中信证券：可控核聚变商业化加速，建议关注两个投资方向

文丨王喆 纪敏 华鹏伟 敖翀 拜俊飞

【资料图】

可控核聚变或是人类解决能源问题的终极方案，双碳及能源安全背景下势在必行。2022年12月13日，美国能源部宣布其NIF装置实现了核聚变“净能量增益”，理论上验证了核聚变商业化的可能性。而ChatGpt在今年的横空出世，或也将显著缩短其商业化开发周期。随相关技术突破及资本涌入，可控核聚变商业化已按下加速键。我们建议关注如下两个投资方向：1）极端的反应环境对聚变装置结构材料提出了极高要求，我国在相关领域材料处于国际领先水平；2）超导材料是实现磁约束路线可控核聚变的重要一环，建议关注国内超导材料行业核聚变相关标的。

▍可控核聚变是人类解决能源问题的终极方案，双碳及能源安全背景下势在必行。

核聚变过程是两个较轻的原子核聚合为一个或多个较重的原子核及其它粒子的反应。根据爱因斯坦质能方程，反应式中看似损失的质量会以巨大能量的形式被释放出来。核聚变在能量效率、装置及反应过程安全性、反应原料的易得性以及反应的危废和碳排放方面，相较其它能源解决方案均拥有显著的优势。根据IAEA，相同原料质量下核聚变所释放的能量是核裂变的4倍、是普通燃油或煤炭燃烧所释放能量的400万倍。根据IAEA，截至2022年年底，全世界约有130个国有或私营实验性可控核聚变装置，其中“国际热核聚变实验堆（ITER）计划”是全球规模最大、影响最深远的国际科研合作项目之一，我国自2006年始便是七名成员国之一。

▍随相关技术突破及资本涌入，可控核聚变商业化按下加速键。

人类对于核聚变的研究和利用已有超过70年历史，而极端的工作环境要求使可控核聚变领域的研发一直有着著名的“50年悖论”，但随着相关技术突破及资本涌入，可控核聚变商业化开始加速。2022年12月13日，美国能源部宣布其NIF装置点火成功，并实现了核聚变“净能量增益”，在理论上验证了核聚变商业化的可能性。根据CapitalIQ， 2022年该领域成立的创业公司数量迅速攀升至近40家，仅在2022年内就获得了约50亿美元的风投资金。同时，根据Keytone ventures预测，全球核聚变市场规模将从2022年的2964亿美元增长至2027年的3951.4亿美元，CAGR为6.0%。而ChatGpt在今年横空出世，预计将对核聚变产业的发展产生重大影响，其在高维数据中寻得最优解的能力或显著缩短可控核聚变商业化开发周期。

▍可控核聚变装置的发展，将为结构材料和超导材料带来投资机会。

严苛的反应环境对聚变装置结构材料提出了极高的要求。其中第一壁材料是实现可控核聚变的关键瓶颈之一，2022年11月我国完成了ITER增强热负荷第一壁首件制造，其核心指标显著优于设计要求。此外，包层结构材料也是实现聚变可控的关键因素，目前包层结构材料主要有特钢以及相关复合材料等。同时对于目前可控核聚变商业化的主流磁约束路线，形成强大的磁场是实现其反应可控的前提，而超导材料是实现该目标必不可少的一环。我国在超导强磁场应用等方面已达到国际先进水平，且超导材料的研发和产业化拥有深厚的壁垒和广阔的市场空间，根据Conectus数据，2012年全球超导产品市场规模为51.9亿欧元，2020年达到64.6亿欧元，2022年预估该数字已达到68亿欧元，2012-2022年间CAGR达到2.7%。可控核聚变的商业化加速，也将为相关材料带来新的投资机会。

▍风险因素：

可控核聚变研究进展不及预期，可控核聚变商业化不及预期、相关政策推进不及预期、商业资本后续投入不及预期。

▍投资策略。

可控核聚变是人类解决能源问题的终极方案，双碳及能源安全背景下势在必行。2022年12月13日，美国能源部宣布其NIF装置实现了核聚变“净能量增益”，理论上验证了核聚变商业化的可能性。该领域成立的创业公司数量在2022年迅速攀升至近40家，单年度便收获约50亿美元风投资金。而ChatGpt在今年的横空出世，或也将显著缩短其商业化开发周期。微软更是与Helion Energy在今年5月签下对赌协议，将于2028年向后者购买50MW的聚变发电量。

随相关技术突破及资本涌入，可控核聚变商业化已按下加速键。我们建议关注如下两个投资方向：1）极端的反应环境对聚变装置结构材料提出了极高要求，我国在相关领域材料处于国际领先水平，建议关注ITER零部件配套商；2）超导材料是实现磁约束路线可控核聚变的重要一环，建议关注国内超导材料行业核聚变相关标的。