可控核聚变 终极能源的资本狂潮

　　文| 孤城

　　2023 年年末，新能源领域又迎来重磅新闻。

　　12 月29 日，由中核集团牵头，25 家央企、科研院所和高校组成了可控核聚变创新联合体，正式揭牌中国聚变能原有限公司( 筹）。

　　此前，国资委启动实施未来产业启航行动，可控核聚变被视为未来能源的唯一方向。加上年内“中国人造太阳”刷新运行记录，年末4 台电核机组核准，资本市场闻风而动，核电产业链再度成为资本风口。

　　核电重启

　　2011 年3 月，彼时全球最大的在役核电站福岛核电站受地震海啸影响，导致核泄漏。日本将此次事故定为7 级（特大事故），与切尔诺贝利核事故同级。

　　一时间，全球骇然，“谈核色变”。各国均收紧了核电机组的审核节奏。

　　福岛核事故后，我国开展了一年半的核电安全检查，虽然得出安全有保障的结论，但决定不上马新的核电项目。当年出台的《核电中长期发展规划(2011-2020 年)》指出，新建核电项目必须符合三代核电安全标准。

　　在核事故阴影、舆论压力，以及三代技术尚未完全成熟的背景下，2011-2018 年，我国核电核准整体呈现收缩状态，很多年份都没有进行审批。

　　2015 年较为特殊，当年是“十二五” 收官之年，核准了8 台机组，一部分是前期已经投入大量资源的二代+ 机组；另一类就是三代核电华龙一号，中核获核准2 台华龙一号，中广核也是2 台华龙一号，均为两大核电集团首台华龙一号。

　　随着三代技术的日益成熟，以及双碳战略的深度实施，我国核电于2019 年重启，2019-2023 年核准新机组分别为4 台、4 台、5 台、10 台、10 台，核准节奏明显加快。

　　尤其是2021 年的《政府工作报告》中指出，在确保安全的前提下积极有序发展核电，这是政府报告中首次采用“积极”一词，“十四五”规划也中明确提出积极有序发展沿海三代核电建设。

　　业内普遍预测，在双碳目标的大背景下，结合近年来多次出现电力供应紧张的问题，核电审核将持续向好，预期未来几年有望每年核准8 ～ 10 台。三代技术中，CAP1000 国产化率已经超过85%，而华龙一号国产化率高达90% 以上，按照单台核电机组投资约180 亿～ 200 亿元，新核准10 台机组将创造约1,800 亿～ 2,000 亿元的市场“蛋糕”。

　　除了核电建设、核电运营，核电设备价值占比达到一半，设备市场增量约900 亿～ 1,000 亿元。

　　当前，几大核电大国均在竞逐四代核电技术，我国的高温气冷堆处于世界先进水平。2023 年12月6 日，全球首座第四代核电站——山东荣成石岛湾高温气冷堆核电站已经正式投入商业运行，标志着我国领跑四代核电技术。

　　在核电领域，国有企业占据大头，但民营企业在细分市场拥有竞争优势。因此，从二级市场投资角度看，除了几大核电集团，民营细分龙头也值得关注。

　　核电重启带来的巨大增量蛋糕，是核电股增厚业绩，股价上涨的核心基础。

　　终极能源

　　在化石能源面临日益枯竭的挑战时，光伏、风电、锂电等新能源纷纷崛起，但仔细分析，这些能源并非终极能源，也并非严格意义上的全产业链的清洁能源。

　　比如，光伏硅料属于高耗能产业，电价成本占据硅料生产的大头。2022 年夏天，水电大省四川宣布限电，通威等企业就受到影响。而锂矿开采、锂电池制造乃至下游的回收环节稍有不慎就有可能造成环境污染。

　　而核聚变拥有燃料丰富、清洁、安全性高、能量密度大等优点，被视为终极能源。相对于核裂变，核聚变是一种原子核在变为另一种原子核时，所释放的能量。

　　太阳就是通过核聚变的原理进行发光发热。而聚变的主要原料是氢的同位素，即“ 氘和氚”。 这些材料在地球上不仅廉价而且丰富，在海水中就有超过45 万亿吨的氚，可供人类使用上亿年。

　　而且相比核电站利用的“核裂变”，核聚变是核裂变反应产生能量的四倍，每升海水中的聚变，就能产生相当于300 升汽油。

　　此外，由于核聚变产生的环境非常严苛，不存在失控反应和熔毁的风险，不会排放二氧化碳或其他温室气体。因此，本质上是安全高效和清洁的。

　　目前，核聚变的最大难点在于“可控”。一是要有足够的高温，使燃料变成超过1 亿摄氏度的等离子体；二是一定的密度；三是一定的能量约束时间。

　　因此，核聚变对材料要求极高，必须具备能耐高温、耐高压、耐磨损，以及其他严苛的条件。

　　经过多年探索，磁约束核聚变被看做较为可行的路径，而其实现方式包括托卡马克和仿星器。托卡马克是目前全球各国投入最大、最接近核聚变条件、技术发展最成熟的途径。我国也是其中之一。

　　我国核能的发展规划，目前是优化自主第三代技术，中长期则是开发第四代核能技术，长远目标就是聚变技术。上世纪90 年代开始，我国先后建成运行合肥超环(HT-7)、中国环流器二号(HL-2A)及东方超环(EAST) 等装置。

　　去年8 月25 日，中国新一代人造太阳“环流三号”首次实现100 万安培等离子体电流下的高约束运行，再次刷新运行纪录，标志着我国磁约束核聚变引领世界。

　　在商业化层面，早在1983 年，我国就提出核能“热堆- 快堆- 聚变堆”的三步走发展战略。目前仍以“热堆”为主，这也是未来多年的核能发展路径。

　　但放眼未来，核聚变是抢占终极能源制高点的关键。按照规划，我国计划于2030 年，实现可控核聚变，再经过20 的努力，最早于2050 年建成聚变商用堆。

　　对于二级市场的企业来说，目前核电仍然是主要的业绩来源，而核聚变则是未来潜在的巨大增量。

　　谁最受益？

　　核聚变产业链可大致分为，上游原料- 中游设备、装置材料，及下游核电建设和运营。

　　下游总体建设和运营基本由大型国企承包，上中游则分着许多民营上市企业。这其中高温超导材料最为值得关注。

　　“超导磁体+ 偏滤器”是托卡马克关键组成部分，其中，超导磁体几乎占总成本的一半。可控核聚变实验- 示范- 商用化的推，将带动超导磁体需求的增加。

　　国际热核聚变实验反应堆(ITER) 是目前世界上仅次于国际空间站的又一个国际大联合的重大科学工程。

　　我国承担其中69% 的NbTi 超导线和7% 的Nb3Sn 超导线生产任务，全部由西部超导提供，西部超导于2019 年完成交付。公司核聚变用高性能Nb3Sn 超导线打破国外垄。

　　公司是国内唯一低温超导线材商业化生产企业，在国内没有竞争者，竞争对手均来自国外，西部超导也是全球唯一的铌钛锭棒、超导线材、超导磁体的全流程生产企业。

　　在 ITER 项目的基础上，我国提出中国聚变工程实验堆(CFETR) 项目，计划2035 年建成，2050年建成商用堆，作为国内几乎没有对手的核聚变超导线材供应商，将持续受益。

　　国光电气研制的偏滤器已应用于部分托卡马克装置，并且是全球第一家研制出满足ITER 要求的热氦检漏设备企业。还承担了中核集团“先进偏滤器”项目研制任务，需要完成60 套偏滤器的生产制造任务，合同经费达1,400 万元。

　　联创光电旗下联创超导负责提供核聚变主机装置中的高温超导磁体系统和低温制冷系统部分，也是世界上为数不多的可提供高温超导磁体的综合提供商。2023 年9 月，联创超导突破了核聚变超导磁体应用百米级集束线缆的研发和制造，体现出公司在该领域的实力。

　　精达股份持有上海超导18.29% 的股份，为后者第一大股东，上海超导为美国 CFS 公司、英国 TE公司的可控核聚变项目提供高性能高温超导带材;此外还有第二代高温超导带材及其应用设备的永鼎股份，国家惯性约束可控核聚变项目的半导体激光元器件提供者炬光科技等。

　　需要指出的是，可控核聚变的成功和商用还需要很长的时间，对上述企业的业绩贡献需要做一番甄别。目前核准的核电机组，才真正能带来业绩贡献。

　　比如主要从事特种专用阀门的江苏神通，以及核心设备主氦风机领域的佳电股份。

　　以佳电股份为例，其在核电特种电机领域处于领先地位，近年来每年都有中标。2021 年 11 月，公司宣布投资2.73 亿元建设主氦风机成套项目，建成后可实现年产6 套主氦风机。当年12 月就交付2 台主氦风机给石岛湾核电站。

　　业绩上也有所体现，佳电股份在2023 年前三季度实现营收 30.37 亿元，同比增长13% ；净利润2.83 亿元，同比增长18.11%。

　　在探索终极能源的道路上，我国已经处于领先地位。但面对时下较为低迷的资本市场，核电股的爆发还需要投资者进行多方面的思考和甄别。

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