可控核聚变爆发丨最具爆发潜力的5家核心公司

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兰板套利
 · 江苏  

可控核聚变:能源变革的曙光

在当今时代,能源问题始终是全球发展的核心议题。随着传统化石能源的日益枯竭以及环境问题的日益严峻,寻找一种清洁、高效且可持续的能源迫在眉睫。而可控核聚变,这一被誉为 “终极能源” 的技术,正逐渐成为人类解决能源困境的希望之光。

核聚变的原理并不复杂,它是指两个轻原子核,比如氢的同位素氘和氚,在极高的温度和压力下,能够克服彼此之间的电荷排斥力,相互靠近并合并成一个较重的原子核 。依据爱因斯坦的质能公式 E=mc²,在这个过程中,质量亏损会转化为巨大的能量释放出来。太阳内部无时无刻不在进行着核聚变反应,这也是太阳能够持续为地球提供光和热的根源。

与目前广泛应用的核裂变以及其他传统能源相比,可控核聚变具有诸多无可比拟的优势。先看原料来源,核聚变的主要燃料氘大量存在于海水中,据估算,每升海水中大约含有 30 毫克氘,按此计算,地球上的海水足以满足人类数十亿年的能源需求;而氚虽然在自然界中存量稀少,但可以通过中子轰击锂来制取,锂的储量同样较为可观。从环境影响角度而言,核聚变反应不会产生二氧化碳等温室气体,也几乎不产生长期放射性废物,对环境十分友好,这对于缓解全球气候变化意义重大。安全性方面,核聚变反应需要极其苛刻的条件才能维持,一旦条件不满足,反应会立即停止,不存在像核裂变反应堆那样链式反应失控的风险,从根本上杜绝了核泄漏等灾难性事故的发生。此外,核聚变的能量密度极高,每克氘氚混合燃料发生聚变反应所释放出的能量,相当于 8 吨石油燃烧所产生的能量,这意味着只需少量的燃料,就能产生巨大的能量,为能源供应提供了强大的潜力。

经过全球科研人员数十年的不懈努力,可控核聚变技术已经取得了一系列令人瞩目的重大突破。国际热核聚变实验堆(ITER)项目,作为全球规模最大、影响最深远的国际科研合作项目之一,旨在验证核聚变能源的科学和技术可行性。该项目集合了欧盟、美国、中国、日本、韩国、俄罗斯和印度等多个国家和地区的力量,共同致力于打造一个大型托卡马克核聚变实验装置。按照计划,ITER 预计将于 2035 年实现第一次等离子体放电,并在未来几十年内逐步实现聚变能的商业应用,它的成功将为全球核聚变能源的发展奠定坚实的基础。

中国在可控核聚变领域同样成绩斐然。中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所自主设计建造的全超导托卡马克装置 EAST(东方超环),堪称我国核聚变研究的一张亮丽名片。EAST 自建成以来,不断刷新着聚变实验的世界纪录。2023 年,EAST 实现了 403 秒稳态高约束等离子体运行,这一成果标志着我国在稳态高约束等离子体运行控制技术方面达到了国际领先水平,为未来聚变堆的长时间稳定运行提供了重要的技术支撑。2025 年 3 月,我国自主研制的新一代人造太阳 “中国环流三号” 更是传来捷报,首次实现原子核温度 1.17 亿度、电子温度 1.6 亿度的 “双亿度” 突破,综合参数大幅跃升,正式迈入 “燃烧实验” 新阶段,这无疑是我国可控核聚变研究征程中的又一重大里程碑,使我国在该领域稳稳地跻身国际前列。

展望未来,可控核聚变一旦实现商业化应用,必将对人类社会的各个领域产生革命性的深远影响。在发电领域,核聚变发电厂将为全球提供稳定、清洁且成本低廉的电力,彻底颠覆传统的能源供应格局,有力推动全球经济的可持续发展;交通领域,充足且廉价的能源供应将为电动汽车、高速磁悬浮列车等新型交通工具的发展注入强大动力,极大地改变人们的出行方式;工业生产中,大量低成本能源的投入将促进钢铁、化工等行业的转型升级,提高生产效率,降低生产成本;甚至在探索宇宙的征程中,可控核聚变所提供的强大能源也将为星际航行带来无限可能,助力人类迈向更遥远的宇宙深处。

5 家核心公司深度剖析

安泰科技:全球核聚变装置核心供应商

在可控核聚变的宏大蓝图中,安泰科技(000969.SZ)犹如一颗璀璨的明星,占据着举足轻重的地位,是全球核聚变装置当之无愧的核心供应商。

安泰科技的技术实力令人瞩目,其控股子公司安泰中科在核聚变产品研发方面成绩斐然,成功实现了钨铜偏滤器、钨铜限制器、包层第一壁、钨硼中子屏蔽材料等全系列涉钨产品的研发和生产。这一成就意义非凡,意味着安泰科技在核聚变材料领域形成了完整的闭环,从原材料的把控到最终产品的成型,每一个环节都实现了自主掌控 。这种全方位的技术实力和生产能力,在全球范围内都极为罕见。

在实际应用中,安泰科技的产品更是大放异彩。其研发生产的数万件钨铜零部件,广泛应用于国内外众多核聚变项目。在我国引以为傲的 “人造太阳” EAST 大科学工程装置中,安泰科技的偏滤器全钨复合部件等产品发挥着关键作用,为 EAST 实现一次次的技术突破和实验成功提供了坚实保障;在国际热核聚变实验堆 ITER 项目中,同样能看到安泰科技产品的身影,这些产品凭借卓越的性能和质量,满足了 ITER 项目对材料的严苛要求,赢得了国际市场的高度认可。

从市场表现来看,尽管目前核聚变业务在安泰科技整体收入中占比相对较小,但增长势头十分强劲。2024 年,公司新签核聚变订单金额高达 5.2 亿元,超过了过去三年订单总和,这一数据直观地反映出市场对安泰科技产品的旺盛需求。随着全球核聚变技术的不断进步以及项目建设的加速推进,安泰科技有望凭借其深厚的技术积累和丰富的项目经验,在核聚变商业化进程中抢占先机,进一步扩大市场份额,迎来业绩的爆发式增长。

永鼎股份:超导材料的潜力新星

永鼎股份(600105.SH)在超导材料领域的深耕细作,使其成为可控核聚变领域一颗极具潜力的新星。公司依托业内独有的超导薄膜磁通钉扎技术,专注于第二代高温超导带材(REBCO)的研发生产,在该领域取得了一系列令人瞩目的成果。

第二代高温超导带材具有优异的性能,其临界电流密度超 300A/mm²,能够在强磁场环境下保持良好的超导特性,这一特性使其成为核聚变装置磁体绕制材料的理想选择。永鼎股份凭借其先进的技术,成功将相关产品应用于国际热核聚变实验堆 ITER 以及能量奇点 “洪荒 70” 装置等重要项目,为这些项目的顺利推进提供了关键材料支持。

在市场前景方面,随着全球对可控核聚变技术的关注度不断提高,以及相关项目的逐步落地实施,对超导材料的需求预计将呈现爆发式增长。永鼎股份作为国内少数掌握第二代高温超导带材量产技术的企业之一,有望充分受益于这一市场趋势。尽管目前超导业务在公司整体营收中占比不足 3%,但增长速度十分惊人,2024 年高温超导带材收入同比增长 120%,展现出了巨大的发展潜力。

为了进一步提升自身竞争力,永鼎股份积极拓展业务布局。一方面,公司不断加大研发投入,持续优化超导带材的性能和生产工艺,降低生产成本,以提高产品的市场竞争力;另一方面,永鼎股份积极与核工业西南物理研究院、国家电网等机构展开深度合作,通过产学研结合的方式,加速超导材料在可控核聚变及其他领域的应用拓展,为公司未来的发展开辟更广阔的空间。

王子新材:电容产品助力核聚变

王子新材(002735.SZ)虽在大众认知中并非直接与核聚变紧密相关,但其子公司宁波新容电器科技有限公司在薄膜电容领域的深厚积累,使其在可控核聚变领域找到了独特的切入点。

宁波新容电器作为国内薄膜电容头部厂商,长期专注于电容器产品的研发、生产和销售,在薄膜电容领域拥有多项核心技术和专利,产品质量和性能在业内处于领先水平。公司生产的电容器产品,凭借其卓越的稳定性、高精度以及耐高压等特性,成功应用于可控核聚变中的磁体电源项目。在核聚变实验装置的运行过程中,磁体电源系统需要稳定、高效的电容产品来提供精确的电能控制和存储,宁波新容电器的电容器产品恰好满足了这一严苛需求,为磁体电源系统的稳定运行提供了关键保障。

目前,王子新材通过子公司宁波新容电器参与核聚变项目,已经取得了一定的业务进展。公司与聚变新能(安徽)有限公司存在间接业务往来,间接参与了聚变新能(安徽)有限公司采购首套磁体电源项目,这一合作不仅为王子新材带来了业务机会,也进一步提升了公司在核聚变领域的知名度和影响力。随着核聚变技术的不断发展和项目的逐步增多,王子新材有望凭借子公司在薄膜电容领域的技术优势,不断拓展在核聚变领域的业务版图,实现业绩的稳步增长。

雪人股份:核聚变的 “超低温心脏”

在可控核聚变装置运行过程中,需要将超导材料冷却至接近绝对零度的超低温环境,以确保其超导性能的稳定发挥,而氦气压缩机正是实现这一超低温环境的关键设备,堪称核聚变装置的 “超低温心脏” 。

雪人股份(002639.SZ)在氦气压缩机研发制造领域取得了重大技术突破,成功研发并生产出 “兆瓦级” 大型氦气压缩机设备。这款设备性能卓越,能够实现 - 271℃的超低温环境,制冷量达到百瓦级,为超导托卡马克等大型科学装置的稳定运行提供了核心保障。其氦气螺杆压缩机组应用于全超导托克马克核聚变实验装置,被认定为国内首台(套)重大技术装备,具备研制液氦温度 4.2K(约 - 269℃)千瓦级、超流氦温度 2K(约 - 271℃)百瓦级大型低温制冷装备的能力,打破了国外长期以来在该领域的技术垄断。

雪人股份的技术实力得到了市场的高度认可,公司拥有多项氦气压缩机相关专利,且该技术已取得国家科技成果评价,整体技术达到国际领先水平。通过与中核集团、中科院等国内顶尖科研机构和企业的紧密合作,雪人股份的氦气压缩机产品成功覆盖核聚变装置冷却系统全链条,进一步巩固了其在可控核聚变低温技术领域的市场地位。随着我国核聚变项目的加速推进,如 “中国环流三号” 等重大项目的顺利实施,雪人股份作为关键设备供应商,将迎来广阔的市场发展空间和前所未有的发展机遇。

国光电气:ITER 项目关键部件供应商

国光电气(688776.SH)在可控核聚变领域的地位举足轻重,其生产的偏滤器和包层系统是国际热核聚变实验堆(ITER)项目的关键部件,为 ITER 项目的顺利推进发挥了不可替代的重要作用。

偏滤器和包层系统在核聚变反应中承担着至关重要的任务。偏滤器主要负责将核聚变反应产生的高能粒子和杂质排出,维持等离子体的纯净和稳定,确保核聚变反应能够持续高效进行;包层系统则是核聚变装置的第一壁防护结构,需要承受高温、高压以及高能中子的强烈辐照,保护装置的其他部件不受损伤。国光电气凭借其强大的科研实力和精湛的制造工艺,成功攻克了一系列技术难题,生产出的偏滤器和包层系统产品性能卓越,完全满足 ITER 项目对这些关键部件的严苛要求。

在技术创新方面,国光电气不断加大研发投入,持续提升产品性能和质量。公司的偏滤器和包层系统产品极限真空度达 10⁻⁹Pa,抗中子辐照性能超国际标准 3 倍,展现出了极高的技术水平。其子公司辰昊超导为 “中国环流三号” 提供无液氦回旋管超导磁体,可产生微波、毫米波波段高功率真空,直接应用于电子回旋加热系统,进一步拓展了公司在核聚变领域的业务范围和技术深度。

随着全球核聚变项目的不断推进,尤其是 ITER 项目进入关键建设阶段,国光电气作为关键部件供应商,订单量持续增长,核聚变业务在公司整体业务中的占比也不断提升,已突破 20%。未来,随着核聚变技术的逐步成熟和商业化应用的加速到来,国光电气有望凭借其在核聚变领域的深厚技术积累和丰富项目经验,在这一新兴领域持续深耕,实现业绩的快速增长和公司的长远发展。

投资风险与机遇并存

投资可控核聚变领域,犹如在波涛汹涌的大海中航行,风险与机遇相互交织,既充满了挑战,也蕴藏着无限可能。

从风险角度来看,首先是技术验证周期漫长。可控核聚变技术目前仍处于不断探索和完善的阶段,尽管已经取得了一系列令人瞩目的突破,但距离实现完全商业化应用仍面临诸多技术难题。比如,如何实现等离子体的长时间稳定约束,如何提高核聚变反应的效率和能量增益比,以及如何研发出能够承受高温、高压和强辐射环境的新型材料等,这些问题的解决都需要大量的时间、资金和科研力量投入,而且在技术攻关过程中充满了不确定性,一旦技术验证出现延误或失败,将对相关企业的发展和投资回报产生重大影响。

其次,商业化应用尚需时日。即使可控核聚变技术在实验室层面取得成功,要将其转化为商业化的能源生产方式,还需要克服一系列经济、工程和市场方面的障碍。核聚变反应堆的建设和运营成本高昂,目前还难以与传统能源在成本上竞争;同时,核聚变能源的市场接受度和配套基础设施建设也需要逐步培育和完善。这意味着在未来相当长的一段时间内,相关企业可能难以实现盈利,投资回报周期较长,投资者需要承受较大的资金压力和市场风险。

再者,市场竞争激烈也是不可忽视的风险因素。随着全球对可控核聚变技术的关注度不断提高,越来越多的企业和资本涌入这一领域,市场竞争日益激烈。在这种情况下,企业需要不断投入大量资金进行技术研发和创新,以保持竞争优势。如果企业在技术研发、产品质量、市场拓展等方面落后于竞争对手,可能会面临市场份额被挤压、订单流失等风险,进而影响企业的生存和发展。

此外,政策和监管环境的不确定性也给投资带来了风险。可控核聚变涉及到核能领域,受到严格的政策和监管约束。政策的变化、监管标准的调整以及审批流程的复杂性等,都可能对企业的项目推进和发展战略产生影响。例如,政府对核聚变项目的支持力度、补贴政策的变化,以及核安全监管要求的提高等,都可能增加企业的运营成本和投资风险。

然而,高风险往往伴随着高机遇。一旦可控核聚变技术实现商业化突破,将为相关企业带来巨大的发展机遇和投资回报。随着全球对清洁能源的需求不断增长,核聚变能源作为一种清洁、高效、可持续的终极能源解决方案,市场前景极为广阔。据核聚变工业协会发布的《2024 年全球聚变行业报告》,核聚变企业对商业堆的规划为 2030 年前 3 台,2030 - 2035 年 22 台,2036 - 2040 年 6 台,结合 ITER 装置及 FIRE 项目数据,预计 2030 - 2035 年间全球核聚变装置市场规模有望达 2.26 万亿元 。这意味着,在未来十年内,可控核聚变市场将迎来爆发式增长,为相关企业提供了广阔的发展空间。

对于像安泰科技永鼎股份王子新材、雪人股份和国光电气等在可控核聚变领域已经取得一定技术突破和市场份额的公司来说,它们有望凭借自身的技术优势和市场地位,在行业发展的浪潮中抢占先机。随着核聚变项目的不断推进,这些公司的订单量将持续增长,业绩有望实现快速提升。同时,企业还可以通过技术创新和产品升级,不断拓展业务领域,提高市场竞争力,进一步巩固和扩大自身的市场份额。

从更宏观的角度来看,可控核聚变技术的发展还将带动整个产业链的协同发展,为上下游企业带来新的机遇。在产业链上游,超导材料、特种金属材料、高端装备制造等行业将迎来巨大的市场需求;在产业链下游,电力供应、能源服务等行业也将因核聚变能源的应用而发生深刻变革。投资者可以通过投资产业链上的相关企业,分享可控核聚变技术发展带来的红利。

总结与展望

在全球能源变革的浪潮中,可控核聚变作为 “终极能源” 的希望之光,正吸引着全世界的目光。而安泰科技永鼎股份王子新材、雪人股份和国光电气这 5 家公司,凭借在各自领域的独特技术优势和深厚积累,在可控核聚变这一前沿赛道上崭露头角,成为推动行业发展的重要力量。

安泰科技以其全系列涉钨产品,成为全球核聚变装置核心供应商,产品广泛应用于国内外重大项目,订单量的爆发式增长彰显了其强大的市场竞争力和发展潜力;永鼎股份专注于第二代高温超导带材研发生产,在超导材料领域技术领先,产品成功应用于多个核聚变项目,虽当前业务占比小,但增长迅猛,未来有望在超导材料市场大放异彩;王子新材通过子公司在薄膜电容领域的技术专长,切入核聚变磁体电源项目,迈出了进入未来能源核心装备供应链的关键一步,随着核聚变项目的推进,业务有望进一步拓展;雪人股份攻克氦气压缩机技术难题,为核聚变装置提供关键的超低温保障,打破国外技术垄断,与顶尖科研机构和企业的合作使其在核聚变低温技术领域站稳脚跟,未来将受益于核聚变项目的加速建设;国光电气作为 ITER 项目关键部件供应商,生产的偏滤器和包层系统性能卓越,技术创新能力突出,订单量和业务占比的不断提升,预示着其在核聚变领域的光明前景。

尽管投资可控核聚变领域面临技术验证周期长、商业化应用尚需时日、市场竞争激烈以及政策监管不确定性等诸多风险,但高风险也伴随着高机遇。一旦可控核聚变技术实现商业化突破,将开启一个全新的能源时代,相关企业将迎来巨大的发展机遇和投资回报。这 5 家公司作为行业的佼佼者,有望在可控核聚变技术发展的浪潮中乘风破浪,成为推动能源变革的核心力量。

未来,随着全球对清洁能源需求的不断增长,以及各国对可控核聚变技术研发投入的持续加大,我们有理由相信,可控核聚变技术将取得更多突破性进展,距离商业化应用也将越来越近。让我们共同关注这些在可控核聚变领域砥砺前行的企业,期待它们为人类能源事业的发展带来更多惊喜,见证一个全新的清洁能源时代的到来!