国联民生证券-电力设备行业可控核聚变专题二：拆分不同技术路线，电源是核心驱动引擎

“精选摘要：助加热装置提供能量，加热和驱动等离子体；3）提供失超保护。电源环节投资占比较大，ITER项目电源相关占比15%左右，其中电源供应系统投资占比为8%，加热和电流驱动系统投资占比为7%,远期商业化项目DEMO中，电源相关占比达10%。ITER项目中，中国承担脉冲高压变电站、无功补偿和滤波系统、。”

1. 托卡马克：电源负责等离子体约束、加热、维持，价值量高托卡马克装置通过强磁场将等离子体约束在小范围内实现聚变反应，ITER装置运行时电源主要作用为：1）为超导磁体线圈提供可控电流，控制等离子体的位置及形状；2）为辅助加热装置提供能量，加热和驱动等离子体；3）提供失超保护。

2. 电源环节投资占比较大，ITER项目电源相关占比15%左右，其中电源供应系统投资占比为8%，加热和电流驱动系统投资占比为7%,远期商业化项目DEMO中，电源相关占比达10%。

3. ITER项目中，中国承担脉冲高压变电站、无功补偿和滤波系统、极向场变流系统等产品，国内厂家技术底蕴丰厚。

4. 托卡马克：磁体电源为超导线圈导通电流产生稳定磁场磁体电源系统主要包括磁体电源与脉冲高压变电站、无功补偿与滤波系统。

5. 线圈供电系统有多个子电源系统，给不同功能的超导线圈磁体供电，磁体电源细分单元主要有变流器单元、开关网络单元、快速放电单元等组成，核心器件为晶闸管和开关。

6. 无功补偿可以平抑晶闸管变流系统运行时产生无功冲击和谐波污染，脉冲高压变电站设备包括高压配电站的全部设备，主要用于稳定电力传输。

7. 托卡马克：辅助加热电源维持等离子体稳定燃烧欧姆加热有上限，需要辅助加热设备，主要辅助加热手段有射频波加热及中性束注入加热。

8. 射频波加热主要分为离子回旋加热（ICRH）、低杂波电流驱动加热（LHCD）和电子回旋共振加热（ECRH）等形式；中性束注入主要功能为向等离子体注入高能中性粒子。

9. 射频波加热、中性束注入均需要高压电源，主要有PSM高压电源，HVPS逆变型高压直流电源。

10. 其他路线：Z-箍缩混合堆核心设备为电流驱动器Z箍缩（Z-Pinch）指用强脉冲电流通过导体负载产生的角向磁场将负载内向箍缩，极端压缩等离子体可使中心氘氚燃料瞬间达到高温高压状态，实现核聚变。

11. 核心装置60-70MA级驱动器占比33%，驱动器要求电流功率大、脉冲信号高、可重复运行、高可靠性和长使用寿命。

12. 其他路线：电源驱动等离子体形成场反位形（FRC）场反位形（FRC）由脉冲电源驱动形成，FRC具有更高的β值，输出的等离子体温度和密度更高。

13. FRC装置主要包含磁体系统、真空系统、电源系统、诊断系统、注气系统、控制与数据采集系统等，电源系统为核心设备，FRC电源分为形成区电源和准稳态电源，形成区电源用于形成初始等离子体和形成场反位形，准稳态电源在FRC形成并且传输到中心室后，提供持续、相对稳定的电流，维持FRC的平衡，形成区电源核心零部件为真空开关和电容。

14. 投资建议：关注电源系统和核心器件公司核聚变电源系统为装置的驱动器且占比较高，电源系统技术壁垒较高，需要满足耐高压、大电流、实时调节等要求，认证壁垒高，企业具有先发优势。

15. 关注电源系统和核心器件公司。

16. 风险提示：核聚变项目审批招标进度不及预期；核聚变科研路线研发进度不及预期；市场竞争风险。