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中国人造太阳新突破,可控核聚变迎里程碑!深挖人造太阳概念股

作者:微信公众号【光大证券微资讯】/ 发布时间:2023-08-29 / 悟空智库整理
(以下内容从光大证券《中国人造太阳新突破,可控核聚变迎里程碑!深挖人造太阳概念股》研报附件原文摘录)
  根据中核集团的官方消息,新一代人造太阳“中国环流三号”取得重大科研进展,首次实现100万安培等离子体电流下的高约束模式运行,一举将我国磁约束核聚变装置运行水平推进至国际先进行列。 磁约束核聚变已经成为人造太阳的关键技术,国际科学界联手打造的国际热核聚变试验堆(ITER)也采用该技术,这将有助于实现可控核聚变。 根据中核集团的介绍,我国核能发展三步走战略包括“热堆—快堆—聚变堆”,可控核聚变则是重要组成部分。 中国人造太阳上半年也取得重大突破,根据新华社报道,4月12日中国全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)创造新的世界纪录,实现稳态高约束模式等离子体运行时间由101秒延长至403秒,这对核聚变发电的实现意义重大! 今天,我们就来深入研究人造太阳的重大意义,以及产业化应用前景,并寻找市场投资机遇。 关注【光大快评】,紧跟财经热点! 1、能源问题制约全球经济,人造太阳成研究热点 一直以来,全球能源供需不匹配问题严重影响世界经济。当前化石能源仍占主体地位,中东产油国成为全球能源的主要供给方,中国、欧洲等地成为能源需求方。 然而,随着地缘关系变数丛生,国际能源供应链时常面临较大的挑战。为了解决这一问题,清洁能源、新型能源技术成为理论和产业界的焦点议题。 除了光伏、地热、风能等清洁能源之外,人造太阳技术一直吸引世人的目光。众所周知,地球能源主要来自太阳,太阳输出能量主要是因为内部的核聚变。 学过物理的同学都知道,在高温、高压等外部环境下,质量较轻的氘氚原子的核外电子摆脱了原子核的束缚,两个原子核就可以碰撞在一起发生核聚变,进而形成质量较重的氦原子。在核聚变的过程中,巨大的能量得以释放,从而为人类提供取之不尽的清洁能源。 然而,核聚变技术极为复杂,人类已经实现了不受控制的核聚变。受人类控制的核聚变技术,将为世界提供充足的能源,因此该项技术有着“人造太阳”的美誉。 在国际社会中,“国际热核聚变实验堆(ITER)计划”成为推动人造太阳技术的关键项目,该计划也是全球规模最大的国际科研合作项目之一。ITER计划始于1985年,涉及美国、欧盟、中国、印度等7个地区,全球顶尖科研力量共同打造了人造太阳托卡马克核聚变实验装置。ITER号称世界最大的人造太阳,地址在法国南部,有望在2025年完成。 近年来,国际社会在人造太阳技术方面取得了显著的进步。2020年,韩国超导托卡马克高级研究创下世界纪录,韩国人造太阳离子在1亿摄氏度的超高温度下维持了20秒。2022年初,欧洲联合环状反应堆中产生了能量输出为59兆焦耳的稳定等离子体,这是1997年以来的首次氘氚核聚变实验。同年底,美国首次在聚变反应中,实现了净能量增益。 中国早在2006年便已经建成了人造太阳EAST,由中国科学院等离子体物理研究所建设。除了EAST,我国还建成了中国环流三号、中国环流二号A等人造太阳实验装置。 2020年12月,由核工业西南物理研究院研制的中国环流三号建成并首次放电。2022年,中国环流三号等离子体电流突破100万安培。 2、人造太阳构成复杂,产业链技术要求极 ITER建设资金较大,总额接近50亿美元,整个系统包含:高真空系统、供电系统、供水系统、液氦低温系统等。 人造太阳主要由六大部件组成,包括超高真空室、纵场线圈、极向场线圈、内外冷屏、外真空杜瓦、支撑系统。 由此我们可以发现,人造太阳技术不仅要用到超导体、低温氦制冷、超高真空等先进技术,还需要使用到强大的计算机技术和测量技术,这样才能有效控制和监测核聚变过程。 对于ITER装置,我国承担了近10%的采购包任务,大部分采购部件已经实现了国产化。就在去年,核工业西南物理研究院研制了增强热负荷第一壁,第一壁将承受1亿度高温等离子体,是最关键的堆芯部件。中国企业首次制造了第一壁,标志着我国已经领跑该项核心科技。 对于中国人造太阳,强大的磁场起到了心脏的作用,EAST等离子体中心场强高达3.5特斯拉,大约是地磁场的10万倍。EAST磁体系统包括30个线圈,总重量和造价占比均达到1/4。 EAST工作电流高达1.6万安培,因此导线均为超导体材料,使用材料为铌钛材料。超导电线工作温度在零下269摄氏度,这就需要浸入液氦中。 此外,EAST高真空室也是关键的部件,分为内真空室和外真空室。外真空室主要作用是隔热,内真空室则承担着核聚变容器的功能,总重量占比达到1/3。 尽管核聚能商用还有很长的路,但是很多企业已在ITER、EAST建设中发挥了重大作用。 根据iFinD数据库,人造太阳概念股包括:中国核建、久立特材、国机重装、安泰科技、保变电气、宝胜股份、航天晨光、雪人股份、天沃科技、高澜股份、弘讯科技等。 李泉 投资顾问执业编号:S0930622070004 基金从业编号:A20211203001155 免责声明:本文只是根据公开信息进行内容创作,并不能保证准确性、及时性,也不构成投资建议;投资有风险,入市需谨慎。

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