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>> 方正证券-国防军工行业专题报告:紧凑型核聚变路线——直线型核聚变装置(场反位形)-250611
上传日期:   2025/6/12 大小:   2178KB
格式:   pdf  共15页 来源:   方正证券
评级:   -- 作者:   李鲁靖,刘明洋,黄凯伦
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可控核聚变的技术路线主要可分为磁约束与惯性约束两大种类,其中磁约束核聚变在当前占据主流地位,主要包括托卡马克(环形磁场)、直线型场反位形(Field-Reversed Configuration, FRC)、仿星器(复杂外线圈磁场)。其中场反位形直线形装置受到AI企业(微软、OPENAI等)的重点青睐,与数据中心等场景应用契合度较高。
  场反位形(FRC)作为一种磁约束聚变技术,利用等离子体自身产生的磁场与外部磁场相互作用,形成一种封闭环形结构以约束等离子的方式。随着相关技术的发展,FRC凭借其优势或有望成为率先实现商业化的技术路线。
  场反位形(FRC)的运行机理主要包括两大步骤:①自持等离子体环的形成②等离子体输运与压缩融合。其主要具有三大优点:无需依赖外部加热源、降低宏观不稳定性、易于工程化。
  通过FRC实现聚变主要有两种技术路线:磁化靶FRC、准稳态FRC。
  由于场反技术仅需要较小的外部磁场(低成本)来封闭高温、高密度(高性能)的等离子体,因此,其对磁体的需求相较于托卡马克而言大大降低。而由于FRC装置的技术特点,其对于电源系统的需求将大幅提高,主要为脉冲式放电,真空开关、PSM电源、电容占比或较大幅度提升。鉴于托卡马克装置中磁体与电源系统占比高达43%,我们预估在场反装置中,由于体积的减小,土建和外围电路成本显著下降,电源系统(真空开关、电容、电源系统)占比或达50%。此外,聚变反应场所(真空室/堆内构件)及燃料/检测等关键系统预计将保持高价值比例。
  场反位形技术在国内外的应用主要包括美国的TAETechnologies、Helion Energy,日本的LINEA innovations以及中国的诺瓦聚变、瀚海聚能和星能玄光。
  投资建议:重点关注紧凑型核聚变装置技术——场反位形直线型装置高价值量部分
  1)开关及电源类:旭光电子(真空开关、大功率电子管、氮化铝核心材料)、四创电子(PSM电源)、英杰电气(电源总成),王子新材/胜业电气(电容器),爱科赛博(电源总成),百利电气等
   2)真空室/堆内构件等部件:合锻智能(真空室扇区、窗口延长段、重力支撑,同时拓展其他堆内构件)、安泰科技(钨铜偏滤器、钨铜限制器、包层第一壁、钨硼中子屏蔽材料),派克新材(聚变金属结构锻件),上海电气(杜瓦、真空室、TF线圈等),斯瑞新材(耐高温高强高导原材料)
   3)燃料、检测、辅助系统:国光电气(传输分系统、涉氚燃料各类设备及零部件)、皖仪科技(检测设备) 4)超导磁体:永鼎股份(高温超导带材),东方钽业(超导铌材、铍材料),西部超导(低温超导线材),精达股份(高温超导带材) 
  5)核心模块建设及分系统制造:利柏特、中国能建
  风险提示:可控核聚变技术发展不及预期;ITER项目推进不及预期;国内项目推进不及预期。
 
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