国君产业|序章:聚变梦想,低碳未来

万物生长靠太阳。可控核聚变，本质上是在地球上模拟太阳内部发生的氢核聚变反应。太阳为人类的生存传输了源源不断的能源，不管是光伏、风电，本质上都来自太阳能，为了获得理想的、可持续的能源，人类不断地向太阳探求，尝试用对物理本质的理解把太阳“搬运”到地球上来。可控核聚变作为和平利用核能的方式之一，相较发展早、技术成熟的裂变，放能多、原料丰富、放射性废物少、安全性高，是目前人类可探索到最理想的终极能源。 可控核聚变本质上是将两个轻原子核结合，产生重核并释放能量。可控核聚变的燃料以氢的同位素氕H、氘D、氚T为主，其中氘氚聚变（DT聚变）反应截面最 大，反应难度最小，是目前最为主流的技术路线。聚变反应发生的条件极为严苛，需要足够高的密度（n）、极高的温度（T）和较长的约束时间（τE），科学家将其总结为“聚变三重积”，根据劳森判据，至少当三重积达到3×1021m-3·s·KeV，自持的聚变反应才会发生，目前国内外主要聚变堆仍在向这一目标迈进。 为逼近三重积目标，可采用不同的约束方式。引力约束靠高压，主要在太阳上发生。惯性约束靠高温、高压，但反应瞬时发生，更加适用于军工。磁约束靠高温，并用磁力将燃料约束在装置中央，解决了装置材料无法承受高温的问题，因而能够持续运转，是当前最为主流的路线。磁约束装置类型多样，其中托卡马克约束效果最好，最具发展前景。巨型托卡马克装置规模大、投资成本高、技术要求复杂，主要由国家组织科研院所进行建设。我国聚变研究的主要单位包括核工业西南物理研究院、中科院等离子体物理研究所，代表性装置包括环流器系列、EAST。国际上，国际热核聚变实验堆ITER是全球在建的规模最大的可控磁约束核聚变装 置，由欧、中、俄、韩、日、美、印等7方30个国家联合参与建设，其中中方实物+现金贡献度达9%。此外，受益于超导技术进步，小型装置逐渐引起瞩目，民营资本加速入局。目前我国布局聚变的民营企业主要有新奥科技、能量奇点、星环聚能、聚变新能。 托卡马克结构大同小异，以ITER等聚变堆结构为例，超导材料代表的磁体系统是目前实验堆装置中价值量较大的环节，代表企业包括低温超导企业西部超导、白银有色，高温超导企业上海超导、苏州新材料、上创超导。未来，聚变装置将从实验堆走向示范堆，放入氘氚燃料，包层模块中的第一壁材料、增殖单元材料将成为关键，代表企业包括中色东方、上海太洋等。 风险提示：技术进步不及预期、关键材料替代风险。 文章来源 本文摘自：2023年12月8日发布的《序章：聚变梦想，低碳未来》鲍雁辛，资格证书编号：S0880513070005 陈磊，资格证书编号：S0880522060001王浩，资格证书编号：S0880513090004 更多国君研究和服务 亦可联系对口销售获取 重要提醒 本订阅号所载内容仅面向国泰君安证券研究服务签约客户。因本资料暂时无法设置访问限制，根据《证券期货投资者适当性管理办法》的要求，若您并非国泰君安证券研究服务签约客户，为保证服务质量、控制投资风险，还请取消关注，请勿订阅、接收或使用本订阅号中的任何信息。我们对由此给您造成的不便表示诚挚歉意，非常感谢您的理解与配合！如有任何疑问，敬请按照文末联系方式与我们联系。 法律声明