可控核聚變終極能源的資本狂潮

孤城

2023年年末，新能源領域又迎來重磅新聞。

12月29日，由中核集團牽頭，25家央企、科研院所和高校組成了可控核聚變創新聯合體，正式揭牌中國聚變能原有限公司（籌）。

此前，國資委啟動實施未來產業啟航行動，可控核聚變被視為未來能源的唯一方向。加上年內“中國人造太陽”刷新運行記錄，年末4臺電核機組核準，資本市場聞風而動，核電產業鏈再度成為資本風口。

核電重啟

2011年3月，彼時全球最大的在役核電站福島核電站受地震海嘯影響，導致核泄漏。日本將此次事故定為7級（特大事故），與切爾諾貝利核事故同級。

一時間，全球駭然，“談核色變”。各國均收緊了核電機組的審核節奏。

福島核事故后，我國開展了一年半的核電安全檢查，雖然得出安全有保障的結論，但決定不上馬新的核電項目。當年出臺的《核電中長期發展規劃（2011-2020年）》指出，新建核電項目必須符合三代核電安全標準。

在核事故陰影、輿論壓力，以及三代技術尚未完全成熟的背景下，2011-2018年，我國核電核準整體呈現收縮狀態，很多年份都沒有進行審批。

2015年較為特殊，當年是“十二五”收官之年，核準了8臺機組，一部分是前期已經投入大量資源的二代+機組；另一類就是三代核電華龍一號，中核獲核準2臺華龍一號，中廣核也是2臺華龍一號，均為兩大核電集團首臺華龍一號。

隨著三代技術的日益成熟，以及雙碳戰略的深度實施，我國核電于2019年重啟，2019-2023年核準新機組分別為4臺、4臺、5臺、10臺、10臺，核準節奏明顯加快。

尤其是2021年的《政府工作報告》中指出，在確保安全的前提下積極有序發展核電，這是政府報告中首次采用“積極”一詞，“十四五”規劃也中明確提出積極有序發展沿海三代核電建設。

業內普遍預測，在雙碳目標的大背景下，結合近年來多次出現電力供應緊張的問題，核電審核將持續向好，預期未來幾年有望每年核準8～10臺。

國內在運、在建核電機組數

資料來源： 中國核能行業協會，國信證券經濟研究所整理

歷年國內新核準核電機組數

資料來源： 中國核能行業協會、國際原子能機構 IAEA、核安全局，國信證券經濟研究所整理

三代技術中，CAP1000國產化率已經超過85%，而華龍一號國產化率高達90%以上，按照單臺核電機組投資約180億～200億元，新核準10臺機組將創造約1，800億～2，000億元的市場“蛋糕”。

除了核電建設、核電運營，核電設備價值占比達到一半，設備市場增量約900億～1，000億元。

當前，幾大核電大國均在競逐四代核電技術，我國的高溫氣冷堆處于世界先進水平。2023年12月6日，全球首座第四代核電站——山東榮成石島灣高溫氣冷堆核電站已經正式投入商業運行，標志著我國領跑四代核電技術。

在核電領域，國有企業占據大頭，但民營企業在細分市場擁有競爭優勢。因此，從二級市場投資角度看，除了幾大核電集團，民營細分龍頭也值得關注。

核電重啟帶來的巨大增量蛋糕，是核電股增厚業績，股價上漲的核心基礎。

終極能源

在化石能源面臨日益枯竭的挑戰時，光伏、風電、鋰電等新能源紛紛崛起，但仔細分析，這些能源并非終極能源，也并非嚴格意義上的全產業鏈的清潔能源。

比如，光伏硅料屬于高耗能產業，電價成本占據硅料生產的大頭。2022年夏天，水電大省四川宣布限電，通威等企業就受到影響。而鋰礦開采、鋰電池制造乃至下游的回收環節稍有不慎就有可能造成環境污染。

而核聚變擁有燃料豐富、清潔、安全性高、能量密度大等優點，被視為終極能源。相對于核裂變，核聚變是一種原子核在變為另一種原子核時，所釋放的能量。

太陽就是通過核聚變的原理進行發光發熱。而聚變的主要原料是氫的同位素，即“氘和氚”。這些材料在地球上不僅廉價而且豐富，在海水中就有超過45萬億噸的氚，可供人類使用上億年。

而且相比核電站利用的“核裂變”，核聚變是核裂變反應產生能量的四倍，每升海水中的聚變，就能產生相當于300升汽油。

此外，由于核聚變產生的環境非常嚴苛，不存在失控反應和熔毀的風險，不會排放二氧化碳或其他溫室氣體。因此，本質上是安全高效和清潔的。

目前，核聚變的最大難點在于“可控”。一是要有足夠的高溫，使燃料變成超過1億攝氏度的等離子體；二是一定的密度；三是一定的能量約束時間。

我國磁約束聚變能發展路線

資料來源： 中國物理學會期刊網，民生證券研究院

因此，核聚變對材料要求極高，必須具備能耐高溫、耐高壓、耐磨損，以及其他嚴苛的條件。

經過多年探索，磁約束核聚變被看做較為可行的路徑，而其實現方式包括托卡馬克和仿星器。托卡馬克是目前全球各國投入最大、最接近核聚變條件、技術發展最成熟的途徑。我國也是其中之一。

我國核能的發展規劃，目前是優化自主第三代技術，中長期則是開發第四代核能技術，長遠目標就是聚變技術。上世紀90年代開始，我國先后建成運行合肥超環（HT-7）、中國環流器二號（HL-2A）及東方超環（EAST）等裝置。

去年8月25日，中國新一代人造太陽“環流三號”首次實現100萬安培等離子體電流下的高約束運行，再次刷新運行紀錄，標志著我國磁約束核聚變引領世界。

在商業化層面，早在1983年，我國就提出核能“熱堆-快堆-聚變堆”的三步走發展戰略。目前仍以“熱堆”為主，這也是未來多年的核能發展路徑。

但放眼未來，核聚變是搶占終極能源制高點的關鍵。按照規劃，我國計劃于2030年，實現可控核聚變，再經過20的努力，最早于2050年建成聚變商用堆。

對于二級市場的企業來說，目前核電仍然是主要的業績來源，而核聚變則是未來潛在的巨大增量。

誰最受益？

核聚變產業鏈可大致分為，上游原料-中游設備、裝置材料，及下游核電建設和運營。

下游總體建設和運營基本由大型國企承包，上中游則分著許多民營上市企業。這其中高溫超導材料最為值得關注。

“超導磁體+偏濾器”是托卡馬克關鍵組成部分，其中，超導磁體幾乎占總成本的一半?？煽睾司圩儗嶒?示范-商用化的推，將帶動超導磁體需求的增加。

國際熱核聚變實驗反應堆（ITER）是目前世界上僅次于國際空間站的又一個國際大聯合的重大科學工程。

我國承擔其中69%的NbTi超導線和7%的Nb3Sn超導線生產任務，全部由西部超導提供，西部超導于2019年完成交付。公司核聚變用高性能Nb3Sn超導線打破國外壟。

公司是國內唯一低溫超導線材商業化生產企業，在國內沒有競爭者，競爭對手均來自國外，西部超導也是全球唯一的鈮鈦錠棒、超導線材、超導磁體的全流程生產企業。

在ITER項目的基礎上，我國提出中國聚變工程實驗堆（CFETR）項目，計劃2035年建成，2050年建成商用堆，作為國內幾乎沒有對手的核聚變超導線材供應商，將持續受益。

國光電氣研制的偏濾器已應用于部分托卡馬克裝置，并且是全球第一家研制出滿足ITER要求的熱氦檢漏設備企業。還承擔了中核集團“先進偏濾器”項目研制任務，需要完成60套偏濾器的生產制造任務，合同經費達1，400萬元。

聯創光電旗下聯創超導負責提供核聚變主機裝置中的高溫超導磁體系統和低溫制冷系統部分，也是世界上為數不多的可提供高溫超導磁體的綜合提供商。2023年9月，聯創超導突破了核聚變超導磁體應用百米級集束線纜的研發和制造，體現出公司在該領域的實力。

精達股份持有上海超導18.29%的股份，為后者第一大股東，上海超導為美國CFS公司、英國TE公司的可控核聚變項目提供高性能高溫超導帶材;此外還有第二代高溫超導帶材及其應用設備的永鼎股份，國家慣性約束可控核聚變項目的半導體激光元器件提供者炬光科技等。

需要指出的是，可控核聚變的成功和商用還需要很長的時間，對上述企業的業績貢獻需要做一番甄別。

目前核準的核電機組，才真正能帶來業績貢獻。

比如主要從事特種專用閥門的江蘇神通，以及核心設備主氦風機領域的佳電股份。

以佳電股份為例，其在核電特種電機領域處于領先地位，近年來每年都有中標。2021年11月，公司宣布投資2.73億元建設主氦風機成套項目，建成后可實現年產6套主氦風機。當年12月就交付2臺主氦風機給石島灣核電站。

業績上也有所體現，佳電股份在2023年前三季度實現營收30.37億元，同比增長13%；凈利潤2.83億元，同比增長18.11%。

在探索終極能源的道路上，我國已經處于領先地位。但面對時下較為低迷的資本市場，核電股的爆發還需要投資者進行多方面的思考和甄別。