智通財(cái)經(jīng)APP獲悉,中銀國(guó)際發(fā)布研報(bào)稱(chēng),核聚變被視為人類(lèi)理想的終極能源,其中托卡馬克裝置最具商業(yè)化潛力。隨著技術(shù)的不斷突破,尤其是高溫超導(dǎo)材料的大規(guī)模應(yīng)用,可控核聚變商業(yè)化漸行漸近,產(chǎn)業(yè)鏈或?qū)⑦M(jìn)入快速發(fā)展期,超導(dǎo)磁體作為磁約束可控核聚變裝置的核心部件有望充分受益,建議關(guān)注具備超導(dǎo)磁體制造能力的相關(guān)上市公司。
中銀國(guó)際主要觀點(diǎn)如下:
核聚變被視為人類(lèi)理想的終極能源,其中托卡馬克裝置最具商業(yè)化潛力
核聚變是幾個(gè)較輕的原子核結(jié)合成一個(gè)較重的原子核,實(shí)現(xiàn)將質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量的過(guò)程。核聚變因其燃料資源豐富、能量密度大、清潔無(wú)污染、安全性高等突出的優(yōu)點(diǎn),被視為人類(lèi)理想的終極能源。目前,磁約束聚變能量約束時(shí)間長(zhǎng)、技術(shù)成熟度高、工程可行性強(qiáng),是實(shí)現(xiàn)聚變能開(kāi)發(fā)的最有效途徑,其中又以托卡馬克裝置最為成熟,是目前最為主流的可控核聚變裝置,也是最有可能首先實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的技術(shù)路線之一。根據(jù)IAEA的統(tǒng)計(jì),截至2024年中,全球共有159個(gè)核聚變項(xiàng)目,其中托卡馬克裝置79個(gè),占比接近50%。
磁體是磁約束聚變裝置的核心部件,超導(dǎo)助力商業(yè)化加速實(shí)現(xiàn)
在磁約束可控核聚變裝置中,產(chǎn)生約束磁場(chǎng)的磁體系統(tǒng)扮演著核心角色,其磁場(chǎng)強(qiáng)度與均勻性對(duì)于整個(gè)裝置的性能與效率均有著重要影響,以ITER項(xiàng)目為例,磁體系統(tǒng)是其最大成本項(xiàng),成本占比達(dá)到28.0%。早期的托卡馬克裝置采用的磁體材料為銅導(dǎo)體,銅導(dǎo)體的發(fā)熱問(wèn)題導(dǎo)致了磁約束核聚變無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)態(tài)運(yùn)行,后續(xù)隨著超導(dǎo)體的引入,尤其是高溫超導(dǎo)的應(yīng)用,由于超導(dǎo)體的零電阻效應(yīng),且承載電流密度更高有利于建造更加緊湊、更高場(chǎng)強(qiáng)的聚變裝置,能夠有效改善長(zhǎng)脈沖穩(wěn)態(tài)運(yùn)行,大大提升聚變能源的轉(zhuǎn)化效率與能源輸出,同時(shí)讓成本持續(xù)下降,顯著加快了可控核聚變商業(yè)化落地的預(yù)期。
超導(dǎo)磁體的材料制備與繞制工藝是關(guān)鍵,高溫超導(dǎo)磁體制備壁壘較高
低溫超導(dǎo)材料發(fā)展較早,目前已經(jīng)形成系統(tǒng)的商業(yè)化生產(chǎn),而高溫超導(dǎo)材料發(fā)展起步較晚,制備技術(shù)較為復(fù)雜,目前高溫超導(dǎo)體正處于提升性能和突破應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)初期階段,在這個(gè)過(guò)程中,高性能高溫超導(dǎo)材料的批量化制備成為關(guān)鍵基礎(chǔ)。而且將超導(dǎo)材料制作成磁體過(guò)程,需要完成超導(dǎo)材料的焊接、繞制等工藝流程,尤其是高溫超導(dǎo)磁體的生產(chǎn),工藝復(fù)雜,技術(shù)壁壘較高。
超導(dǎo)磁體應(yīng)用前景廣闊,有望充分受益于可控核聚變的商業(yè)化
若核聚變完全商業(yè)化,根據(jù)Ignition Research的預(yù)計(jì),到2050年可控核聚變行業(yè)將成為一個(gè)至少1萬(wàn)億美元的市場(chǎng),對(duì)應(yīng)超導(dǎo)磁體空間超千億美元,潛在市場(chǎng)規(guī)模龐大。另外,除了可控核聚變以外,超導(dǎo)磁體還在MRI、NMR、感應(yīng)加熱設(shè)備、晶硅生長(zhǎng)爐等設(shè)備中有應(yīng)用,隨著超導(dǎo)磁體的應(yīng)用逐步拓展,超導(dǎo)磁體的應(yīng)用前景廣闊。
評(píng)級(jí)面臨的主要風(fēng)險(xiǎn)
技術(shù)進(jìn)展不及預(yù)期風(fēng)險(xiǎn);技術(shù)路線更替的風(fēng)險(xiǎn);資金投入不及預(yù)期的風(fēng)險(xiǎn);行業(yè)政策不及預(yù)期的風(fēng)險(xiǎn);相關(guān)項(xiàng)目進(jìn)展不及預(yù)期的風(fēng)險(xiǎn)。





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