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【常温超导材料对可控核聚变及光伏之影响点评】

2023-08-02 12:40:40 来源:韭研公社


(资料图)

市场存在超导材料突破加速可控核聚变产业化进程,从而利空光伏风电等能源的观点。

研究员认为可以从几个层次看该问题:

1)常温超导材料今日关注度提升,主要因最新得到美国劳伦斯伯克利国家实验室的paper理论支持。文章认为铜原子渗透进LK-99结构的特定位置取代铅原子后,材料理论上具备实现超导的导电通路。文章也承认,在特定位置进行原子定向渗透异常困难,材料大量制备存在非常大困难。

2)可控核聚变目前产业化的难点有:A、托卡马克装置难以持续在高温环境下对等离子体进行磁场约束,运动控制、壁板材料寿命方面均有暂时无解的问题,实验纪录亿度403秒;B、自然界缺少聚变元素之一氚,从重水中提取成本过高;C、项目设备总成本过高,学界估算500MW总投入300亿以上,单位成本近60元/W,为传统核裂变5-6x,其中超导材料占60-70%;

3)常温超导材料突破对核聚变有两方面潜在利好:A、等离子体难以控制,因所用传统托卡马克构造存在缺陷,球形托卡马克的理论结构更加完美,但现有超导材料(NbTi等)需要低温防护罩,厚度无法满足球形托卡马克装置要求,常温超导材料突破利好球形托卡马克装置开启实验室应用,或可改善等离子体控制效果;B、超导线材成本高,因所用金属稀有(Nb、Ti、Gd等)、需配合低温防护罩使用,韩国团队之常温超导材料使用Pb、Cu、P等常见元素,不考虑制备难度前提下,存在大幅降本可能性;

4)如前所述,可控核聚变尚存在理论、实验、实践、降本诸多系统性问题,常温超导材料突破对产业化进度影响远期值得持续关注,但考虑到LK-99材料制备困难、尚未证实,情绪方面存在利空,实际影响可忽略不计,光伏、风电仍将长期占据能源转型主力位置。从产业层面看,材料突破、成本下降后应用场景反而可能先体现在电网方面,利好能源基地及远距离输电项目低损耗、低成本建设。

5)标的公司:超导传输设备(中孚实业、百利电气、鑫宏业、华菱线缆)、设备制造商(永鼎股份、中天科技)、超导材料(法尔胜、豫光金铅、中金岭南、大地熊、西部超导)

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