)來(lái)看,可控核聚變相關(guān)板塊一直受到資金關(guān)注。
2025年以來(lái),板塊周線沿著20周線持續(xù)上漲,本周收出幾乎光頭陽(yáng)線,成交量溫和放大,消化了之前所有套牢盤,還創(chuàng)下了新高,這或意味著板塊可能已開(kāi)啟新一輪行情!
本周五(12月12日),板塊內(nèi)的個(gè)股表現(xiàn)都相當(dāng)活躍,華菱線纜連續(xù)一字漲停,雪人集團(tuán)、四創(chuàng)電子開(kāi)盤半小時(shí)內(nèi)也跟著上漲,愛(ài)科賽博、斯瑞新材等個(gè)股漲幅明顯,北交所的天力復(fù)合表現(xiàn)格外突出,本周漲幅翻了一倍以上。
在核聚變產(chǎn)業(yè)化加速推進(jìn)的背景下,A股投資者該如何聚焦核心企業(yè),精準(zhǔn)抓住投資機(jī)會(huì)呢?
核聚變工程加快落地,AI助力推進(jìn)商業(yè)化
核聚變產(chǎn)業(yè)發(fā)展分為科學(xué)理論、科學(xué)可行性、工程可行性、商業(yè)可行性和商業(yè)堆五個(gè)階段,經(jīng)過(guò)多年發(fā)展,目前正穩(wěn)步朝著工程可行性乃至商業(yè)可行性的方向推進(jìn)。
我國(guó)核聚變工程明確了“實(shí)驗(yàn)堆-示范堆-商用堆”三步發(fā)展計(jì)劃,當(dāng)前處于實(shí)驗(yàn)堆階段。
實(shí)驗(yàn)堆是可控核聚變商業(yè)化的基礎(chǔ),主要作用是驗(yàn)證聚變能源的科學(xué)原理和基礎(chǔ)技術(shù);第二階段計(jì)劃到2035年建成中國(guó)聚變工程試驗(yàn)堆,完成調(diào)試運(yùn)行后開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn);第三階段到2050年啟動(dòng)商業(yè)聚變示范電站建設(shè)。
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全球各國(guó)和行業(yè)內(nèi)的大企業(yè)都在不斷加大可控核聚變的研發(fā)投入,多個(gè)國(guó)家的聚變示范堆計(jì)劃都在有序推進(jìn),商業(yè)化進(jìn)程持續(xù)加快。
行業(yè)內(nèi)普遍預(yù)計(jì),核聚變有望在10年內(nèi)實(shí)現(xiàn)商業(yè)供電,2031-2035年是多數(shù)人認(rèn)可的實(shí)現(xiàn)時(shí)間段,核聚變能源商業(yè)化已經(jīng)進(jìn)入關(guān)鍵推進(jìn)階段。
AI技術(shù)給核聚變發(fā)展提供了重要支持,能摸清等離子體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,預(yù)測(cè)反應(yīng)的過(guò)程和結(jié)果,還能優(yōu)化反應(yīng)條件,有效加快核聚變商業(yè)化的進(jìn)度。
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其中,強(qiáng)化學(xué)習(xí)這類AI技術(shù)在托卡馬克等離子體控制約束中應(yīng)用效果很好,能高效處理等離子體數(shù)據(jù),把建模時(shí)間從幾小時(shí)縮短到毫秒級(jí),還能實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),提前300毫秒預(yù)警不穩(wěn)定情況,避免核聚變反應(yīng)中斷,為聚變堆設(shè)計(jì)優(yōu)化提供理論支持。
2022年,DeepMind和瑞士等離子體中心一起研發(fā)的AI強(qiáng)化學(xué)習(xí)系統(tǒng),已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)了托卡馬克內(nèi)部等離子體的穩(wěn)定控制。
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材料創(chuàng)新:
突破核聚變產(chǎn)業(yè)鏈核心瓶頸的關(guān)鍵
可控核聚變裝置的運(yùn)行環(huán)境非常極端,材料容易出現(xiàn)損壞失效的情況,所以材料創(chuàng)新是突破產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸的核心。
目前材料研發(fā)主要圍繞三個(gè)方向開(kāi)展:
一是表面與結(jié)構(gòu)創(chuàng)新,借助納米涂層、梯度材料技術(shù)提升材料的抗熱沖擊能力,在第一壁、偏濾器部件研發(fā)中效果顯著,鎢銅梯度材料、鈹涂層已經(jīng)廣泛應(yīng)用;
二是優(yōu)化超導(dǎo)材料,幫助裝置縮小體積、穩(wěn)定運(yùn)行,高溫超導(dǎo)材料(比如REBCO)能大幅提升磁體系統(tǒng)的性能;
三是材料改性,通過(guò)合金化、復(fù)合材料技術(shù),增強(qiáng)材料的抗輻射和抗熱疲勞能力。
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超導(dǎo)材料是可控核聚變裝置的核心材料,尤其是在磁場(chǎng)系統(tǒng)中,它的性能直接影響裝置對(duì)高溫等離子體的約束能力和能源效率。
可控核聚變裝置(比如托卡馬克)需要依靠高強(qiáng)度、高穩(wěn)定性的磁場(chǎng)約束高溫等離子體,超導(dǎo)磁體就是實(shí)現(xiàn)這一功能的關(guān)鍵部件。
目前主流的超導(dǎo)材料包括低溫超導(dǎo)(比如NbTi、Nb3Sn)和高溫超導(dǎo)(比如REBCO),兩者在磁場(chǎng)強(qiáng)度、制冷成本和材料性能上有明顯差別。
國(guó)內(nèi)多家企業(yè)已經(jīng)布局高溫超導(dǎo)磁體的產(chǎn)業(yè)化。
聯(lián)創(chuàng)超導(dǎo)成功研發(fā)出基于REBCO集束纜線的D型超導(dǎo)磁體,2024年4月完成低溫測(cè)試,穩(wěn)定運(yùn)行電流超過(guò)1.5kA;
上海超導(dǎo)是國(guó)內(nèi)高溫超導(dǎo)材料的龍頭企業(yè),其二代高溫超導(dǎo)帶材已經(jīng)廣泛應(yīng)用于核聚變磁體、超導(dǎo)感應(yīng)加熱裝置等領(lǐng)域,2025年6月申請(qǐng)科創(chuàng)板上市并獲得受理,計(jì)劃募資12億元擴(kuò)建產(chǎn)能,預(yù)計(jì)2025年底產(chǎn)能能達(dá)到4000公里/年。
本周五,超導(dǎo)概念相關(guān)個(gè)股受到資金追捧,東方財(cái)富交易軟件顯示,當(dāng)天該概念指數(shù)上漲4.57%。
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可控核聚變產(chǎn)業(yè)鏈多個(gè)環(huán)節(jié)迎來(lái)發(fā)展機(jī)會(huì)
能源裝備龍頭企業(yè)已經(jīng)初步完成核聚變領(lǐng)域的布局,核心部件研發(fā)進(jìn)展順利,產(chǎn)業(yè)化的路徑很清晰,超導(dǎo)、第一壁、偏濾器材料等細(xì)分領(lǐng)域的企業(yè)持續(xù)受益。
在聚變堆核心部件研發(fā)、技術(shù)合作和產(chǎn)業(yè)化布局方面,龍頭企業(yè)有著較強(qiáng)的戰(zhàn)略眼光,通過(guò)加大研發(fā)投入、搭建技術(shù)合作網(wǎng)絡(luò),整合行業(yè)資源,提升自身的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
比如,海陸重工是國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆低溫超導(dǎo)線材的中國(guó)唯一供應(yīng)商,其產(chǎn)品是超導(dǎo)磁約束核聚變的關(guān)鍵材料,能支撐超強(qiáng)磁場(chǎng)搭建和高溫等離子體約束,是開(kāi)發(fā)核聚變能源的重要材料。
多數(shù)龍頭企業(yè)都在加大核聚變核心部件的研發(fā)投入,借助技術(shù)合作整合資源、提升能力,推動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。
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可控核聚變核心企業(yè)介紹
四創(chuàng)電子(600990):
國(guó)內(nèi)唯一實(shí)現(xiàn)核聚變裝置超導(dǎo)磁體電源模塊國(guó)產(chǎn)化的企業(yè),掌握了高精度電流控制技術(shù),同時(shí)也是CFETR項(xiàng)目高溫超導(dǎo)帶材的核心供應(yīng)商,打破了國(guó)外的壟斷,在市場(chǎng)中占據(jù)重要地位。
旗下的華耀電子中標(biāo)了EAST受控?zé)岷司圩冄b置電源模塊項(xiàng)目,得到了行業(yè)認(rèn)可,為后續(xù)的技術(shù)研發(fā)和業(yè)務(wù)拓展打下了基礎(chǔ)。
派克新材(605123):
國(guó)內(nèi)唯一能批量供應(yīng)核聚變核心部件的企業(yè),2021年獲得核一級(jí)容器類鍛件資質(zhì),2024年又新增了堆內(nèi)構(gòu)件及鎳基合金許可資質(zhì),技術(shù)優(yōu)勢(shì)不斷鞏固,為BEST項(xiàng)目供應(yīng)真空室、屏蔽包層等關(guān)鍵鍛件。
安泰科技(000969):
全球可控核聚變裝置的核心供應(yīng)商,研發(fā)的難熔鎢鉬、鎳基高溫合金帶材、金屬精密過(guò)濾裝置等產(chǎn)品,為“華龍一號(hào)”、AP1000、CAP1400等核電技術(shù)提供配套,能夠研發(fā)生產(chǎn)鎢銅偏濾器、包層第一壁等全系列涉鎢產(chǎn)品。
責(zé)任編輯 | 陳斌
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