中泰证券报告详细拆解核聚变产业链价值量分布。根据ITER预计投入,实验堆中超导磁体占比28%为最大价值环节;DEMO商运堆中维持稳定平衡系统占比25%居首,磁体降至12%。产业链价值量从超导磁体向后端维持系统、低温装置转移趋势明确。本报告解析核聚变产业链价值量分布与关键设备投资机会。
ITER实验堆:超导磁体28%居首,堆内构件17%次之
根据ITER预计投入,实验堆中价值量分布为:超导磁体28%最高,堆内构件17%,建筑14%,真空室8%,电源8%。超导磁体是聚变装置最核心价值环节——需在大绕组尺寸下产生强磁场,导体要经受瞬变电场和中子辐照影响、承受大应力,对材料性能和制造工艺要求极高。
ITER使用的低温超导磁体(NbTi/Nb3Sn)需液氦冷却(-269℃),全球仅西部超导等少数企业具备量产能力。堆内构件包括第一壁、偏滤器、限制器等面向等离子体部件,需直接承受超高热流(>10MW/m²)和等离子体辐照,安泰科技是国内首家具备钨铜偏滤器生产能力的企业。
表:ITER实验堆与DEMO商运堆价值量分布对比| 设备环节 | ITER实验堆占比 | DEMO商运堆占比 | 变化趋势 |
|---|
| 超导磁体 | 28% | 12% | ↓16pct |
| 维持稳定平衡系统 | — | 25% | ↑ |
| 堆内构件 | 17% | 15% | ↓2pct |
| 低温装置/冷却水 | — | 16% | ↑ |
| 建筑 | 14% | 15% | ↑1pct |
DEMO商运堆:维持系统25%居首,低温装置16%次之
当反应堆进入商运阶段,价值量分布发生显著变化。维持稳定平衡系统占比最高达25%——等离子体在数亿度高温下需持续稳定燃烧,对实时控制、诊断、反馈系统提出极高要求。低温装置和冷却水系统占比16%——聚变堆运行需维持极低温环境(超导磁体冷却)并带走巨量热量。
建筑占比15%、堆内构件15%,磁体占比降至12%。价值量从“建设期磁体主导”向“运营期系统主导”转移趋势明确。国光电气在涉氚领域(氚兼容/氚防护)具有坚实技术储备,产品涵盖第一壁、偏滤器、微波加热设备、水精馏系统等,2024H1核工业设备收入1.45亿元。
高温超导:新一代磁体技术路线,磁场强度突破45.5T
低温超导(NbTi/Nb3Sn)磁场强度12-20T,需液氦冷却(-269℃),制造成本较低,应用成熟(ITER、CRAFT均采用)。高温超导(YBCO/BSCCO)磁场强度>23T(世界纪录45.5T),液氮冷却(-196℃),制造成本高,正在推广。
高温超导优势:可实现更强磁场、更高聚变功率密度,有望大幅缩小聚变装置尺寸、降低建设成本。联创超导与中核聚变(成都)设计研究院签订协议,联合建设可控核聚变项目(Q值>30,连续发电100MW,总投资超200亿)。精达股份持股18.29%的上海超导是全球高温超导带材领先企业,扩产计划已全部完成。
产业链投资主线:超导磁体+氚工厂+偏滤器
三条投资主线:1)超导磁体——低温超导(西部超导,ITER核心供应商)、高温超导(联创光电/永鼎股份/精达股份);2)涉氚配套——国光电气(氚工厂/水精馏/核工业泵阀),久立特材(PF/TF导体铠甲),航天晨光(杜瓦膨胀节);3)偏滤器——安泰科技(钨铜偏滤器,ITER/WEST/E AST全系列)。随国内BEST、中核200亿等项目推进,产业链订单有望持续释放。