5月23日,美国总统特朗普一次性签发了三份围绕美国核能复兴的总统令,拟通过核管会效率革命、能源局反应堆测试改革、核工业基础振兴等举措多管齐下,加速发展核能。
特邀行业专家全面解读全球核能产业链当前发展趋势及前沿领域可控核聚变最新进展,5月27日(周二)19:00,财联社VIP携手蜂网专家为您带来“核聚变”主题的【风口专家会议】。
特邀专家:核能核聚变行业专家
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全球核能迎复兴浪潮!
——特邀行业专家全面解读传统核聚变、前沿可控核裂变产业链发展趋势及动态
分享内容:
1、美国总统特朗普签署行政命令来推动核能产业的发展,全球核能产业发展加速的背后原因;
2、我国连续3年核准10台以上机组,当前传统核裂变产业链高景气持续时间;
3、可控核聚变技术逐步成熟,近期商业化提速及投资热潮共振,当前的技术路线分析及产业链重要催化节点展望;
4、可控核聚变产业链当前的主要参与玩家,以及重要环节供应商分析。
您可以在5月27日(周二)晚上7点前等待电话外呼接入会议,也可以点击以下链接参会。(会议结束后点击链接可看回放)
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附本次电话会议纪要
核电行业核心逻辑
电话会议纪要
问题一:全球核电当前发展的整体趋势如何?在新能源中的占比是否有提升?另外,关于美国总统特朗普签发的复兴总统令,能否请您简要介绍一下其背后的相关背景?
专家:当前,核电正处于高速发展阶段,这主要得益于AI技术的发展,人们对可控核聚变和核裂变,以及分布式能源反应堆的需求日益增长。例如,训练AI大模型的数据中心需要大量的能源供应。
目前,全球正处于碳中和、碳达峰的低碳能源战略背景下,因为能够替代火电的能源种类有限,核裂变能、核聚变能以及太阳能、风能等可再生能源是主要选项,但可再生能源的发展速度难以满足日益增长的能源需求。据测算,到本世纪中叶,整个能源缺口预计将达到50%,而可再生能源仅能填补10%的缺口,因此核裂变和核聚变能源将发挥关键作用填补剩余缺口。
全球多国已将核电纳入低碳能源战略,尤其是欧盟,更是将其视为绿色能源。美国在能源领域一直处于领先地位,最近有消息称,马斯克也开始涉足反应堆研发领域。从政策层面来看,特朗普总统也批准了一系列支持核电发展的举措。目前,美国在缩短新建核电项目的许可周期,以推动本土核电复苏,由于AI用电量的需求越来越大,美国政府也开始推动核裂变项目,包括一些小堆、西屋电气做的AP1000反应堆等等。
此外,目前全球关注度最高的美国核聚变商业化的技术路线主要有两种,一种是MIT的高温超导托卡马克路线,另一种是山姆・奥特曼投资的Helion核聚变路线,属于直线型装置。特朗普的政策对全球核聚变产业产生了重大联动影响,尤其是美国的西屋电气,原本就处于技术领先地位,随着核电堆型的大规模建造以及业务资源采购的推进,相关产品的需求量将会大幅增加。
中国、印度、法国、日本等国都在加速推进新核电项目。以法国为例,核电占比高达70%,日本约为60%,而中国目前核电在全国能源中的占比不足4%,所以中国核电的发展潜力巨大。早在2010年左右,中国便计划大力发展核裂变电站,但因福岛核事故而暂停所有内陆核电项目。如今,随着两种新型堆型的研发,第三代堆型如华龙一号等已取得突破,第四代堆型如纳冷快堆、高温气冷堆、熔盐堆等都已实现10兆瓦级实验堆的科学可行性论证,中国的核电产业正逐渐放开并迎来新的发展阶段。受美国核裂变政策促进影响,中国预计未来几年将大力发展核电。科技部近期召集各大高校和研究机构,要求针对核裂变电站发展及核聚变电站研发提出方案,实现10兆瓦电力供应,后续再提升发电功率。整个裂变、聚变都进入了商业化快速发展的阶段。
问题二:国内核电审核部门近三年在核裂变领域的核准情况?国内核裂变产业链的技术水平与国际比较,是否已达到世界领先水平?同时,国家能源局提出了支持前沿技术的研发攻关,那么我国可控核聚变技术目前处于世界何种水平?
专家:关于核裂变,中国与英国曾签署核技术订单,把核裂变技术卖给英国。近三年我国每年核准10台以上,预计落地时间为2024-2030年,每年开工建设6-8台。这种稳定的推进将带动主机系统、核导主设备,压力容器、蒸汽发射器,汽轮机、核燃料组件、阀门、燃料后处理等产业链发展。中国核裂变技术一直受到国家重视,研发水平处于国际领先地位,大部分已实现国产化。尤其在四代堆技术方面,中国正在研发多种堆型,包括高温气冷堆、熔盐堆,钠冷快堆等等,处于国际领先地位。三代堆中,非能动反应堆如华龙一号也都研发成功。
在核聚变领域,中国在低温超导托卡马克方向处于国际领先地位。中科院正建设BEST核聚变装置,目前融资了145亿,每年基本上招标30-40亿的规模,一直到2027年。预计2028-2029年实现能量增益大于10的目标,也就是聚变产生的能量(输出的能量)要高于消耗的能量,产生额外的能量就可以发电,目前最大型的低温超导的托卡马克装置就是中国的。而美国则在高温超导托卡马克和直线型装置方面领先,目前中核集团已成立中国聚变能公司,目标是赶上美国。
问题三:近期可控核聚变产业商业化进度有所加速,目前是否进入大规模的投资阶段,可较为清晰展望的投资额大概在什么量级?
专家:从整个可控核聚变的招标情况来看,未来2-3年乐观估计将有近1000亿资金进入核聚变领域。目前已确定的规模在三四百亿左右,中科院集团下的聚变新能已融资145亿,每年会有三四十亿的招标规模;中核集团旗下的中国聚变能公司已融资150亿,其中上海市配套30-40亿,中核集团自筹30-40亿;中石油投资聚变新能29亿,并计划向中国聚变能公司投资30亿;此外,智能电力、中国核电分别增资17亿,上海市未来产业基金也参与投资。据内部消息,加起来约150亿,将在今年下半年落实,届时将启动高温超导托卡马克设计,乐观预计一年完成,明年下半年或后年上半年开始招标,预计加总为300亿;再加其他商业公司投资,总规模大概400亿。
不确定性项目方面,联创光电的聚变裂变混合堆据称需200亿资金。目前资金未完全到位,但中核二三建设有限公司将垫资启动项目;先觉聚能由鹏先觉院士主导,在四川成立,计划建设基于地估缩装置的聚变裂变混合堆,投资规模约100亿;此前发改委支持的核聚变装置项目“CRAFT夸父”,获发改委30亿和安徽省政府30亿配套资金,已通过验收,进入招标工作后期;其他商业公司零散项目,如中核集团依托复旦大学,徐敏老师主导的聚焦高温超导托卡马克技术路线,上海未来基金已证实将投资该项目,资金规模约几亿。零散项目加起来总资金有望达百亿级。
问题四:可控核聚变产业链主要涉及哪些环节?各个环节的价值量拆分大概怎么样?后续哪些方向可能会率先有订单?相关公司的情况怎么样?
专家:以低温超导托卡马克为例,价值量占比最高的是低温超导磁体,约30%,例如ITER200亿美金的项目,低温超导自就占了30%,达到60亿美金左右。除磁体外,主机三大件(真空室、冷屏、镀瓦)价值占比12%-13%,电源系统占比8%,低温和冷却系统占比5%,厂房等土建占比14%,加热与电流驱动占比7%,中央控制系统仪器仪表占比6%,其他辅助系统加起来占比7%。
而高温超导磁体占比更大,达50%。
磁体代表公司包括能量起点、中国聚变能公司、联创光电(其聚变裂变混合堆堆芯采用高温超导)、永鼎股份占股的东部超导和精达股份占股的上海超导、翌曦科技(上海交大孵化)。
真空室相关企业包括国光电气、安泰科技、合锻智能。
电源系统包括安徽金屹、陕西威思曼(高压电源),杭州精日,河南纽瑞、王子新材(电容部件)。
低温系统供应商包括中科富海、安徽万瑞朗、苏州多尔气体、雪人股份(主要生产海气压缩机,声称已能生产适用于托卡马克装置的亥期压缩机,但行业内尚无定论,其产品尚未得到实际验证)。
材料相关领域,应流股份、久立特材(供应导体铠甲等),宝盈特种科技股份(专注于特殊管材的生产)。
主机三大件的加工众多大型央国企具备相应能力,如中国一重、国机重装、合锻智能、武汉重型机床、上海电气、东方电气、航天晨光、海陆重工等。
高温超导带材领域,国内主要有三家,分别是上海超导、东部超导和苏州新材料。
磁体生产方面相关公司比较多,包括上海超导、西安聚能超导、上海国际超导、合肥西河超导、合肥国际应用超导、西部超导、一汽科技和联创光电等。
从事偏离器和包层系统生产的公司有国光电气、安泰科技和东方精工等。
在加热系统领域,北京航天、广通以及旭光电子等公司具备生产能力,其中旭光电子专注于离子回源加热管等兆瓦级电子管的生产。
问题五:感谢专家的详细解答。接下来,请问裂变和聚变产业链是否有共同涉及的环节?如果有,这些厂商的景气度是否会因此更高?
专家:裂变和聚变产业链确实存在共同涉及的环节。首先是大型真空压力容器制造,国内许多核电制造供应商在核聚变领域同样具备生产能力。由于中国机械加工能力强大,竞争较为激烈,许多央国企,包括核电领域的一些大型企业,都能承担这类生产任务,例如上海电气等,他们既参与核聚变又涉足核裂变的大型部件加工。
其次,在总装方面,核电和聚变的总装供应链公司也可以互相借用。例如,能量奇点由中国核工业第五建设有限公司负责洪荒70托卡马克的总装;中核二三建设有限公司则参与联创光电的聚变裂变混合堆项目。
此外,特殊管材在核聚变和核裂变领域均有应用,久立特材等公司提供的产品可同时用于两个领域。
阀门也是共通的,核裂变和核聚变都需要大量的管道系统,包括真空管道、冷却系统管道、低温系统管道以及水冷管道等,江苏神通和纽威股份等公司可以满足这些需求。
遥控操作设备同样适用于两个领域,因为核聚变和核裂变都涉及放射性物质,需要机器人进行操作。景业智能等公司既可参与聚变项目,也可参与裂变项目,但这些应用主要出现在后期场景中,近两年可能仍处于研发阶段。海陆重工同时涉足核聚变和核裂变领域,承担核聚变项目中的屏蔽模块和防辐射任务。
在电源系统方面,尽管核聚变有其独特的电源系统,但一些基础技术可能具有共通性。
问题六:可控核聚变产业链的重要催化节点有哪些?未来是否会有引起高度关注的标志性事件?
专家:核聚变与其他行业不同,像机器人、AI、汽车产业、新能源等领域的突破不会频繁引发央视等主流媒体的报道,但核聚变领域的每一次技术突破都可能成为催化因素。在中国,这类突破通常会受到央视等主流媒体的报道,平均每两三个月就会出现一次这样的小催化。比如最近爆出来的激光核聚变的突破,实现了Q>4,而每次有这样的技术突破,国家科技部、发改委都会有大的动作,召集国内的专家一起去研判它的进展。
至于重大催化事件可能有:2026年,美国的高温超导托卡马克装置Spark将建成并运行,2027-2030年之间实现Q大于10,如果做成,可能是高温超导托卡马克的“ChatGPT时刻”;2027年,中国的BEST装置将建成。如果在2028-2030年间实现Q大于5,相当于低端超导托克马克的“ChatGPT时刻”;直线型装置方面,山姆・奥特曼团队计划在2023年实现Q大于1,并在2028年向微软售电,这些事件也可能成为行业关注的焦点。