电力设备行业专题研究：可控核聚变开启终极能源大门

1 行业报告│行业专题研究 请务必阅读报告末页的重要声明 电力设备 可控核聚变开启终极能源大门  行业变化： 23 年 12 月 29 日，以“核力启航 聚变未来”为主题可控核聚变未来产业推进会在蓉召开。由 25 家央企、科研院所、高校等组成的可控核聚变创新联合体正式宣布成立。会上，第一批未来能源关键技术攻关任务正式发布。  核聚变难点在哪？ 核聚变发生反应条件非常严苛，如何维持等离子体稳定和提高聚变反应效率是其主要技术挑战；核聚变反应时易发生“湍流”，缩短反应堆运行寿命；不同于氘，氚在地球上含量少，自持问题还需进一步突破；对核聚变反应器材料和用于产生氚的包层材料物理化学性能要求高。  ITER 项目核电站潜力大 国际热核聚变实验反应堆（ITER）计划预计 2025 年完成建设并进行第一次等离子放电试验。ITER 项目的核电站将产生约 500MW 热能，如果持续运行并接入电网，将转化为约 200MW 电能，够 20 万户家庭使用。  中国环流三号取得突破性进展 23 年 8 月，中国环流三号首次实现 100 万安培等离子体电流下高约束模式运行，突破了等离子体大电流高约束模式运行控制、先进偏滤器位形控制等关键技术难题，是我国核聚变能开发进程中的重要里程碑。23 年 12 月，人造太阳“中国环流三号”面向全球开放。  托卡马克是核聚变技术路线首选 由于仿星器需要三维结构线圈，结构更复杂，制造难度更大，成本更高，托卡马克成为聚变堆技术路线首选。超导体具有零电阻效应，且可承载电流密度更高，20 世纪后期开始被用于托卡马克装置。2006 年，等离子体物理研究所自主研制并建成世界上第一个全超导托卡马克实验装置 EAST。  超导磁体+偏滤器是托卡马克关键组成部分 超导磁体几乎占托卡马克成本的一半。目前，高温超导线材良率已提升至90%，开始工业化应用。高温超导技术发展可缩短可控核聚变装置建设周期， 使聚变发电初步具备商业化潜力。偏滤器是中心等离子体与聚变材料相互作用的主要区域，性能优劣直接影响核聚变装置的运行安全性与使用寿命。  投资建议 我 们 推 荐 核 电 龙 头 中 国 核 电 （ 601985.SH ）， 龙 头 运 营 商 中 国 广 核（003816.SZ），核级阀门主要供应商江苏神通（002438.SZ），核电设备龙头东方电气（600875.SH）。建议关注主氦风机主要供应商佳电股份（000922.SZ），核级阀门领军企业中核科技（000777.SZ），超导材料供应商西部超导（688122.SH）、联创光电（600363.SH）以及偏滤器供应商国光电气（688776.SH）。 风险提示：项目建设不及预期，核电安全事故风险 重点推荐标的 简称 EPS PE CAGR-3 评级 2023E 2024E 2025E 2023E 2024E 2025E 中国核电 0.56 0.62 0.68 13.1 11.7 10.7 12.7% 买入 中国广核 0.23 0.28 0.32 13.0 10.8 9.4 17.8% 买入 江苏神通 0.79 0.99 1.14 14.2 11.4 9.9 36.5% 买入 东方电气 1.23 1.60 1.91 12.0 9.2 7.7 27.8% 买入 数据来源：公司公告，iFinD，东方电气为 Wind 一致预期，国联证券研究所预测，股价取 2024 年 01 月05 日收盘价 证券研究报告 2024 年 01 月 06 日 投资建议： 强于大市（维持） 上次建议： 强于大市 相对大盘走势 作者 分析师：贺朝晖 执业证书编号：S0590521100002 邮箱：hezh@glsc.com.cn 相关报告 1、《电力设备：氢能重点基地补贴政策出台，绿氢加速平价》2024.01.03 2、《电力设备：特高压迎来投资高峰，产业链有哪些机会？》2024.01.01 -40%-20%0%20%2023/12023/52023/92024/1电力设备沪深300请务必阅读报告末页的重要声明 2 行业报告│行业专题研究 正文目录 1. 什么是核聚变？ ................................................... 3 1.1 核聚变被视为未来终极能源 .................................... 3 1.2 磁约束核聚变是国际主流 ...................................... 4 2. 核聚变的难点在哪？ ................................................ 5 2.1 提高聚变效率是主要挑战 ...................................... 5 2.2 相关材料物理化学性能要求高 .................................. 6 3. 核聚变进展情况如何？ .............................................. 7 3.1 世界各国积极开展核聚变试验 .................................. 8 3.2 ITER 项目核电站潜力大 ....................................... 11 3.3 中国环流三号取得突破性进展 ................................. 13 4. 核聚变未来展望 .................................................. 14 4.1 核聚变进入举国体制时代 ..................................... 14 4.2 托卡马克是核聚变技术路线首选 ............................... 16 4.3 超导磁体+偏滤器是托卡马克关键组成部分 ....................... 17 5. 投资建议：关注托卡马克相关产业链机会 ............................. 18 6. 风险提示 ........................................................ 20 图表目录 图表 1： 核聚变工作原理 ............................................... 3 图表 2： 核聚变反应三要素 ............................................. 5 图表 3： 核聚变三种技术路线 ........................................... 5 图表 4： 托卡马克装置磁约束 ........................................... 5 图表 5： 托卡马克聚变反应堆的三个外部加热源 ........................... 6 图表