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

国金证券2025年06月18日 机械行业研究买入（维持评级） 行业专题研究报告 证券研究报告 联料 分析师：满在朋（执业S1130522030002）联系人：刘民喆 manzaipeng@gjzq.com.cnliuminzhe@gjzq.com.cn 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 辅助加热系统：托卡马克核聚变的必要装置，价值量占比达7%-8% 辅助加热系统为托卡马克核录变的必要装置。1）核象变为什么需要一亿度以上高漫；核聚变需要教高的温度促 重原发生变反应的温度条件相对较低，位心需 要在1亿度以螺管只能把等离子休加热到0.2亿0.3亿度，一亿度 的聚雯能该核聚变装置匹配了四美辅助加热系流，分 别为市性统（ECRH）以及低杂波加热系统（LHCD）。 ductorsForFusion:ARoadmap",ITER 商有望推造国产替代。销助加热 0.5忍风 30 能实验 能量： V级别霜 我们认为具备PSM、HVPS 板块进入密集助电源招标持续推进 核聚雯资本开铺助加热系统相关招标持续范进。当前我国可控核聚变正处于实验块建设，工程雍验证阶我；根据载们统理可控核案变反应堆建设主要来自于中国核工业集团体系、中料院体系、商业公司、高权系四大方向，个实验增的投资金额在几十化元到上百亿体量，24、25年中科院会配等离子物理研究所违行了包括电 子管（西祖管）、网资管以及输助加热电源据标，辅助加热系统抖标持续护进。建议关注辅助加热系统版技源及 屯源的相关公司： 投资建议 我们看好可控核聚变行业在“十五五”期间资本开支进入加建释放周期，辅助加热系统相关公司的订单有望释放， 建设重点关注块资本评支资升带来的投资机会。 风险提示 可控核聚实实验缺累不及预期，可控核聚安资本开支投入不及倾期。 O国金证券 扫码获取更多服务 内容目录 ，辅动加热系统：可控核聚变发生反应✁必要表置 1.1核聚变为什么需委高湿？ 1.2欧期加热温度仪达0.3亿定，需辅助加热系统联合加热至1亿度 1.3加热系就及电流驱动价值量占比为7%~8%二，辅助加热系统壁金在于发源率统、电源系统。， 2.1级波源：大功军产品望垒高，具有供应能方✁厂商有望款进国产等代 2.2电源系统：PSM、HVPS✁输动加热电源✁理想选择.. 三，实验堆密集建设，和热系统报标特续范进，10 3.1“十五五”期间产业进入实验难批董✁设阶段.10 3.2如热系统招标持读推过...11 四、投资建议 4.1想光电子：大功率电予管切入核案变，消耗品属性长坡厚雪.12 4.2国力股份：速调管核心供应商，有望切入核聚变额域14 4.3创电子：国内雷达龙头之--，子公司➴探供应核聚变PSM电源.16 五、风险类示.. 图表目录 图表1：核案变霄要高温宇透达伦斥力才能发生反应 图表2：元（D）-案（T）麦变反应温度在10-50keV（1亿-5亿度） 图表3：欧好加期不能密定加热到聚变温度条件，需要配垂辅助加热系统 图表4：多种加热方式统势能够互外，提升等离子体加点效率 图表5ITER和EAST核象变项目均采用中性交注入+3种射效✁输助加热方式图表6:加热系统和电流驱动占ITER技入预算✁7% 图表7;加热系统和电流服动占DEMO堆投入预界✁8% 图表8：EAST装置时须加热微波源为电子资、回获管、达调管.6 图表9：辅助加热系统单尺电子管、回旋管、速读管脉办功年要求分别为1.5M、1W、0.5W 图表10:大动率波源器件需要耐高温，耐高电压、高卖空度， 图表11：EAST、BEST项目微波源布规模. 图表12:大动率微波源海外头为Thales、东芝，国产厂商有望推进国产替代. 图表13:ITER辅助加热系统电源电压要求26kV-1MV. 图表14:ITER辅助加热电源切断响应时间为微纱级，负我总路时释放能量低 图表15:PSM主要适月100KV及以下，HVPS电源三要连用于儿百千伏至兆伏✁输出电压， 图表16：PSM主要给射效加热系统供电，HVPS主要络NBI系统供电.. O国金证券 扫码换取更多服务行业合造研报告 图表17: 国内中被系、中科院系，商业公司、高校系多类机构同时拉动核聚变实验堆发展 10 图表18: 国内核聚变有中核集团、中科院两条主线立导产业链牡进 11 图表19： 中科院等离子所24、25年在加热系统领域进行招标 12 图表20: 旭光电子主要产品宅力设备、军工以及电子材料 图表21: 25Q1超光电子营妆超期承压 13 图表22: 2501光电子归生净利润加速增长 13 图表23: 24年旭光电子大功率电子管收入达0.47亿元 13 图表24: 24年想光电子大功率电子管收入占比为3.0%..， 13 图表25: 24年真空灭张宝妆入达6.8亿元 14 图表26: 24年旭光电子真空灭派室毛利率降至6.1%. 图表27: 旭光电子DB968、DB967度关100kW、1.5MW动率 14 图表28： 国力股份产品主要为继电器，电路开关、电字器、速调管等 14 图表29： 2501国力股份营妆同比+59.4%， 图表30： 2501国力股份归净利润表现较好 图表31: 直流接总器收入占比超50%， 16 图表32: 直流接融器盈利能力短期承压 16 明表33: P波段大功事超构材料滤调管（3NW) 16 图表34: 国力股份微源具备供应受控热核聚变能力。 16 图表35: 四创电子产品覆需达、信息航、微波短路、电源等 16 图表36: 2501凹创电子营收短期承区 17 图表37： 25Q1西创电子山母净利润级期承正， 17 图表38： 24年需达及雷达配套收入占比超50% 17 图表39: 24年需达及需达配套毛利率承 17 图表40: 四创电子持有华耀电子90.83%股权。 17 图表41: 华耀电子PSM高压电源供应EAST表置 图表42: 华耀电子140kVPSH电源具备高功率密度、动态响应、磁通性等代势 3 国金证券 扫码换取更多服务行业专研究报告 、辅助加热系统：可控核聚变发生反应✁必要装置 1.1核聚变为什么需要高漫？ 核聚变能量水源于变时发生质量亏据而释效✁三大能量。以靠鼠聚变为例，反应将最核 与氯核聚合成为重核（氮核）与中子，过程中出现质量损失，根据质能方程E=mc-，亏预 ✁质量将转换为相应✁能量释放出术。 氧鼠发生聚变反应✁温度条件需要在1亿度以上。带正电✁原子核问存在名为伦斥力 ✁排斥力，这种斥力✁大小与两个柱子✁屯芬量✁乘积成正比，与柱子之间✁距离平方成反比，元（D）一氟（T）核聚变需要较高✁益度促违靠点原子克服年伦斥力接近到足够近 ✁距离发生核反应。根据《可范核聚变研究状及未未展望》，D-T发生照变反应✁湿度条件需要在1亿庭以上。 因表力：质聚变雾要高温亨连率给斥力能发生反应出表2：成（D）-点（T）素变反虚温定在0-50keV（ 亿-5亿度） 核聚变10 D-T 能量D-He D-D 赢（领✁位素 + (u 10p-"B 10-2 氧（✁同使素 10- 510501005001000 Center-of-MassEnergy(keV) 法：D案后为：ks十于，✁种量 1.2欧烤加热温度仅达0.3亿度，需辅助加热系统联合加热至1化度 托卡马克欧姆加热最高仅能达0.3亿度，需要辅助加热系统联合加热至1亿度。托卡马 克启动加热为中心螺管提供，但不能达到录变条件：1）磁通对问有服：中性媒践管提供 ✁端通有限，等实子体意应电流难持时间有限，不能实现稳态运行（德态运行委求非感应 电流份额为100%)：2）加热湿度低：随善加热温度升高，等岛子体电阻降低，导致欧归加 热效采持续下F降，乘高只能加热到0.2亿-0.3亿度（D-T反应需要温度1亿度以上)。辅 助加热系统可以提供非感应电流加需，帮助等高予体湿度达到聚变反应温度条件。 图表3：脱择加热不能缓定加热到聚变温度条件，需要配套辅助加热系统 欧每线医产生环向电这，欧够作用加热等#子作 B(加热) 环空形室✁票W 重直（平衡） 磁场线图&1.录高0.20.3高要临略加势 P=nj2 等局子保电区 最受需要您态 多种输助加热优势能够互补，提升等离子体加热效率。1）中性束注入：将加速到很高能 4 国金证券 LINKSECURITIES扫码获取更多服务行业专研究报告 量✁离子束通过电荷文换变成高能中性粒子束，3穿趋磁场注入到等离子体中，退过库仑硅资热化，将能量传退给聚变装置中✁等离予体，实课整体加热；但市性来加热难度较离、成本高，并且中连化或单随差激发✁离予能力增加而下降。2）射效波加热：射频波注入 到等离子依中时，合选✁波频率、极化方向会产液一起子间✁相互作月，当相互作用过程在粒子速定分市上正负对时产生等离子体加势效应。， 图表4：多种加群方式优梦能够互补，提升等离子体加热效率 辅助加热方式优点饮点 加热或率高、转理机判清册，点模1）中性化或单配岛子范力增加与下降，需实补究负离于源： 中来注入(NBI)加等两子体2）点本战高，可配合其他债用节✁点本。 电子四凝共据加热（ECRH）加热效平高，能势确控制电子温量主要✁电子温查，对高子温查提升有限 高子白说头添加热（ICRH）加热效单高，能直清加热高子三要影响高子温度，对电子温度提计有限 F 低杂改热(LHCD)加热效平高、载够证动非惠应电流当等高子体密度大于某格累值时，低卖波电流事动效率会大温 来零：可投核款变，高于目或其据达司位务分息究进成3，市国外季院等高子体款理所完所。中国物理学分期州同，三托生志前贴加为系关高压电零著一关建拉本分究3，国会证率4允所 围际热核聚变实验堆（ITER）和东方超环实验堆（EAST）均采用中性束注入+3种射颊✁辅助加热方式。✲据&ITER表变装置及其电源系统，ITER输功加热系统包括中性束、电子回施、岛子日总、低杂波等4种方式：东方超环EAST采用了共20兆瓦（MW）功率✁射 频加热（需子图、低染改加热、电子图烫)、8兆式（(MN）✁中性求注入加热。 图表5：/TER和EAST核累变项司均采用中性来注入+3种射频✁输助加热方式 加模天 因军／地区RF如 HB1/MR W/(4u)dIGRHECRHLHRH DI1I-D关GA2310 IFTR美FFPL4330- .ET4330 JT-6CU本JERI4320 TORE-Suprs±Cadsrache-30 ASDEXUM:Berchirg20 ALCATCRC ±,VIT 10 EAST dISv+ 8 20 ITER 四F.R合 33 40 注：ITER为图际质效量完实验择：EAST为✁环关验准；W%事年及表元 1.3加趋系统及电流驱动价值量占比为7%~8% ITER实验堆加热系统及电流驱动价值量占比为7%、DEMO示范堆为8%。✲据 &SuperconductorsForFusion：ARoadmap多，加热系统为托卡马克表置必务✁环节，价 值量占比稳定，ITER实验堆加然系统及电流驱动价值量占比为7%、DEMO示范准为8%， 5 国金证券 扫码换取更多服务行业专营研究报告 图变6：加热系线和电流驱动占/TER投入预算✁7%周表7：加替系统和电减盟动占DE堆投入质算✁8% ITER报入预斯结构DEMO丝投技人流其站相堆内构件 异空室体 ■加热系说和电流界 ■恢温和冷邦水系统■低源冷印水系统 ■复表拉制 *2t:SupereouetorsFerFusion:ARoedtap),(义%源:SuperoonductoraForFusion:ARoedsip3.iE%所 辅助加热系统壁垒在于波源系统、电源系统 2.1微凌源：大功率产品壁垒高，具有供应能力✁厂商有推进国产替代 EAST装置射频加热方式包括离子回旋、电子回旋、低杂波，对应微波源为电子管、回旋管、速调普。✲据家托卡马克高约束稳态物理✁探路者一一东方超环》，由于加热机制不同，对应✁工作频率差异较大，所需✁益波源也不F。EAST装置离子回凝（ICRH)、电子 四资（E