中信证券研报表示，近年来海外可控核聚变发展提速，商业化聚变项目倒逼国内产业加速推进。中信证券认为短期实验堆投资推动相关公司业绩增长，混合堆在材料及工程要求、燃料成本上占据优势，商业化后可作为长期过渡方案，建议围绕聚变产业链关键材料及装置环节布局。
全文如下核电｜核聚变：短期投资驱动，推进混合堆商业化
近年来海外可控核聚变发展提速，商业化聚变项目倒逼国内产业加速推进。我们认为短期实验堆投资推动相关公司业绩增长，混合堆在材料及工程要求、燃料成本上占据优势，商业化后可作为长期过渡方案，建议围绕聚变产业链关键材料及装置环节布局。
▍终极能源解决方案，多种技术路线并行。
可控核聚变作为核能的重要分支，是解决能源危机的终局方案，通常由两个较轻原子（一般是氘和氚）的原子核在超高温、超高压的环境下，核外电子摆脱原子核的束缚生成新的原子核（氦）的过程。目前全球范围内的聚变研究主要集中在磁约束聚变和惯性约束聚变两种主要的技术路径上，托卡马克装置被视为实现磁约束核聚变反应的最佳解决方案。能量平衡、氚自持、可利用率和耐辐照能力是评估聚变堆技术性能的四个关键指标，一般来说，Q（能量输出）大于30才能算作成熟的商业发电，目前主要的聚变堆仍在朝着实现Q等于1的目标迈进。
▍中美科技竞争关键领域，重点项目有序推进。近年来海外可控核聚变发展提速，以美国企业为代表的商业化聚变项目有望在2030前投入商用，倒逼国内产业加速推进。国内随着技术突破和资本的持续涌入，离子体物理研究所、能量奇点、星环聚能在内的国内聚变项目推动国内可控核聚变研究和发展迈向新的阶段。我国聚变研究已形成“国家队+民营机构”、“聚变+混合堆”的全方位布局，在技术路线和商业化探索上持续进步。 ▍混合堆作为长期过渡方案，燃料成本更低，商业化节点临近。
混合堆主要基于氘氚聚变产生的高能中子引发可裂变材料反应这一机制，在燃料成本上占据优势，包层可直接使用天然铀、贫化铀或压水堆乏燃料，无需高浓铀；增殖堆利用包层可裂变材料将产生的易裂变燃料分离后供其他反应堆使用，而用于乏燃料混合堆，则通过高能中子嬗变超铀元素，实现对乏燃料的再利用。根据俄罗斯国家原子能集团，FNS项目2025年启动原型堆建设，目标 2035 年实现并网发电。根据《聚变裂变混合堆燃耗计算及燃料成本分析》（祖铁军），压水堆乏燃料发电燃料，燃料成本约为现在核电机组的25%。对比SMR等其他技术路线，根据OKLO公司官网，公司预计其“Aurora powerhouse”反应堆15MW版本成本约7000万美元，平准化度电成本在40-100美元/MWh之间，考虑到聚变堆在燃料成本上更具优势，我们判断聚变商业堆在美国单位建设成本在5000美元/kw时将在数据中心供电场景具备一定的竞争力。
▍高温超导赋能可控核聚变，核心零部件产业化日趋成熟。
紧凑型托卡马克装置的主要构成部分包括超导磁体、第一壁、真空容器、阀门、冷却系统、偏滤器等。据ITER建设成本拆分，磁体、真空容器、容器内部件等作为装置核心成本环节，建设成本占比超50%。此外，聚变产业链由于反应特性要求，核心亦涉及上游材料环节，主要包括特种金属以及超导带材，其中特种金属包括特种钢材、钨、铜等，而超导带材根据磁体的不同分为低温超导材料（铌钛、铌锡类）和高温超导材料（YBCO类）。我们预计近年来实验堆项目有望加速启动核心零部件招投标，预计将带动相关企业规模化订单落地。另一方面，我们也关注到示范堆和商业堆在设备投资占比上有所差异，DEMO阶段高温超导材料的紧凑化设计使磁体成本显著降低，3D打印钨基复合材料与模块化工艺的突破导致真空容器成本锐减。综合实验堆和商业堆成本变化规律，我们预测2036-2040年我国聚变设备市场规模将达到3000亿元。
▍风险因素：
可控核聚变研究发展不及预期；商业化发展不及预期风险；投资方案批准进展不及预期；核心设备技术发展或降本不及预期风险；核电政策变动风险；原材料价格大幅上涨风险。
▍投资策略：
近年来海外可控核聚变发展提速，商业化聚变项目倒逼国内产业加速推进。我们认为短期实验堆投资推动相关公司业绩增长，混合堆在材料及工程要求、燃料成本上占据优势，商业化后可作为长期过渡方案。我们建议围绕核聚变产业链关键材料及装置环节进行布局。
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