核聚变电源行业：核聚变装置的动脉系统，受益于核聚变加速浪潮

识别风险，发现价值 请务必阅读末页的免责声明 1 / 36 [Table_Page] 深度分析|电力设备 证券研究报告 [Table_Title] 核聚变电源行业 核聚变装置的动脉系统，受益于核聚变加速浪潮 [Table_Summary] 核心观点： ⚫ 电源系统是托卡马克装置的核心设备之一。核聚变电源系统主要任务是：（1）提供能量；（2）产生磁场；（3）供电与保护。电源系统主要组成包括：稳态和脉冲高压变电站、磁体电源系统、辅助加热系统、电网。电源系统也是托卡马克装置的重要成本项。在 ITER 实验堆阶段：加热系统与电流驱动等电源系统成本占比 7%。在 DEMO 示范堆阶段，加热系统与电流驱动等电源系统成本占比 8%。 ⚫ 磁体电源系统：产生核聚变磁场的核心装置。磁体电源系统包括 400kV的高压变电站、磁体变流电源（AC/DC 变流器）、无功补偿、直流开关网络、泄放回路以及其控制系统等。其中，变流器电源系统是核聚变装置实现成功且安全磁约束聚变反应的关键；脉冲高压变电站主要实现电力传输功能；无功补偿和滤波系统是稳定电网电压的必要装置，目前主要以 SVC 和调谐滤波器共同组成。。 ⚫ 辅助加热电源系统：实现核聚变反应所需温度的必要装置。为了实现聚变点火、维持等离子体的自持燃烧，等离子体温度必须达到 10 keV以上。因此，必须采用辅助加热手段对等离子体进行进一步加热。目前常见的辅助加热手段有射频加热与中性束注入加热。其中，射频加热根据共振频率及主要作用对象的不同分为：离子回旋共振加热（ICRH）、低混杂波共振加热（LHRH）、电子回旋共振加热（ECRH）；中性束注入加热（Neutral Beam Injection Heating，NBIH）是辅助加热手段中效率最高的一种。高压电源是辅助加热系统的核心部件和技术难点之一，其性能与辅助加热系统的性能密切相关。基于 PSM 技术的高压电源结构简单，效率高，电压调整范围宽、精度高，输出电压纹波小，便于容量升级，是当前国内外辅助加热高压电源的主流方案。 ⚫ 储能系统：解决核聚变有功功率补偿的较优方案。增加电网容量、加装脉冲发电机以及加装储能原件是解决当前有功功率补偿的常用方案。然而，增加电网容量不具备经济性，加装脉冲发电机发电时间短、维护成本高，而储能技术在解决功率冲击问题上的优势明显。聚变冲击补偿需求兼具能量型和功率型储能特征，锂离子电容器作为混合电容方案，可以将锂离子电池的高能量与双电层电容器的高功率密度相结合，或将成为核聚变储能较优方案。 ⚫ 投资建议：电源系统为核聚变中较为重要的部分，价值量占比较高，技术要求亦较高，建议关注相关公司包括四创电子、旭光电子、爱科赛博、弘讯科技、王子新材、英杰电气。 ⚫ 风险提示。核聚变技术进展不及预期、核聚变技术路线不确定、政策支持力度不及预期、国内外合作不稳定。 [Table_Grade] 行业评级 买入 前次评级 买入 报告日期 2025-06-15 [Table_PicQuote] 相对市场表现 [Table_Author] 分析师： 陈子坤 SAC 执证号：S0260513080001 010-59136690 chenzikun@gf.com.cn 分析师： 纪成炜 SAC 执证号：S0260518060001 SFC CE No. BOI548 021-38003594 jichengwei@gf.com.cn 分析师： 李天帅 SAC 执证号：S0260525020001 021-88778876 litianshuai@gf.com.cn 请注意，陈子坤,李天帅并非香港证券及期货事务监察委员会的注册持牌人，不可在香港从事受监管活动。 [Table_DocReport] 相关研究： 电动车拐点系列之六:固态电池凝聚技术共识，加速材料+设备提质升级 2025-06-08 新型电力系统系列:欧洲大停电折射出加快“储输控”建设必要性 2025-05-06 电力设备行业 2024 年及2025 年 1 季报总结:需求高景气延续，海外盈利更显韧性 2025-05-06 [Table_Contacts] -14%-5%4%12%21%30%06/2408/2411/2401/2504/2506/25电力设备沪深300 识别风险，发现价值 请务必阅读末页的免责声明 2 / 36 深度分析|电力设备 目录索引 一、电源系统是托卡马克装置的核心设备之一 ................................................................... 5 二、磁体电源系统：产生核聚变磁场的核心装置 ............................................................... 8 （一）变流器电源系统：核聚变装置实现成功且安全磁约束聚变反应的关键 ........... 8 （二）脉冲高压变电站：主要实现电力传输功能 ..................................................... 10 （三）无功补偿和滤波系统：稳定电网电压的必要装置 .......................................... 11 三、辅助加热电源系统：实现核聚变反应所需温度的必要装置 ....................................... 14 （一）射频加热 ........................................................................................................ 14 （二）中性束注入 .................................................................................................... 17 （三）辅助加热电源设备：高压电源性能与加热效果密切相关 ............................... 18 四、储能系统：解决核聚变有功功率补偿的较优方案 ...................................................... 23 五、重点公司 .................................................................................................................... 26 （一）四创电子：子公司华耀电子积极布局核聚变加热电源业务 ........................... 26 （二）旭光电子：为数不多的承接核聚变工程配套设备研发并通过专家测评的厂商之一 ...................