机械行业可控核聚变专题：辅助加热为必要系统，关注波源及电源环节

核聚变为什么需要高温？

核聚变需要极高的温度才能发生反应。带正电的原子核之间存在库仑斥力，需要克服这种斥力才能发生聚变反应。D-T核聚变反应的温度条件需要在1亿度以上。

辅助加热系统

托卡马克装置只能将等离子体加热到0.2-0.3亿度，无法达到聚变条件，因此需要辅助加热系统。辅助加热系统包括中性束注入（NBI）和射频波加热（ECRH、ICRH、LHCD）等多种方式，它们可以相互补充，提升等离子体加热效率。

辅助加热系统的价值量占比

加热系统和电流驱动占ITER实验堆投入预算的7%，DEMO示范堆的占比为8%。

辅助加热系统的主要部件

• 微波源：包括电子管、回旋管、速调管等，需要耐高温、耐高电压、高真空度。
• 电源系统：包括脉冲同步调制（PSM）和逆变型高压电源（HVPS），需要大容量、高电压、快速响应。

国产替代机会

• 微波源：国内厂商在电子管、速调管等领域取得进展，有望推进国产替代。
• 电源系统：PSM主要应用于射频加热系统，HVPS主要应用于NBI系统。

实验堆建设和招标

• “十五五”期间，国内核聚变实验堆将进入批量建设阶段，将带动辅助加热系统需求。
• 中科院等离子体物理研究所已进行多个辅助加热系统部件招标，包括电子管、回旋管和电源模块。

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。

风险提示

• 可控核聚变实验进度不及预期。
• 核聚变资本开支投入不及预期。