一、辅助加热系统:可控核聚变发生反应的必要装置
- 核聚变需要高温:氘氚原子核需要克服库伦斥力发生聚变反应,需要温度在1亿度以上。
- 欧姆加热温度不足:托卡马克装置的欧姆加热最高温度只能达到0.2亿-0.3亿度,需要辅助加热系统将温度提升至1亿度。
- 多种加热方式:中性束注入、射频波加热(离子回旋、电子回旋、低杂波)等多种方式可以联合加热,提升等离子体加热效率。
- 价值量占比:辅助加热系统及电流驱动在托卡马克装置中的价值量占比约为7%-8%。
二、辅助加热系统壁垒在于波源系统、电源系统
- 微波源:大功率微波源(电子管、回旋管、速调管)需要耐高温、耐高电压、高真空度,研发制造壁垒高。国产厂商在核聚变微波源领域有所进展,有望推进国产替代。
- 电源系统:辅助加热系统需要大容量、高电压、快速响应、保护时间短、释放能量小的电源,脉冲阶梯调制电源(PSM)、逆变型高压电源(HVPS)是理想选择。
三、实验堆密集建设,加热系统招标持续推进
- “十五五”期间产业进入实验堆批量建设阶段:中核系、中科院系、商业公司、高校系等多类机构推动核聚变实验堆建设,预计“十五五”期间实现。
- 加热系统招标持续推进:中科院合肥等离子物理研究所进行了包括电子管、回旋管以及辅助加热电源的招标,辅助加热系统招标持续推进。
四、投资建议
- 旭光电子:大功率电子管切入核聚变领域,消耗品属性,长坡厚雪。
- 国力股份:速调管核心供应商,有望切入核聚变领域。
- 四创电子:国内雷达龙头之一,子公司华耀供应核聚变PSM电源。
五、风险提示
- 可控核聚变实验结果不及预期。
- 核聚变资本开支投入不及预期。