可控核聚变行业深度报告 ( 63 页)

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目录

可控核聚变，人类理想的终级能源解决方案 .... 6

核聚变优势显著，被视为人类理想的终极能源 ..... 6

磁约束是实现聚变能开发的有效途径，托卡马克是主流装置 ..... 9

世界各国积极探索，商业化渐行渐近 ...... 14

世界各国积极探索，目前已进入工程可行性验证阶段 ....... 14

我国可控核聚变研究与国际同步，部分技术已处于国际领先地位 ....... 17

超导、AI 等新技术不断突破，助力可控核聚变商业化加速实现 ...... 21

可控核聚变有望带来庞大市场，产业链充分受益 ..... 25

聚变堆及电站的造价高昂，有望带来庞大市场 ....... 25

产业链有望充分受益，关键部件国产化发力国际领先 ....... 28

投资建议 ...... 34

风险提示 ...... 35

合锻智能 ...... 36

联创光电 ...... 43

西部超导 ...... 50

安泰科技 ...... 57

图表目录

图表1. 氘-氚核聚变的基本原理 .... 6

图表2. 获得核聚变反应的三要素 ...... 7

图表3. 不同核聚变燃料的核聚变反应特点 ...... 7

图表4. 三种典型聚变反应的三重积 ...... 8

图表5. 不同能源类型的特点 ...... 8

图表6. 聚变约束的三种途径 ...... 9

图表7. 太阳发光发热的能量来源是引力约束核聚变 ...... 9

图表8. 惯性约束核聚变原理示意图 ...... 9

图表9. 磁场约束带电粒子运动示意图 .... 10

图表10. 磁约束是目前主流的聚变约束方式 ...... 10

图表11. 托卡马克装置示意图 ...... 11

图表12. 托卡马克是目前主流的核聚变装置（单位：个） ...... 11

图表13. 不同类型聚变反应装置的特点 ...... 11

图表14. 托卡马克装置的主要组成部分（以ITER 为例） ...... 12

图表15. 聚变-裂变混合堆的物理设计示意图 .... 13

图表16. 聚变-裂变混合堆的相对优势 .... 13

图表17. 世界第一台托卡马克装置T-1 ....... 14

图表18. 目前世界上最大的在运行托卡马克装置JT-60SA ...... 14

图表19. ITER 项目的托卡马克装置示意图 .... 14

图表20. ITER 托卡马克装置的主要参数 .... 14

图表21. ITER 项目的各国分工情况 .... 15

图表22. ITER 项目时间线 .... 15

图表23. 全球核聚变装置数量及状态分布 ...... 16

图表24. 美国国家点火装置（NIF）布局示意图 ....... 16

图表25. 德国Wendelstein 7-X 仿星器结构示意图 .... 16

图表26. 中国可控核聚变发展历史 ...... 17

图表27. 我国参与可控核聚变的机构与公司 ...... 18

图表28. 中国磁约束聚变发展路线图 ...... 19

图表29. 中国聚变工程试验堆（CFETR）布局示意图 .... 19

图表30. CFETR 装置主机 .... 19

图表31. 紧凑型聚变能实验装置园区项目（BEST）效果图 ....... 20

图表32. Z-FFR 结构示意图 ...... 20

图表33. 电磁驱动聚变大科学装置基本信息 ...... 20

图表34. 国内近几年可控核聚变相关支持政策 ...... 21

图表35. 我国首个超导托卡马克HT-7 装置主机 ....... 21

图表36. 典型低温超导托卡马克主要性能参数 ...... 21

图表37. 从ITER 到SPARC，反应堆的尺寸不断缩小 .... 22

图表38. 部分商业化高温超导托卡马克装置 ...... 22

图表39. PPPL 利用基于机器学习的实时RMP 优化算法来避免扰动破坏聚变等离子体的稳定性 ...... 23

图表40. 私营聚变商业公司数量快速增加 ...... 24

图表41. 超70%聚变公司预期2035 年前实现并网发电 ....... 24

图表42. 超半数公司预期2035 年前满足聚变商业化条件 .... 24

图表43. 核聚变电厂示意图 ...... 25

图表44.部分核聚变项目投资额情况 .... 25

图表45. CFETR 聚变电站成本测算（基于2009 年） ...... 26

图表46. ITER 装置成本拆分 .... 27

图表47. 核聚变发电厂DEMO 成本拆分 ....... 27

图表48. 2025-2035 年预计完成的核聚变项目 .... 27

图表49. 可控核聚变产业链及代表公司 ...... 28

图表50. ITER 项目中国供应的主要零部件 .... 29

图表51. ITER 真空室内部构造 .... 30

图表52. ITER 的第一壁模块 .... 30

图表53. 几种第一壁材料在600℃的基本性能 ...... 30

图表54. 第一壁的结构 ...... 31

图表55. 我国为ITER 提供的增强热负荷第一壁首件 ...... 31

图表56. ITER 的偏滤器及靶板构造示意图 .... 31

图表57. EAST 偏滤器复合材料构造示意图 ....... 32

图表58. EAST 偏滤器的钨铜穿管结构示意图 ....... 32

图表59. ITER 磁体系统 .... 32

图表60. 低温超导与高温超导的比较 ...... 33

图表61. 各公司第二代高温超导带材结构示意图 ...... 33

图表62. 合锻智能发展历程 ...... 37

图表63. 合锻智能主要产品 ...... 37

图表64. 合锻智能收入结构 ...... 38

图表65. 合锻智能股权结构（截至2024 年9 月30 日） ...... 38

图表66. 合锻智能营业收入情况 ...... 39

图表67. 合锻智能归母净利润情况 ...... 39

图表68. 合锻智能盈利能力情况 ...... 39

图表69. 合锻智能各业务毛利率情况（单位：%） ...... 39

图表70. 合锻智能与聚变新能签署项目合同 ...... 40

图表71. 合锻智能盈利预测 ...... 41

图表72. 合锻智能与可比上市公司估值比较 ...... 41

图表73. 联创光电发展历程 ...... 44

图表74. 联创光电主要业务和产品 ...... 44

图表75. 联创光电主要业务占比情况 ...... 45

图表76. 联创光电股权结构情况（截至2025 年2 月5 日） .... 45

图表77. 联创光电营业收入情况 ...... 46

图表78. 联创光电归母净利润情况 ...... 46

图表79. 联创光电盈利能力情况 ...... 46

图表80. 联创光电各业务毛利率情况（单位：%） ...... 46

图表81. 联创光电高温超导应用 ...... 47

图表82. 联创光电盈利预测 ...... 48

图表83. 联创光电与可比上市公司估值比较 ...... 48

图表84. 西部超导的发展历程 ...... 51

图表85. 西部超导的主要产品 ...... 51

图表86. 西部超导的主要产品占比 ...... 52

图表87. 西部超导的股权结构（截至2024 年9 月30 日） ...... 52

图表88. 西部超导营业收入情况 ...... 53

图表89. 西部超导归母净利润情况 ...... 53

图表90. 西部超导盈利能力情况 ...... 53

图表91. 西部超导各业务毛利率情况（单位：%） ...... 53

图表92. 西部超导盈利预测 ...... 54

图表93. 西部超导与可比上市公司估值比较 ...... 54

图表94. 安泰科技的发展历程 ...... 58

图表95. 安泰科技的主要产品 ...... 58

图表96. 安泰科技的主要产品占比 ...... 59

图表97. 安泰科技的股权结构（截至2024 年12 月31 日） .... 59

图表98. 安泰科技营业收入情况 ...... 60

图表99. 安泰科技归母净利润情况 ...... 60

图表100. 安泰科技盈利能力情况 .... 60

图表101. 安泰科技期间费用率情况 .... 60

图表102. 安泰科技交付的BEST 用钨铜复合片 .... 61

图表103. 安泰科技盈利预测 .... 61

图表104. 安泰科技与可比上市公司估值比较 .... 62