第 1 页第 2 页深度深度博弈情景博弈情景(博弈情景)(博弈情景)全球政治博弈阵营化全球政治博弈阵营化、集团化集团化,地缘冲突地缘冲突、科技竞争与贸易壁垒等持续加剧;科技竞争与贸易壁垒等持续加剧;全.
投资:多元化的优势最终目标与阶段措施区域发展动态:新兴增长点驱动因素:合规与安全政策动力和阻力转型协作政企合力之要展望:挑战与机遇并存毕马威国际能源转型投资展望与能源行业洞察投资:多元化的优势最终目标.
迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索2025.4关于落基山研究所(RMI)落基山研究所(RMI)是一家于1982年创立的专业、独立、以市场为导向的智库,与政府部门、企业、科研机构及创业者协作,推动全球能源变革,以创造清洁、安全、繁荣的低碳未来。落基山研究所着重借助经济可行的市场化手段,加速能效提升,推动可再生能源取代化石燃料的能源结构转变。落基山研究所在北京、美国科罗拉多州巴索尔特和博尔德、纽约市及华盛顿特区和尼日利亚设有办事处。rmi.org/3迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索作者与鸣谢作者郝一涵李君李婷其他作者韩雨沁吴海铭作者姓名按姓氏首字母顺序排列。除非另有说明,所有作者均来自落基山研究所联系方式李君,jun.lirmi.org引用建议郝一涵、李君、李婷,迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索,落基山研究所,2025,https:/ 全 辉农业农村部农业生态与资源保护总站首席专家,研究员 龙 文 进中国农业大学经济管理学院副教授 闫湖国网能源研究院高级研究员李 景 明农业农村部农业生态与资源保护总站原首席专家、中国沼气学会常务副理事长张弘清华大学建筑学院党委副书记,副教授王东联合国开发计划署驻华代表处可持续发展部项目主任 高鸣农业农村部农村经济研究中心研究员,农村固定观察点管理处副处长 何君联合国粮食及农业组织经济与社会发展部农村转型和性别平等政策官员张 可 男固德威技术股份有限公司可持续发展研究院院长本报告所述内容不代表以上专家及其所在机构观点。rmi.org/4迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索目录前言.61.研究背景与意义 .81.1 农村能源合作社在全球能源转型中扮演重要角色.81.2 我国农村能源转型发展的意义.101.3 我国农村能源转型发展面临的机遇与挑战.151.4 农村能源合作社的国际经验对于我国农村能源转型发展的借鉴意义.162.农村能源合作社的发展历史与现状.172.1 农村能源合作社的概念、定义和主要特征.172.2 不同国家农村能源合作社的发展历史.192.3 农村能源合作社的主要类型和发展规模.253.农村能源合作社的商业模式剖析 .283.1 融资、收益和利益分配机制.283.2 外部合作机制.333.3 用地机制.344.农村能源合作社的经济、社会和环境效益.354.1 经济效益.354.2 社会效益.394.3 环境效益.425.农村能源合作社发展的机遇与挑战.445.1 运营管理难点凸显,农村能源合作社发展面临挑战.445.2 传统化石能源合作社向可再生能源的转型与发展.445.3 面临可再生能源政策激励退坡,合作社组织模式的适应性转型.455.4 能源数字化智能化为农村能源合作社创新发展带来新机遇.48rmi.org/5迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索6.国际经验启示和我国农村能源转型发展展望.506.1 农村能源合作社国际经验启示.506.2 我国农村能源转型发展展望.536.3 政策建议与行动框架.55结语.58参考文献.59rmi.org/6迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索前言能源是现代人类社会赖以生存和发展的基础。与此同时,能源也是造成全球气候变化的主要因素约 70%的温室气体排放来自能源部门。在全球不断扩建基础设施、减少无电人口、提升能源可及性、可靠性和经济性的同时,也需要推进可持续能源目标,加大清洁能源投资和清洁能源技术应用。目前农村地区能源发展仍相对滞后,2024年全球约有 7.37 亿人缺乏电力供应1,其中 80%生活在农村地区2。因此,对于实现联合国可持续发展目标 7确保人人获得清洁且可负担的现代能源,全球农村地区能源转型将是关键。我国改革开放 40 多年来,农村能源发展稳步推进,农村用能质量显著提升,城乡能源协同发展机制逐步健全,以清洁低碳、多能融合为特征的现代农村能源体系加速构建。从上世纪末开始,全国大力实施无电地区电力建设工程和农村电网改造升级,全面解决了我国无电人口的用电问题,改革农电管理,实现城乡同网同价,农业生产的用能成本也得到机制性补贴。2023 年,中国农村电网供电可靠率提升至 99.9%3。通过煤改气、煤改电等基础设施改造和农村地区清洁取暖设备补贴,全国散煤消费量从 2015 年的 7.5 亿吨降至 2021 年的 3.1 亿吨,降幅达58.7%,北方地区 15 省份中已有 8 省份清洁供暖率超过 70%4;农村地区生物质能产业持续发展,截至 2025 年初,全国以农业废弃物为主要原料的生物天然气工程 66 处,总池容量超 156 万立方米,年产生物天然气达 1.25 亿立方米5。近年来,在国际气候治理与国内绿色转型的双重驱动下,农村地区正经历能源结构的深刻变革。我国从中央到地方对城乡发展一体化、农村能源供给侧改革等重大问题作出了战略部署和规划。2018 年,国家能源局批复同意河南省兰考县开展全国首个农村能源革命试点县建设。随后国家能源局、生态环境部、农业农村部联合组织开展农村能源革命试点县建设,通过以点带面促进农村能源清洁低碳转型、助力乡村振兴。第一批和第二批共计 23 个试点县已分别于 2023 年底和 2024 年底公布启动。2024 年 7 月 31 日,中共中央国务院关于加快经济社会发展全面绿色转型的意见中明确指出,推动经济社会发展绿色化、低碳化是实现高质量发展的关键环节。意见要求推进城乡建设发展绿色转型,包括推动农业农村绿色发展,培育乡村绿色发展新产业新业态,因地制宜开发利用可再生能源。国家发展改革委、能源局等多部门也出台一系列文件和试点工程,支持新能源汽车、电子产品下乡,持续加强充换电设施等乡村基础设施建设,为农村能源转型提供了新动力。2025 年中央 1 号文件中共中央国务院关于进一步深化农村改革扎实推进乡村全面振兴的意见中再次强调要推动基础设施向农村延伸,包括巩固提升农村电力保障水平,加强农村分布式可再生能源开发利用,鼓励有条件的地方建设公共充换电设施。总体来看,我国农村地区可再生能源发展迅速,新能源呈倍增式发展态势,逐步扭转我国农村地区长期以来用能结构单一的问题,以光伏为主的清洁能源开发也成为此前农村精准扶贫中的亮点工程。农村新能源产业发展有力推进了农村能源低碳转型,也为乡村振兴注入新的活力,通过吸纳投资、增加非农就业、提高当地税收等多维度促进农村经济发展,是全面绿色转型背景下乡村发展前所未有的重大机遇。但当前农村可再生能源发展在体制机制、可持续运维、源荷协同等方面仍存在诸多瓶颈:如屋顶光伏等分布式能源装机增长速度远超当地平均负荷,就地就近消纳难度高;农村电网升级改造速度还未匹配上可再生能源发展速度,源网不匹配导致电网设备运营风险不断增加;分布式能源开发利益分配不均衡、农村清洁供暖“返煤”、户用沼气废弃等现象仍然普遍。这些痛点问题影响到农村可再生能源发展可持续性和新能源安全可靠替代水平,也令推动体制机制创新成为农村能源转型和乡村振兴融合发展的关键驱动力。2022 年国家发展改革委、国家能源局关于促进新时代新能源高质量发展实施方案中明确提出,培育农村能源合作社等新型市场主体,创新新能源开发利用模式,促进新能源开发利用与乡村振兴融合发展。合作社在我国拥有较长的历史和庞大的基础,长期以来在推动我国农业现代化进程和带动小农户与现代农业发展衔接等方面发挥着重要作用。2025 年中央 1 号文件明确要完善联农带农机制,包括引导企业、农民合作社、家庭农场与农户等紧密联合与合作,让农民更多分享产业增值收益。从全球视角来看,2025 年是联合国大会确立的“国际合作社年”,以推广合作社对于可持续发展目标及更广泛的社会和经济发展的贡献。而农村能源合作社作为合作社的一种形态,rmi.org/7迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索在欧美等国家已有众多实践并取得了广泛发展。相对于集中式的能源供给形式,农村能源合作社更强调公民参与式的、分散式的能源开发和供应形式,在机制上更注重社员利益,在促进国家和地区可再生能源发展和提升当地社区福祉等方面取得了显著成果。目前国内关于农村能源合作社的系统性研究和相关报道仍较为匮乏。落基山研究所一直关注并倡导“以人为本,面向发展”的乡村碳中和公平转型,以面向碳中和的气候行动为驱动,以新产业、新业态、新模式、新能源为载体,因地制宜发展乡村新质生产力,并使其最大程度贡献于乡村振兴和民生发展。此前,落基山研究所通过中国乡村碳中和公平转型:现状与展望对各地区农村地区能源转型发展潜力和挑战开展了综合分析。而本报告希望在此基础上,通过回顾不同国家农村能源合作社的发展历史,并剖析其商业机制、经济社会和环境效益以及面临的挑战,总结农村能源合作社的国际经验,为我国推动农村能源转型发展体制机制创新提供参考和借鉴,助力国家碳中和与乡村振兴战略目标。rmi.org/8迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索1.研究背景与意义1.1.农村能源合作社在全球能源转型中扮演重要角色当前,全球局部地区冲突加剧、极端气候事件频发,国际社会对于能源安全和可负担性更加重视,其中发展中国家农村地区的能源转型尤为值得关注。全球有近一半的人口居住在农村地区i,相对于城市,农村地区长期以来在能源可及性、可靠性和可持续性等方面面临更加突出的挑战。根据国际能源署(IEA)的统计,虽然自 2010 年以来全世界无电人口数量已减少了 45%以上,但截至 2024 年全球仍有 7.37 亿无电人口6。同时,全球还有多达 24亿人仍使用传统生物质、煤或者煤油来满足烹饪需求,并因此长期受到室内空气污染的侵害,其中主要是妇女和儿童7。这些无电人口和无法获得清洁烹饪ii的人口主要生活在撒哈拉以南非洲国家和亚洲发展中国家的农村地区(图表 1)。即使是拥有电力供应的农村地区,也仍受到电力供应不稳定、电价高昂和对化石燃料过度依赖的困扰。因此,这让以人为本的能源转型在农村地区处于更加突出和优先的地位,即将人置于未来能源议题的讨论中心,支持在地居民的持续广泛参与,侧重帮助当前仍无法获得现代能源服务的群体,以实现更便捷、可负担和清洁安全的能源供应。近年来在各国可再生能源发展的雄心和目标下,全球农村地区也面临新的机遇。农村地区丰富的可再生能源资源和发展空间,成为建立现代能源体系并推动地区经济创新增长的重要支撑。在农村地区扩大清洁能源开发利用,不仅可以帮助农村地区在生产生活上实现可负担的清洁能源,同时还将刺激新兴产业发展并创造就业机会,进一步支持农村经济发展和缓解贫困,缩小城乡发展差距。i.据联合国人类住区规划署 2022年世界城市报告 统计,2021年城市人口占全球人口总数的56%,详见 https:/wuf.unhabitat.org/sites/default/files/2022-06/files/WCR-PR-Chinese-press-release-29-06-2022.pdf ii.根据国际能源署的定义,“获得清洁烹饪”的概念是指家庭能够使用安全、清洁、高效且对环境影响较小的烹饪燃料和技术。这些清洁技术包括液化石油气(LPG)、电灶、生物燃气、太阳能灶以及先进的生物质炉灶。其目标是减少传统燃料(如木材、木炭和动物粪便)燃烧所产生的有害空气污染物,从而降低对健康的危害,尤其是呼吸道疾病,同时减少对环境的负面影响。详见 https:/iea-etsap.org/webinar/Webinar-Poverty/IEA Gianluca Tono-lo .pdf rmi.org/9迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索图表 1 亚洲发展中国家及撒哈拉非洲电力及清洁烹饪可及率8从全球范围来看,农村能源合作社在多个国家成为气候行动和能源政策的关键,体现了全球能源转型以人为本、公众参与和公平导向的新趋势。农村能源转型与发展一直以来面临持续的结构性挑战技术、财务、组织和政治社会等因素的相互作用限制了农村社区参与能源系统开发、决策和公平分享利益的机会;随着时间的推移,缺乏当地参与将削弱农村能源项目的可持续性,并加剧社会和经济差距。因此,以人为本的方法,即强调能源公平转型并优先考虑社区成员福祉,旨在缓解能源贫困并促进经济繁荣,逐渐成为许多国家和地区促进可持续农村能源转型和塑造包容性能源体系的共同选择。近年来,全球许多国家大力支持基于社区的能源项目,鼓励社区成员和利益相关者的参与,更加注重包容性、公平性和利益共享。例如英国政府在2014年发布了专门的 社区能源战略,为赋能公民和社区参与可再生能源生产运营、能效管理、能源采购等提出了一系列激励和保障措施;意大利国家恢复和复原计划已拨款 22 亿欧元用于支持能源社区;美国通胀削减法案为基于社区的清洁能源项目提供了额外的财政激励措施。作为社区型能源项目的主要主体形式,农村能源合作社模式为推动基于社区的能源项目的广泛实施发挥核心作用,并逐渐被证明是加速实现国家和地区清洁能源转型的有效机制,在全球能源转型中扮演着多重角色。100电力可及率00清洁烹饪可及率0%rmi.org/10迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索成为可再生能源发展的有力抓手:通过其资源整合能力有效聚合土地和屋顶资源,部署包括分布式光伏、风电、地热、生物质和农村小水利在内的可再生能源开发项目,提升农村能源可及性和供给可靠性,减少了对集中式化石能源系统的依赖,并促进了能源供应的多元化、分散化。成为能源转型可持续推进的重要基石:通过鼓励社区成员参与和支持本地能源项目,引导社员成为可再生能源产消者,在区域内生产、共享和消费电力,减少能源运输成本、提升可再生能源的就近就地消纳潜力。遵循自愿参与、集体决策和利益共享等原则,保障各方主体高质量参与能源项目的全周期运营。成为能源公正转型的加速器:以社区福祉为最优先,将能源发展的本地红利最大化,在降低社区成员用能成本、创造当地就业机会等方面发挥关键作用,鼓励公众更加积极地参与国家和地区能源转型,有助于推进实现更人人共享的可持续能源未来。1.2.我国农村能源转型发展的意义1.2.1.农村能源转型发展是实现国家能源转型的必然要求第一,我国城乡人口分布决定了农村能源体系是我国能源体系的重要组成。长期以来,农村能源体系覆盖了超过一半的中国人口;截至 2023 年末,仍有近 1/3 的人口居住在农村(图表 2)9。因此清洁、可靠和可负担的农村能源供应对于全面建设社会主义现代化国家新征程、满足人民日益增长的美好生活需要至关重要,也是推进乡村全面振兴、实现乡村宜业宜居和建设和美中国的重点环节。此外,乡村地区有其独特的能源需求和挑战,在实现国家能源转型目标和多个可持续发展目标(SDGs)提供可负担的清洁能源(SDG 7)、由能源贫困改善驱动的乡村振兴(SDG 1)、通过普及现代能源获取推进农村地区公平转型(SDG 10)、碳中和(SDG 13)以及通过改善空气质量促进良好健康与福祉(SDG 3)都发挥关键作用,在塑造可持续和包容性国家能源格局中具有不可或缺的地位。图表 2 二十年来我国城乡人口对比10rmi.org/11迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索第二,农村可再生能源资源是构建现代能源体系的重要基础。相比城市,农村地区地域广袤,正在成为我国可再生能源发展的最重要阵地。截至 2015 年,我国农村地区土地面积是城市土地面积的 16.7 倍iii,拥有十分丰富的风、光、生物质等可再生能源资源。一方面,通过农村可再生能源的持续发展,为构建现代能源体系提供重要支撑,并有望扭转长期以来国家对农村能源高投入、低产出的扭曲局面;另一方面,通过分布式可再生能源在农村的广泛实施,不断优化农村能源消费结构,提升能源消费水平。太阳能、风能:研究显示,2020 年我国农村地区屋顶可安装光伏板总面积高达 131 亿 m2,装机潜力达 20 亿千瓦,每年可发电约 2.9 万亿千瓦时,按照目前发电煤耗水平相当于约 8.92 亿 tce(吨折合标准煤)11,理论上相当于当年全国用电量的 40%iv。从实际发展状况来看,截至 2023 年 6 月底,全国分布式光伏累计装机容量 1.98 亿千瓦,其中户用光伏 9502 万千瓦,约占 50%,主要分布在农村地区。同样,我国农村地区风能资源丰富、且有大量零散土地资源,具有发展分散式风电的巨大潜力。截至 2022 年底,中国分散式风电累计装机容量有 1344 万千瓦12,而据研究显示我国分散式风电技术可开发潜力达 2.5 亿千瓦13。生物质能:农村地区拥有农作物秸秆、畜禽粪便、农业废弃物、林业废弃物、农村生活垃圾和能源作物等多类生物质资源。根据 2021 年国家统计数据估算的生物质资源总量达 9.28 亿 tce(图表 3)14。地热能:我国农村地区地热资源丰富,储量大,分布广。根据国土资源部中国地质调查局 2015 年调查结果显示,仅浅层地热能年可采资源量就达到 7 亿 tce,但地热能年度总利用量仅为 2000 万 tce15。此外,我国地热发电也拥有较大发展空间。截至 2020 年末,我国地热发电装机容量仅为 44.56 兆瓦。农村小水电:我国水能资源丰富但分布零散,农村小水电的绿色转型发展将在助力我国能源转型方面发挥有益补充作用。截至 2020 年底,全国共有农村水电站 43957 座,装机容量 8133.8 万千瓦,占全国水电总装机总量的 22%,19 个省份累计创建绿色小水电站 338 座16。据此前研究,我国大陆地区单站装机容量 5 万千瓦及以下的小水电资源技术可开发量高达 1.28 亿千瓦,年发电潜力达 5350 亿千瓦时,折合标准煤约 1.61 亿 tce。iii.世界银行数据显示,2015年中国城市土地面积为522,345 平方公里,中国乡村土地面积为8,723,723 平方公里,详见https:/ rmi.org/12迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索图表 3 我国农林生物质资源结构(2021)17注:外圈表示生物质能源估算量,内圈表示生物质重量估算量。第三,农村能源转型发展是缩小城乡能源发展差距和构建城乡一体化能源体系的重点和难点环节。从上世纪末开始,我国大力推进和部署无电地区电力建设工程和农村电网改造升级,我国农村地区基本实现稳定可靠的供电服务全覆盖。然而纵观城市与农村能源发展水平,我国农村能源发展与城市相比仍然相对落后,城乡能源发展不平衡的问题仍然突出,包括基础设施较差、能源社会化服务能力较弱、农村能源消费结构落后。研究表明,城乡能源不平等则主要体现在从生物质中获取能源、空间取暖和烹饪等方面18。从统计数据来看,虽然我国农村地区燃气普及率逐年上升,2022 年村庄燃气普及率达到 39.93%,但仍远远低于城镇水平(全国县、城一级分别为 91.38%和 98.06%);城乡集中供热面积之比高达 33.6:119(图表 4)。图表 4 我国城乡能源发展部分指标对比vv.燃气普及率及城乡集中供热面积比率的数据来源为:中华人民共和国住房和城乡建设部,2022 年城乡建设统计年鉴,2023 年;厨电渗透率的数据来源为:中金公司,家电更新需求占主导,期待居家消费政策,2023 年,其中,厨电渗透率具体指 2021 年新房装修带动油烟机和集成灶在农村地区与城镇地区市场需求中的销量占比;依赖清洁燃料和技术烹饪的人口比率的数据来源为:Stoner et al.,“Household cooking fuel estimates at global and country level for 1990 to 2030,”Nature Communications,2021,其中清洁燃料包括 液化石油气(LPG)、天然气、沼气、电力、乙醇和太阳能。燃气普及率集中供热面积比率厨电渗透率依赖清洁燃料和技术烹饪的人口比率农村城镇78.8.38.9G).4.19.93%1.140.341.732.140.623.3123.392.438.16.741.1农作物秸秆畜禽粪便(湿重)林业废弃物生活垃圾能源作物农业废弃物生物质能源(亿tce)生物质量(亿吨)rmi.org/13迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索第四,农村能源对于绿色、低碳、可持续的需求更为迫切。近年来,农村用电条件明显改善,2021 年我国农业与乡村居民生活电气化率达 35.2 。然而,从能源消费结构来看,农村地区清洁能源使用较少。2018 年,我国农村能源消费量约为 5.62 亿吨标准煤,比 2010 年增加 2.22 亿吨。其中,商品能源消费量为 4.26 亿吨标准煤,较2010 年增加 2.65 亿吨;非商品能源消费量为 1.36 亿吨标准煤,较 2010 年减少 3300 万吨。2021 年,我国农村地区能源消费量约2.3亿吨标准煤,其中非商品能源占比12.2%。煤炭以及薪柴、秸秆等非商品能源仍广泛使用(图表 5)。根据我国农业第三次普查数据,截至 2016 年末,我国农村地区仍分别有 1.01 亿户和 0.56 亿户农民使用柴草和煤作为主要做饭取暖能源21。此外,中国许多地区当前仍处于农业机械化率的快速提升期,农业用能快速增加,对于能源转型的需求也面临重要窗口期和机遇期。图表 5 2018 年我国农村地区生活用能能源结构222.52%3.58.96.06%1.71%0.045.122.31.91%7.5%7.41%煤炭电力成品油液化石油气天然气煤气非商品能源薪柴秸秆太阳能沼气rmi.org/14迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索1.2.2.农村能源转型发展是实现乡村振兴的重要抓手近年来,我国农村地区普遍面临产业结构单一、区域面源污染问题突出等多重挑战。在当前可再生能源发展的背景下,农村能源转型发展不仅是保障农村地区生产生活的重要前提,更是实施乡村建设行动、构建农村现代能源体系的重要内容,是促进乡村全面振兴的根本要求,将为支撑农村产业振兴、刺激农村经济发展、改善农村生态环境、拓宽农民收入渠道、强化农村社区福祉等方面发挥重要作用,助力农业农村现代化、乡村振兴和共同富裕等多重战略目标。图表 6 农村能源转型发展对于乡村振兴的重要促进作用产业兴旺生态宜居乡村福祉影响 提高农村地区生产生活用能质量 创新产业模式,吸纳清洁技术投融资 推动农业现代化进程农村人居环境治理与改善强化农村地区清洁能源获取加速供暖、烹饪等生活方式清洁升级农村能源基础设施升级增加非农就业重点数据生产生活用能:2019年底,新一轮农网改造升级工程提前达到预定目标:160万口农村机井通电,涉及农田1.5亿亩;为3.3万个自然村通上动力电,惠及农村居民800万人;小城镇中心村用电质量全面提升,惠及农村居民1.6亿人23。绿色低碳产业发展:据Fraunhofer ISE估计,截至2021年7月全球光伏农业装机容量超过14 GW,其中中国装机容量最大,达到12 GW 24。农机装备智能化:截至2023年底,全国安装北斗终端的农机数量已达220万台,作业效率和作业精度达到国际先进水平25。2020年7月植保无人飞机全国保有量超过8万台26。清洁能源:2018年清洁能源占农村能源消费总量的比重为21.8%,比2012年提高8.6个百分点,秸秆和薪柴使用量减少了52.5 。空气质量改善:与2014年相比,2022年农村生活燃煤PM2.5排放量减少28.8万吨(减少46.2%),生物质直接燃烧PM2.5排放量减少114.2万吨(减少46.2%);CO2排放减少1.3亿吨;SO2和NOx排放量分别减少18万吨和51万吨。27清洁供暖:农村地区煤改电、煤改气清洁取暖率达到33(。生物质资源化:2020 年,生物天然气年产气量14.1亿立 方米,供气39.45余万户;建成秸秆成型燃料厂及加工点2664余处,年产量近1279.65 万吨,推广节能炉具累计达到2742.73万台;建设秸杆打捆直燃集中供暖238处,供暖户数10.62万户29。光伏扶贫:2012年以来,全国累计建成2636万千瓦光伏扶贫电站,惠及近6万个贫困村、415万贫困户,每年可产生发电收益约180亿元,相应安置公益岗位125万个20。能源基础设施:2023年我国新增县域汽车充电设施11.97万台,累计保有量达28.17万台30。rmi.org/15迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索1.3.我国农村能源转型发展面临的机遇与挑战近年来,国家发展改革委、国家能源局、农业农村部等部门出台系列文件,对农村能源转型作出密集部署(图表7)。包括通过财政补贴和技术指导,在农村地区加快部署分布式光伏发电和风力发电系统;培育“新能源 ”产业,将新能源与农业、旅游、科技等相结合,发展绿色低碳循环经济模式,提升农村地区资源利用效率,减少能源消耗和碳排放,推动农村地区多元产业发展。这些政策为农村能源转型提供了强有力的支持和新的战略机遇期,有望推动农村地区在能源自给、经济发展和环境保护方面的全面发展。图表 7 近年来国家政府部门出台的支持农村能源转型发展政策文件发文时间政策名称国家部门2024 年 12 月关于公布农村能源革命试点名单(第二批)的通知国家能源局生态环境部农业农村部2024 年 10 月国家发展改革委等部门关于大力实施 可再生能源替代行动的指导意见国家发展改革委工业和信息化部住房城乡建设部 交通运输部 国家能源局国家数据局2024 年 7 月中共中央国务院关于加快经济社会发展 全面绿色转型的意见中共中央国务院2024 年 2 月中共中央 国务院关于学习运用“千村示范、万村整治”工程经验有力有效推进乡村全面振兴的意见中共中央国务院2023 年 12 月关于公布农村能源革命试点县名单(第一批)的通知国家能源局生态环境部农业农村部2023 年 7 月关于实施农村电网巩固提升工程的指导意见国家发展改革委国家能源局国家乡村振兴局2023 年 3 月关于组织开展农村能源革命试点县建设的通知国家能源局 生态环境部农业农村部 国家乡村振兴局2023 年 1 月中共中央国务院关于做好二二三年全面推进 乡村振兴重点工作的意见中共中央国务院2022 年 6 月农业农村减排固碳实施方案农业农村部国家发展改革委2022 年 5 月乡村建设行动实施方案中共中央国务院2022 年 5 月关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案国家发展改革委国家能源局2022 年 1 月关于完善能源绿色低碳转型体制机制和政策措施的意见国家发展改革委国家能源局2021 年 12 月加快农村能源转型发展助力乡村振兴的实施意见国家能源局农业农村部国家乡村振兴局2021 年 10 月“十四五”可再生能源发展规划国家发展改革委国家能源局财政部自然资源部生态环境部住房和城乡建设部农业农村部中国气象局国家林业和草原局但是,对比城市能源转型,当前农村能源转型发展仍存在多重风险与挑战,主要表现在以下几方面。一是农村能源消费结构转型较为滞后。以光伏为例,根据国家能源局公开数据计算,2023 年我国新增光伏装机规模达到 216.88 GW,同比增长 148.12%,接近此前四年的装机量总和。相对于分布式可再生能源在农村地区装机量的大幅增长,农村能源消费结构不平衡不充分的问题尚未得到根本性调整,农业生产和农村生活的电气化升级与清洁转型依旧迟滞。部分省份装机增长速度远超当地平均负荷,出现配电网电力消纳不足向主网返送等现象。河南山东湖北等省份的多个区域已成为“接入承载力红色警戒区”。二是当前农村地区新型能源基础设施仍不足rmi.org/16迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索以支撑可再生能源的快速发展和消费需求。以电网为例,农村电网升级改造速度还未匹配上可再生能源发展速度,源网不匹配导致导致电力设备重载和电压越限等运营风险不断增加,农村电网对于分布式可再生能源的承载能力依然有限。再如新能源汽车充换电等基础设施,在农村地区依然覆盖率不足。三是农村可再生能源开发过程中的不公平问题。利益分配不均、运维责任不明、技术支持不足、监管难度大,使得农民在分布式能源开发项目中往往处于被动角色,不仅限制了能源开发带来的本地红利,而且衍生出诸多不公平问题。例如部分企业进行不规范的光伏备案,将融资租赁模式伪装成屋顶租赁模式,让农户承担了项目开发过程中的额外责任和风险,侵害了农户利益和合法权益。许多屋顶租赁模式中农民获得的屋顶租金收益,仅占项目周期总收益的极小部分;部分项目设计和施工不规范,为当地社区带来了安全隐患。综上所述,我国农村能源转型发展机遇与挑战并存。一方面,农村能源转型发展正面临前所未有的重大机遇,国家各部门也为农村能源转型发展提供了有利的政策环境。另一方面,当前农村地区能源转型发展仍存在一系列风险与挑战。1.4.农村能源合作社的国际经验对于我国农村能源转型发展的借鉴意义体制机制创新将成为未来我国农村能源转型发展的关键驱动因素。从近年来国家各部门的部署要求来看,推动体制机制创新是农村能源转型发展和乡村振兴协同推进的关键驱动力。2022 年国家发展改革委、国家能源局关于促进新时代新能源高质量发展实施方案中明确提出,创新新能源开发利用模式,促进新能源开发利用与乡村振兴融合发展,包括统筹农村能源革命与农村集体经济发展,培育农村能源合作社等新型市场主体,鼓励村集体参与新能源项目开发。这为我国进一步推动农村能源转型发展指明了方向。农村能源合作社的国际实践直指农村能源转型的核心问题,对我国现阶段农村能源转型发展有着重要的借鉴意义。第一,农村能源合作社提供了在农村地区集体开发、民主参与、利益共享的组织模式,为能源项目的资源整合、技术应用、社区参与和公平分配等提供了宝贵的经验和启示。第二,国际上可再生能源合作社的经验有助于识别和突破我国当前农村可再生资源开发利用的瓶颈,如资源分散、基础设施薄弱、产业协同能力弱、就地消纳不足等问题,并为之提供了可参照的解决方案。第三,农村能源合作社在持续进行技术和模式的创新迭代,全方位推动农村能效提升、探索农村金融创新、提供数字化解决方案、开拓多方合作模式。通过借鉴并优化国际模式,我国可以更好地推进农村能源转型发展,优化资源配置,提升能源体系的多元、可持续和公平发展。第四,农村能源合作社的国际经验对于我国培育包括能源合作社在内的新型能源主体具有现实意义。我国拥有合作社发展的长期历史和庞大基础,在当前对于推动我国农业现代化进程和带动小农户与现代农业发展衔接发挥着重要作用。截至 2023 年 10 月末,依法登记的农民合作社达到 221.6 万家。通过借鉴农村能源合作社的国际经验,以合作社发展现实为基础,探索农村可再生能源共建共享机制,拓展多元化集体经济发展形式,提升农村能源社会化服务能力。作为农村地区资源整合利用的重要组织形式,农村能源合作社在全球范围内得到了广泛发展,并在促进国家和地区可再生能源发展和提升当地社区福祉等方面取得了显著成果。然而,目前关于农村能源合作社的系统性研究和相关报道仍较为匮乏。因此,本报告旨在填补这一研究空白,包括系统梳理国际上农村能源合作社的发展历程,整理不同国家和地区合作社的所属性质、运营模式和业务重心,评估合作社的环境、社会、经济效益,并对其现阶段面临的挑战和机遇进行分析,以期为我国在制定完善相关政策体系、推动体制机制创新提供理论参照和实践参考,助力我国加快实现农村能源转型发展和农业农村现代化。rmi.org/17迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索2.农村能源合作社的发展历史与现状2.1.农村能源合作社的概念、定义和主要特征农村能源合作社是合作社的一种类型,即由农村居民自愿组成、集体所有的合作组织,旨在共同开发、管理和利用农村地区的自然资源,包括化石能源和风、光、生物质、地热等可再生能源资源,以提高农村地区的能源供应和可持续发展。与合作社的基本原则相似,农村能源合作社同样有一些核心原则和典型特征(图表 8)。图表 8 农村能源合作社的核心原则和典型特征原则特征自愿参与强调社区居民的自愿参与,共同拥有能源项目的所有权集体决策合作社成员积极参与合作社发展和能源项目的开发及运营的决策,享有平等的权利,例如通过一人一票制度,而无论其拥有多少股份;一般通过投票选举管理层来领导合作社自治独立确保合作社及其社区能源项目由其成员控制,尤其是在达成外部协议或从外部筹资时利益共享成员通过合作社的能源发展举措中获得经济、社会和环境效益,并确保各成员利益得到平等对待回馈社区合作社通过各种形式促进当地社区的可持续发展,旨在提高其成员福祉能源合作社的内部组织原则和结构特点,塑造了上述的合作社典型特征,同时也是合作社实现内部互信、决策共识和集体行动的重要基础。在集体决策和民主管理的组织原则下,合作社通常由成员大会、监督委员会、执行委员会或董事会三层架构负责组织管理(图表 9)。成员大会是合作社的最高权力机构,由所有成员构成,每位成员享有平等的选举和表决权,直接参与关键议题的投票表决并定期投票选出监督委员会。监督委员会负责审计和监督合作社的财务和运营,确保透明度和合规性。执行委员会或董事会,一般由监督委员会提名产生,负责统筹合作社的日常运营和管理,确保合作社的目标和政策得到有效实施。根据地区和国家法律框架和业务实践需求,各合作社具体运行机制和组织架构在此基础上发展演变,有所差异。图表 9 农村能源合作社的一般组织架构执行委员会,由监督委员会提名产生负责统筹合作社的日常运营和管理,确保合作社的目标和政策得到有效实施。监督委员会,由成员大会选举产生负责审计和监督合作社的财务和运营,确保透明度和合规性。合作社成员大会,由全体成员构成每位成员享有平等的选举和表决权,直接参与关键议题的投票表决并定期投票选出监督委员会。rmi.org/18迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索能源合作社在不同国家和地区有不同的概念、法律定义和学术术语。在美国、菲律宾和孟加拉等国家,一般称为农村电力合作社(Rural Electric Co-operatives,REC),注册为非营利组织。在欧洲,能源社区(Energy Communities)的概念也比较广泛。欧盟通过“清洁能源一揽子计划”(Clean Energy for All Europeans Package)建立了能源社区的法律框架,针对“可再生能源社区(Renewable Energy Community,REC)”和“公民能源社区(Citizen Energy Community,CEC)”形成了法律框架和规范(详见 2.2 章节)。从实际情况来看,能源合作社是国际上能源社区的主要法律注册形式。如德国共有超过 1700 个公民能源社区,其中约一半注册为能源合作社。荷兰、丹麦、西班牙等国家的能源社区也主要注册为合作社这一法律形式。此外,部分拥有类似于能源社区性质的组织,使用其他的法律注册形式,包括社区福利社(Community Benefit Society)、社区利益公司(Community Interest Companies)等。除了能源合作社,目前许多学术文献使用过不同的术语来描述公民主导的能源项目,如社区能源(community energy)、社区可再生能源(community renewable energy)、综合社区能源系统(integrated community energy systems)、清 洁 能 源 社 区(clean energy communities)、地 方 社 区 倡 议(local community initiatives)、低碳社区(low-carbon communities)、合作能源(cooperative energy)等。与能源合作社一样,这些不同术语指代下的公民主导的能源项目拥有一致的内涵:即前文所述的社区参与、民主决策、自治独立、帮助本地社区对抗能源贫困以及满足社区能源需求等。因此,本文使用“(农村)能源合作社”这一集体术语来指代所有具有合法法律形式的多形式公民能源集体组织。值得注意的是,在国际上能源合作社的概念并不局限在农村地区,但是相比城市:一是能源合作社在农村地区的典型意义更强:能源合作社对于农村地区的环境、社会和经济效益具有更大的积极影响,有助于应对农村地区普遍存在的公共服务、基础设施、能源贫困等问题,尤其是对于偏远落后地区和全球众多的欠发达地区。二是能源合作社在农村地区的普遍意义更大:一方面人口较少的农村地区发展出远高于其人口比例的公民能源集体组织,拥有更广泛的推广意义。例如据英国能源和气候变化部(DECC)统计,3607 个能源团体有 59%位于城市地区,41%位于农村地区,而相对的,英国只有 18%的人口居住在农村地区。另一方面,如前文所述,农村地区对于可再生能源发展领域拥有显著优势和潜力,包括更大的可再生能源资源开发空间和更丰富的可再生能源资源,对于全球发展中国家地区拥有更大的启示和借鉴意义。rmi.org/19迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索2.2.不同国家农村能源合作社的发展历史农村能源合作社作为成员所有制的实体,在不同国家拥有相似的发展脉络和历史,推动了当地对传统能源管理和分配方式的革新,对能源获取、可再生能源的推广、能源转型和能源民主化做出了贡献。美国农村电力合作社、欧洲可再生能源合作社、日本农村能源合作社分别在 20 世纪 30 年代、20 世纪末和 2011 年福岛核事故之后开始陆续发展。(1)美国作为公共服务机构性质的农村电力合作社美国的农村电力合作社是为了以合理的价格解决农村供电问题而出现的,以合作社成员所有的非营利组织形式。20 世纪 30 年代中期,只有 10%的农村居民家庭连接到美国电网。与城市相比,建立连接低密度地区的电网更加困难和昂贵,而投资者拥有的公共事业公司仅提供有限的服务。1936 年(罗斯福新政时期),美国政府通过了农村电气化法案,建立了针对农村电气化的低息贷款项目,并成立了农村电气化管理局(REA),即现在的农村电力服务局(RUS)前身。地方的农民合作社通过向 REA 借款建立输配线路,在 REA 的全面参与和指导下建立形成了农村电力合作社,在非营利的基础上为地方消费者提供服务,同时享受一定的免税,并在购买成本较低的联邦生产电力时享有优先权。到1953年,美国90%以上的农场都通了电;现如今,美国约99%的农场都有电力服务,其绝大部分是由本地的农村电力合作社所提供的。农村电力合作社几乎为美国每个州、超过 4200 万人提供电力服务(约八分之一的美国人口)vi,其中 80%从一个或多个发电/输电合作社购买电力。合作社主要服务于农村地区,覆盖面积达到美国 56%的土地面积(图表 10)。图表 10 美国农村电力合作社为超过一半的地区提供电力服务31.vi.美国覆盖超过4200万人的农村电力服务主要来自于近1000家农村电力合作社,但也包括大约50个其他农村公用事业单位,这些单位也是美国电力合作社协会(NRECA)的成员。rmi.org/20迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索(2)欧盟通过法律框架推动农村能源合作社迅速发展欧洲能源合作社的起源与 1970 年代的石油危机和反核运动密切相关,这推动了对替代能源范式的根本转变,加速了国家能源转型。能源合作社的兴起既是技术向可再生能源的转变,也是能源所有权的变革,促进了以社区为驱动的分散能源解决方案。根据欧盟委员会的预测,到 2030 年,社区主导的合作倡议预计将拥有 17%的风力发电能力和 21%的太阳能装机能力32,代表着能源所有权模式的重要转变。欧盟通过“清洁能源一揽子计划”(Clean Energy for All Europeans Package)建立了能源社区的法律框架(图表 11),其中包括在 2018 年和 2019 年陆续出台的欧盟可再生能源指令(RED II)和欧盟电力市场指令(IEMD),分别针对“可再生能源社区(REC)”和“公民能源社区(CEC)”建立了中央法规,并明确呼吁促进和推动分布式能源生产和消费,使之能够参与创新业务领域,如聚合、区域电力(原产地保证)、点对点能源交易、能源共享和能源市场灵活性交易。图表 11 .欧盟对于公民能源项目的法律框架历史沿革在21世纪初电力市场自由化的基础上,欧盟的清洁能源一揽子计划大大扩展了这一自由化。目的是让所有利益相关者都能竞争性的参与能源系统,通过法律框架明确支持小型市场参与者和发电与消费分散化。核心法律可再生能源指令(RED)(欧盟)2018/2001电力市场指令(IEMD)(欧盟)2019/944将可再生能源社区(REC)定义为仅限于可再生能源,包括电力和供热领域。此外,还对地理范围有所约束,要求当地社区和能源社区发电厂之间应在地理上接近,且社区应拥有所有权和开发权。旨在促进成员国可再生能源发展。将公民能源社区(CEC)定义为能源市场中的新角色,其范围仅限于电力领域,可基于可再生能源和化石能源;规定了运营配电网的可选权力。旨在确保能源市场的公平竞争环境。两项指令都允许公民以协会、合作社或类似组织的形式在能源系统内集体组织起来。定义了能源社区非纯粹商业市场参与者,应具备经济、生态和社会的融合目标,包括自愿参与、自治、非营利目的等共同标准。标准差异RECCEC成员会员资格受到更多限制,仅对个人、地方当局以及参与不代表其主要经济活动的微型、小型和中型企业开放。所有利益相关方均可参与,只要大型商业成员或主要经济活动在能源领域的股东不行使决策权自治要求参与成员和股东具有自治权,允许本地中小企业参与不要求自治,但规定决策权不得赋予规模较大或主要业务在能源领域的成员或股东rmi.org/21迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索希腊于 2018 年率先通过了能源社区法案(Law4513/2018),成为欧洲第一个出台全面法律框架支持能源社区发展的国家。尽管该法案未对 REC 和 CEC 进行区分33,但为能源社区的建立和运营提供了清晰的法律依据,奠定了其在能源社区发展中的先行者地位。此外,葡萄牙、比利时、立陶宛、法国、奥地利、捷克、卢森堡、爱沙尼亚、爱尔兰、意大利、瑞典和斯洛文尼亚也已经全部或部分实施了欧盟关于 REC 的法律框架。CEC 框架尽管已于 2019 年启动,但进展相对缓慢,仅有法国、比利时、奥地利和丹麦等少数国家提出了具体的立法建议。波兰、克罗地亚、塞浦路斯、拉脱维亚、德国和荷兰尚未对 CEC 和 REC 建立法律框架。不过,荷兰和德国已有针对能源合作社活动(如能源生产和能效服务)的法律框架。例如,荷兰针对合作社和业主协会成员在同一或邻近邮政编码区域内的电力生产提供税收减免(Postcodeoosrege-ling),同时通过净计量法规(Net Metering)允许用户将其自家产生的电力与电网中其他用户共享,并根据用户实际消耗的电量计算账单,为能源自产自消提供了经济激励,鼓励更多人安装可再生能源系统。图表 12 欧盟 27 国(含英国)IEMD 及 RED.II 法律框架实施情况34(3)英国推广可再生能源与技术的社区能源在英国,农村能源合作社是能源市场自由化和可再生能源技术与政策发展的共同产物。上世纪 90 年代初起,英国政府对能源市场进行私有化改革,逐渐形成高度自由化、发输配售环节职能分开的市场。同一时期,英国发布了第一个可再生能源推广政策非化石能源义务(19902002),并于 1991 年投产运行全国第一个并网风机发电厂。1997 年英国新工党政府推出了第一个可行性和资本投资计划:社区能源计划,同年英国第一家能源合作社Baywind 创立,2002 年 Baywind 成立了 Energy4All 平台,以支持更多能源社区的发展。进入 21 世纪,随着围绕气候变化和能源安全的讨论不断增长,英国政府持续提升可再生能源发展目标和支持力度,可再生能源开发、尤其是分布式发电成本也随着市场推广和技术进步而不断降低。同时,由于土地私有化制度,分布式可再生能源的发展依赖于与拥有土地的个人的紧密合作,同时受限于自然环境条件,部分地区对商业投资者的吸引力不足。在此背景下,可再生能源合作社不断涌现。2009 年引入的上网电价补贴政策为英国可再生能源项目提供了激励,成为英国社区能源发展的关键转折点,这一时期英国城市和农村地区的社区可再生能源项目数量激增。2014 年英国政府发布社区能源战略(Community Energy Strategy)之后合作社发展增速达到了顶峰,其中强调了赋能公民和社区参与可再生能源生产运营、能效管理、能源采购等对于实现国家能源安全与气候目标、增加就业机会和居民收入及社区凝聚力的重要性,并承诺支持和挖掘社区能源的巨大潜力。已完全实施尚未完全实施仅部分实施未实施rmi.org/22迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索图表 13 20082014 年间在社区能源领域活跃的的英国社区团体35(4)德国致力于能源转型的可再生能源合作社德国的能源合作社有着悠久的传统。20 世纪初,早期许多能源合作社以化石燃料为基础为农村提供电力,如1912 年在巴登-豪英根成立的豪英根能源合作社(Elektrizitts-Genossenschaft Hauingen,EGH36。20 世纪 70年代,由于气候问题、能源安全需求以及反核情绪等因素,德国能源转型运动兴起。当时,大型公用事业和能源公司不愿投资可再生能源,这为合作社成为可再生能源领域的关键参与者创造了机会。以可再生能源为重点的能源合作社赋予公民成为能源生产者的能力,促进了实现地方能源目标的集体化方式。通过吸引地方政策制定者、社区导向型企业和区域协会等多元利益相关方,这些合作社凝聚地方支持以实现可再生能源目标。尽管可再生能源合作社起步较晚,但发展迅速,特别是在太阳能领域,从 2007 到 2010 年德国太阳能合作社数量从 4 个增长至超过 200 个37。截至 2021 年,德国共拥有 951 家能源合作社,总会员人数达 22 万。38如今,可再生能源合作社已成为推动德国能源转型的重要力量。(5)荷兰推进能源民主的能源合作社20 世纪 70 年代石油危机爆发后,欧洲市场油价剧烈波动,各国纷纷寻求替代能源,以多元能源体系保障能源安全。自 1970 年代起,荷兰也开始探索太阳能、风能等可再生能源利用。1979 年的第二能源白皮书提出了荷兰首个可再生能源政策,尽管支持力度有限,但该政策在 1980 年开放了地方电网接入权限,允许农民和社区开始生产本地化能源,削弱了地方电力垄断,为能源合作社的成立奠定了基础。与此同时,国际多起核泄漏事故引发荷兰社会对核能的质疑,公众对于发展社区能源、清洁能源的呼声日益高涨。在 1980 年代,部分环保先驱通过建立小型风力涡轮机合作社来推进绿色能源,这一行动在荷兰弗里斯兰等地逐渐项目类型认知提升能源效率可再生能源在地可持续发展规划涉及多类型类型不明项目状态已建成/建设中规划中状态不明/已弃置rmi.org/23迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索推广开来。合作社通过社区集资、成员管理、集体拥有和运营风能设施,促进了社区的能源独立与民主化。1989年电力法进一步确立这一模式,规定能源供应商必须以标准价格购买分散生产的电力,并保证电网接入。进入 21 世纪后,荷兰进行能源市场自由化改革,大型能源公司逐步私有化,提供了更多的政策空间和市场机会。合作社在这一背景下迅速发展,以“来自我们、为了我们、由我们提供的能源”为口号(energie van,voor en door ons zelf),强调社区成员的直接参与和决定权,成为推动绿色能源和能源民主的载体。目前,荷兰共有超过 700 个能源合作社,总社员超过 13 万人。39图表 14 荷兰的能源合作社地理分布情况40(6)西班牙应对能源开发负担的能源合作社西班牙的能源合作社主要经历了两个发展时期,第一个时期是 20 世纪初为偏远地区解决电力覆盖不足问题,第二个时期是 2010 年以来以可再生能源为核心的新型能源合作社迅速发展。412013 年西班牙电力法(Law 24/2013)首次明确了能源合作社在电力市场中的合法地位,推进电力市场自由化,但合作社在寡头垄断的市场中仍面临竞争压力。2018 年皇家法令(Royal Decree-Law 15/2018),推动光伏自用模式,取消“太阳税”,允许多用户联合自用,为合作社提供更灵活的操作空间。2020年皇家法令(Law 23/2020),引入“能源社区”(Energy Communities)的法律定义,鼓励地方资源利用和公民参与,推动合作社在能源领域进一步发挥作用。2010 年成立的 Som Energia 是西班牙第一家专注于生产和供应绿色能源的合作社,通过太阳能、生物质能和风能等多种形式实现 100%可再生能源供应,其发展迅速,目前拥有 85,864 名成员,每年生产电力 71.11 GWh。42 截至 2021年西班牙共有超过 30 个能源合作社,其中只有少数合作社拥有发电项目。(7)丹麦作为能源供应主力之一的能源社区丹麦在公民参与电力和热力供应方面有着悠久历史。早在欧盟能源市场自由化之前,电力和热力就被定义为公共物品。自 1970 年代以来,丹麦政府一直在为应对石油危机而制定各种法律框架和机制,包括对社区拥有的风力发电场的收入免税、保证电网连接、购买义务和优先输送等,并引入固定上网电价,以促进能源社区和可再生能源(主要是风能)的发展。最初,能源社区必须位于发电厂附近;后来这一地理限制被取消。20 世纪80 年代,得益于国家立法,许多公民风电项目以普通合伙企业的形式成立,其通常称自己为风力发电合作社(Vindmllelaug)。2002 年,丹麦政府修订了可再生能源补贴,包括将风能的上网电价补贴转向溢价补贴,导致社区拥有的风电项目减少。2009 年,政府对风能项目提出了新要求:这些项目有义务向半径 4.5 公里内的居民和企业提供至少 20%的所有权股份这一政策有力促进了公民参与能源项目vii。截至目前,丹麦共有超过 700 个能源社区,超过 23%的风能发电容量由能源合作社拥有,成员约有 15 万户家庭43,约 40%的热力由合vii.这项政策已于2020年6月废除。rmi.org/24迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索作社拥有的区域供热系统提供viii。(8)日本缓解能源危机的农村能源合作社合作社在日本农业和农村发展中长期发挥着重要作用,如今,可再生能源开发进一步拓展了合作社的角色。由于本土资源匮乏,日本长期严重依赖化石能源进口。1973 年石油危机之后,日本逐渐减少石油消费,加大天然气进口,并加快核电发展速度。日本于 2009 年启动太阳能发电富余电量收购制度,但由于成本高、供应波动、电网接纳意愿不足等原因,对可再生能源发展刺激较小。在 2011 年福岛核事故之后,日本大幅减少对核电的依赖,迫切寻求多样化能源供应。此后,日本政府陆续制定新政策和新制度,通过创设用地制度、金融补贴制度等更强有力的政策环境刺激可再生能源发展。日本农村能源合作社的发展也得益于此。2011 年日本参议院通过了关于电气事业者采购可再生能源电气的特别措施法(简称可再生能源法),包括一系列电价补贴机制,规定电力公司有义务购买个人和企业利用太阳能等发电产生的电力。2013 年日本出台关于促进农林渔业健康发展和和谐可再生能源发电的法律(农村可再生能源法),旨在通过在农村地区推进太阳能、风能、水力及生物能等可再生能源发电项目,增强地方活力,促进当地农林渔业发展;同时明确了“要将可再生能源发电利润返还给当地社区”和“防止无计划地开发可再生能源导致农业用地损失”的两条农村可再生能源开发基本原则,体现了将农村能源发展与当地民生和农业产业共同发展的重要理念44。之后日本农林水产省、经济产业省、环境省和农村振兴局等部门针对法律施行规则等方面出台一系列政策指导文件,并制定了基本方针、基本计划等政策文件,对农村地区开发可再生能源作出了详细规定。这些政策也对日本农村合作社承担能源项目起到了支撑作用。图表 15 英国第一家能源合作社 Baywind 及其成立的 Energy4All 平台(左);.西班牙第一家可再生能源合作社 Som.Energyia(右)viii.丹麦约65%的热力由区域供热系统(district heating)提供,其中合作社约占区域供热市场三分之二的市场份额,详见https:/www.rescoop.eu/uploads/rescoop/downloads/Guidelines-on-CHC.pdf.BAYWIND.&.Energy4All.-United.KingdomBaywind合作社是英国第一家能源合作社,成立于1997年,现有成员1217名。2002年,在Baywind合作社的协助下,Energy4All成立,旨在帮助其他社区能源计划取得成功。截至2023年,Energy4All帮助33个可再生能源合作社成立,超过1万7千名社员参与其中。www.baywind.coop.energy4all.co.ukEnergy4all协助下的Westmill太阳能合作社,位于威尔特郡/牛津郡边界的沃奇菲尔德附近的Westmill太阳能园区占地30英亩,拥有超过 20,000 块多晶硅光伏板,年发电量为 4.8 吉瓦时 WestmillsolarSOM.ENERGIA.-SPAINSom Energia是西班牙第一家可再生能源合作社,成立于2010年。目前Som Energia拥有85,307名成员和118,173份零售合同,每年生产电力63.03 GWh。www.somenergia.coop位于塞维利亚洛拉德尔里奥LaMatallana太阳能项目 Som Energia rmi.org/25迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索2.3.农村能源合作社的主要类型和发展规模能源合作社的活动可以涵盖从能源生产(电力、热力)、能源供应(配售电、区域供热)、能源消费到能源服务(能源咨询、能源效率提升等)的完整价值链。迄今为止许多能源合作社的活动仍主要集中在本地可再生能源发电项目和向成员的能源供应。例如德国能源合作社 80%以上的活动集中在发电、供热等能源生产环节,少部分涉及能源分配、能效提升和能源项目咨询与投资45。在能源类型和拥有资产方面:国际上能源合作社既有化石能源类型,也有可再生能源类型;既可拥有发电资产,也可拥有输配电资产。如美国农村电力合作社拥有全美 42%的配电网资产,主要覆盖乡村地区。配电合作社多数通过长期全额购电协议与发电输电合作社签订合同,二者可视为接近垂直整合的结构。欧盟也授予了公民能源社区“管理其运营区域内配电网络”的权利ix,其中爱沙尼亚、德国x、希腊、马耳他和葡萄牙已将此选项纳入至其国家法律中。在开发资源类型方面,欧洲和日本能源合作社以可再生能源为主,包括太阳能、风能、生物质、小水力和地热等。美国、菲律宾和孟加拉等国家农村能源合作社则以煤炭、天然气等化石能源发电为主,例如美国所有农村电力合作社中,可再生能源发电占比仅有五分之一。图表 16 .农村能源合作社主要的能源活动模式全球许多地区都有农村能源合作社的分布。在欧洲:截至 2024 年初,欧洲约有超 9000 个正在运行的能源社区,社员超过 150 万人46,针对可再生能源发展的欧洲能源社区联盟 REScoop 覆盖超 2500 个可再生能源合作社47,其中 80%位于德国和丹麦。德国截至 2021 年末共拥有 951 家能源合作社,100%提供清洁能源,总会员人数达 22 万48,可再生能源发电量近 8.8 TW,占全国 3.5I。丹麦约有 700 家合作社,成员覆盖约 150,000 户家庭50,主要以风电合作社为主,截至 2015 年,可再生能源合作社拥有超过 23%的风能装机总量;另外,自 1970 年代以来,能源合作社越来越多地参与丹麦的区域供热。丹麦政府统计显示,2016 年丹麦共有 407 家区域供热供应公司,其中 341 家是合作社;到 2021 年,丹麦约40%的热力由合作社运营的区域热力系统提供,其中三分之二来自可再生能源和废弃物制热。ix.欧盟 电力指令 第16(4)条。x.德国法律没有任何关于能源合作社的禁令,因此默许公民能源社区能够在其运营区域内管理配电网络。合作社热力生产、供应、消费与服务合作社电力生产、供应、消费与服务分布式热力供应输配网络供热地源、空气源、太阳能等分布式供热设备以生物质为主要原料的制热/热电(冷)联产项目合作社社区清洁能源发电输配电网络(地方运营商或合作社所有)能源产消者能源产消者家庭能源消费家庭能源消费公共建筑公共建筑电力生产区域输电网络混合来源电力清洁来源电力rmi.org/26迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索 荷兰截至 2023 年末共有 714 个能源合作社,参与能源合作社的活跃公民数量超过 13 万人51,太阳能总装机量达 319 MW。希腊共有 1487 个能源社区,可再生能源装机量约 337.5 MW36。英国目前约有 300 家能源合作社,成员人数约 12 万人,可再生能源装机量近 200 MW,约占全国可再生能源装机量的 1%左右。在法国和意大利等南欧国家,可再生能源合作社发展较为滞后。在北美洲:美国农村电力合作社销售额超过全美国电力消费的 10%,电力负载约占全国的 13%,为 48 个州超过2150万个企业、家庭、学校和农场供电,服务覆盖4200万人口14。加拿大2021年活跃的可再生能源合作社(REC)为 49 个,其中三分之二都位于安大略省xi。在南美洲:阿根廷约有 600 个农村电力合作社52,贡献了全国 10%的电力生产,成员人数为 190 万人,服务全国 58%的农村居民,约 760 万人,占全国人口的 17S。玻利维亚目前约有 20 个电力合作社,电力负载占全国的 30%,为超过 100 万人提供服务,其中最早成立的农村电气化合作社 CRE(Cooperativa de Rural de Electrificacin Ltda.)是目前世界上最大的农村电力合作社,服务覆盖 60 万人54。巴西拥有超过 100 万的能源合作社成员55。在亚洲:菲律宾约有一半的农村家庭依赖于能源合作社供电56。孟加拉的农村能源合作社覆盖了 85%的乡镇地区,服务对象约 2500 万人,高峰需求量为 6440MW。日本有 200 余家能源集体项目促进可再生能源利用57。尼泊尔约有 200 余家农村电力合作社,印度正式登记的农村电力合作社中约 33 家仍在运营58。在非洲:能源合作社主要用于解决农村地区的能源可及性问题,在世界银行、美国农村电力合作社国际基金会(NRECA International)等国际援助项目的支持下,坦桑尼亚、利比里亚、乌干达、赞比亚等国发展了一批能源合作社,通过铺设光伏、建设微电网等方式为农村地区提供电力,但目前能源合作社在非洲的整体数量还十分有限59。澳大利亚的合作社由州和领地政府机构监管,自 1996 年以来大多数州和领地政府采用澳大利亚合作社法全国方案管辖,能源与电力相关的合作社共计 12 个60。xi.加拿大合作社研究中心(CCSC)发布的加拿大可再生能源合作社普查报告表示,2021年活跃的合作社数量由89个下降至49个,效益评估涵盖了经济-社会-环境-技术四方面,详见https:/usaskstudies.coop/documents/research-reports/renewable-energy-co-operatives-in-canada-updated-final-report.pdf.rmi.org/27迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索图表 17 各国能源合作社数量能源合作社数量rmi.org/28迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索3.农村能源合作社的商业模式剖析农村能源合作社的运营管理遵从成员自愿参与、集中决策、利益共享等原则,这使得合作社的初衷不是利润最大化,而是将利润再投资于社区,并为社区成员提供服务。尽管农村能源合作社同样基于商业化运作,但其商业模式通常与企业和传统公用事业不同,发展出较为独特的运作机制。3.1 融资、收益和利益分配机制3.1.1 融资机制农村能源合作社的融资模式根据国家、地区和项目不同而存在差异。一般有以下渠道:图表 18 农村能源合作社的主要融资渠道融资渠道具体形式金融机构商业贷款通过商业银行获得贷款政府担保的低息贷款由国家或地方政府提供贷款担保得到的金融机构贷款,许多是无息或低息贷款出售股权或债券合作社与公共信贷机构合作,向居民出售股权或者债券,或向客户提供股票、参与营销、提供有关基础设施建设或运营建议等来帮助合作社吸引新成员合作社成员会员费通常包括一次性的入会费和每年需支付的年费等,部分合作社根据会员的能源消费量或收入水平收取不同的会员费xii 购电协议农村能源合作社在项目开发阶段直接与购电方签署购电协议来帮助实现融资众筹通过平台汇集众多小规模投资者的资金支持,根据提供资金和回报方式不同,常见形式有基于捐赠的众筹、基于股权的众筹和基于债务的众筹此外,不同国家和地区政府的政策扶持对于农村能源合作社的建立起到重要的促进作用。美国农村电力合作社的大量输配电资产,主要在上世纪 30 年代凭借政府直接提供的每年超过 1 亿美元的贷款和税收减免得以建立。英国给予合作社的补贴平均达 2.2 万英镑,包括前期可行性研究、固定资产的投资经费补助等;此外,英国社区能源战略里对地方政府、能源企业、市场管理者、金融机构等各方应该积极支持社区能源工作开展提出了更为明确的要求,消除了合作社在项目评估、融资、并网、销售、风险管控、运营管理等方面的阻碍。英国社区能源基金(Community Energy Fund)还为包括合作社在内的社区可再生能源开发项目提供最高 4 万英镑的可行性研究经费,对于已经通过前期可行性评估的项目,还可以继续申请最高 10 万英镑的支持经费,用于技术可行性研究、申请地方规划许可和设计商业模式等。日本针对可再生能源发电项目出台了多项税收优惠政策,如降低了固定资产税的征税标准,根据可再生能源类型和装机功率,可再生能源设备固定资产税减免至 1/2 3/4 不等61。此外,合作社向市町村政府申请可再生能源发电项目,若获批便可享受金融优惠政策,包括日本农林水产省和当地县市的可再生能源融资支持,如以优惠利率进行可再生能源设备改造和更新资金的贷款,以及在政府的担保下获得金融机构贷款。xii根据欧盟可再生能源合作社网络REScoop.EU2023年发布的 能源社区融资指南,合作社向个体成员收取的会员费从10欧元到250欧元不等,而向服务提供商和参与企业收取的费用往往高得多。详见 https:/www.sccale203050.eu/wp-con-tent/uploads/2023/02/SCCALE203050_financingguide_energycommunities.pdfrmi.org/29迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索3.1.2 收益机制农村能源合作社通常涉及能源生产、交易和输配等相关服务,其收益来源主要包括能源生产和服务带来的直接收入、可再生能源绿色属性带来的额外收入及政府补贴。(1)能源生产和服务带来的直接收入能源的生产、出售、输配是农村能源合作社的核心业务。传统的能源合作社通过整合渠道向成员配送或出售能源,为合作社成员提供优惠并获得少部分利润;而具有能源生产开发功能的合作社,通过对本地能源尤其是太阳能、风能和生物质能等可再生能源进行开发利用,其生产的电能和热能不仅可以满足其成员及社区的用能需求,还可以将多余的能源出售给其他能源市场主体,从而获得额外收入。此外,部分能源合作社提供多类型的能源服务,如通过提供家庭能源效率提升咨询或节能改造等获得一定收入。在交易方式上,合作社可以通过国家或地区集中电力市场直接完成交易,采购方主要是国家电网或拥有输电网络的大型电力公司,以及公共事业单位、大型工商企业等终端消费者。合作社还可以直接与上述的售电公司或终端消费者签署购电协议(Power purchase agreement,PPA)。于合作社而言,PPA 不仅可以在项目初期提升其融资能力,同时有助于对冲用户侧价格风险,为合作社提供稳定的收益。此外,消费型的能源合作社xiii还可以通过聚合小用户起来形成用户池与发电商签订 PPA,为小用户提供参与市场的机会,分享可再生能源发展福利的同时也降低了 PPA 的履约风险。(2)政府对于可再生能源的补贴为了鼓励可再生能源的生产和利用,许多国家和地区政府会为农村能源合作社提供补贴。以可再生能源发电项目为例,通常包括上网电价补贴、溢价补贴、差价合约等多种形式(图表 19)。在欧洲和日本能源合作社发展的早期,政府往往对可再生能源发电上网有补贴,包括上网固定电价补贴(Feed-in Tariff,FIT)和溢价补贴(Feed-in Premium,FIP)。因此,早期这些地区的能源合作社生产的电力主要通过上网的方式出售给国家电网或拥有输电网络的大型电力公司xiv。2023 年,欧盟理事会对电力市场进行改革xv,政府引入双向差价合约(Contracts for Difference,CfDxvi)这一居中采购方案,由政府兜底稳定电价,提高新能源参与市场积极性的同时保障其收益,从而稳定长期电力市场。xiii.消费型能源合作社一般不拥有能源生产项目,通过外购的方式为成员提供电力或热力。例如美国的配电合作社。xiv.如英国输配电基本由国家电网(National Grid)、西部电力(Western Power Distribution)、南部电力(Southern Elec-tric)和 联合公用事业(United Utilities)四大公司控制。xv.2023年10月,欧盟理事会就电力市场改革方案达成一致,此次改革旨在降低化石能源价格波动对电价的影响,并加速可再生能源的部署,详见 http:/ xvi.新能源发电主体通过竞拍得到项目最高限价和最低限价,在市场电价低于签约价格下限时,发电主体获得补贴。市场电价高于签约价格上限时,居民和中小企业可获得该部分收益。rmi.org/30迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索图表 19 各类可再生能源上网电价补贴机制.此外,许多国家和地区针对小型发电项目的扶持政策对于能源合作社的发展积极性和实现早期平稳运营非常重要。德国和日本对一定装机规模以下的发电主体继续实行固定价格补贴政策,这在一定程度上避免了合作社在发展初期完全基于市场运作而面临的竞争压力。德国规定在 750 千瓦以下的小型屋顶系统或者 150 kW 以下的生物质发电项目可获得 FIT 补贴。日本针对不同可再生能源资源及不同装机量的 FIT、FIP 和招投标适用规则进行了详细区分,根据光伏和中小水利等不同发电类型,达到一定规模以上的发电项目将只能参与 FIP。荷兰于 2004 年推出了净计量计划,旨在鼓励公众购买可再生能源发电组件进行发电,当家庭或消费者返回的电量超过其消耗的电量时,能源供应商将给予补贴,其中净计量的自用电量须低于 10000 千瓦时;而能源合作社可使用净计量邮政编码系统,位于同一或相邻的邮政编码区内,采用集体电表实现集体净计量,以降低可再生电力自用能源税率。丹麦于 1999年成为第一个对年度净计量实行电力税豁免的国家。丹麦能源合作社作为产消者可以获得上网电价和公共服务义务(PSO)费用xvii豁免,对于功率不超过 50 千瓦的小型光伏系统或功率不超过 25 千瓦的微型风力发电系统,可以完全免除 PSO 费用,对于较大的系统,可以部分免除 PSO 费用。(3)能源绿色属性交易带来的收益在可再生能源项目中,农村能源合作社还可以通过非能源属性的交易获得收益,即通过出售和交易可再生能源项目的绿色认证、碳信用等其它“绿色标签”,利用项目的绿色属性为合作社带来额外的经济效益。以可再生能源发电项目为例,绿色证书(如可再生能源证书等)是最常见的非电力属性交易方式,合作社生产一定量的可再生电力时便可获得相应绿色证书,此后可以在绿色证书市场中出售给有相应需求的企业,以此获利。xvii.丹麦的电网连接成本由系统所有者、电网运营商和消费者平均承担。在消费者方面,需要支付公共服务义务(PSO)费用,取决于所购买的电量。参考Roberts,J.;Bodman,F.;Rybski,R.(2014):Community Power:Model Legal Frameworks for Citizen-owned Renewable Energy.可再生能源电价机制固定上网电价(Feed-in Tariff,FIT)欧盟、日本等 固定溢价(Feed-in Premium,FIP)日本等双向差价合约(Contracts for Difference,CfD)欧盟、英国等竞标/竞拍(Bidding/Auction)德国、日本等电价补贴方式 售电价格.=.标杆上网电价. .补贴电价 特点:国家电网或输电方以固定电价收购 售电价格.=.市场电价 溢价补贴 特点:溢价固定,收入与市场价格挂钩,可再生能源发电企业需要更多考虑市场的供需平衡 最低限价.市场电价 最高限价,售电价格=市场电价 市场电价 最高限价,售电价格=最高限价(额外收益由能源消费侧分享)市场电价 最低限价,售电价格=最低限价(不足部分由政府补贴补齐)特点:固定最低和最高限价,提供电价兜底保障同时保持市场化活力 售电价格.=.竞拍价格.特点:最低竞价者获得合同rmi.org/31迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索图表 20 美国、欧盟、日本等地区可再生能源的绿色证书类别国家/地区绿色证书类别美国可再生能源证书(Renewable Energy Certificate,RECxviii)太阳能可再生能源证书(Solar Renewable Energy Certificate,SRECxix)购电主体主要根据州政府的可再生能源组合标准(Renewables Portfolio Standard,RPSxx)来购买以上两种可再生能源证书凭证。欧盟来源担保证书(Guarantees of Origins,GOxxi)日本FIT NFC(非化石能源证书)绿色电力证书(Green Electricity Certificates)J-Credit(可再生能源)I-REC 体系国际可再生能源证书(I-REC)xxii3.1.3 利益分配机制除去能源项目的建设、运营和维护费用xxiii,以及偿还银行等金融机构的贷款本金和利息,农村能源合作社的盈余分配完全自主,即由合作社成员自行决定利润用途,例如通过民主投票或董事会决定。通常合作社的盈余分配主要用于按比例向成员返息或分红、投资建设新发电项目和支持成员批准的其他活动。向社员返还股息或分红。合作社会为购买债券或股权者的居民返还利息或股息,但利率往往会低于商业信贷的利率;或者按照成员初始投资占股进行分红。以德国最大也最有影响力的合作社之一 Elektrizittswerke Schnau(EWS)为例,2021 年为超过 20 万人提供清洁能源,年营业额近 2.5 亿欧元62,而年度股息通常为利润的 3.5%6%,其余利润用于投资开发新项目等。美国农村电力合作社则是以资本信用返还(capital credits retirement)等方式将合作社的利润分配给成员,即将成员长期积累的资本信用(投资份额)按比例返还给成员,合作社每年根据经营财务状况决定当年可返还的资本信用总额。当合作社董事会决定该年度向合作社成员返还资本信用时,成员持有的投资份额相应降低。投资。如投资建设或直接购买可再生能源生产项目。社区基金。合作社通常将发电企业售电收入的 1%比例不等,成立社区发展基金或福利基金,主要用于支持当地社区发展。xviii.可再生能源证书(REC)起源于20世纪90年代时任总统比尔克林顿签发的要求联邦机构可再生能源电力采购的行政令,是一种能源采购选择,证明持有者拥有由可再生能源产生并输送到电网的一兆瓦时(MWh)零碳电力。xix.针对太阳能或太阳能电池板产生的电能证书。根据某些州的可再生能源组合标准,能源供应商必须提供一定比例的太阳能再生能源电力,即达到为太阳能设定的专门目标或比例要求(Solar carve-out)。如果未达成则会被收取太阳能替代合规付款(Solar Alternative Compliance Payment,SACP)。SACP 为 SREC 设定了价格上限。参与 SACP 的州有 17 个州,但只有 7 个州使用 SREC 分别为:Delaware,Massachusetts,Ohio,Virginia,Maryland,New Jersey,Pennsylvania,Washington D.C.,详见 https:/ https:/pro-grams.dsireusa.org/system/program/detail/1231 xxi.已在欧洲运行十余年,依据欧盟可再生能源指令(EU Renewable Energy Directive)进行管理,电力供应商或销售商可以通过购买 GO 证书来证明其电力来源的绿色属性。关于欧盟的来源担保证书的相关信息,包括适用项目类型、核发机构、功能、交易机制以及价格,详见http:/ 证书目前在50多个国家/地区使用。xxiii.能源合作社的建设一般包括风电、光伏等发电设备的采购和项目施工,其中配电合作社还包括电线、电线杆、变电站、变压器和其他电气设备等基础设施的采购和施工。运营费用一般指合作社日常运营所需的所有费用,包括员工工资、所缴税款和其他运营费用。维护费用主要针对所有设备资产。rmi.org/32迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索图表 21 农村能源合作社融资的常见形式在2018年2022年,美国电力合作社支出了约4090亿美元。其中,3030亿美元用于运营,750亿美元投资于资本改善项目,240亿美元用于维护,70亿美元以退休资本抵免的形式返还给合作社消费社员63。图表22 2018年2022年美国农村电力合作社的总体支出流向.社区基金(信托机构)合作社成员其他公众支持社区可持续发展固定比例持续利息能源费率优惠众筹平台股票/债券会员费政府能源项目利润上网能源价格长期能源购买协议(PPA)绿色电力/绿色证书市场化交易工商业等终端消费者公用事业单位或大型电力/热力公司能源项目费用贷款偿还利息和本金金融机构利率优惠金融担保设计施工采购供应商能源项目建设(EPC)设备维护费用(O&M)农村能源合作社运营维护74%运营18%投资用于资本 改善项目6%维护2%资本 返还rmi.org/33迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索3.2.外部合作机制农村能源合作社在保持独立运营、自主管理的原则上,在能源项目的专业运维和开发过程中与专业技术团队及商业机构开展广泛合作,以保障能源项目的高质量实施。一是能源项目的设计、施工、采购、运营和维护。由于缺乏专业技术和人员队伍的支撑,合作社能源项目往往需要借助外部力量来参与完成。如通过设备供应、施工合同和运营维护合同来交由第三方承包商实施。以风能项目为例,合同结构一般包括:(i)项目基础设施(例如通道、地基、起重机坪、变电站、输电线路和维护设施)的设计和工程建设;(ii)风力涡轮发电机和相关设备的采购;(iii)风力涡轮发电机的安装和辅助设施的建设。此外,农村能源合作社通过调配与整合相关资源,借助来自政界、商界和学术界等社会力量共同推动可再生能源开发项目落地。美国农村电力合作社在建立之初,对于建立、运营以可再生能源为核心的农村电力项目所需的资金、技术、管理能力普遍不足。因此,来自政府部门的财政、技术、法务等支持,以及专门机构的持续监管对于合作社早期发展至关重要。日本农村可再生能源法明确倡导通过理事会的形式,吸纳各相关方及专业人士,共同帮助和推动农村地区可再生能源开发项目,并强调了前期开发计划的编制和实施决策尤为重要。理事会人员构成一般包括:当地政府(理事会主持人)作为可再生能源发展规划编制和实施的责任主体;项目实施主体,负责解释发电设施规划和规划中“促进农林渔业健康发展举措”的部分;对于生物质发电项目,还应包括参与原料供应的农林渔业企业;当地农林渔业组织团体,负责说明建设发电设施周边地区的农林渔业生产情况和计划;当地居民代表,提供居民区建设发电设施对自然和生活环境影响的意见;相关学者和专业人士,提供可再生能源、社区振兴等方面的专业知识,如从财务角度评估和评价发电项目的商业可行性和风险,以及各级政府官员,可介绍有关该地区资源可用性、政府支持措施、各种土地利用类型和监管立法内容的调查结果。此外,如果项目涉及将农业用地纳入可再生能源发电设施开发区时,还需要由当地农业委员会的一名成员担任理事会成员。图表 23 日本乡村可再生能源发电项目理事会制度示意图xxivxxiv改编自日本关于促进农林渔业健康发展和和谐可再生能源发电的法律(农村可再生能源法)行政 村町 农业委员会当地相关居民社区居民(代表)设备维护人员 电力公司 发电项目主体农林渔民及团体 农协 奶业协会 渔协 林业协会 农民联络委员会 农田使用和改造意见 说明计划建设发电设施的地区及周边地区的农业、林业和渔业情况 发电项目如何有助于当地农业、林业和渔业的健康发展 关于农村可再生能源法 的建议 规划发电设施的发展 解释业务计划和有助于“农业林业和渔业健康发展的举措”的内容其他 商会 电力公司观察方 地方农政局对发电项目对当地乡村自然和生活环境的影响发表意见关于发电项目提供相关金融和技术知识 理事会主持人 责编制和实施总体规划的实体 公开征集发电项目申报rmi.org/34迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索以生物质能源为例,理事会往往负责讨论生物质原料的收集、发电站的就业情况和焚化炉灰烬等副产品产生等事项,具体包括:在该地区发展生物质能源项目的意义、目标和指标(同时考虑到能源需求、环境影响、相关行业就业机会等)设施位置(考虑到能源产生所需要的水和其他资源可用性、电网连接等)装机规模(考虑资源量、土地面积、能源需求等)和项目盈利能力该地区资源种类、数量和可用数量,以及提供这些原材料的农业、林业和渔业等系统与当地居民、利益相关者和其他人沟通协调的方式(例如开展问卷调查和情况介绍会,适时调整以避免对当地木材等生物质资源分配造成重大影响)使用和处理副产品(如燃烧灰烬)的方法讨论项目实施制度(如进度管理、必要时审查计划等)二是与商业机构共同开发可再生能源项目。除了独立、完整的拥有可再生能源资产以及相关收益,欧洲一些国家还存在着合作社与商业机构合作的共享产权模式,即与企业共同拥有可再生能源项目产权。丹麦在 2008 年可再生能源促进法案中就要求所有新建的超过 25米高的陆上风机发电项目和所有离岸风机发电项目必须以成本价格向社区出售 20%以上的所有权。苏格兰政府鼓励所有开发商向社区出售共有产权,并提供了相关操作指南和最佳实践。英国政府于 2015 年发布政策鼓励开发商在开发一定规模以上的可再生能源项目时,向当地社区出售至少 5%的共有产权。此外,英国政府于 2023 年 8月宣布的社区能源基金,旨在为社区可再生能源项目提供资金支持,要求申请项目必须含有至少 50%的社区所有权,包括资产管理和利益分配决定权如投票权等,且保证项目经济收益部分返回给社区。共享产权一般呈现如下三种形式:分割所有权(Split.ownership):即合作社与企业各自拥有一部分可再生能源资产并各自获得相关的发电及补贴收益,但共享并网设备和权限甚至运维团队及成本。Baywind 能源合作社就是这种模式。收入分红(Shared.revenue):即合作社出资购买一定的利润分红(非股份),可再生能源资产所有权属于能源企业。合资运营(Joint.venture):即合作社和企业共同出资成立特殊目的实体(Special Purpose Vehicle,SPV)并各自占有一部分股份。3.3.用地机制国际上农村能源合作社的土地使用主要以租赁或购买等形式为主。以租赁为例,具体机制和周期在不同国家和地区中差异较大。英国的能源合作社往往采取租赁土地、屋顶或者获得使用特许权的方式,租赁合同周期一般在2040 年左右,特许权的时间一般较短。一些能源合作社与土地所有者签署购电协议,合作社往往会在土地租金上享受一定优惠。日本在 农村可再生能源法 中明确规定了防止无计划地开发可再生能源导致农业用地损失的原则,体现了将农村能源发展与粮食安全并重的发展理念。例如规定能源设施区域应优先考虑未利用土地,如果涉及农林渔用地或周边水域,应以不妨碍农林渔业健康发展为前提。此外还专门设立了可再生能源设施的农用地转换许可制度,用于将不适宜耕种的土地转换为可再生能源开发用地,允许将不在农田改良项目范围内和生产力低下的小块农田等土地进行性质转换。德国地方政府往往为合作社的可再生能源设施提供空间,例如土地、公共建筑屋顶等。国际上农村能源合作社尚未见到以土地作价入股的合作形式。rmi.org/35迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索4.农村能源合作社的经济、社会和环境效益从各国实践来看,农村能源合作社在降低用能负担、促进产业发展、推动能源公平转型、推进可再生能源开发利用和增进农村社区福祉等众多方面发挥了积极作用。4.1.经济效益农村能源合作社可以带来的经济效益主要体现在降低成员的用能经济负担和促进区域经济和产业发展两个方面。一方面,农村能源合作社不同于以营利为目的的企业,其初衷是保障社员的用能质量、降低用能负担,促进农村社区的整体发展,因此合作社通过资源整合、集体采购、节能改造等方式降低社员用能成本。另一方面,合作社具有对土地、人力等资源的整合能力,在多方合作中拥有更大话语权,在可再生能源开发过程中能够有效解决单个农民投资成本高和无法参与的问题,实现利益共享和风险共担,并为地方带来更多经济发展机遇和就业机会。(1)降低成员的用能经济负担合作社利用各种途径降低能源生产和供应成本,最终降低成员的能源费率。一是在技术发展和激励政策的扶持下,光伏、风电等可再生能源生产供应已经已经逐渐展现出价格优势。二是通过区域自发自用的模式,降低了高昂的输配电费用和远距离电路损耗。意大利那不勒斯的圣乔瓦尼能源社区利用补助金为其低收入农村地区建造了光伏太阳能屋顶系统,因为避免了前期费用和远距离输配电网费用,能源合作社可以以更低廉的电价向成员提供能源。数据显示,自 2021 年以来,该系统每年生产 6.5 万千瓦时的电力,为 20 户家庭供电,这些家庭的电力费用平均比其他能源消费者少 25d。三是利用合作社的本地优势,发挥规模效应,降低能源项目总体成本。美国农村电力合作社作为公用事业可以利用买方杠杆,包括买方支持的选址、互联和许可等,主动支持能源项目的整个开发过程。分析表明,公用事业支持的开发可以将购电协议(PPA)价格降低约 9 美元/兆瓦时。美国农村电力合作社还可以通过聚合多个社区规模的项目,通过帮助开发商节省硬件采购成本、降低设备租赁成本、提高开发商劳动力利用效率,以降低电力采购成本。分析表明,项目聚合可以将购电协议(PPA)价格降低近 3 美元/兆瓦时65。由于非营利特性,合作社往往以较低的销售利润,以成本价或批发价向成员出售能源。如前文所述,美国农村电力合作社为公共事业单位性质,且其售电用户超过一半为居民家庭(图表 24)。美国山姆休斯顿电力合作社以集体采购的价格向成员出售电力,将天然气批发价格降低带来的成本节省的利益直接传导至成员,使能源成本降低了 7.37%,从每千瓦时 8.14 美分降至每千瓦时 7.54 美分66。rmi.org/36迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索图表 24 2022 年美国电力部门终端用户占比xxv合作社向成员提供节能改造服务、推广节能设备并进行相关教育宣传,帮助成员节本增效。美国北卡罗来纳州奥兰德市罗阿诺克电力合作社为成员推出了“升级和节约计划”,支持成员家庭的能源效率提升。此计划包括为成员提供免费的家庭能源评估并制定相应的升级计划,随后通过服务提供商安排专业人员上门进行改造升级,如安装隔热层、热水器包装、绝缘、管道密封、热泵改进和 LED 照明等措施。据统计,参与罗阿诺克合作社升级和节约计划的成员,每户改造费用约 7,000 美元,均由合作社支付xxvi。成员则以无息或低息的方式,通过后续每月的电费账单逐渐偿还合作社。由于采取了节能措施,成员的家庭能源费用显著降低。美国农村电力合作社协会(NRECA)数据显示,南卡罗来纳州的合作社利用联邦贷款计划支持的“能效提升基建改造项目”帮助成员节省约 30%的电费67。除了家庭节能改造之外,能源合作社还通过杂志、当地报纸和广播等公众媒体开展节能降耗的教育活动,帮助其成员和当地居民降低家庭能源成本。美国费尔菲尔德电力合作社启动了一项“战胜峰值计划”,倡导居民自发将能源消耗从需求最高的时段转移。图表 25 美国罗阿诺克电力合作社为社区提供能源教育(左)、节能改造(中)、女性赋能(右)等服务xxv所有电力部门包括农村电力合作社(Cooperatives)、投资者所有的电力公用事业(Investor-owned utilities)、以及市政当局、州电力机构和市政营销当局的公有公用事业单位(Publicly owned utilities)等。数据来源于美国能源信息署EIA,EIA定义了电力终端用户的几大部门,其中涉及大规模的生产和加工的农业活动用能,如食品加工和灌溉设备用能包含在工业部门中,涉及销售和服务的农业活动用能,如农产品的批发和零售用能包含在商业部门中,详见 https:/www.eia.gov/elec-tricity/sales_revenue_price/xxvi.美国国会在2018年通过的 农业法案 中为美国农业部的农村能源节约计划提供了 1 亿美元(2019 财年资金),该计划允许合作社向其成员提供无息或低息贷款,以支持成员家庭的能源效率提升。所有电力部门3342.TWh农村电力合作社462.TWh居民工业商业ROANOKE.-US美国北卡罗来纳州罗阿诺克电力合作社成立于二十世纪30年代末,最初是为农场提供照明和电力。现如今,合作社也为当地社区和居民提供能源效率提升、基础设施建设、能源教育等服务。2024年8月6日,罗阿诺克合作社为当地伯蒂县高中推出的新型直流快速电动公交充电桩,升级地区能源基础设施的同时教育当地学生和社区了解可再生能源的重要性 Roanoke Cooperative罗阿诺克合作社为当地社区推出的升级和节约计划(Upgrade to$ave),帮助成员节能降耗,减少能源支出。图为合作社为成员进行节能改造 Roanoke Cooperative罗阿诺克合作社在哈利法克斯县地区推出的“在太阳能领域赋予年轻女性权力”计划,帮助年轻女性群体加强对可再生能源及其在创造更清洁环境中的作用的认识,帮助为可再生能源领域的新一代女性领导者铺平道路。Roanoke Cooperative25Q$%B3%rmi.org/37迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索(2).促进区域经济和产业发展农村能源合作社的经济活动创造了就业机会,促进了当地和全国范围内的税收和 GDP 增长。合作社通过投资建设和维护能源基础设施等活动可创造各种工作岗位,包括项目建设和维护的直接工作机会、能源项目投资带动的整个相关产业链发展、以及直接和间接行业员工花费其劳动收入进一步诱导产生的就业机会等。合作社的能源项目用地也给当地社区和居民带来新的收入来源,例如社区或居民可以将土地出租或出售给合作社的能源项目以赚取费用。农村能源合作社将创造的利润最大程度留在当地社区,用于投资本地发展项目、促进本地产业发展。英国社区能源组织(Community Energy England)向英国能源和气候变化部递交的研究报告中显示,社区所有的可再生能源项目为当地带来的经济效益比 100%的私有制商业项目高出 12 到 13 倍xxvii,主要来自创造当地就业机会,以及居民投资的财务回报,这些资金相比商业项目更多得重新投资于当地。日本农村能源合作社的初衷和核心要义除了丰富能源来源以外,主要是支持当地农林渔业发展(图表 26)。这一点贯穿和体现于日本乡村地区的每个可再生能源项目的规划、实施和具体运营阶段。日本的农村能源合作社除了获得土地租金、发电设备管护费等收益,每年将售电收入的 1 5%用于成立当地社区的发展基金,支持当地农林渔业发展,包括购买农业生产资料、购置农机、扩大农产品加工生产规模、创造就业机会等。美国农村电力合作社以创新中心的形式投资于当地新型基础设施项目,满足社区未来能源需求的同时为当地产业提供商机和活力。其中包括开发家用和公用事业规模的储能项目、投资于智能电表部署和创新碳捕获技术研究项目,这些前沿投资项目为当地产业发展带来新的可能性。图表 26 日本政府对关于促进农林渔业健康发展和和谐可再生能源发电的法律(农村可再生能源法)中关于“有助于农业、林业和渔业健康发展的举措”的项目实例介绍项目能源类型促进农业、林业和渔业发展的举措详情示例1太阳能提供部分生产资料补贴等措施,改善农业管理示例2生物质(畜禽粪便)、太阳能向本地设立的基金捐款,使用实例包括:(1)发展地区特色文化(特色景观、地区传统饮食文化)(2)农业举措(有效利用闲置农田、与地区品牌相关的新产品等)(3)林业倡议(如维护村庄森林景观的活动)示例3太阳能向本地设立的基金捐款,使用实例包括:(1)支持畜牧业(2)支持园艺发展(3)支持新农民(4)林业恢复和发展示例4风能(1)合作维护周边农田,以多种举措促进当地农业发展(2)合作维护对周边林区和林区道路xxvii.英国能源和气候变化部表示这些收益主要来自创造当地就业机会,以及居民投资的财务回报,而且这些经济效益通常会留在当地经济中。详见 https:/ 2018 年至 2022 年期间美国农村电力合作社每年为全美 GDP 贡献了 1,110 亿美元68,占 2022 年美国总 GDP 的 0.43i;其中有近七成贡献于当地 GDP。由于美国农村的 GDP 贡献约为美国 GDP 总量的10p,美国农村电力合作社的贡献高达农村 GDP 总量的 2.9%。图表27.2018年2022年美国农村电力合作社平均每年创造的工作岗位工作产生岗位种类直接建设阶段所需的工程师、技工、施工人员和运营维护阶段所需的技术、维修、管理人员等岗位间接太阳能板、电池、风机等制造业和物流运输服务业等间接产业的工作岗位诱导产生直接和间接行业员工花费其劳动收入进一步诱导创造了例如社区服务和管理岗位的就业机会图表28 2018年2022年美国农村能源合作社带来的劳动收入及各岗位平均薪酬56创造就业岗位(个/年)提供劳动收入(亿美元/年)平均薪酬(美元)直接创造就业合作社直接雇佣69,4426082,733直接承包商雇佣98,4298082,733间接创造就业239,184250104,449诱导创造就业215,77713058,483总计622,83251082,6711890018651303114365463772318943176251960958519996455434项目建设项目建设运营0050,00050,000100,000100,000150,000150,000运营维护维护退休资本抵免11499859直接间接诱导产生发/输电合作社配电合作社rmi.org/39迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索4.2.社会效益社区参与和民主决策的特点决定了农村能源合作社是以保障社员用能和增进社区福祉为出发点。通过参与式的能源开发,能源合作社赋予地方社区更多自主性,有助于进一步提升能源可及度、提出本地化的创新方案,并推动实现更加民主和可持续的能源转型。此外,合作社还在增强社区凝聚力、促进社区包容性等方面发挥着关键作用。(1)推动能源公平转型.能源合作社致力于为其社区和社员提供更为可靠和可负担的能源,在欠发达地区,农村能源合作社成为提高能源可及性的重要支撑。据预测,到 2030 年,全球仍将有约 6.6 亿人缺少电力供应,近 20 亿人仍将依赖污染性燃料和烹饪方式,而这些人口主要集中在撒哈拉沙漠以南和亚洲南部的乡村地区xxviii。其中,农村能源合作社在一些国家和地区作为公共事业性质的机构,往往承担着农村能源基础设施建设和升级的重要职能,包括改造升级农村电网,以及近年来越来越多的电动汽车充电网络部署、农村微电网和储能开发、能源设备投资等,以实现农村能源利用效率提升和推动能源公平转型。孟加拉国农村电气化委员会于上世纪 80 年代起建立了接近 80 个农村能源合作社(Palli Bidyut Samity),约 2500 万的农村居民通过该项目获取电力71,并成功将农村电力普及率从 90 年代的30%提升至 2018 年的 92%xxix。菲律宾国家电气管理局(NEA)在整个群岛建设有 119 个电力合作社,为 36,000 个村镇的 5600 多万居民提供电力xxx,2019 年电力普及率提升至 95r。能源合作社通过促进当地能源生产逐步实现了分散式供能xxxi的目标。合作社为乡村地区提供更具性价比的本地能源,逐步降低对集中式供能系统的依赖。在英国,虽然目前大部分发售电市场份额和输配网络仍被几大老牌能源企业掌握xxxii,但越来越多的小企业和机构正进入英国能源市场,尤其是由公众集体投资经营的农村能源合作社等公民能源社区组织。类似的,德国农村能源合作社的兴起打破了大型企业的垄断地位。在过去历史时期大型企业无法摆脱化石能源的路径依赖时,合作社在德国广泛发展中小型可再生能源项目,并且通过不同主体间的联动协调,赋予了各地分布式可再生能源项目的合法性与能源主导地位,例如位于德国南部的Wildpoldsried 村庄,通过风能、光伏、生物质能利用实现了村庄能源的自给自足,同时实现其能源消费 100%为可再生能源73。在丹麦,约 40%的热力由合作社运营的区域热力系统(district heating)提供,其中三分之二来自可再生能源和废弃物制热40。通过减少对化石能源的依赖,农村能源合作社增强了乡村地区的能源安全和韧性。受经济下行、气候变化和地缘因素等影响,能源价格的持续升高增加了中低收入人口的用能负担。而农村地区拥有丰富的风、光、生物质等可再生能源资源,这为减轻家庭用能负担提供了有潜力的就地解决方案。即便在经济发达的欧盟,仍有近 3000万人未摆脱能源贫困问题,约十分之一的欧盟人口取暖困难xxxiii。欧盟于 2020 年启动的 BECoop 项目主要支持基于生物质开发利用的能源合作社,为当地提供电力和供热74。位于意大利普拉德斯蒂尔瑟乔赫村(Prad am Stilfserjoch)的 EWP 合作社,从电力合作社转型为热电联产厂,通过运营两个区域供热厂和约 28 公里长的供热网络为普拉德社区提供热能75。受欧盟地平线计划资助,COMPILE 项目致力于通过能源岛试点项目来实现能源供应脱碳的机会,帮助试点地区通过可再生能源技术(如太阳能、风能)实现自给自足,减少对传统能源的依赖,xxviii撒哈拉以南非洲农村电气化进程相比城市非常缓慢,2021年城市地区电力普及率84%,乡村地区仅为29%。xxix.孟加拉国农村电气化委员会2019年会议总结了PBS在2008-2018年十年中在推进孟加拉国电力可及性进程中的成就 https:/events.development.asia/system/files/materials/2019/04/201904-bangladesh-rural-electrifica-tion-board-policy-and-planning.pdf xxx.美国农村电力合作社协会国际化项目(NRECA International)自1962年起支援多个国家和地区进行农村电力合作社建设,其中包括菲律宾、孟加拉等https:/www.nrecainternational.coop/where-we-work/philippines/.xxxi.分散式能源系统(Decentralized energy system),又称“分布式能源系统”(distributed energy system),指通过分散在各处的小型产能及储能设备就近供能,区别于传统的集中式供能的能源系统。见IPCC定义:https:/archive.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/wg3/en/ch4-ens4-3-8.htmlxxxii.英国输配电基本由国家电网(National Grid)、西部电力(Western Power Distribution)、南部电力(Southern Elec-tric)和 联合公用事业(United Utilities)四大公司控制。xxxiii.据欧盟官网报道,9%的欧盟人口在2022年仍面临取暖困难https:/ec.europa.eu/eurostat/en/web/products-eurostat-news/w/DDN-20230911-1.rmi.org/40迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索并创造环境和社会经济效益76。位于斯洛文尼亚东北部的卢切山区(Lue),其低压网络薄弱且与中压电网连接不稳定,在雷雨等天气发生停电十分常见。当地的能源合作社成立后,通过微电网整合了当地风、光等可再生能源发电,建成了斯洛文尼亚第一个自给自足的可再生能源社区77。在美国,农村电力合作社提出了“实现合作社太阳能资源公平(ACCESS)”项目,通过利用可再生能源为中低收入家庭提供更为优惠的分级电价(相对于高收入家庭),降低这些家庭的能源负担78。同时,通过使用当地能源合作社生产的能源,社区减少了长距离运输电力的需求,这有助于平衡当地电网并缓解瓶颈,拥有多样化的电力来源和分布式系统以及区域和本地备份也有助于提高电力可靠性并提高电网安全性。图表 29 欧盟支持下的意大利生物质开发利用合作社 EWP(左)和通过可再生能源实现独立能源供应的斯洛文尼亚 Lue 社区(右)(2)推动社区公共服务功能建设通过公益性投资,农村能源合作社助力提升社区公共福祉。国际上各国的农村能源合作社一般通过捐赠、积累等长期回馈的方式,如“社区福利基金”或“社区发展基金”的形式,支持社员、当地社区或区域发展,实现社区福利最优先。社区福利基金一般是每年按照商定的能源项目利润进行投入。关于如何管理与使用社区福利基金,没有通用的规则或指南,各国家地区甚至各项目都有不同的实践。英国能源合作社每年会将售电收入的 1%-10%不等返回给当地农村社区,包括捐助给当地政府或由社区有一定控制权的基金会,或直接用来支持当地教育、环境、公共治理等工作。美国许多农村电力合作社设有“运营结余”(Operation Round Up)基金项目,由成员每月电费账单的找零结转捐赠,每人每次结转不超过 1 美元、全年捐赠额不超过 12 美元,资金由基金会独立运营。美国明尼苏达电气合作社(Minnesota Valley Electric Cooperative)自 1995 年成立起截至 2023 年,已向当地社区回馈超 250 万美元“运营结余”基金79,用于支持青少年教育、环境治理、能源援助、灾害应急等项目。通过提供能源相关的技术指南、人员培训和公共教育,农村能源合作社为当地的能源人才储备奠定了基础。德国的 EWS Schnau 合作社资助了当地学校安装太阳能电池板,向当地学生传授关于可再生能源的知识80;成立于丹麦 Sams 岛的农村能源合作社81,建立了可再生能源学院82,提供培训和教育,推广可再生能源知识。BECoop.-EU欧盟于2020年启动的BECoop项目主要支持基于生物质开发利用的能源合作社,为当地提供电力和供热。www.becoop-project.eu/.位于意大利普拉德斯蒂尔瑟乔赫(Prad am Stilfserjoch)村的EWP合作社的热电联产厂,拥有2生物质锅炉、沼气热电联产装置、植物油热电联产、热泵等生物质发电和产热装置 EWPCOMPILE.-EUCOMPILE 是2018年成立的、由欧洲地平线2020计划资助的项目,其目的主要是展示能源岛在能源供应脱碳、社区建设以及创造环境和社会经济效益方面的机会。pile-project.euCompile的试点之一。斯洛文尼亚北部 Lue 的一个农村社区是该国第一个完全独立能源供应的社区。自 2020 年 4 月以来,这个拥有 400 人口的社区仅靠可再生能源就能够满足其电力需求。图为工人在社区屋顶安装光伏 IDEAZ d.o.ormi.org/41迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索(3)赋能多元主体参与社区治理农村能源合作社有效赋能当地社区和居民参与能源转型与社区发展。农村能源集体决策的民主模式,有助于提升当地社区和居民对于能源转型的认同感,增强其对于社区可持续发展的主人翁意识,也使农村能源合作社具有整合农村资源的独特优势和较强的号召力。如美国的农村能源合作社遵循民主治理、开放合作等七项原则83,每个成员通过投票权平等地参与合作社的重大决策,包括能源项目的选择、资金的分配和管理层的选举。农村能源合作社促进改善能源生产劳动中的不平等。能源转型既是能源消费的转型,也是能源生产劳动的转型,能源合作社通过清洁能源替代对促进性别平等分工、保障妇女儿童健康权益起到了积极作用。时至今日,全球仍有约 24 亿人依靠木材和煤油等燃料进行烹饪,其中大部分在非洲84。清洁便利的家用能源不仅可以减少妇女繁重耗时的体力劳动,还可以减少其接触有害烟雾。乌干达妇女组织 ARUWE 通过与当地农村能源合作社合作85,推广蜂窝煤制造、光伏安装及利用技术,将妇女每天花在拾柴作燃料上的大量时间解放出来,同时为她们提供新的就业岗位和机会。农村能源合作社鼓励支持女性领导力。国际调查显示,能源行业的女性代表性整体不足,在传统油气行业中仅22%的从业者为女性86,在新能源领域女性从业者占比为 32%。出于社员充分参与这一原则,能源合作社为女性参与价值链利益分配、有效参与决策及管理提供了空间,由此涌现了一批颇具创造性的由女性领导的合作社项目。Windfang 是德国第一家由女性工程师于 1991 年创立并运营的能源合作社,截至 2024 年,合作社的风力涡轮机累计供电超过 240 兆瓦87。但值得注意的是,整体女性参与率和领导力仍有待进一步提升。据美国国家农村电力合作社协会报道,全美有超过 90 家农村能源合作社的 CEO 由女性担任88,仅占总数的 10%。据加拿大合作社研究中心调查统计,加拿大能源合作社的董事会规模从 3 名到 11 名成员不等,平均为 6 名;平均 72%为男性,27%为女性89;只有安大略省的多伦多可再生能源合作社董事会男女人数相等。图表 30 丹麦 Sams 岛能源学院(左)、德国 EWS 能源合作社支持的太阳能培训夏令营(右)Sams.Energy.Academy.-Denmark丹麦Sams 岛通过一系列可再生能源投资,包括11 台陆上风力涡轮机和 10 台海上风力涡轮机、4 台当地生物质燃料区域供热厂、太阳能电池板和电动汽车,使 Sams 实现了年度二氧化碳排放近零的目标。energiakademiet.dk.位于丹麦Sams岛东侧巴伦镇的能源学院,由当地能源社区建立。举办包括能源、气候变化和可持续资源有关的课程、会议、研讨会和展览 Sams Energy AcademyEWS.Schnau.-Germany德国巴登-符腾堡州最大的能源合作社 EWS,拥有13000名成员,运营Schnau地区9个电力网和3个天然气网,是当地可再生能源发展的里程碑。合作社资助并开展了大量的能源教育活动。www.ews-schoenau.deEWS合作社支持的为期 9 天的 Lneburg 太阳能夏令营。在一所职业学校举行,为 26 名年轻人提供理论介绍和实践技能,并获得太阳能行业助理证书 EWSrmi.org/42迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索4.3.环境效益.农村能源合作社通过发展可再生能源,推动农村环境治理,助力实现包括良好健康与福祉(SDG3)在内的多个可持续发展目标。(1)提升清洁能源社区接受度,促进乡村能源结构转型农村能源合作社通过充分发挥本地能源优势,提升能源的集约利用,显著减少了对传统化石燃料的依赖。例如,加拿大的 Island Biodiesel 合作社利用不列颠哥伦比亚省餐馆的废弃植物油生产生物柴油。这种方式减少了废物处理的环境压力,还将废弃物转化为有价值的可再生能源,实现了废弃物资源化利用和环境保护的双重效益。合作社通过积极调动公民参与到项目的整个开发过程和利益分配中,有效提升了清洁能源技术在当地社区部署的接受度,有效缓解社区居民的邻避主义反对态度(NIMBY,“not in my backyard”)。例如,德国舍瑙镇在切尔诺贝利事件后,当地居民成立了能源合作社 EWS,通过公投接管了当地电网并推进可再生能源替代。目前,EWS 承诺提供 100%绿色电力,已发展超过 13,000 名会员90,服务覆盖 20 万居民91。(2)减少温室气体及污染物排放,促进社区居民健康农村地区能源消费结构中的传统化石能源和直接燃烧散煤、薪柴、秸秆等固体燃料是不仅造成农村地区环境污染和气候变化的因素之一,而且被公认为是重要的环境性健康风险影响因子。农村能源合作社通过推广清洁燃料和高效炉灶,显著减少了成员家庭的室内空气污染,从而提高了居民的生活质量和健康水平。通过减少化石能源的使用,农村能源合作社不仅推动当地社区的大气污染物排放减少,而且降低了温室气体排放,从而推动当地的空气质量改善并为应对气候变化作出积极贡献。例如,从 2005 年到 2022 年美国农村电力合作社的二氧化硫排放减少了 83%、氮氧化物排放减少了 68%、二氧化碳排放减少了 14%(图表 31)。图表 31 2005 年和 2022 年美国农村电力合作社的二氧化硫、氮氧化物和二氧化碳排放总量对比xxxivxxxiv.过去十几年里,美国农村电力合作社的可再生能源装机容量增加了一倍多,从5.7 GW到近14 GW,单独2022年,合作社的新增可再生能源装机容量就超过900 MW,且已宣布到2026年的新增可再生能源装机容量超过了6.5 GW。这些可再生能源和相关的减排措施有效减少了与空气质量相关的污染物排放。详见NRECA analysis,https:/www.electric.coop/electric-cooperative-fact-sheet二氧化硫排放量氮氧化物排放量二氧化碳排放量rmi.org/43迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索(3)支持环境治理项目农村能源合作社支持了本地能源利用和环境治理项目。合作社通过定期将部分收益存入当地环境基金,或通过为当地环境治理项目给予能源购买折扣的方式为当地带来环境效益。根据荷兰独立基金会 Local Energy 的统计,2022 年荷兰的能源合作社从每兆瓦时的发电收入中拨出 0.5 至 1 欧元用于环境支出,截至 2023 年平均每个风能或太阳能发电场每年环境拨款从 2 万欧元到 60 万欧元不等,用于支持当地的环境可持续项目92。(4).提升能源利用效率农村能源合作社通过整合当地资源,如太阳能、风能、生物质能等可再生能源资源,集中投资和管理能源设施,提升能源利用效率。通过共享能源生产设备和技术,减少能源浪费和对化石燃料的依赖。同时,合作社促进社区内能源的本地化生产和消费,减少长距离运输带来的能源损耗和排放,从而带来显著的经济效益和环境效益。例如,2006 年孟加拉国农村能源合作社配电系统损耗率为 16,远低于该国国家公用事业电网平均损耗率 30%,到2022 年该国合作社配电损耗率进一步降低至 9。rmi.org/44迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索5.农村能源合作社发展的机遇与挑战近年来,随着许多国家和地区对于可再生能源目标的推进和政策的演变、数字化技术进步的加快以及公众意识的提升,农村能源合作社既面临发展的瓶颈与挑战,也同时迎来前所未有的发展机遇。下文将从四方面探讨农村能源合作社未来的发展趋势,分析其在运营管理、可再生能源发展、技术创新以及政策环境等方面的演变和前景,以揭示这一模式如何在全球能源体系中扮演更加重要的角色。5.1.运营管理难点凸显,农村能源合作社发展面临挑战发展至今,尽管农村能源合作社在全球范围内取得了显著成果,但仍面临包括资金、专业技术、监管框架、市场准入和社会接受度等在内的诸多发展瓶颈与制约。这些挑战可能阻碍农村能源合作社的形成、运作和扩大,并限制其潜在影响。一是法规和认知不足阻碍能源合作社初期成长。合作社与地方公用事业之间仍存在不平衡的关系,往往缺乏统一的法律定义和监督,立法和监管讨论不充分,税收政策也存在争议。公众对于能源合作社的了解不足,导致合作社在发展初期社会接受度不高。这些因素使得一些合作社在创立初期面临巨大挑战,获取社会资源受限。二是资源、基础设施、技术和融资瓶颈制约能源合作社发展。地方所有权问题和能源项目土地的竞争,导致可用土地和屋顶资源非常有限。电网容量限制阻碍了分布式可再生能源发电的效益发挥,输配电网运营管理权的高度集中化对合作社发展带来制约。推进能源合作社工具有一定的知识门槛,而农村及社区居民往往缺乏认知和获取专业技术知识的渠道,使合作社在技术创新和推广方面面临困难。同时,合作社也较难获得稳定的资金支持,公共和私人融资缺乏可及性、确定性和可预测性,不同的融资形式在当下面临许多问题,如合作社没有资产所有权可以用于商业借款的抵押,以及涉及到外部合作方(企业、SPV)的不同借贷银行,还存在债权人间协议的签署和次级债务的风险。第三是管理瓶颈和内部监督不足削弱合作社活力。合作社内部运营管理存在专业化瓶颈,部分合作社面临董事会继任和新成员招募困难。同时,合作社缺乏灵活的激励和管理机制来激发成员的积极性,在面对新技术、新政策时往往反应迟缓,难以在竞争激烈的市场中保持活力。此外,中小型合作社内部往往成员关系较为紧密,可能存在内部监督不力等隐患,容易导致管理层滥用职权、决策不透明等问题,最终损害合作社的整体利益。5.2.传统化石能源合作社向可再生能源的转型与发展如前文所述,美国、阿根廷、菲律宾等国的农村电力合作社成立是为了应对农村电力可及性问题。虽然这一需求依然重要,但如今能源转型和可再生的发展已成为这些能源合作社发展更为重要的叙事背景。随着能源转型的推进,农村能源合作社的角色开始从单纯的能源供应者向综合能源管理者转变,合作社不再仅仅是提供和分配能源,而是参与到整个能源系统的管理中,包括能源的生产、分配、使用和再生利用。以美国为例,农村电力合作社仍以化石能源发电为主。目前合作社体系下的可再生能源装机量仅占全国的 4%,远低于其售电量在全国电力体系中的比重(图表 32)。近年来,随着可再生能源成本下降和需求的增加,第三方可再生能源开发商涌现。合作社也积极制定可再生能源战略,包括支持屋顶光伏和社区光伏,建设规模化和分布式发电设施,签订购电协议,投资电网灵活性和储能方案,整合分布式能源建设虚拟电厂等。rmi.org/45迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索图表 32 美国各机构发电用能类型占比(2021)95然而,高投资要求、有限的融资渠道以及长期购电合同一定程度上限制了合作社可再生能源发展。作为非营利组织,合作社无法直接利用清洁能源税收抵免xxxv和财政激励xxxvi,需要依靠从其他公司购买清洁能源,增加了清洁能源投资成本。美国在 2023 年 5 月出台的通胀削减法案(Inflation Reduction Act)中“赋能农村计划”(Empowering Rural America,新 ERA)和 PACE(Powering Affordable Clean Energy)项目,为农村电力合作社的可再生能源转型提供了总计 107 亿美元的财政支持,农村能源合作社除了可申请补贴、税收抵免、低息和免息贷款外,还可申请增加风、光、储能、虚拟电厂等资产,或对现有资产进行财务重组或再融资。随着分布式能源和可再生能源比例的增加,合作社面临服务功能和经营模式的变革。发电和输电合作社的系统运营和综合服务功能可能增加,与配电合作社的角色界限模糊。一些配电合作社选择脱离过去依赖的发电和输电合作社,追求自主可再生能源战略,传统的近垂直整合结构可能改变。5.3.面临可再生能源政策激励退坡,合作社组织模式的适应性转型如前文所述,欧洲日本等国家在早期对于可再生能源发展出台了强有力的刺激政策,而这些国家农村能源合作社的发展也普遍受益于这些政策扶持。然而,近年来多国陆续进入对于可再生能源开发项目补贴退坡乃至停止的“后补贴”时期。在 2015 年之后,欧洲各国陆续取消了固定上网电价(FIT),取而代之的是趋向于兜底作用的各种新型保障政策,包括固定溢价补贴(FIP)、企业购电协议(CPPA)、差价合约(CfD)和可再生能源竞拍等。相较于 FIT,这些制度对于农村能源合作社开发可再生能源的刺激作用大大减弱。在可再生能源最大化不断转向能源转型成本最小化和更加面向市场化的政策改革方向后,许多国家和地区的能源合作社发展脚步逐步减缓。政策激励退坡的背景下,可再生能源合作社的适应性转型迫在眉睫,小型能源合作社的合并化、大型化及进一步商业化转型或将成为未来的趋势。以下是德国、荷兰和日本三个国家的案例,展示合作社在国家可再生能源政策影响下的发展趋势。xxxv.根据2022年 通胀削减法案(IRA),“投资税收抵扣”意味着能源开发项目投资额的一部分可通过所得税抵扣,基本抵免60%。详见https:/programs.dsireusa.org/system/program/detail/658;“生产税收抵扣”意味着合格的可再生能源发电项目发出并销售给电网的每一度电力(kWh)都可以获得生产税抵扣,抵扣期限一般为设备正式投运的前 10 年,详见https:/programs.dsireusa.org/system/program/detail/734.xxxvi.作为非营利组织,大多数合作社享受联邦所得税免税,但需要缴纳州和地方税。合作社雇员支付联邦收入和工资税。318%5T4%煤气水核聚变油其他光能储能风能独立发电商其他国有/市政发电投资者所有的电力供应单位合作社41%5%6Q%6 $1!%rmi.org/46迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索(1)德国1991 年德国颁布上网电价法,提出了世界上第一个 FIT 政策。德国在 2000 年通过了可再生能源法案(Erneuerbare-Energien-Gesetz,EEG),开始大力支持可再生能源发展,进一步强化了 FIT 机制,以确保可再生能源项目获得长期的价格保障,固定电价所需资金由需求侧承担,政府面向全国电力消费者征收附加费。2006年,德国修订合作社法案,对于合作社定位进一步明确,自此德国能源合作社数量大幅增加,平均每年新增数量近百个。2012 德国修订 EEG,下调 FIT 补贴价格,并引入溢价补贴政策(FIP),政府仅补贴欧洲能源交易所平均月批发价与 FIT 之间的差价,并开始试点推行电力竞价招标制度。自 2017 年起,德国可再生能源法案(EEG 2017)全面实施了竞标竞价制,新建的大型可再生能源项目必须通过竞标程序来确定其上网电价。能源合作社等小型组织面临着招标竞争和补贴减少的双重挑战,自此德国能源合作社每年的新增数量显著减少,到 2018 年新增数量接近个位数。此外,德国出现了全国性的平台,以帮助合作社更好地参与能源市场。Brgerwerke 是德国由多个地方性小型能源合作社组成的全国性合作网络。Brgerwerke 提供统一的电力销售平台,将各个小型合作社生产的绿色电力汇集起来,以一个商业实体的身份向消费者出售,不仅增加了市场的覆盖面,也使得合作社能够以竞争力更强的价格出售电力,目前参与的合作社达到 127 个,成员超过 7 万名。96(2)荷兰荷兰的可再生能源政策经历了从有针对性的支持机制到进一步市场化的演变:从最初的市场化改革到附加补贴、差额补贴,再到 SDE 和 SDE 通过市场竞争招标,在可再生能源发展的不同阶段,政策不断调整丰富,对可再生能源市场发展发挥着重要的引导作用。荷兰在 1989 年通过了电力法(Elektriciteitswet 1989),这一法律为电力市场的开放奠定了基础,并提供了可再生能源发电设施并入电网的机会。2001 年,荷兰修订了于 1998年更新的电力法(Elektriciteitswet 1998),进一步推动电力市场自由化,并首次引入了针对可再生能源的“环境质量电力生产”计划(Milieukwaliteit van de Elektriciteitsproductie,MEP),为可再生能源电力生产提供每千瓦时的补贴。MEP 是荷兰早期的电价补贴机制,但与传统的 FIT 不同,它提供的补贴不是固定的,而是基于市场电价的附加补贴。2008 年荷兰实施促进可再生能源生产(Stimulering Duurzame Energieproductie,SDE)政策,引入差价补贴机制,政府在市场电价低于基准电价时进行补偿,保障最低电价。2011 年荷兰将 SDE 扩展为 SDE ,引入可再生能源项目竞争招标机制。2020 年荷兰再次将 SDE 扩展为 SDE ,竞标范围扩大,可再生能源项目需与其他减排技术共同竞争获得补贴。近年来,荷兰合作社数量增长放缓,但合作社的平均规模在不断扩大,合作社成员和能源项目保持稳步增长。2023 年荷兰新成立 12 个合作社,9 个合作社停止运营,相比 2022 年,合作社数量只增加了 0.4%,而成员数量增加了 9%。(3)日本2009 年,日本针对光伏发电项目引入固定上网电价(FIT)机制。福岛核事故后,日本于 2012 年针对可再生能源项目全面推行 FIT 机制。在 FIT 政策下,日本电力用户(需求侧)需要承担额外的可再生能源附加费。2017 年起,日本对于大型太阳能和风能项目,FIT 机制逐步转向竞价机制,即项目开发商通过竞标获得补贴价格,以降低政策成本。小型项目仍然适用 FIT,但补贴水平有所下降。随着可再生能源附加费不断增长(日本 2021 财年高达2.7 万亿日元),同时基于电力市场供给平衡的考虑,日本政府决定在 2020 财年末对 FIT 政策进行彻底改革,以促进可再生能源以经济可持续方式成为能源系统中的核心组成部分。随后日本引入了溢价补贴政策(FIP),并于2022 年 4 月正式实施。日本可再生能源政策影响着包括农村能源合作社在内的小型社区型能源项目的发展。根据日本农林水产省公布的数据,截至 2023 年 3 月,日本已经在 124 个农村地区开展了太阳能发电项目;在 4 个农村地区开展了风力发电项目,输出功率共 1000 kW;在超过 10 个地区开展了生物质发电项目,包括森林木质发电和沼气发电。农村小水利发电也取得了快速发展,截至 2023 年 3 月,已安装 169 个小型水电设施,用于供应土地改良设施运行所需rmi.org/47迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索的电力,其中大多数设施的最大输出功率低于 1000 kW。总输出功率为 47 MW,每年可发电约 2.32 亿 kWh,相当于约 77300 户日本家庭的年用电量。图表 33.德国、荷兰和日本对于可再生能源生产的关键政策演变(上)以及德国(下左)和荷兰(下右)能源合作社的数量变化97此外,能源合作社还通过探索新的组织形式,更经济高效地开展新项目,包括成立中介机构、互助平台、调整组织性质等,帮助合作社降低项目整体成本,更好地诠释社区共享的经济意义。在英国,尽管能源合作社的发展步伐有所放缓,并且受到疫情和脱欧对国家社会经济整体影响,能源合作社的前景仍被看好。随着英国 2014 年颁布的合作社与社区福利组织法案对合作社行为规范的调整,越来越多的社区能源组织选择注册为社区福利组织(Community Benefit Societies,CBS),而非传统的合作社。由于社区福利组织具有非盈利性质,往往更容易获得慈善捐款、政府补助以及社会投资,这些资金可以用于扩展可再生能源项目。意大利通过经济刺激措施重启法令为合作社提供资金支持,并提高了建筑改造项目的“生态红利”,使居民能够免费安装光伏系统,同时享受每兆瓦时 110 欧元的补贴。斯洛文尼亚政府也在 2020 年末修改了可再生能源电力自给自足法令,放宽了建立能源社区的程序,并简化了发电上网的流程,社区设备的容量限制已被取消,合作社的成员也可自由退出或加入合作社,继承人不需要签订新合同。这些政策和措施推动了农村能源合作社在服务内容上的持续扩展,进一步促进了农村能源的可持续发展。德国颁布上网电价法世界上第一个固定电价(FIT)政策德国通过可再生能源法案(EEG)进一步强化FIT机制德国修订合作社法案,明确能源合作社定位;FIT根据市场成本不断调低德国修订EEG,引入溢价补贴政策(FIP)福岛核事故后,日本针对可再生能源项目全面推行FIT机制日本针对光伏发电项目引入FIT机制德国正式全面引入招标竞价制度,仅保留小型项目FIT,同时降低FIT价格日本引入竞价竞标机制,FIT仅适用于小型项目日本 引入溢价补贴政策(FIP)荷兰修订电力法,实施了“环境质量电力生产”计划(MEP),基于市场电价提供附加补贴。荷兰SDE政策扩展为SDE ,引入可再生能源项目竞争招标机制荷兰实施 促进可再生能源生产(SDE)政策,引入差价补贴机制,保障最低电价荷兰SDE 政策进一步扩展为 SDE ,可再生能源项目需与其他减排技术共同竞争获得补贴。19912000 200020062008 20092011 2012201620172020 2022 德国:2006年至2012年,德国合作社增长势头迅猛,年新增合作社数量一度超过100个。2012年起,德国年新增合作社数量逐年减少。97 荷兰:2011年至2020年,荷兰合作社数量大幅增加;近几年荷兰合作社数量增长放缓,但平均规模不断扩大,平均成员数量有所提高。982001801601401201008060402001,2001,00080060040020002006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 20232004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 2022 2024 德国荷兰德国荷兰年净增加能源合作社数量能源合作社累计数量rmi.org/48迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索5.4.能源数字化智能化为农村能源合作社创新发展带来新机遇随着分布式可再生能源的倍增式发展,电力系统复杂性日益上升,对其高效灵活运转带来一系列新的挑战。农村能源合作社,作为小型分散式的能源生产和消费实体,在不同国家和地区的快速发展过程中也面临同样的挑战。近年来,能源数字化智能化进程加快,数字赋能有望成为分布式能源可持续发展的关键因素。例如通过智能电表、数据管理系统和平台、分布式账本技术(DLT)、区块链和智能合约等技术和设备,为虚拟电厂、实时评估、智能电网和最小量能源高效交易等创新提供了可能,也为农村能源合作社等小型分散式产消者带来新的发展机遇。农村能源合作社可以利用创新的数字化设备和技术,帮助提升可再生电力接受度、助力可再生能源电厂扩张与协同、精确平衡当地供需增强电网韧性、以经济高效的方式参与区域能源转型,促进可再生能源补贴退坡趋势下的农村能源转型发展。以下总结了能源合作社利用数字化技术在未来能源系统中创新发展的关键领域:(1)优化能源管理数智化设备、平台和应用程序提升了能源管理的透明度和信息可获得性。能源合作社可以通过智能电表和数字能源管理系统,实时监测和控制能源的生产和消费,更高效地管理自身的能源需求,优化能源使用,并为进一步参与本地灵活性电力交易提供先决条件。合作社还可以通过分析智能电表数据为社区成员提供有关能源使用的反馈和节能措施建议,帮助其培养更可持续的能源消费习惯,并促进社区对可再生能源的接受和使用。社区成员可以相互分享能源管理最佳实践和经验,推动实现能源低碳高效转型共同目标。(2)支持分布式能源聚合能源合作社通过数字化技术,以虚拟电厂的形式聚合包括分布式光伏、风电、储能在内的分散式能源资源,优化热电联产电厂、生物天然气厂等灵活资源的发电并配合储能,增强能源供应侧的稳定性和灵活性。同时,能源合作社可以通过虚拟电厂聚合分散的能源生产,获得电力市场交易和平衡市场交易的准入资格,而该类交易此前一般只针对大型市场参与者。(3)促进点对点(P2P)能源交易通过区块链和分布式账本技术等技术打造安全、透明的点对点交易平台,能源合作社成员能够直接进行能源交易和交付,无需再通过交易所或能源供应商等中介机构进行xxxvii。通过智能合约实现社区内 P2P 能源交易的自动化,还能有效降低交易成本并增加透明度。此外,合作社还可以利用区块链和分布式账本技术,将低压电网的本地能源产消者整合到地方或区域层面的分散灵活性电力市场中,促进市场交易并有效应对电网瓶颈问题。(4).赋能消费侧转型通过数字技术将有效提升能源追溯透明度,为消费者的绿色消费提供参考;同时,消费者可以通过参与需求响应计划或选择绿色能源来影响能源供应商,这种消费侧赋能有助于推动能源市场的去中心化,使能源合作社在市场中扮演更为活跃的角色。数字化技术进步也推动了绿色能源认证的智能化水平和透明度。例如设施互联的智能电表和区块链等数字化技术能够智能识别能源生产过程中隐含碳的地理信息与时间信息,实时、透明、防篡改地记录各种能源属性,帮助农村能源合作社在内的小型分散式产消者更清晰地了解和管理能源交易,平衡生产和消费,降低能源系统运转负担,也有助于促进更大范围的清洁能源交易和跨行业碳抵消。同时,能源生产来源担保还会为小型产消者带来附加经济价值。xxxvii.尽管许多社区能源项目旨在促进能源消费者之间的直接交易,但私人消费者往往缺乏对能源行业、监管环境或 IT 的了解,这也是为什么P2P模式目前大多通过中介机构的原因。当前一些典型的 P2P平台包括德国 sonnen GmbH 运营的虚拟能源社区 sonnenCommunity和Lumenaza GmbH 提供的“能源即服务”平台,比利时的能源交易平台Bolt,以及荷兰的创新平台 Vandebron。rmi.org/49迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索(5)提高能源系统韧性和可靠性为满足高度分散的可再生能源供应趋势,能源系统的有效整合和协调需求日益紧迫,增强电力系统韧性的创新模式不断涌现。例如,在可再生能源发电厂附近配备包括光伏储能集装箱和电车电池储能站在内的小型灵活性储能选项,帮助协调当地资源调度,减少当地电网瓶颈,在紧急情况下提供备用电源或减少非必要负荷,促进区域电网可靠运行。此外,能源合作社还可以利用数字化技术更好地应对电网故障和极端天气等突发事件,提升气候变化背景下的能源系统韧性。例如通过智能电网技术快速检测和隔离故障区域,防止影响扩大。图表 34 农村能源合作社通过数字化技术衍生新的发展模式和功能农村能源合作社电力市场交易P2P交易能源产消者家庭能源消费者生物质能源项目V2G充电桩基础设施通过数字化平台、设备和技术实现 聚合 需求侧灵活性响应管理提供多样化能源服务 建筑能效管理服务 能源优化与分布式储能服务 汽车共享及充电服务站 智能电网技术快速检测和隔离故障区域rmi.org/50迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索6.国际经验启示和我国农村能源转型发展展望6.1.农村能源合作社国际经验启示在全球能源转型的背景下,各国在农村能源合作社的探索过程中积累了丰富的实践经验,众多国际案例不仅展现了不同国家有效的政策设计和驱动模式,也揭示了社区参与对地方能源转型的关键影响。通过提炼核心要素和典型解决方案,展示农村能源合作社如何贡献于应对气候变化、促进负责任的集体行动、助力更具包容性的能源体系并惠及弱势群体以消除不平等等核心目标,以期为中国和广大发展中国家的农村能源转型与发展提供参考和借鉴。图表 35 农村能源合作社成功发展的核心要素如前文所述,当前中国正处于国家能源转型、可再生能源开发快速推进、农村能源转型发展的关键阶段。在国家“双碳”目标和乡村振兴战略的引领下,中国也出现了一些参与式的农村能源开发案例,包括以村集体投资、集体经济合作社筹资或村企合作等形式。这些发展模式类似于能源合作社模式,逐步让农村社区深入参与到正在发生的农村能源革命中来。核心要素关键挑战政府对于社区能源项目的政策支持许多国家和地方政府对于农村能源合作社的针对性支持,为合作社成功建立并开展能源活动提供了法律保障和良好的金融和政策环境。农村地区突出的资源和空间优势丰富的可再生能源资源加之较城市更为充足的土地和空间资源,农村地区注定是可再生能源发展的重点地区,也为能源合作社的发展提供了契机。合作社的比较优势社区参与、民主管理、自治独立等特性注定了合作社的初衷是为了成员利益最大化和社区发展,因此能够最大程度调动本地社区积极性,筹措整合各类资源,获得多方支持,一定程度上获得比较优势。国际经验强化项目可行性评估加强内部管理提高专业化水平签订长期协议积极拓展创新的数字化设备与技术面向公众的服务转型各国对于可再生能源发展的迫切需求国家层面针对可再生能源发展的刺激政策,是众多能源合作社在早期能够满足经济可行性的重要因素。分散式的能源转型浪潮许多国家能源体系由集中式向分散式转变的趋势,为由地方社区主导的能源项目奠定了基础,进而孵育出一大批能源合作社。面临技术革新的适应性公共和私人融资的不确定性合作社内部运营的弊病可再生能源补贴退坡rmi.org/51迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索图表 36 以浙江杭州为代表的村集体投资光伏项目100图表 37 以内蒙古乌特拉中旗为代表的合作社筹资建设光伏项目101村集体投资光伏项目.-浙江杭州浙江省杭州市萧山区益农镇群围村通过村集体投资的方式,围绕“村企合作、村民共享、村域共富”的建设理念,建设分布式光伏项目助力村级集体经济发展。2022年,群围村集体投资1600万元,通过整合乡村建筑、乡镇企业、停车场及可利用地,共建设3MW分布式光伏,项目于2023年4月全部完成并网发电。群围村光伏项目年发电量约300万千瓦时,年均发电收入148.08万元,年均运维支出21.5万元,村集体每年增收约126万元。此外,村民每年享受3000千瓦时的免费电力使用额度。合作社筹资建设光伏项目.-内蒙古乌拉特中旗2021年12月28日,内蒙古乌拉特中旗川井苏木巴彦高勒嘎查村,由嘎查股份经济合作社和和22户牧民发起成立乌拉特中旗青克洱现代农牧业专业合作社。合作社共筹资900万元建设2MW嘎查集体户用分布式光伏电站,包括内部筹资116.99万元(嘎查集体以耕地、棚圈等资产筹资25.2万元,嘎查“两委”及牧民以耕地、房屋、现金等筹资91.79万元),争取民委少数民族发展项目资金637万元,争取乡村振兴项目资金30万元,企业投资116.01万元。光伏电站利用羊圈屋顶等资源,采取“棚下养殖、棚上发电”发展模式,年发电量为350万度,年收益约为101万元。年均运行维护费用约11万元,年均发电净收入约90万元。合作社按照入股比例分红24万元,企业分红11.6万元,8个嘎查集体经济分红54.4万元。左图:乌拉特中旗青克洱现代农牧业专业合作社“棚下养殖、棚上发电”的发展模式;右图:巴彦高勒嘎查“光牧旅”一体化融合发展产业园区俯瞰图 内蒙古新闻网左:群围村居民屋顶的分布式屋顶光伏建设;右:群围村“绿电河岸”场景,利用友谊河沿河约1.6公里景观带的闲置土地资源开展分布式光伏建设。萧山网rmi.org/52迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索图表 38 以陕西铜川为代表的村集体投资建设的“光伏 清洁取暖”项目102如 1.3 所述,过去几年里,中国农村能源转型发展遇到了诸多挑战,包括滞后的能源消费结构、不匹配的能源基础设施、缺乏公平的合作模式和利益分配方式。这些挑战在阻碍农村地区快速能源转型发展的同时,也限制了当地农村社区分享能源转型带来的各类红利的机会。从国际经验来看,以农村能源合作社为代表的参与式能源模式有望触及农村能源转型发展痛点问题,帮助中国乡村地区突破瓶颈。一是参与式模式赋予了农村社区新的主体意义,从单纯的消费者变为产消者,从单纯的土地/屋顶租赁者变为项目参与者和所有者,强化主人翁意识,有利于乡村振兴中的乡村自治,让居民个体与本地社区成为能源革命和乡村振兴的参与方与建设者。这种意义能够促进农村资源的深度挖掘与整合,培育能源产业业态的新质发展。二是通过合作社或村集体等新型主体,在外部合作或谈判时拥有更强话语权,促使地区能源转型更加重视当地居民的声音和需求,更多地参与到与其生活息息相关的能源转型决策过程。这有利于能源转型方案更加贴近居民生活生产、更加考虑当地发展,从而促使能源转型发展路径更加因地制宜、符合当地实际,有利于本地能源消费结构进一步优化,为可再生能源本地消纳奠定基础。三是有效破除能源转型发展中的公平性问题。参与式模式更加强调包容性、平等和利益分享,这有利于创新发展多元合作模式和利益联结机制,有助于增强能源转型发展的可持续性。四是最大程度地将新能源发展的红利保留在本地。因地制宜的能源项目更加契合本地产业实际,同时以合作社/村集体为主体的能源开发有利于能源转型与乡村振兴的深度耦合。通过提供本地工作岗位、能源教育培训、能源服务等多种经济社会效益,有利于塑造以人为本的农村能源转型实践。村集体投资建设的光暖项目.-陕西铜川2023年,陕西省铜川市耀州区小丘镇朱村启动了“和美光暖”光伏 清洁取暖项目。项目由村集体成立的新能源公司作为投资经营主体、隆基绿能公司负责承建,统一规划农户屋顶资源,为参与村民免费安装光伏电站、空气源热泵清洁取暖设备,通过光伏发电创造收益,再由村集体统一分配取暖补贴和分红,最终覆盖村民的取暖设备运行费。具体而言,村民煤改电每户补贴600元,村集体光暖补贴750元,同时村民还可获得每块光伏板一年分红30元的租金,每户平均可收益1000多元,基本可以覆盖取暖费。此外,村集体和农户还可按比例享受剩余发电收益的分成。2024年,朱村已建成光伏电站73个合计约2.2兆瓦,待全部并网后,预计年均发电量280万度、发电收入99.4万元。截至2024年8月,35个运行电站发电量累计944.06千瓦时,收益33.46万元,相当于节约标准煤339.96吨,二氧化碳减排量941.5吨。左图:安装棚顶光伏和屋顶光伏的耀州区小丘镇朱村党群服务中心;右图:耀州区在参与农户的屋顶统一规划铺设光伏发电板 起点新闻rmi.org/53迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索6.2.我国农村能源转型发展展望借鉴国际上农村能源合作社的成功实践,中国在推进农村能源转型发展的过程中可以从探索多元体系、打造典型范式和培育不同发展模式等方面汲取启示,打造符合本土需求的创新路径。长期以来,合作社在我国农业农村经济发展中发挥着重要作用。自 2007 年我国颁布实施农民专业合作社法以来,截至 2024 年全国依法登记的农民专业合作社达 214 万家,广泛活跃于农资集采、农产品加工销售、乡村休闲旅游、农业产业链拓展等领域,已经成为我国激活和集聚乡村资源、引领乡村产业发展、促进农村集体经济发展、维护和带动小农的重要力量。展望未来,合作社有望在我国农村能源转型发展过程中发挥更大作用和影响。具体可从以下几方面入手:一是构建“开放多元的农村能源开发体系”,探索“责任共担、利益共享、整合消纳”的可持续发展模式。通过探索农村能源共建共享新机制,提升农村集体和农民参与积极性,有望实现农村能源转型和乡村振兴协同推进多赢局面。早在 2022 年,国家发展改革委、国家能源局关于促进新时代新能源高质量发展实施方案中就明确提出,统筹农村能源革命与农村集体经济发展,培育农村能源合作社等新型市场主体,鼓励村集体依法利用存量集体土地通过作价入股、收益共享等机制,参与新能源项目开发。2024 年,中华人民共和国农村集体经济组织法中华人民共和国能源法 国家能源局关于支持电力领域新型经营主体创新发展的指导意见等法律和政策相继出台,进一步为合作社或村集体作为能源领域新型主体奠定了良好的法律政策环境。具体地,通过合伙制、股份制等不同组织制度,建立可再生能源开发的利益联结机制,形成多层次、复合型现代农村可再生能源发展格局,最大化清洁能源发展潜在的经济效益、社会效益和环境效益,助力于农村地区产业振兴、人才振兴、生态振兴和组织振兴。二是率先打造“合作社为主、专业企业介入”的农村可再生能源合作社共商共建共享典型范式。地方电网和专业机构对社区意愿的尊重、支持和及早参与都可以为探索解决分布式可再生能源挑战的新模式创造重要的价值,也更有利于确保转型中能源供应的稳定性。借鉴国际上农村能源合作社的发展历史与趋势,积极探索我国农村地区可再生能源共商共建共享模式创新,实现农村能源多元发展格局和多方共赢。引入“政府引导、合作社为主、企业介入”的合作机制,同时探索政府、合作社、企业等多方共有产权模式。相较于企业主导的“企业 农户 银行”模式,合作社为主的模式既能有效整合当地农村社区资源,同时也充分保障了当地社区利益共享。由于当前依赖农村土地、屋顶等资源获得银行贷款的难度依然较大,合作社为主、专业企业介入的合作机制,可有效实现利益共享和风险共担,同时也为可再生能源开发项目提供技术支持,提升项目可行性。此外,还可探索农村集体经济组织领办的合作社模式,依法盘活农村地区未充分利用的存量闲置非农用地,在壮大农村集体经济的同时建立良好的利益联结机制,树立农村能源合作社的示范标杆,发挥可再生能源开发的“头雁效应”。图表 39 .农村能源合作社多元模式的未来发展场景农村能源合作社未来场景政府引导金融机构专业企业介入农村集体 经济组织.开放多元的农村能源开发体系.共商共建共享典型范式 资源整合、社区利益保障合作社为主 技术支持、运营管理领办合作社、盘活土地资源 引导政策、提供支持 融资支持、风险共担rmi.org/54迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索三是因地制宜推进和培育不同地区参与式能源发展模式。能源转型发展应根据不同农村地区发展现状、区位条件、资源禀赋等实际情况因地制宜,顺应村庄发展规律。2018 年,中共中央、国务院印发了乡村振兴战略规划(20182022 年),其中明确提出按照“集聚提升类村庄”“城郊融合类村庄”“特色保护类村庄”“搬迁撤并类村庄”分类推进乡村发展。对于规模较大的中心村和其他仍将存续的一般村庄等集聚提升类村庄,是目前我国乡村类型的大多数。农村能源合作社应充分结合地区主导产业发展,通过加速能源转型推动村庄能源条件改善,同时支持村庄专业化发展。对于城市近郊区、县城城关镇等城郊融合类村庄,应充分结合新型城镇化建设趋势,农村能源合作社应注重支撑城乡产业融合发展,提供可再生能源供应,服务城市发展,同时推动城镇清洁供热供电基础设施向农村延伸。对于历史文化明村、传统村落、少数民族特色村寨、特色景观旅游明村等特色保护类村庄,农村能源合作社的发展应注重在保持村庄空间形态和环境以及尊重居民传统习惯的基础上,改善村庄的能源供应条件和能源基础设施,满足当地传统文化的保护与文旅产业发展需求。对于生存条件恶劣、生态环境脆弱、自然灾害频发等地区的搬迁撤并类村庄,农村能源合作社应注重在新安置地区统筹规划与设计新能源的开发利用、基础设施建设与服务,维护村庄原址的生产生态空间。四是充分发挥参与式模式特点与优势,着力解决我国当前分布式可再生能源发展痛点问题,提升新能源安全可靠替代水平。农村地区分布式可再生能源发展进入深水区,而从国际经验来看,未来以农村能源合作社为代表的多类经营主体共同发展,可在我国农村能源转型发展中发挥重要作用。通过发挥能源合作社本土优势、民主自治、资源共享、产业基础、回馈社区等特点,推动与当地产业融合发展,促进乡村地区产业升级,创造绿色就业机会,培养和吸纳专业人才队伍。具体包括以下方面:有效整合农村地区的农林生物质等可再生能源资源,实现资源高价值、多样化开发利用,加速新能源可靠替代,并通过碳信用等市场机制获取绿色溢价。通过社区参与、集体决策和利益共享的属性,增强农村社区和居民的主体性,推进解决屋顶光伏等能源项目责任不明、利益分配不均、运维缺位等问题。发挥合作社和村集体等新型主体在农村能源转型发展中的影响力,带动小农共享能源转型发展成果,向脱贫户等重点群体提供能力建设途径,帮助其获取新就业机会。以合作社联盟等形式建立与农村能源资源、能源专业知识和信息协同共享平台,健全农村能源专业人才培养和技能培训机制。借力农村现有产业基础,拉动可再生能源就地消纳,拓展农村就地消纳场景。探索能源合作社与农民专业合作社xxxviii等多类型主体联合开发、协同发展模式,推动“新能源 ”融合发展新业态,包括推动农用机械和加工设备电气化升级等农业用能转型,促进农业清洁生产。帮助当地农村社区加快新能源基础设施建设和升级,如新能源汽车充换电设施,助力和美乡村建设更加宜居宜业。探索农村能源社会化服务,包括提供分布式可再生能源诊断检修、电动汽车充换电服务、生物质“收储运”及成型燃料加工、生物质锅炉和地热供热、家庭节能改造与电气化水平提高等,作为现有乡村能源服务体系和能力的有益补充。促进农村社区能源教育,加速农村电气化进程,促进生产生活用能场景的清洁化与便利化。xxxviii.现有农民专业合作社是推动农业现代化的重要力量,如目前全国9059家国家合作社示范社中,以经营实力较强的大型联合社为例,社均拥有固定资产达1311.36万元。rmi.org/55迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索自治优势社区优势基础优势本土优势回馈优势图表 40 发挥本地社区参与优势,助力破除农村能源转型发展瓶颈6.3.政策建议与行动框架1.探索多样化和多层次政策工具从国际经验来看,政策支持无疑是许多国家和地区能源合作社发展的关键因素。对于我国来说,良好的政策环境也将对未来农村能源合作社/村集体等新型能源经营主体发展起到重要支撑作用。通过出台包括立法监管、税收减免、绿色金融支持和经济激励等一系列政策,为合作社发展提供指引、规范和激励;同时充分发挥市场机制,增强不同阶段合作社发展动力。地域广阔给我国农村带来资源禀赋的极大多样性,同时也导致长期以来不同地区仍存在较大的发展差异性。此外考虑到我国“大国小农”的基本国情农情,加之就地消纳不足、融资渠道有限和专业化瓶颈等因素,需要因地制宜地设计相关的政策和市场机制;充分协同顶层设计与地方创新,以保证政策有效性。这其中,金融政策工具和相关产品创新尤为重要。可再生能源项目初始投资、较长回报期及相关风险,是当前农村经营主体以及大多农村家庭难以参与或主导能源项目的最主要障碍。(1)在各类型能源合作模式筹划阶段 建立健全法规制度,对包括农村能源合作社在内的各类能源新型经营主体的运营管理形成监管和约束,引导能源合作社等各类主体健康有序发展,杜绝“空壳化、无运作、套补贴”等乱象。同时明确各类新型能源经营主体的法律地位和准入资格。通过绿色金融和转型金融机制,包括推动绿色债券、绿色信贷对新型能源经营主体的针对性扶持,以及鼓励金融机构为农村社区和村集体投资新能源项目提供创新金融产品和服务。推动建立农村风、光、生物质等可再生能源资源及开发土地资源的价值评估和认定标准体系,探索此类资源的抵押融资创新模式。制定税收优惠政策以减轻新型主体发展的资金压力。引导建立针对农村可再生能源项目的政策与技术咨询渠道或商业服务体系。集权导致能源项目 责任不明、利益分配不均、运维缺位农村社区广泛参与 集体决策、促进公平缺乏本地参与的可再生能源项目 人才流失提供工作机会 建立专项人才培养和技能培训机制脱离本地实际、一哄而上的光伏农业项目 触及粮食安全与生态保护红线结合农村现有产业基础和特点 因地制宜促进能源与本地产业协同发展资源利用效率低 烹饪取暖依赖化石能源、薪柴和秸秆整合本地土地资源 农林生物质等可再生能源资源高值化开发利用可再生能源发展红利外流 城乡二元化加剧促进本地能源基础设施升级 强化能源教育与能源服务rmi.org/56迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索(2)在能源合作模式培育和发展阶段 以企业为主体的可再生能源项目中,鼓励为当地村集体或合作社预留一定比例产权,以确保当地社区在可再生能源项目中获得长期收益。在可再生能源资源和土地资源价值评估的基础上,推动农村资源在新型能源经营主体中作价入股,以及在完善新能源项目用地管制规则的基础上,推动村集体依法利用集体土地通过作价入股等机制参与新能源项目开发。(3)在能源合作模式拓展和跃升阶段 推动将农村能源合作社等新型经营主体纳入国家和地方能源市场,在能源市场改革进程中拓展分布式可再生能源开发在并网和销售方面的灵活性;探索本地能源交易和能源共享的创新模式,如支持农村能源合作社直接与终端消费者签署中长期绿色电力购买协议,以及参与本地能源聚合和能源产消者之间的 P2P 交易。图表 41.不同阶段的新型能源主体发展政策工具探索建立健全法规制度,强化对新型能源经营主体的引导、约束和监管通过绿色金融和转型金融机制开展针对性扶持金融担保税收优惠贷款利率优惠创新金融产品推动建立风、光、生物质等可再生能源资源及开发土地资源的价值评估和认定标准体系政策与技术咨询渠道或商业服务体系鼓励在可再生能源项目中为当地村集体或合作社预留一定比例产权推动农村资源在新型能源经营主体中作价入股能源科技企业金融机构政府推动将新型经营主体纳入国家和地方能源市场探索本地能源交易和能源共享的创新模式筹划阶段培育和.发展阶段拓展和.跃升阶段rmi.org/57迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索2.加速能源数智化技术创新与应用.数智化技术为农村能源合作社等新型经营主体创新发展创造了有利条件。通过加速技术创新和典型模式的试点示范,促进农村能源合作社不断在能源系统中发挥更大作用,广泛参与能源市场聚合、点对点(P2P)能源共享和交易、灵活性交易和溯源认证等领域,助力分布式能源成为现代能源体系的有力支撑。通过智能化设备与数据管理,提升社区能源生产的透明度和互动性;通过数字化手段高效管理社区能源需求,为社区提供精准的能源消费行为和家庭节能改造建议。通过参与区域虚拟电厂,实现分布式光伏、分散式风电、新型储能、可调节负荷等分散资源的高效聚合,提升新型主体参与市场交易的能力,促进更大能源单元内的供需平衡优化和能源系统灵活性。探索基于区块链技术的能源交易平台,结合新能源直连机制,推动新型经营主体与能源消费侧的点对点交易。利用数智化技术和储能设备,探索农村社区共享用电服务系统,将社区能源生产与农业关键环节和农村生活主要能源消费场景深度匹配,挖掘可再生能源的本地消纳潜力。3.加强公众沟通和能源教育,激励多方利益相关者参与国际经验表明,当地社区对能源项目的认同感对项目可持续性至关重要。然而,随着近年来我国城镇化水平加速提升,农村老龄化、空心化现象突出。乡村人才队伍建设已经成为推进乡村振兴和农业农村现代化的重要考量。同样地,有效破解“谁来组织、谁来参与”是未来农村能源合作社发展关键问题。农村能源合作机制创新,亟需能源人才队伍作为支撑,尤其是青年能源人才队伍。通过举办讲座、展示农村能源转型发展成功故事等方式,强化农村能源宣传教育,让公众更直观地感受到能源转型发展带来的经济、社会和环境效益,吸引更多农村青年和返乡创业群体参与到农村能源转型进程中来。利用各种机制和平台,加快培育乡村青年能源人才队伍。通过激励措施,例如探索设立“绿色社区”奖项,鼓励农村社区、企业和相关利益相关方的共同参与。结合政策扶持,孵育一批乡村青年能源创新典型模式和初创经营主体,有效推动乡村青年领导力建设,成为支撑我国农村能源转型发展和乡村振兴的中坚力量。面向未来,农村能源转型发展的新机遇将有力促进农村能源体系从集中式能源系统向参与式、分散式和绿色低碳模式的转变,并有望给出“经济、环境和安全”能源不可能三角的最优解。图表 42 面向参与式、分散化和绿色低碳的农村能源转型发展传统农村能源体系农村能源转型发展 少量生产者 依赖化石能源 集中交易 依赖国家平台 长距离 国家大量投资 从城市到农村 被动式 只付费 大量生产者 可再生能源 分散交易 跨越边界 短距离 优先本地自发自用 城乡双向流动 主动和参与式 成为产消者能源生产能源市场化交易能源传输能源分配能源消费rmi.org/58迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索结语可及、安全、低碳和可持续的能源体系关乎着国家和地区经济的平稳健康发展。加快能源转型发展,增进民生福祉,为国家和地区经济提供持久动力,已成为当前人类的共识。我国已成为世界上最大的能源生产国和消费国,近年来开展了声势浩大的能源转型。尤其是在清洁能源领域,在“3060”双碳目标的大背景下,清洁能源发展已成为我国经济增长的重要推动力,以太阳能电池、电动汽车和储能为代表的“新三样”成为绿色低碳经济的新引擎。在发展清洁能源的过程中,农村地区再一次成为国家战略中的重中之重。农村地区拥有丰富的可再生能源资源和巨大的发展潜力,其能源转型发展将成为我国能源体系乃至经济社会向绿色低碳成功转型的关键支撑。同时,农村地区可再生能源以及相关产业的发展与布局,将给农村地区带来新的经济活力和增长潜力,成为促进农村产业新质发展和实现农业现代化的重要元素和路径。在全球能源格局迅速演变的情况下,农村能源合作社作为一种新兴的合作模式和市场主体,已在全球范围内许多国家和地区拥有诸多实践,并展现出了重要的潜力和价值。国际经验表明,无论是扮演地方公用事业单位的角色还是承担起可再生能源开发与服务的责任,农村能源合作社已经成为许多国家推动农村地区能源转型发展的主力军。农村能源合作社能够有效整合本地资源,实现能源的自主生产和消费。这种模式不仅能够减少对外部能源供应的依赖,还能在保障能源供应的稳定性和安全性的同时,推动能源的本地化管理。同时,其注重参与式的社区能源模式也成为加速实现国家和地区能源公平转型的有效机制。农村能源合作社不仅在提升能源利用效率、促进可再生能源发展方面取得了显著成效,还在推动能源公平转型、地方经济发展、增强社区福祉、改善环境质量等方面发挥了积极作用。然而,国际经验也揭示了农村能源合作社在发展过程中面临的挑战,包括资金筹措、政策支持、技术保障等方面的问题都可能影响到合作社的顺利运营。成功的能源合作社通常依赖于政府的政策扶持、金融机构的投资支持以及技术专家的参与。随着全球对能源转型的认识不断提升,能源合作社必将迎来新的发展机遇,其前景依然广阔。农村能源合作社的国际经验给我国农村地区能源转型发展与可再生能源开发提供了一种新的思路,即通过能源供应的多元化、分散化以及一定程度的民主化,鼓励公众更加积极地参与国家和地区能源转型,有助于推进实现更可持续、更有韧性、更公平的能源未来。展望未来,以多元的农村能源体系,利益相关方、公众和市场等广泛参与的可再生能源开发、利用与服务的机制体制创新发展,将引领我国农村经济社会绿色发展。合作社作为农村集体经济组织的一个类型,以农村能源转型与发展为契机,具备催生农村集体经济新质生产力和推动农村社会经济发展的潜力。通过强化农村社区广泛参与,实现可再生能源发展就地就近整合消纳,帮助农村当地抓住能源转型红利并促进利益共享,推动农村能源新产业新业态发展。为实现这些机遇,应进一步加强国际交流与合作,在借鉴国际成功经验的同时,结合本国实际情况不断创新优化,制定适应性政策和措施,推动农村能源合作社的健康、可持续发展,支撑农村能源转型发展和乡村振兴重大战略,为建设更加绿色、可持续的未来贡献力量。rmi.org/59迈向共建共享的零碳能源未来全球农村能源合作社的经验与探索参考文献1国际能源署(IEA),Electricity 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2024年12月北京大学能源研究院气候变化与能源转型项目中国燃气发展目标与展望气候变化与能源转型项目北京大学能源研究院于 2021 年 3 月启动了气候变化与能源转型项目,旨在助力中国应对气候变化和推动能源转型,实现 2030 年前碳达峰和 2060 年前碳中和的目标。该项目通过科学研究,设立有雄心的目标,制定清晰的路线图和有效的行动计划,为政府决策提供建议和支持。该项目积极推动能源安全、高效、绿色和低碳发展,加速化石能源消费的减量化直至退出。该项目具体的研究领域涵盖宏观的能源与环境、经济和社会的协调综合发展;化石能源消费总量控制;能源开发利用技术创新;电力部门向可再生能源为主体的系统转型;推动电气化;高耗能部门的低碳绿色发展;可持续交通模式;区域、省、市碳中和模式的示范推广;散煤和塑料污染治理;碳中和与碳汇;碳市场;社会公正转型等。系列报告推动燃气发电发展 支持碳中和目标实现鄂尔多斯低碳转型及案例研究走向公正转型的未来:绿色转型对中国不同区域的影响湖南省风光储蓄融合发展的策略方案江苏省电力灵活性调节资源发展优先级级路径分析华东四省一市电力清洁转型与安全保供路径与方案研究促进西北地区产业转型升级和新能源就地消纳协同发展碳达峰碳中和下西北“西电东送”重塑研究青岛市微电网发展研究-基于典型示范项目的调查陕西省微电网发展研究-基于典型示范项目的调查绿证绿电市场与可再生能源电力消纳的协同研究中国散煤综合治理研究报告 2024双碳背景下湖南省电力系统灵活能力优化分析研究福建省双碳目标与行动路线图研究报告中国散煤综合治理研究报告 2023山东省中小燃煤电厂低碳高质量发展路径分析走向公正转型的未来:中国绿色转型对就业的影响“十四五”推动能源转型实现碳排放达峰中国散煤综合治理研究报告 2022中国散煤综合治理研究报告 2021中国石化行业碳达峰碳减排路径研究报告中国塑料行业绿色低碳发展研究报告中国可持续航空燃料发展研究报告湖南省电力行业碳达峰时间与路径研究中国典型五省煤电发展现状与转型优化潜力研究碳达峰与碳中和背景下山东电力行业低碳转型路径研究以新能源为主体的新型电力系统的内涵与展望中国煤电发展之路辨析系列沙龙报告汇编电力部门碳排放达峰路径与政策研究中国燃气发展目标与展望作者:陶文娣、郑平2024年12月目录 第一章 燃气发电的特点和零碳路径.1(一)燃气发电的特点.1(二)燃气发电的零碳路径.5 第二章 全球燃气发电的现状和展望.8(一)全球燃气发电现状.8(二)国外燃气发电政策.11(三)全球燃气发电展望.14 第三章 中国燃气发电的现状和展望.17(一)中国燃气发电现状.17(二)中国燃气发电的政策.18(三)双碳目标下的燃气发电展望.23 第四章 中国燃气发电的挑战和建议.29(一)燃气发电的主要障碍.29(二)支持中国燃气发电发展.31i摘要燃气发电是重要的发电形式,在电力系统减少污染物排放、实现碳中和,以及保障电力系统安全稳定方面发挥着重要作用;2023 年,全球燃气发电占比 22%,部分发达国家燃气发电占比超过 30%-40%,是电力系统重要的支撑电源和调节电源。燃气发电也是欧美日等发达国家和地区减少空气污染、降低碳排放,替代燃煤发电、保障电力系统安全稳定和低碳的重要途径。在实现碳中和过程中,燃气发电的环保、低碳、安全、灵活的特点,不仅是电力体系实现碳中和的重要组成,也将带动天然气产业的发展,对整个能源体系的碳中和目标实现有突出贡献。一方面燃气热电联产和分布式将为城市能源电力冷热供应提供清洁高效的选择,助力清洁空气和低碳目标;另一方面,燃气发电以其优越的调峰性能和安全可靠性,在以可再生能源为主体的新型电力系统建设中可以发挥其独特作用。中长期来看,中国需要大力支持燃气发电的持续发展和增长,为新型电力系统建设和实现碳中和2023 年中国燃气发电装机量 12562 万千瓦,发电量 3016 亿千瓦时;相较 2011 年,燃气发电装机年均增长 23.7%,发电量年均增长 14.8%;相较同期全国发电装机年均增长 14.7%,发电量年均增长 8.4%,显示出较快增速。但截止 2023 年底,燃气发电在全国发电装机中的占比仅 4.3%,发电量占比仅 3.2%。同时燃气发电主要集中在经济条件好、天然气供应较为充足的京津冀、长三角和珠三角等区域。提供支撑。然而目前中国燃气发电的发展仍受长期发展目标不清晰、缺乏统筹、天然气供应不足和价格过高、电价机制不完善等多方面因素制约,面临挑战。为支持中国燃气发电的发展和碳中和目标的实现,需立足国情并借鉴国际经验:明确燃气发电的定位和长期目标;加大环保低碳政策激励;保障天然气供应和降低用气价格、继续完善燃气发电的价格机制;因地制宜差别化促进不同区域燃气发电发展;中央和地方协同支持和促进燃气发电和可再生能源发电的结合、特别是绿氢储能和燃气发电的结合,在支持可再生能源基地建设的同时,保障能源安全。使得燃气发电作为重要的发电形式可以发挥其历史作用,为中国的能源安全和能源转型做出其贡献。1第一章 燃气发电的特点和零碳路径(一)燃气发电的特点燃气发电机组采用燃气(如天然气、生物气、氢气等)作为燃料,通过燃烧产生高温高压气体,进而驱动燃气轮机或内燃机工作,带动发电机发电。整个过程中,燃气发电机组实现了能量的高效转换,将燃气中的化学能转化为电能。20 世纪以来,燃气发电的技术不断进步,从最初的小型发电机到现在的大型发电站,发电能力和发电效率不断提高。燃机发电分为简单循环燃气发电和燃气-蒸汽联合循环发电。燃气蒸汽联合燃机发电是在简单循环的基础上,利用燃气轮机排气余热在余热锅炉中将水加热变成过热蒸汽,再将蒸汽引入汽轮机膨胀做功。按照燃烧温度可将燃机定义为 B 级、E 级、F 级、H 级。燃烧温度不同,发电机组出力也有所不同。目前“H”级燃气轮机是世界上初温最高、功率最高、效率最高的燃气轮机。燃气轮机可以用于发电、工业热电联供、分布式以及备用电源。在全球环境污染控制和应对气候变化的背景下,燃气发电以其环保、低碳、高效和灵活的优势,取得了迅速发展,其主要燃料为天然气,以下展开介绍一下燃气发电的几个特点。首先,更环保。燃气发电相比较煤电,更为清洁环保,主要表现在综合污染物排放水平,重金属排放和其他环境影响方面。燃煤电厂排放的大气污染物主要有氮氧化物、二氧化硫、烟尘等。天然气中基本不含硫,所以燃气电厂排放的大气污染物主要为氮氧化物,同时,天然气都有脱硫和除尘等工艺,所以一般燃机排烟中的硫化物和烟尘接近为零。而煤电即使使用除尘和脱硫工艺,依然有一定的残余,如二氧化硫依然有 40 毫克/度电以上。燃煤电厂经过超低排放改造,污染物排放水平得到显著降低,但燃气发电的综合污染物排放水平仍然明显优于实施超低排放改造的燃煤机组。以下以燃气发电H 级机组与 660MW 超超临界燃煤电厂为例进行比较,可见高效的燃气电厂多种污染物排放水平显著降低。2表 1-1:9HA 燃气联合循环和 660MW 超超临界煤电厂排放比较1&29HA 燃机电厂660MW 燃煤电厂NOx排放-脱硝前(gkWh)0.240.35NOx排放(加脱硝)(gkWh)0.070.18SOx排放(gkWh)0.02(实际近于零)0.12烟尘排放(gkWh)0.02(实际近于零)0.04CO2排放(gkWh)312.79745.53在氮氧化物排放方面,燃气电厂相比较燃煤电厂排放标准更高。从排放标准上来说:2016 年环境保护部下发的火电行业排污许可证申请与核发技术规范中,要求火电机组排污量按照机组装机容量和年利用小时数,采用排放绩效法测算。据测算,在装机容量和年利用小时数一致的情况下,燃煤电厂的氮氧化物允许排放量是燃气电厂 1.6 倍。表 1-2:火电机组氮氧化物排放绩效值3燃料地区适用条件锅炉机组类型绩效值(克千瓦时)750MW750MW煤重点地区全部全部0.350.4其他地区全部W型火焰锅炉、现有循环流化床锅炉0.70.8其他锅炉0.350.4天然气全部0.25从实际排放来看,燃煤电厂的超低排放改造大大降低了燃煤电厂包括氮氧化物在内的污染物排放水平。但超低排放燃煤电厂脱硝后的氮氧化物排放量仍是天然气电厂的三倍左右。如所述,由于煤炭的成分,煤电超低排放改造后的综合污染物排放水平仍然明显高于燃气发电。同时,煤电在实现超低排放改造中还会产生污水,重金属等二次污染,同时氨逃逸、SO3 产生量增加、脱氮废弃催化剂处理等也将对环境带来影响。其实,为实现更严格的氮氧化物排放,燃机也可以进行改造或加装脱硝装置,同样采用脱硝,气电的氮氧化物排放可比煤电减少 60%4。1 GE发电集团,9HA电厂价值手册9HA燃气电厂和660MW超超临界煤电厂比较分析2 余旭翔 武文杰,天然气联合循环电厂热电联产优越性,GE发电,2019-5-213 王世宏,“十四五”能源规划应提高燃气发电比重,中能网,2020-4-144 余旭翔 武文杰,天然气联合循环电厂热电联产优越性,GE发电,2019-5-213表 1-3:燃煤电厂与燃气电厂氮氧化物实际排放对比5电厂类型标准干烟气排放量(m3kWh)脱硝前氮氧化物排放浓度(mgm3)单位电量污染物当量(gkWh)脱硝后脱硝前脱硝前脱销后超低排放燃煤电厂3.18300330.9540.105燃气电厂E级5.9421120.1250.071F级5.7240130.2290.074H级5.3150130.2660.074表注:燃煤机组煤耗按 282g/kWh 计算;E 级燃气机组气耗按 0.190Nm3/kWh 计算;F 级燃气机组气耗按 0.183Nm3/kWh 计算;H 级燃气机组气耗按 0.170Nm3/kWh 计算。此外,燃煤电厂还有重金属排放。重金属污染主要来自煤的燃烧。燃煤烧的过程中,一些容易挥发的重金属如 Hg(汞)、Pb(铅)、As、Zn、Ni、Cd、Cu 等汽化后以气态的形式停留在烟气中。随着烟气流经炉膛,经过换热面,烟气温度逐渐下降。在此过程中,经过物理吸附、化学吸附和化学反应等作用,一部分重金属逐渐被飞灰颗粒吸附而留于飞灰中,未被吸附的部分随着烟气一起流动。另一些在高温燃烧时难以汽化的重金属元素,在燃烧过程中被飞灰和底渣所吸附,存留于飞灰和底渣中。因此煤中重金属在燃烧过程中以炉渣、飞灰、石膏、烟气等形式排放。在这一过程中灰渣中部分可溶的重金属微量元素可以转入水中,如果冲灰渣水外排至江河,则可能对环境水体造成污染并对生态系统和人类健康造成严重威胁。与美国、欧盟等发达国家和区域相较,我国燃煤电厂的痕量元素排放标准限值较为宽松,且限定物种较为单一(仅规定了烟气汞及其化合物排放限值)。此外,未从燃煤煤质,新建机组和现役机组以及规模大小等角度进行细化和区分,在污染管控方面还需要更进一步6。此外,煤炭存储和运输中可能产生粉尘污染。洗煤会产生废水污染。煤炭破碎,带来粉尘污染和噪声污染。燃烧下来的炉渣处置不当会带来固废污染其次,可靠性。燃气发电机具备更高的灵活性和响应速度,它们能够快速启动和停机,适应电网负荷的变化。这使得燃气发电在电力需求高峰时可以迅速介入,平衡电网负荷,保障电力供应的稳定性。它们可以根据电力的供需在一天中、一周或一个月的时间内以及季节性(无论何时需要)的变化来提供更多或更少的电力。当部署更多不可调度的风能和太阳能时,这种灵活性对于保持电网稳定性尤其重要。无论什么时间、什么天气状况,需要多少时间,燃气电厂都可以运行并根据需求提供可靠的电力。而风能和太阳能的可用性并不总是与需求一致。比如风场装机 100MW,但电网在需要时其由于风力较弱只能发 20MW,那么可靠容量系数只有 20%。下表介绍了不同的形式的可靠系数。燃气发电的可靠性是最高的。5 王世宏,“十四五”能源规划应提高燃气发电比重,中能网,2020-4-146 王树民等,燃煤电厂大气汞及其他很亮元素排放标准研究,中国环境科学2021,41(4):1949-19584表 1-4:不同发电类型的平均可靠容量系数7发电类型平均可靠容量系数气电84%煤电78%核能92%水电63%风能14%(陆上)27%(海上)太阳能20-40%第三,低碳。天然气主要成分是甲烷,也是含碳量最小,含氢量最大的烃。据世界核能协会报告,燃气发电在化石燃料发电的碳排放方面只有煤电的 50%不到,只有燃油发电的 68%。高效的 H 级联合循环燃气机组,其每度电的 CO2排放值低于 320g/kWh,远低于煤炭和石油的碳排放。表 1-5:不同燃料发电全生命周期碳排放水平8发电燃料碳排放强度中(gkWh)碳排放强度最低(gkWh)碳排放强度最高(gkWh)褐煤10547901372硬煤8887561310燃油733547935天然气499362891第四,快速调节能力。燃机具有启停方便、响应速度快的特点,调峰能力和跟踪负荷的性能更高。燃气-蒸汽联合循环机组从冷态启动开始 26min 后,燃机就可以并网,整个机组启动到满负荷只需 2 3h,同时联合循环机组停机时间也远比燃煤机组快,从 100%负荷到停机仅需 50 分钟。最高效的 9H 级燃机每分钟负荷变化率达到 65-88MW,处理调峰范围也极其大,可以满足持续性季节性调峰需求9。7 GE,加速燃气发电增长,迈向零碳未来,20218 不同机构对于煤电、燃气发电等全生命周期碳排放的估值综述,国际能源小数据,2017-12-25,http:/ 9 GE,加速可再生能源和燃气发电增长,及时有效应对气候变化,20205(二)燃气发电的零碳路径燃气发电的碳排放相比煤电减少一半,为实现碳中和目标,需要进一步减少二氧化碳的排放。当前正在运行或将要部署的燃气轮机可以采用以更低碳的燃料(比如氢气、生物质气等)或通过碳捕捉和碳利用技术(CCUS)实现脱碳并避免 CO2锁定。下图展示了燃气轮机实现低碳或零碳的技术路径,通过天然气掺烧氢气,燃气轮机将可以降低碳排放,并可以匹配碳捕获。但如果未来能够实现 100%使用氢气燃料,则将实现零碳排放。值得注意的是,以 50/50 的体积比混合氢气和天然气不会导致 CO2排放量减少50。实际上,由于氢气的密度较低和热值较低,相对于没有氢气与天然气混合的燃气轮机,氢气和天然气的体积比为 50/50 的混合物只能将 CO2排放量降低约 25。要使二氧化碳减少 50,则需要大约 75/25 的氢气/天然气混合物(体积比)。加速可再生能源和天然气发电增长,及时有效应对气候变化16不管是用CO2、SOx、NOx、颗粒物还是按汞来衡量,天然气联合循环发电厂都是排放最低的化石燃料发电厂。然而,展望未来,将需要进一步减少二氧化碳的排放,而且人们担心,部署新的天然气生产能力将在电厂的整个生命周期内“锁定”二氧化碳的排放。当前正在运行或将要部署的燃气轮机采用以氢气为燃料或通过碳捕捉技术实现脱碳并避免CO2锁定的途径。见图12。减少燃气轮机CO2排放的一种方法是将氢气与天然气混合。通过使用可再生能源对水进行电解,可产生无碳排放的“绿色”氢气。以这种方式产生的氢气可起到有效储能的作用,使得能源得以以氢气的形式被储存,以供未来在燃气轮机中的使用。燃气轮机已用高氢/低热值的气体上运行了数十年。目前,最先进的HA级燃气轮机能够燃烧天然气掺混高达50的氢气(按体积计),并且在2030年前有望实现100%氢气燃烧。应该注意的是,以50/50的体积比混合氢气和天然气不会导致CO2排放量减少50。实际上,由于氢气的密度较低和热值较低,相对于没有氢气与天然气混合的燃气轮机,氢气和天然气的体积比为50/50的混合物只能将CO2排放量降低约25。要使二氧化碳减少50,则需要大约75/25的氢气/天然气混合物(体积比)。31燃气轮机采用氢气为燃料的一种潜在好处(与天然气混合或100氢气含量),是可以通过新建或改造来实现的,只需对燃机和工厂辅机系统进行少量改造。因此,如今建造的燃气电厂并不意味着电厂整个生命周期的CO2排放量会一直维持在初始水平。未来的成本和技术上的突破可能使氢气具有竞争力,可用作零碳可调度燃料来补充可再生能源。一些国家正在采取政策和激励措施,以促进氢基础设施的发展并降低成本。与风能和太阳能光伏行业通过有针对性的政策和激励措施所经历的情况类似,这些技术有可能显著提高氢的可用性和可负担性。使用燃气轮机达到零碳净排放的另一种途径是通过使用液态或气态生物燃料。如今,燃气轮机能够燃烧多种碳中和燃料。图 1 2:燃气轮机脱碳机会燃气轮机实现低碳或近零碳的途径全球平均值全球平均值碳排放强度(g/kWh)45i0%未来可改造今日可行1,000HA联合循环,天然气掺混50%氢气HA级燃机,100%氢气HA联合循环HA联合循环,其中碳捕获为90%天然气煤炭燃 气 轮 机 实 现 低 碳 或 零 碳 排 放 的 途 径通过使用氢气作为燃料或采用碳捕捉,可以对现有和未来的燃气电厂进行脱碳,并避免CO2“锁定”碳捕获或使用氢作为燃料是目前可行的方法,可以对现有和未来的燃气电厂进行脱碳。图 1-1:燃气轮机实现低碳或近零碳的途径10通过使用可再生能源对水进行电解,可产生无碳排放的“绿色”氢气。以这种方式产生的氢气可起到有效储能的作用,使得能源得以以氢气的形式被储存,以供未来在燃气轮机中的使用。燃气轮机已有高氢/低热值的气体数十年以上的运行经验。目前,最先进的 H 级燃气轮机能够燃烧天然气掺混高达 50的氢气(按体积计),并且在 2030年前有望实现 100%氢气燃烧。下表展示了主要燃气轮机厂商在燃气轮机燃氢方面的示范和技术前景。燃气轮机采用氢气为燃料(与天然气混合或 100氢气含量),即可以用于新建机组;也可以改造已有机组来实现,只需对燃机和工厂辅机系统进行少量改造。因此,如今建造的燃气电厂并不意味着电厂整个生命周期的 CO2排放量会一直维持在初始水平。未来的成本和技术上的突破可能使氢气具有竞争力,可用作零碳可调度燃料来10 GE,加速可再生能源和燃气发电增长,及时有效应对气候变化,20206补充。一些国家正在采取政策和激励措施,以促进氢基础设施的发展并降低成本。与风能和太阳能光伏行业通过有针对性的政策和激励措施所经历的情况类似,这些技术有可能显著提高氢的可用性和可负担性。使用燃气轮机达到零碳净排放的其他途径还包括使用液态或气态生物燃料。如今,燃气轮机能够燃烧多种碳中和燃料。表 1-6:主要燃气轮机厂商燃氢能力和项目技术方燃氢能力和技术愿景项目西门子能源2030实现600MW 100%燃氢舟山绿色石化20%掺氢(E级燃机)国家电投湖北分公司荆门绿动能源有限公司30%掺氢燃烧改造(SGT-800燃机)通用电气能源(GE Vernova)H级燃机已具备50%燃氢能力,包括H级在内的全系列燃机到2030实现100%燃氢能力。全球已有超过100台采用低热值含氢燃料的机组在运行;美国Long Ridge能源站,世界第一个H级燃氢示范,目前15-20%燃氢,未来100%;广东惠州能源站项目10%燃氢商业运行(H级燃机)三菱重工已实现30%重型燃气轮机掺氢燃烧试验;同时进行直接燃烧氨的微型燃气轮机和小型燃气轮机试验。2030年实现100%纯氢燃烧荷兰北部格罗宁根州的Nuon Magnum发电厂1M701F燃气轮机100%燃氢改造。上海电气-海南大唐海口电厂9F在运燃机7%掺氢示范验证(2023)东方电气-F级50MW重 型 燃 气 轮 机(简 称G50),完成燃烧器掺烧30%氢气全尺寸全温全压试验验证另一种有效降低碳排放的方式是碳捕获和碳储存,即 CCUS。目前,胺工艺属于最成熟的 CCUS 技术,能够从废气流中去除多达 90的 CO2。试点项目已在运行中。影响进度的因素包括发电厂的前期投资几乎翻了一番,额外的空间要求以及发电效率降低了近 10 个百分点。额外的成本和降低的效率,导致 LCOE 增长了 30至 50。目前正在努力优化发电厂和 CCUS 的热需求,降低对效率的影响,并且碳价可能使 CCUS 在LCOE 增加的情况下,也是一项具成本效益的方案。同样,有针对性的 CCUS 政策和激励措施或 CO2排放价格可以促进技术创新,从而降低成本并减少广泛部署 CCUS 技术所需的催化剂。仅分离 CO2不足以实现深层脱碳目标。必须永久安全地对其进行使用或储存。关于燃气发电的零碳发展,另一个受到关注的问题是甲烷的泄露。这是因为甲烷作为温室气体的升温潜力是二氧化碳 25 倍。全球每年排放 5.7 亿吨甲烷,其中 40是自然产生的,而 60则是人为制造的。甲烷排放总量的 20来自化石燃料,其中煤炭为 25,石油为 34,天然气 41。每年与石油和天然气相关的甲烷排放总量接近78000 万吨,这均源于火炬气燃烧不完全以及石油和天然气的生产、加工和分销中发生的泄漏。每年与天然气相关的甲烷排放量 4700 万吨,但电力行业仅使用了全球天然气消耗量的 40。燃气发电行业的甲烷排放量为每年 1900 万吨,仅占全球甲烷排放总量的 3。国际能源署估计,通过部署可用的减排技术和实践方法,可以将石油和天然气行业的甲烷排放量减少近 75,同时无需增加净成本(即,回收的甲烷的价值大于减排技术的成本)11。11 GE,加速可再生能源和燃气发电增长,及时有效应对气候变化,20208第二章 全球燃气发电的现状和展望(一)全球燃气发电现状随着燃气发电技术的进步,燃气发电以其低碳环保、高效可靠和灵活的特点发展迅速,成为美国欧洲和发达国家减少空气污染和降低碳排放,替代煤电的重要电源,燃气发电以可靠性和灵活性也成为电力系统的重要基荷电源和调峰电源。美国、英国、韩国等发达国家,随着天然气的开采以及空气污染标准的提高,率先开始了燃气发电对于煤电的替代,从 1985 年以来,燃气发电比例逐步提高,2023 年美国燃气发电比例达到了42.41%,英国达到了 34.25%,韩国达到了 27.55%。从全球来看,全世界大部分国家和地区,燃气发电都占据重要位置。2023 年全球燃气发电占比 22.47%。多年来,中国的能源结构以煤为主,近年来为减少空气污染,在大城市燃气发电对煤电开始了替代取得了较快发展,但目前燃气发电占比相比较全球仍然偏低。图 2-1:1985-2023 全球燃气发电占比1212 数据来源:https:/ourworldindata.org/grapher/share-electricity-gas?tab=chart 9图 2-2:2023 年全球燃气发电占比13图 2-3:部分国家燃气发电占比14当前,应对气候变化已成为全球共识。电力行业碳排放占全球碳排放约 40%,煤改气和可再生能源的快速发展成为电力行业碳减排的主要途径。美国和欧盟的实践证明,燃气发电在碳减排方面的作用举足轻重。美国是一个有力例证,其电力行业曾严重依赖煤炭,但通过快速且大规模部署可再生能源和燃气发电,目前在脱碳方面成绩显著。2005 年至 2021 年间,美国电力行业碳强度从 0.61t/MWh 下降到 0.39t/MWh。假使电力行业碳强度保持 2005 年水平,2021 年将额外排放 9.05 亿吨 CO2(MMmt)。在这些避免的排放中,58%(5.26 亿吨)是由于从高碳化石能源发电(主要煤电)转向燃气发电,42%(3.79 亿吨)是由于零碳发电(可再生能源)的增长(图 2-4)。13 数据来源:https:/ourworldindata.org/grapher/share-electricity-gas?tab=chart14 数据来源:https:/ourworldindata.org/grapher/share-electricity-gas?tab=chart10图 2-4:美国 2005-2021 发电行业碳减排,燃气发电是主要贡献者15欧盟在 1990 年到 2018 年间,累计减排约 1400 兆吨二氧化碳当量。其中,电力行业减排了近 500 兆吨二氧化碳当量。其间,传统燃煤发电的发电量从总发电量的 40%减少到 20%;燃气发电量增长了 3 倍,从原先的少于 7%增长至总发电量的 18%;风电和光伏的发电量持续增长,从 1990 年的 0%,2010 年的 5%,增加到 2019 年的 17%。与此同时,煤电的发电量持续下降。以 2019 年为例,减少的煤电发电量,大致一半被可再生能源替代,另一半是燃气发电的贡献。图 2-5:欧盟不同发电形式装机规模1615EIA,U.S.Energy-Related Carbon Dioxide Emissions,2021,https:/www.eia.gov16 Climate Analytics,Decarbonization Pathways for the EU Power Sector,Nov.202011在英国,天然气在英国“去煤化”的进程中起到“能源必需品”的作用。在英国治理“烟雾事件”的过程中,天然气扮演了最主要的角色。这段时期,天然气消费所占比重从 3%增至 43%;煤炭消费占比从 80%降至 3%。从减少常规污染物和改善空气质量出发,增加天然气利用和减少煤炭消费是双管齐下的。天然气在非化石能源转型的过程中起到“强力调节器”的作用。在英国能源转型的过程中,随着非化石资源电力越来越多,燃气发电也有所增加,因为燃气发电能够及时补充可再生能源的不稳定性带来的能源供应缺口。英国燃气发电装机占比仅为 9%,明显低于可再生能源的 67%,但由于可再生能源发电效率偏低,目前发电量占比最大的仍是燃气发电,所占比重为 37%,较2000 年仅下跌 2 个百分点;可再生能源(风电、光伏发电、水电、生物质)发电所占比重为 31%。尤其是在极端天气情况下,燃气发电能够保障能源安全稳定供应17。美国、欧盟和英国等发达国家的经验表明:燃气发电是替代煤电,减少碳排放的主要方式之一。(二)国外燃气发电政策欧美日等国家,过去 20 多年燃气发电快速发展,得益于如下几个重要因素:1.环保和气候政策是燃气发电的重要推动力从英、美、日等西方发达国家燃气发电发展历程看,环保政策、气候政策和限煤政策是推动燃气发电快速发展的重要推动力。在很多地区,与传统煤电相比,燃气发电并不具备价格和成本优势,其正外部性效应很难通过价格机制予以补偿。严格的环保法案实际上明确了生态环境污染的成本,突显燃气发电的清洁化优势,为建立合理的能源比价关系提供法律依据。同时,也体现国家经济可持续发展的战略,将燃气发电政策与国家能源战略、经济发展战略紧密结合。日本燃气发电行业发展是日本政府环境保护发展目标的重要实现途径。以高效、环保为目标的能源发展战略是促进燃气发电行业发展的最重要依据和基础。从上世纪 60 年代开始,日本就制定了一系列与电力相关的环保法案,如电力工业法(1964)、大气污染防治法(1968 年)、大气污染环境标准(1973 年)等,明确规定了在发电过程中产生各类污染的处罚机制,确立了燃气发电的环境优势。美国国家环境保护署根据 1990 年清洁空气法修正案,先后推出了包括清洁空气市场计划、区域雾霾治理计划、汞和大气有毒物质排放标准等在内的多项环保政策,并逐步建立起成熟的污染防控体系,对发电行业的多个污染物排放逐一进行控制。虽然燃气发电的燃料成本始终高于煤电的燃料成本,但其在投资建造成本、运17 天然气在英国能源转型中的作用及启示,https:/www.china- 12营维护成本等方面的优势仍使燃气发电总成本低于煤炭,因此发展迅速。自奥巴马政府上台以来,其能源结构转型路径主要包括大规模开采非常规油气以及加强可再生能源技术研发,大大降低了燃气发电的成本;2015 年 8 月出台的“清洁电力计划”(CPP)首次推出了全国性的二氧化碳排放限制体系。上述政策,极大地抑制了美国燃煤电厂的发展,推动了燃气发电的快速发展(如图 2-6)。图 2-6:美国主要电源的净发电量(1949-2021)18而英国、美国欧洲等推出碳市场,并设立碳税,则更加增加了高碳排放的煤电的成本,使得燃气发电的环保优势得以货币化的体现,从而取得较快发展。2.多渠道天然气供应和气价竞争力是燃气发电的关键因素在燃气发电快速发展的国家中,美国和俄罗斯属于天然气丰富国家,天然气供应充足且价格较低。比如:美国燃气发电较快,主要得益于美国页岩气革命,天然气产量快速增长,成本不断下降,不仅使气电与煤电相比有环境方面的优势,还具有经济方面的优势。俄罗斯气电快速发展的重要原因也是其具有较低的天然气价格,使得气电将处于主导地位。在英国,早期北海气田提供了大量的天然气,随着天然气资源逐渐枯竭,英国积极寻求从欧洲美国和中东等地区进口天然气。但也有如日本,本土天然气资源匮乏,主要以进口液化天然气(LNG)为主,多年来一直积极寻求多元化的天然气供应。日本早期主要从马来西亚、卡塔尔和俄罗斯等亚洲和中东国家进口 LNG,随着美国页岩气产量的增加美国也成为日本天然气主要进口国,日本建有多个 LNG 接受码头。同时,积极发展地下天然气储气库,保障天然气稳定供应。德国 66%的天然气来自俄罗斯,为进一步保障天然气供应,上届政府积极促成更大天然气输送的“北溪二号”输气工程达成,但俄乌冲突之后,德国大幅减少了从俄罗斯的天然气进口,带来天然气供应巨大缺口,因此非常快速的建设 LNG 接收站,确保从美国等渠道的液化天然气的进口。在过去天然气供应受到巨大影响的 2 年,此前大规模的储气库成为天然气供应的重要保障。18EIA,U.S.Energy-Related Carbon Dioxide Emissions,2021,https:/www.eia.gov13无论是英美还是日本,燃气发电产业发展初期都面临前期投入大、技术不成熟、投资回报率低等问题。为了鼓励产业发展壮大,各国政府都积极出台政策予以支撑。例如,由于国内天然气供给不足,进口价格持续维持高位,日本燃气发电成本一直高于煤电和油电。为了突显燃气发电高效、清洁的特点,在产业发展初期,日本政府采取扩大进口量、产业扶持、优惠税收、政府直接或者间接融资等方式鼓励产业发展。3.建立市场机制,确保燃气发电的竞争力相比煤电,天然气成本较高,需要政策设计来确保燃气发电的竞争力。在日本:一方面,国家通过天然气用户自主选择供气商,实现了供气生产商之间的竞争,建立了有效的燃气发电批发市场,并限制了燃气发电商获得超额的垄断利润。同时通过体制改革,推进电力市场竞争性定价,还计划逐步放松对具有天然垄断性的输电网引入竞争机制以进一步降低成本,提高燃气发电的竞争力。欧洲电力市场交易价格以边际成本定价。比如德国电力交易所的短期电力交易价格,早晨和晚高峰时段价格较高。只要电价高于电厂的边际成本,燃气电厂运营商就可以在短期市场上获取收益,从而提升了对灵活性电源投资的动机。此外,燃气电厂还可以在电力备用市场获取收益。美国的电力市场化程度高直接提升了燃气发电竞价优势和促进燃气发电发展。1996年,美国联邦规制委员会发布了第 888 号法令,要求输电服务提供商要向所有电网使用者提供非歧视性的公开接入服务,同时也允许已有电力公司从电力用户身上回收其搁浅成本。受此积极影响,独立发电公司或私营电力企业开始把投资的目光聚焦到综合成本低、建设周期短的燃气机组。美国燃气发电机组装机容量在 2000-2005 年快速增长,其中 78%来自独立发电公司。与此同时,大多数美国电力市场要求新能源企业在日前市场做出发电承诺,如果发电量达不到发电承诺,新能源企业就必须在日前市场购买足够电量弥补发电不足。这就导致风电和太阳能发电的运营成本不再为零,而是一个由风电预测误差分布和传统机组发电成本决定的风险成本。因此,在大型风电、太阳能发电企业面临补贴终止和稳定供给责任两大政策夹击的背景下,市场中煤电或燃气发电作为稳定持续的电源仍然非常重要。4.积极支持天然气勘探开发和发电技术发展在天然气开发方面,以美国页岩气产业发展为例:美国联邦政府对页岩油气开发提供的财政支持主要集中在技术研发方面,如专门设立非常规油气资源研究基金以支持非常规油气勘探开发项目、政府持续投资支持非常规油气研发等,从而最终取得了页岩油气开采关键技术(水平钻井、水力压裂、随钻测井、地质导向钻井、微地震检测等)的突破以及在美国的率先应用。与此同时,一些州也通过可再生投资组合标准(RPS)来刺激国内外投资者加大对清洁能源的投资。例如,2004 年的美国能源法规定,10 年内政府每年投资 4500 万美元用于包括页岩气在内的非常规天然气研发。燃气轮机技术的发展和进步也是燃气发电得以快速发展的重要支撑。美欧日等政府在核心技术的开发,都曾提供一系列政策扶持。例如,如美国的 IHPTET 计划、ATS 计划、CAGT 计划,欧盟的 EC-ATS 计划、日本的月光计划等,这些计划在极大促进了本国航空动力等发展的同时,还促进了本国燃气轮机的发展。日本很早就建立了成熟的燃气发电核心技术开发体系。核心技术开发是以企业为主导的,政府为其提供税收融资等相关支持。目前,全球先进燃气轮机技术主要由上述国家引导发展。14(三)全球燃气发电展望碳中和情景下,燃气发电在发达地区、在全球仍将扮演重要角色。目前,全球已有超过 120 个国家和地区提出了碳中和目标,大部分计划在 2050 年实现,如欧盟、英国、加拿大、日本等国家和地区。这些区域燃气发电在作为基荷电源保障电力供给、热电联供方面发挥着重要作用。随着越来越多的可再生能源项目建成投产,全球仍需要新建部分燃气发电项目(特别是联合循环电厂)以满足电力系统在灵活性、辅助服务等方面不断增长的需求。如下图所示,从全球电力行业碳中和下电力行业的发展路径来看,煤电将逐渐淘汰,光伏和风电无疑还将继续快速增长。燃气发电一方面相比较煤电较为低碳作为煤电的替代,另一方面优越的灵活性将为大比例可再生能源发展提供支撑。因此未来 10 年燃气发电还将继续增加,随后保持较为稳定的份额,确保电力系统的安全可靠和稳定。另,近些年来,随着全球极端天气现象多发,对于安全可靠能够及时响应的燃气发电的需求也有所增加,比如美国,频繁的飓风和雷暴破坏了完善的电网,增加了对燃气发电机的需求。图 2-7:碳中和背景下全球电力行业发展路径19从几个重点区域来看,燃气发电对于电力行业减少碳排放仍将做出持续贡献。下图展示了几个重要区域未来燃气发电可以带来的碳减排潜力,可见不论是在美国、欧洲、中国或是世界其他区域,燃气发电对于碳减排的贡献都将十分突出。今日,在已经煤改气的美国和欧洲,燃气发电是美国和欧洲电力行业历史碳排放的主要来源。鉴于美国和欧洲正处于通过退役和停运显著减少燃煤发电所产生的碳排放的时期,图示可见燃气发19 DNV,Energy Transition Outlook 2024-A global and reginal forecast to 205015电减碳还有较大附加潜力。而中国和世界其他地区仍处于发电所产生的排放不断增加的时期,需要大幅度减少发电碳排放,燃气发电替代煤电将会带来十分可观的碳减排。加速可再生能源和天然气发电增长,及时有效应对气候变化9虽 然 煤 炭 行 业 的 确 是 走 在 下 坡路,但 尚 未 出 局随着国际社会未来走向脱碳化,理想的发电组合将取决于个别国家的可用燃料资源,在未来脱碳化的道路上所处的位置以及经常竞争的目标,即为不断增长的人口提供可靠、可负担、可持续的能源,以望改善生活水平。煤炭是当今世界上最大的发电燃料来源,占总发电量的37。16 尽管在美国和西欧发生广为人知的燃煤发电厂退役,但全球范围内燃煤发电厂的装机容量仍超过2000 GW,占全球总装机容量的近30,而只是美国和西欧就达到400 GW。自本世纪初以来,全球范围内1400 GW的新建燃煤电厂大部分都是2000-2010年间在中国建立的。近年来,燃煤电厂的新订单量大幅减少,部分原因是公用事业公司需要就公众对煤炭的负面认知以及对出口信贷代理机构、养老基金和私募股权等实体的可用融资来源的减少作出回应。尽管出现了一些燃煤发电设施关闭,近期订单量也出现减少,但全球燃煤发电厂的装机容量仍然很大,有望到2030年末投入运行的燃煤发电厂的容量仍将近 2000 GW。17数十年来,全球范围内燃煤发电所产生的CO2排放量一直在增加,但是因煤改气、可再生能源发电量增加、越来越多的燃煤发电厂停止运行和退役、政策性任务以及因新冠疫情对需求量的影响,全球燃煤发电所产生的CO2排放量可能已经达到峰值。自2010年以来,燃煤发电所产生的CO2排放量在美国和欧洲分别下降了46以上和31。见图6。这些趋势将继续下去,并且在国际能源署发布的既定政策情景中,到2030年,美国的燃煤发电产生的CO2排放量相较于2010年基准年的水平将减少77,欧洲的二氧化碳排放量将减少74。18 尽管这些地区总体排放有所增加,通过更多地运行已安装的天然气发电机组以及战略性部署新的天然气发电和可再生能源,有可能进一步降低燃煤发电的CO2的排放量。但是,自2010年以来,中国和世界其他地区(ROW)的燃煤发电所产生的CO2的排放量均有所增长。自2010年以来,中国的燃煤发图 6:美国和欧洲正处于通过退役和停运显著减少燃煤发电所产生的CO2排放量的时期,但仍有进一步减少的可能。中国和世界其他地区仍处于发电所产生的排放量不断增加的时期,需要扭转方向。出处:国际能源署发布的2020年世界能源展望中的既定政策情景美国欧洲中国世界其他地区电力行业的燃煤发电产生的CO2的排放轨迹-46%-9%-22%-31%-11%-32%0P00 19 2025 203020102019 2025 203020102019 2025 203020102019 2025 2030201044%-2%5%5%-4%1,858 Mt CO23,402 Mt CO22,551 Mt CO21,131 Mt CO2435 Mt 附加潜力292 Mt 附加潜力5,000 Mt附加潜力3,300 Mt附加潜力电所产生的CO2的排放量增长了约44,而世界其他地区则增长了27。有望到2029年,中国和世界其他地区的燃煤发电排放量将趋于平稳,这两者都有巨大的潜力进一步减少燃煤发电产生的CO2排放。根据国际能源署的统计数据,再往后十年,截止到2040年,燃煤发电有望将占全球发电量的22,并占电力行业产生的CO2排放量的68(8.5 Gt)。19由于达到这一水平的燃煤发电排放量与实现减轻全球变暖的目标不匹配,因此需要采取更有力的行动,其中包括在燃煤发电厂碳捕获、利用与封存(CCUS)的部署,提高现有天然气发电的利用率以及加大部署新型天然气发电和可再生能源。2040年的煤炭行业:占全球电力总量的22和电力行业产生的CO2的68出处:国际能源署发布的2020年世界能源展望图 2-8:燃煤发电的碳排放轨迹20另外,值得强调的是:在应对气候变化和全球能源转型背景下,燃气发电对于支持更高比例的可再生能源系统不可或缺。这是因为,燃气发电灵活且可调度并具有长时间调峰能力。燃气电厂可以快速上网,调整并降低出力水平,以根据需要平衡供需。它们可以根据电力的供需在一天中、一周或一个月的时间内以及季节性(无论何时需要)的变化来提供更多或更少的电力。当部署更多不可调度的风能和太阳能时,这种灵活性对于保持电网稳定性尤其重要。在全球范围内,用可变的可再生能源、蓄电池和可调度的燃气发电组合替代煤炭,比单独部署可再生能源更能实现更大程度的碳减排。如图 2-9 所示,由于风能和太阳能的可变性,以及这些技术的容量系数较低,用风能和太阳能直接替代煤炭将消除 25-45煤炭发电所产生的 CO2排放量。也就是说,在没有风能和太阳能的情况下,燃煤电厂仍将需要提供能量,从而排放二氧化碳。由于天然气燃烧所产生的 CO2浓度较低,因此仅用基本负荷燃气发电厂代替燃煤电厂就可以在 100的时间内减少约 50-60的 CO2排放。但是,用风能和太阳能再加上天然气的互补性混合发电部署代替燃煤发电厂,可在提供风能和太阳能的情况下实现零碳发电,联合循环电厂补充其他时间的用电需求。这样可以使整个系统的 CO2减少约 62-78。用风能、太阳能和 4 小时电池的补充混合发电部署代替燃煤电厂,再加上天然气、风能和太阳能可在 35至 50的时间内提供零碳能源,而联合循环燃气电厂补充其他时间的用电需求。这样可以最大程度地利用可再生能源,并带来整个系统 CO2的降低约68-80。20 GE,加速可再生能源和燃气发电增长,及时有效应对气候变化,202016加速可再生能源和天然气发电增长,及时有效应对气候变化12图 8:用可再生能源和天然气发电的组合替换带基荷燃煤机组是最快地减少碳排放的手段。请注意,以上分析未涉及初投资和所需土地。在全球范围内,用可变的可再生能源、蓄电池和可调度的天然气发电组合替代煤炭,比单独部署可再生能源更能实现更大程度的碳减排。在GE进行的、按图8概述的分析中,该示例以假设性基础负荷燃煤发电厂为例,考虑了电力供需的实时平衡。由于风能和太阳能的可变性,以及这些技术的容量系数较低,用风能和太阳能直接替代煤炭将消除25-45煤炭发电所产生的CO2排放量。也就是说,在没有风能和太阳能的情况下,燃煤电厂仍将需要提供能量,从而排放二氧化碳。由于天然气燃烧所产生的CO2浓度较低,因此仅用基本负荷天然气发电厂代替燃煤电厂就可以在100的时间内减少约50-60的CO2排放。但是,用风能和太阳能再加上天然气的互补性混合发电部署代替燃煤发电厂,可在提供风能和太阳能的情况下实现零碳发电,联合循环电厂补充其他时间的用电需求。这样可以使整个系统的CO2减少约62-78。用风能、太阳能和4小时电池的补充混合发电部署代替燃煤电厂,再加上天然气、风能和太阳能可在35至50的时间内提供零碳能源,而联合循环燃气电厂补充其他时间的用电需求。这样可以最大程度地利用可再生能源,并带来整个系统CO2的降低约68-80。222545P60b78h80%CO2减排潜力减少100的碳2545的时间 根据平均容量因素,必须在没有风和太阳的情况下使用煤炭进行发电运营减少50-60的碳100的时间天然气运行基本载荷,关停燃煤发电厂可再生能源减少100的碳.25-45的时间.其余时间,天然气发电减少了50-60的碳排放可再生能源和4小时蓄电池可减少100的碳排放.3550的时间.其余时间,天然气发电减少了50-60的碳煤炭混合循环用气蓄电池风能 太阳能光伏利用可再生能源和天然气发电减少燃煤发电排放量图 2-9:可再生能源和燃气发电组合减少碳排放21可再生能源发电占比较高可能会导致电网系统不稳定,所以需要电网运营商综合利用储能、燃气发电、需求侧管理、电网基础设施投资和其他策略来缓解这种可变性。燃气发电仍是最具成本效益的备用方案。近年来,储能技术发展迅速,锂蓄电池的初投资已大幅下降,并且这种成本降低的趋势有望继续。然而,从成本的角度在蓄电池技术取得重大突破之前,对于可再生能源的大规模连日短缺,燃气发电仍然是最具成本效益的备用方案。21 GE,加速可再生能源和燃气发电增长,及时有效应对气候变化,202017第三章 中国燃气发电的现状和展望(一)中国燃气发电现状中国燃气发电始于上世纪 90 年代,随着改革开放后经济快速发展,广东浙江等地出现了严重缺电的情况,当时上了一批燃机电厂,以轻油和重油为主要燃料。进入 21 世纪,随着西气东输和天然气供应的加,改为天然气为燃料。近年来,随着大气污染防治工作开展,在经济发达地区具有承受能力和有天然气供应的大城市,燃气发电逐渐替代了部分煤电,在保障电力供应安全的前提下也改善了空气质量,降低了碳排放。图 3-1:2011-2023 年中国燃气发电装机容量和发电量18图 3-2 展示了 2011 年以来燃气发电装机和发电量的增长变化。2023 燃气发电装机量 12562 万千瓦,发电量 3016 亿万千瓦时;相较 2011 年燃气发电装机容量 3265 万千瓦,发电量 1088 万千瓦时,燃气发电装机年均增长 23.7%,发电量年均增长 14.8%;同期全国发电装机年均增长 14.7%,发电量年均增长 8.4%。这个时期燃气发电相对增长速度较快。但是同时,燃气发电在全国发电装机中的占比仅从 3.1%增长到 4.3%,发电量从 2.3%增长到 3.2%,仅有微弱增长,2023 年全球燃气发电量占比为 23%。从燃气发电的发展区域来看,受经济发展水平的限制,我国燃气发电机组发展还很不均衡,主要集中在长三角、珠三角和京津地区。广东、江苏、浙江、北京、上海是我国燃气电厂最为密集的地区,装机容量全国占比近 80%。截至 2023 年年末,根据燃气轮机发电专委会对全国大部分地区的统计(未包括吉林、陕西),其中装机规模排名前三的省份分别为广东(39.4GW)、江苏(21.6GW)和浙江(11.5GW)22。气电装机规模排在前五的省市装机总规模约占到全国的 80%。气电发展的驱动因素由气源驱动转变为宏观电力供需、环保政策、价格政策、其他电源发展等多因素共同影响。图 3-2:截止 2023 年末各省市气电装机规模(单位:MW)23(二)中国燃气发电的政策(1)中国燃气发电的政策环境气电较煤电具有显著的低碳、灵活、环保等多元优势,但气电的发展受到整体的能22 我国气电行业目前盈利性如何?郭丽丽的研究札记,https:/ 23 我国气电行业目前盈利性如何?郭丽丽的研究札记,https:/ 19源政策、天然气供应、天然气价格、电价政策多重影响。从上世纪 90 年代至今,中国燃气发电发展经过了不同的阶段和各种尝试:第一阶段(-2003)区域发展阶段。上世纪 90 年代到新世纪初,沿海地区缺电严重,广东、浙江等上了一批燃气电厂,为当地保障电力供应发挥了积极的作用,这个阶段以 9E 和 6B 燃机为主。这一阶段燃气发电发展缓慢,预计 2004 年以前全国燃气发电装机不足 300 万千瓦。第二阶段(2003-2017)全国快速发展阶段。随着西气东输工程的启动,燃气发电的战略地位凸显,国家开始从战略高度重视燃机发展,希望通过打捆招标,以市场换技术(主要是 F 级技术)的方式支持燃气发电发展。2001 年至 2007 年六年间,中国以三次“打捆招标、市场换技术”方式引进通用电气(GE)、西门子、三菱公司的 F/E级重型燃气轮机 50 余套,由哈汽-GE、东汽-三菱、上汽-西门子、南汽-GE 四个联合体实现国产化制造。这个阶段燃气发电发展较快,经济发达地区建成了一批燃气发电项目,部分区域通过天然气供应的长期协议等支持燃气发电项目,取得了较好的经济和环境效益。到 2014 年底,全国气电装机约 5700 万千瓦,占全国总装机容量的 4.2%。在天然气分布式发展方面,2011 年 10 月,国家发展改革委、财政部、住房城乡建设部、国家能源局联合发布关于发展天然气分布式能源的指导意见,明确了天然气分布式能源的发展目标和具体的政策措施。在政策引领下,全国开始大范围推广建设示范项目,出现了快速增长的态势,项目出现多元化细分市场,如数据中心、大型公建等。但由于缺乏财政补贴和电力并网等政策支持,行业发展受到限制。同期,天然气价格从 2010 年起就进入快速上涨通道,2014 年出现大幅上涨,不仅新建项目陷入停滞状态,已有项目也多停运,市场发展遭受打击。2015 年 11 月,国家发改委下文将全国范围内天然气门站价格下调 0.7 元。这一举动对燃气发电的支持效果非常明显,很多分布式能源项目的经济性一下子体现出来了。极大的促进了社会的投资热情,项目数量也显著增多头。同时,国家在电力发展“十三五”规划提出“有序发展燃气发电,大力推进分布式气电建设”,并为气电设定了 2020 年 1.1 亿千瓦的装机目标。天然气政策方面,2017 年加快推进天然气利用的意见提出要实施燃气发电工程,鼓励发展天然气调峰电站,有序发展天然气热电联产。从扩大清洁能源利用的角度,政策层面整体鼓励气电产业发展。但这一势头在 2017 年底被突如其来的“气荒”所遏制:2017 年入冬以来,受“煤改气”需求增加等因素影响,天然气价格出现紧缺和大幅上涨,很多项目不得不停滞。第三阶段,2017年-2020年,有序发展阶段。受到天然气供应短缺和价格上涨影响,燃气发电的经济性受到很大影响,燃气发电的发展明显放缓。到 2020 年底,全国燃气发电装机容量 9802 万千瓦(未实现 1.1 亿千瓦的预计目标),占发电装机比例4.5%。除部分地区供热机组外,多以调峰调频为主,约占燃气发电机组总容量的 70%。2020 年,全国燃气发电机组发电量为 2485 亿千瓦时,占全国发电量的 3.3%。燃气发电利用小时较低。燃气发电企业经营成本居高不下。第四阶段,2021年-至今,因地制宜发展阶段。进入“十四五”,可再生能源的快速增长和灵活性电源不足的矛盾愈发突出,燃气发电的在调峰方面的角色和作用更为突出。2021,国务院2030 年前碳达峰行动方案,“大力推动天然气与多种能源融20合发展,因地制宜建设天然气调峰电站。”2022 年,国家发改委出台关于完善能源绿色低碳转型体制机制和政策措施的意见,从构建新型电力系统、促进灵活电源建设的角度提出,要“因地制宜建设既满足电力运行调峰需要,又对天然气消费季节差具有调节作用的天然气双调峰电站”。2024 年 6 月,国家发展改革委发布最新的天然气利用管理办法,在“优先类”用气项目中新增气源落实、具有经济可持续性的天然气调峰电站,将煤炭基地基荷燃气发电项目从“禁止类”调整至“限制类”,解除了这些地区对于燃气发电的绝对限制,为不同地区因地制宜发展燃气发电提供了政策支撑。“十四五”规划燃气发电装机目标为 5000 万千瓦,虽然 2022 年俄乌冲突爆发后引发天然气价格大涨,但中国的燃气发电仍然取得了快速发展,“十四五”规划目标有望实现。目前,我国正处于新能源替代传统能源的转型关键过渡期,新能源发展正在加快“立”的过程,我国新能源发电将保持年增 2 亿千瓦甚至更高的发展规模,这种情况下必须增强能源电力系统的顶峰能力和灵活调节能力。但就目前而言,我国抽水蓄能在全部电力装机中的比重仅为 1.7%,电化学等新型储能技术还处于起步阶段,氢能等新型储能调峰技术实现商业化运行仍需时日,传统火电仍是弥补电力系统“储”“调”短板的关键支撑。尽管煤电机组实施灵活性改造可提升一定的调节能力,最小技术出力从 50%的设计值降低至 30%左右,但是调峰范围、爬坡和启停速度均不及燃气发电,且深度调峰对煤电机组运行的安全性、环保性、经济性也会产生负面影响。燃气发电在多种应用场景下均能发挥重要的电力顶峰和调峰作用,是近中期我国加强电力系统灵活调节能力建设的关键技术选择。(2)中国燃气发电的天然气供应、气价和电价政策天然气供应对于燃气发电发展至关重要。在燃气发电占比较高的国家,燃气发电用气都是天然气消费的主要构成。在中国,随着燃气发电的发展,燃气发电用气量占天然气消费量的比例也较为可观:2023 年,燃气发电的用气量占 17%,工业燃料用气占42%,城市燃气用气占 33%是天然气消费的主体。相比较发达国家燃气发电用气占比1/3 左右,中国燃气发电用气量目标占比不算高。天然气消费主要用在工业燃料和城市燃气,尤其是秋冬季节北方地区采暖高峰,在天然气紧缺的情况下需要首先保障城市燃气和居民用气。燃气发电用户的用气则会受到供应和价格的双重影响。2024 年 6 月,国家发展改革委发布最新的天然气利用管理办法,在“优先类”用气项目中新增气源落实、具有经济可持续性的天然气调峰电站,将煤炭基地基荷燃气发电项目从“禁止类”调整至“限制类”,解除了这些地区对于燃气发电的绝对限制,为不同地区因地制宜发展燃气发电提供了政策支撑。燃气发电的经济性同时也受到上网电价的影响。上网电价主要由省级价格管理部门制定。2014 年 12 月,国家发改委出台关于规范燃气发电上网电价管理有关问题的通知,提出“气电应实行气、电价格联动机制”。目前,我国气电电价政策,一部制电价和两部制电价并行。其中,浙江、江苏(重型燃机)、上海(重型燃机)、山东、四川等省市执行两部制电价,北京、天津、湖北、上海(分布式)、江苏(分布式)执行单一制电价。212023 年 11 月 8 日,国家发改委、国家能源局印发了国家发展改革委国家能源局关于建立煤电容量电价机制的通知,以支持煤电充分发挥支撑调节作用,更好保障电力安全稳定供应,促进新能源加快发展和能源绿色低碳转型。煤电容量电价按照回收煤电机组一定比例固定成本的方式确定。其中,用于计算容量电价的煤电机组固定成本实行全国统一标准,为每年每千瓦 330 元;通过容量电价回收的固定成本比例,综合考虑各地电力系统需要、煤电功能转型情况等因素确定,2024 2025 年多数地方为 30%左右,部分煤电功能转型较快的地方适当高一些,为50%左右(各省级电网煤电容量电价水平具体见附件)。2026 年起,将各地通过容量电价回收固定成本的比例提升至不低于 50%。事实上,燃气发电机组一直扮演者调峰的重要角色。自上述意见发布以来,也有不少省份参考煤电机组的调峰电价政策,研究燃气发电的电价政策。比如经过十来年的踌躇,河北省发改委于 2024 年底刚印发关于完善天然气发电上网电价政策的通知,提出对天然气调峰、热电联产的天然气发电机组实施“两部制”电价制度,以支持燃气发电的发展。“两部制气电联动”电价机制,一方面,容量电价覆盖一定的固定成本,有利于明确天然气发电在电力系统中的功能定位,促进行业健康、长远发展;另一方面,根据上游天然气价格变化情况,建立可上可下的电量电价联动调整机制,提高或降低天然气发电上网电价水平,按发电项目统一计算全年采购天然气平均到厂价格联动调整上网电价水平,可激发天然气发电企业不断优化天然气采购成本,引导天然气发电上网电价逐步降低。目前上海、江苏、广东省气电大省采用的办法是,根据燃气电厂的出力情况和天然气价格,定期核算天然气发电成本,并在保持燃气电厂盈利的情况下定期调整燃气发电价格,比如江苏省发改委在 2024 年 9 月发文对 2024 年 1-8 月江苏省燃气发电的上网电价进行了上调,在过去的 8 个月对不同规模的机组三种电价24。另外,气电参与辅助服务的优势也较明显。与燃煤发电相比,气电具有负荷调节范围宽、响应快速、变负荷能力强的特点,相比抽水蓄能又没有选址限制,是电网调峰的 优选。国内各大电力市场改革试点中,已经在尝试建立市场化的辅助服务机制,但目前尚未建立全面有效的电力辅助服务价格机制,气电在调峰方面的价值未能充分体现近年来,中国燃机分布最密集的东部沿海地区气电价格政策呈现两个趋势。一是逐步有更多燃气发电量进入区域电力市场,由市场决定电价;二是对于尚未进入市场的气电,电价与气价联动性不断增强。例如,浙江省 2021 年最新的气电价格政策中,存量机组的电价按气电联动方式制定,新建 9H 机组全电量参与电力市场,执行市场交易电价。山东省新出的气电电两部制电价中,电量电价非固定电价,而是由发电企业与电力用户、售电公司通过市场化交易方式自主确定。日前、实时市场电能量申报价格下限为每千瓦时-0.08 元(含税,下同),上限为每千瓦时 1.3 元。电能量申报价格上下限根据电力 现货市场运行情况适时调整。总体来看,地方政府财政支持政策对气电产业的发展起到了重要的推动作用,体现了对清洁、低碳、灵活电源的支持。但受天然气成本居高不下的影响,燃气发电的总体成本较高,而其相较煤电更突出的环保和低碳价值,更快更强的调峰能力,尚未得到市24 苏发改价格发 2024 1072号,省发展改革委关于明确2024年1-8月天然气发电上网电价有关事项的通知,https:/ 3-1:部分重点省燃气发电电价政策城市区域类别元月千瓦容量电价5000小时元月千瓦元方上海调峰37.010.60412.9上海市发改委,关于我市开展气电价格联动调整有关事项的通知,2024-10-28天然气调峰9E系列机组,全年发电利用小时300小时以内的电量电价,在上述电价基础上每千瓦时增加0.15元;全年发电利用小时300(不含)-500(含)小时以内的电量电价,在上述电价基础上每千瓦时增加0.1元;全年发电利用小时500小时(不含)以上的部分不再加价。热电联产36.50.62830.54790.4155分布式机组0.9676江苏调峰280.49苏价工2018162号省发展改革委关于核定中海油阜宁燃机热电联产项目上网电价的批复苏发改价格发2022176号热电联产40万级280.44920万级320.48410万级420.469分布式0.772苏发改价格发2023998号省发展改革委关于核定张家港南沙工业园天然气分布式能源站项目上网电价的批复浙江9E机组25.2天然气到厂价 4.5(电源增值税 气源增值税)气、电价格联动浙发改价格2021357号新建9H机组全电量参与电力市场,执行市场交易电价。6B机组32.99F机组25.2天然气到厂价(含管输费,下同)4.9(电源增值税 气源增值税)6F机组47.6分布式机组0.6523(三)双碳目标下的燃气发电展望(1)燃气发电是新型电力系统重要组成2020 年,中国提出了在 2030 年前碳达峰、2060 年前碳中和的目标。电力系统碳排放量约占我国碳排放总量的 43,对于中国双碳目标的实现至关重要。据能源互联网估计,到 2050 年,电力行业清洁能源装机将达到 89%以上。为此,要求电力行业深刻变革。“构建以新能源为主体的新型电力系统”是 2021 年 3 月,习近平在中央财经委员会第九次会议上提出的要求。新型电力系统是以确保能源电力安全为基本前提,以满足经济社会高质量发展的电力需求为首要目标,以高比例新能源供给消纳体系建设为主线任务,以源网荷储多向协同、灵活互动为坚强支撑,以坚强、智能、柔性电网为枢纽平台,以技术创新和体制机制创新为基础保障的新时代电力系统,是新型能源体系的重要组成和实现“双碳”目标的关键载体。新型电力系统具备安全高效、清洁低碳、柔性灵活、智慧融合四大重要特征,其中安全高效是基本前提,清洁低碳是核心目标,柔性灵活是重要支撑,智慧融合是基础保障,共同构建了新型电力系统的“四位一体”框架体系。图 3-3:新型电力系统四大基本特征由上可见,安全高效、清洁低碳、灵活和智慧融合等都是新型电力系统最基本的特征。在安全高效、清洁低碳和灵活方面,燃气发电具有很大优势。燃气发电是实现电力系统清洁低碳目标的重要手段。一方面,燃气发电具有安全高效和环保的巨大优势。另一方面,随着电力系统可再生能源的增加,更充裕的灵活性电源对于保障电力系统的安全性、可靠性十分紧迫,对比美国 49%、西班牙 34%和德国 18%,中国灵活性调节电源装机占比仅 6%,并不足以匹配当下新能源发展水平。24国内的灵活性电源包括:一是煤电的灵活性改造,二是调峰气电,三是抽水畜能,四是电源侧储能等。目前储能技术尚不成熟,抽水蓄能受制于资源条件。在役燃煤机组灵活性改造和气电需要承担调峰的主要责任。图 3-4:各种电源调峰能力和成本25虽然燃煤机组的灵活性已有较大提升,但相比较而言,燃煤机组灵活性改造的调峰能力、性能远不及燃气机组,而且深度调峰会大大降低机组运行安全性、环保性和经济性(例如效率降低、污染物和碳排放增加)。燃气机组调峰能力强、调峰速度快、更清洁低碳,是理想的灵活性电源26。所有资源统筹考虑,燃气发电的特殊优势在于:第一是调峰能力非常强,启停快:煤电超临界机组的负荷变化速率为额定功率的 1.5%左右。由于负荷受到锅炉和汽轮机以及其它辅机的综合影响,比如缸体热应力,实际 60 万等级煤电负荷调节速率约 20MW/分钟左右。而燃气轮机由于是靠直接调节燃料来调节负荷,缸体适应热应力的变化,有着快速的升降负荷能力,9HA.01 升降负荷率为 65MW/分钟,为同等煤电的 3 倍以上。第二,当前气候变化极端天气现象突发和多发的情景下,从国外经验应对经验来看,燃气发电对于日调节以上的调峰、季节性的调峰显示出非常快速和安全稳定的特性。第三,清洁低碳。全球碳中和目标下电力系统零碳发展是确定的方向。燃气发电调峰可以大大降低碳排放,燃气轮机未来可以通过燃烧低碳气体比如生物质气或氢气,实现调峰安全稳定和清洁低碳的多重目标。25 单彤文,燃气发电在中国能源转型期的定位与发展路径建议,中国海上油气,2021-5-626 刘志坦,我国燃气发电发展现状及趋势,CGP30气电产业30人论坛,2019-12-1225表 3-2:燃气发电的负荷调节速度和成本27 9HA.019HA.02燃机电厂9F.05燃机电厂储能电池燃机电厂负荷变化率(MW分钟)658824NA满足排放的燃机最小负荷(%)353550NA出力调整范围(MW)217-660ISO273-826ISO212-314ISO(目前容量最大Vistra Energy美国),300MW1200MWH100%负荷效率(%)63.46460.7 NA调峰时长持续持续持续满容量4小时,典型10小时以内LCOE CNYkWh0.590.580.610.9国内目前发展的燃气发电机组以调峰为主。这里需要指出,虽然燃气机组可以直接用于调峰,但从国内外的经验来看,纯凝机组调峰运行小时非常少,为确保机组的经济性,需要较高的调峰电价以支持。事实上,燃气热电如果进行必要的适用性设计是最好的调峰电源。随着电力市场化和天然气管网独立的改革进程,燃气热电机组可以具有电力、热力和天然气的调峰响应能力。中国的燃气蒸汽联合循环热电联产机组几乎都没有采用补燃锅炉,而在美欧是一个比较普遍的技术。采用这个技术的目的就是要解决燃机对电力系统的调节,锅炉对热力系统的调节,同时还可以应对燃气系统的调节响应。发展纯调峰电厂无论能效、还是经济性,以及对电网的响应速度都不如热电联产机组兼顾调峰能力更有效。举例来说,如果是纯调峰电厂每天需要启停,一台 GE 9FA 燃气蒸汽联合循环机组从冷态到满负荷需要 1 个小时,而启动过程的能耗非常大,而热态机组从50%的负荷到满负荷仅需不到 10 分钟。燃机频繁启停,还将损失机组寿命和增加维护修理成本。热电机组因为供热始终处于热态,如果兼顾调峰增加的能耗比调峰机组要少得多,所增能耗全部可以被余热锅炉和热力系统利用。如果采用补燃锅炉技术可以在供热量不变,甚至供热调节的状态下,为电网提供相当于机组容量 50-70%实时无级调峰容量,响应速度更快,调节灵活性更大,更适合匹配可再生能源负荷变化。而在余热锅炉内补燃,因为燃烧的基础温度从环境温度提高到 500-600,燃烧效率大幅度提升,充分利用燃料的潜热,如果按照低燃料热值换算效率可达 105%,与常规燃气锅炉比较是一种非常好的节能手段。对余热锅炉补燃可用天然气,也可用其他燃料,比如甲醇、乙醇、二甲醚等,以降低燃料成本和天然气需求,在冬季天然气供应紧张时用替代燃料,帮助天然气管网调峰28。27 GE,加速燃气发电增长 迈向零碳未来,202128韩晓平,平心而论-也谈“燃气发电的对错之争”,https:/ 26(2)燃气发电的主要应用场景燃气发电在未来双碳目标下的应用场景包括:(1)在具备天然气源的环保要求较高城市负荷中心作为支撑电源;(2)是作为灵活性电源,支撑构建以新能源为主体的新型电力系统,比如作为配套可再生能源基地的灵活性电源;(3)在工业园区或楼宇建筑工厂等,以天然气分布式冷热电三联供为工业园区和自备电厂等提供冷热电能源,替代锅炉和小煤电。大型燃气发电设施还可以配合天然气储气库,进行天然气供应和市场的调节。从发达地区发展燃气发电的经历和经验来看,燃气发电是由从煤电转向环保低碳能源的重要途径和选择,一方面,燃气发电以其环保和低碳的特点,通过替代煤电减少电力系统的污染排放和碳排放,减少大气污染和碳排放;另一方面,燃气发电以其可靠性和灵活性支持更高比例可再生能源组成的电力系统的稳定和安全运行。中国深入开展大气污染治理以来,燃气发电依托其绿色环保的优势,以对高污染燃料的“清洁替代”为主线,形成了规模化提升的利用趋势。在人口聚集的大城市和周边,燃气发电仍然是持续减少空气污染排放和保障城市能源电力供应的重要方式。同时,在“双碳”目标下,燃气发电需要进一步发挥其低碳、灵活等多元优势,利用方向由“清洁替代”扩展至“减污降碳协同替代、支撑新能源规模发展”,有效支撑中国能源转型。特别是中国要构建新型电力系统,高比例可再生能源并网及负荷尖峰常态化下需要大幅提升系统灵活调节能力,“十四五”现代能源体系规划明确提出了到 2025 年灵活调节电源占比达到 24%左右的目标。目前中国抽水蓄能、气电这两种灵活性电源占总装机的比重仅为 6%,远低于国际水平。上文介绍了燃气发电的特性,将成为电力系统重要的组成和支持新能源发展的重要伙伴。过去燃气发电的发展基本是在电力需求比较旺盛,以及经济发展水平的较高的地区新建燃气发电的机组,因为中国的天然气价格较高,经济发达的地区才有更大的承受能力。因此,此前燃气发电的装机主要布局在经济较为发达、天然气供应充足、环保低碳方面要求较高的长三角、珠三角和京津冀等区域。“十四五”以来,随着双碳目标的提出,更高比例的可再生能源发展,以及 2021 年全国性缺电、2022 年四川省缺电的爆发,借助四川重庆地区页岩气资源的发展,目前西南地区四川、重庆的燃气发电发展快速布局。同时,鉴于北方区可再生能源装机的增加和新能源基地的发展,在东北、西北等具备天然气资源条件的区域(东北地区有俄罗斯气体,西北地区有西亚过境的天然气),可以布局以调峰为主的燃气发电机组作为灵活性电源支持可再生能源开发运营和送出。目前各大电力集团,以及中石油集团正在西北、东北可再生能源丰富和大发展的大基地,积极研究布局燃气发电调峰电站。在天然气和风光资源富集区配套建设一批燃气调峰电站,保证足够容量且灵活启停的电厂来调节电网负荷峰谷,对电网提供调频服务。通过建立协同配合的气风互补或气光互补发电形态、风光氢气耦合发电的新形式,可以提升新能源和可再生能源发电总出力水平和电网运行可靠性以及电源外送能力,实现气电与新能源融合发展。同时,在山东、河南、河北等工业和人口大省,随着天然气供气供应的改进,这些区域人口密集的重点城市,也有望可以建设部分大型燃气发电项目;同时,在具有条件的城市工业园区以及大中城市大型商业区,可以布局天然气分布式,实现气、电、冷、热一体化。各省“十四五”规划燃气发电发展计划已经逐步呈现上述态势(如表 3-3)。27表 3-3:“十四五”时期部分重点省燃气发电新增装机规划省“十四五”新增规划(万千万)广东3600江苏400浙江700上海160山东800四川600重庆500吉林413海南400青海300河北200福建200小计8273数据来源:根据各省“十四五”能源电力规划等数据整理(3)碳中和情景下中国燃气发电展望“十四五”期间,尽管受俄乌战争影响,全球天然气价格大幅度上升,燃气发电装机容量仍保持上升。特别是在经济发达电力短缺的珠三角、川渝,燃气发电装机都有较大增长,相关增长体现了在保证电力需求和安全稳定的同时实现低碳的路径选择。事实上,在经济发达的重点省市,燃气发电占比已与全球发到地区水平接近。例如广东:截止 2023 年底,广东统调装机容量约 1.93 亿千瓦。其中,燃煤 7241 万,占比 37.6%;燃气 3955 万,占比 20.5%。另北京市的火电装机也主要为燃气发电机组。预计到 2025 年,全国新增燃气发电装机容量将超过 5000 万千瓦,突破 1.5 亿千瓦,占总装机容量的 6%左右。面向碳中和,经济发达具有天然气供应条件的发达地区和城市,煤改气仍具潜力;随着可再生能源比例的增加,大规模可再生能源基地建设,燃气轮机调峰的需求也更加迫切。专家预测,到 2030 年全国气电装将在 2-4 亿千瓦之间。到 2050-2060 碳达峰、碳中和,中国还将保持有约 2-3 亿千瓦的气电装机,支持电力系统运行。28表 3-4:不同机构关于中国燃气发电的预测机构来源时间情景中国气电装机容量(亿千瓦)2025年2030年2035年2050年2060年国网能源研究院中国能源电力发展展望20212021年12月深度脱碳情景1.52.43全球能源互联网发展合作组织中国2030年能源电力发展规划研究及2060年展望2021年3月-1.521.85-3.33.2 清华大学气候变化与可持续发展研究院中国长期低碳发展战略与转型路径研究2020年10月2度-2-华北电力大学袁家海教授课题组,北京大学能源研究院气候变化与能源转型项目 电力部门碳排放达峰路径与政策2021年12月煤电驱动的加速电气化情景1422.5多源协同的加速电气化情景1.62.22.7新能源领跑的常规电气化情景1.422.5周孝信等双碳目标下我国能源电力发展情景分析2021年10月-4.0973.240李鹏、杨朋朋等“双碳”目标下我国燃气发电发展路径2023年1月-2.233中石化中国能源展望2060(2025版)2024年12月1.52.21.8数据来源:根据上述各个机构的研究报告整理29第四章 中国燃气发电的挑战和建议(一)燃气发电的主要障碍(1)4.1.1 燃气发电的重要性认识不足缺乏战略统筹燃气发电是重要的发电形式之一,从国际经验来看,对于电力行业安全稳定和实现低碳目标至关重要。燃气发电机组对于发展天然气产业也有十分重要的作用,特别是燃气发电具有调峰调气的作用,对于天然气源的季节性调节也可以起到积极的作用。此外,燃气发电将促进燃气轮机技术的进步。燃气轮机是工业制造的明珠,是具有代表意义的高端制造业,该技术可以广泛用于发电、工业、船舶等产业。燃气轮机技术进步具有重要战略促进意义,对于实现低碳安全的能源体系十分重要。因此,燃气发电的发展不仅对于发电行业的碳中和和安全稳定发展十分重要,是迈向低碳未来的重要路径之一,同时对于中国煤炭为主到低碳能源的转型起到替代和重要支撑作用,同时对于中国天然气产业的发展、中国燃气轮机技术的进步和发展起到决定性作用。实际上,在电力系统,燃气发电的发展则受到多重制约。比如项目规划方面缺少统筹考虑,配套政策不完善:一方面是稳定的气源保障,另一方面也有管网建设和电(热)源点建设不协调、不匹配的问题等;部分地区燃气发电上网通道受到限制;燃气发电调峰补偿机制不够完善等29;气电联动政策缺少具体可操作政策的配套且往往滞后,上网电价的定价机制缺乏包括环境保护等外部性成本在内的真实成本等。实际上,燃气发电的发展,不仅仅是发电领域的问题,更关乎到整个低碳目标,能源供给体系的低碳化和实现新型电力系统。燃气发电的发展,需要站在整个能源系统与的角度,从面向碳中和的能源规划角度明确其定位,保障其燃料供给、电价政策、环保低碳政策和能源装备制造的支持。29 刘志坦,我国燃气发电发展现状及趋势,CGP30气电产业30人论坛,2019-12-1230(2)天然气供应不足影响燃气发电的发展2015 年以来,在“煤改气”政策的推动下,我国天然气消费快速增长,而国内天然气产量增长相对较慢,造成我国天然气对外依存度快速升高,尤其是 2017 年冬季发生“气荒”,引发了各界对天然气供应安全的担忧,天然气利用政策也出现了摇摆,燃气发电项目因为缺少稳定的天然气供应的保障也大大延缓,这在一定程度上妨碍了天然气发展目标的实现,也对构建清洁低碳、安全高效的能源体系产生了不利影响。实际上,造成“气荒”的原因并非真正的资源短缺,而主要是由于“煤改气”推进过快、调峰能力不足和基础设施欠缺等因素造成。目前制约天然气快速发展的主要问题有:一是对发展天然气的重要性和必要性认识不足,对供应安全缺乏足够信心,天然气的主体能源定位不够坚定,具体实现路径不明确,且相应的配套政策支持力度不够。二是目前对天然气供应安全的关注,过多放在了对外依存度增加和冬季供应紧张上,而应对的措施又主要放在了限制消费上,缺乏在充分满足消费需求的前提下的保障供应安全的长远部署和政策措施,这与已经确定的天然气定位和目标是不相符的,可以说是应对短期矛盾的措施影响了长期目标的实现30。在如此天然气供应局面下,燃气发电的用气和价格常常不能得到保障。由于燃气发电电厂的天然气供应主体单一,季节性供应不足,用气高峰电厂无议价能力,这对于燃气电厂的运营和经济性造成影响和挑战。以广东省为例,目前天然气完全依赖进口及国内资源省份输入,主要为中海油供气的海气和中石油西气东输供应。广东省电力需求季节性强,夏秋社会用电高峰期用气量大,冬季电力负荷较低用气量较少。气源单一,上游市场垄断,缺乏可中断用户气价机制等原因,燃气电厂在用气方面实际没有很强的议价能力,安全稳定的运营和经济性难以保障。(3)燃气发电的环保低碳和调峰价值未受到市场认可燃气发电具有环保、低碳、灵活的显著优势。比如燃气电厂较燃煤电厂单位发电量碳排放低 50%,且污染物排放显著低于燃煤电厂。但当前碳交易和排污权交易市场尚未成熟,燃气发电环保低碳等环境价值尚未得到市场认可。在提供稳定可靠的备用容量方面,只有部分地方有容量电价,且容量电价不能充分体现气电价值。气电具有负荷调节范围宽、响应快速、变负荷能力强的特点,是电网调峰调频的优选。但现在的辅助服务补偿机制未能充分体现气电调峰等价值。据了解,国电投广东公司 4 家燃气电厂辅助服务收入占总收入不到 5%,90%以上是售电收入,现在的辅助服务机制下辅助服务给燃气电厂带来的利润微乎其微,未能充分体现气电厂提供辅助服务的价值。30 朱兴珊等,天然气在清洁能源体系中的关键支撑作用及发展建议,上海石油天然气交易中心,2021-04-1931(4)燃气发电的经济性影响燃气发电的长期发展气电的燃料成本占比高达 85%左右,气价高和资源紧张是制约气电发展的最大因素,高成本和电力价格倒挂则是气电发展受限的最大矛盾点。据相关统计,假设天然气价格在 2.2 元/立方米2.7 元/立方米之间,按每度电耗气 0.2 立方米计算,气电综合发电成本约 0.59 元/千瓦时0.72 元/千瓦时,与“风光”发电成本相当,远高于煤电 0.3 元/千瓦时0.5 元/千瓦时、核电 0.23 元0.26 元/千瓦时的发电成本。由于燃料成本较高,燃气发电机组的上网电价水平长期处于高位,因此各地政府采取了两部制电价、直接给予财政补贴等方式来加以疏导。随着燃机装机容量的不断提升,价格疏导的压力也越来越大。结果是气电价格难以有效合理疏导,气电企业发电积极性因此受挫。以某省为例,该省 2015 年底前投产的总装机 849 万千瓦燃机项目价格已获得疏导,但在建规模 828 万千瓦,按调峰机组 3500 小时、热电联产机组 5500 小时计,经测算,每年共有 100 多亿元差价电费需要解决,电价疏导未有着落,进一步扩大燃气发电规模难度增大31。2022 年俄乌克冲突带来的国际天然气市场价格大幅上涨,地方发展气电的成本大幅增加,部分地区天然气价格上升达到 2 倍左右,地方即使采取措施一定程度疏导天然气成本,仍然无法覆盖如此多气价上涨,造成燃气发电项目因为经济性无法达成缓建或停建,即使已建机组,也是停机不发或少发,因为多发多亏。(二)支持中国燃气发电发展从国际实践看,在电力市场成熟运行的国家或地区,燃气发电发展的特点是:(1)燃气发电厂作为天然气消费的大用户,天然气供应多元保障,且享受大用户直供的较低气价;(2)环保减碳的要求,对企业的成本和收益直接产生影响:因此燃气发电的低碳环保的价值得以体现。比如国外煤电机组因为严格的环保要求和碳税发电成本更高,以及燃气发电碳排放更低可以在碳交易市场获得基于市场碳价的收益;(3)政府主导建立电力市场机制,对于不同发电形式的价值和特点有所区分,并确保各种发电形式发挥其特殊的作用,比如在欧洲:风电和光伏发电可以充分发的时候就以可再生能源为主,同时煤电、气电等作为补充电源参与市场竞争,因其在容量价值、调峰价值等方面的特殊优势,可以享受较高电价,确保电力的稳定供应和整个电力市场的运行。这里的电力市场包括电力中长期交易市场、电力现货市场以及辅助服务市场等:各种发电主体可以在真实的价格信号引导下,充分参与市场竞争。为确保燃气发电的运行,在欧盟和美国等地,燃气发电常常决定了“边际电价”,确保燃气发电可以回收成本,获得合理收益;(4)政府可以通过“标杆电价”等方式监督和促使市场上效率较低的主体改善其经营,31 刘志坦,我国燃气发电发展现状及趋势,CGP30气电产业30人论坛,2019-12-1232在确保电力供应安全的情况下,促使企业降低其发电成本。基于国内燃气发电发展现状,参考成熟市场经验,促进燃气发电发展的建议如下:(1)明确燃气发电的定位和长期发展目标坚持天然气主体能源定位不动摇,充分发挥其在清洁能源体系中的关键支撑作用。充分认识并大力宣传天然气在环境污染治理和控制碳排放方面的优势,以及对于可再生能源发展的关键支撑作用,并在能源规划中进一步予以明确;在能源、电力和天然气等相关规划中进一步体现天然气的主体能源定位,按照既定目标细化部署。燃气发电是能源转型和实现双碳目标的重要保障,是未来新型电力系统的重要支撑性电源,也是新增天然气消费的主要领域,关系到整体的能源转型和减碳目标。从全球和中国天然气供给和消费来看,未来天然气气源较为充裕,具有发展燃气发电的条件。在实现碳中和的过程中,燃气轮机可以通过掺烧氢气和利用碳捕获和碳利用装置减少碳排放并实现零碳目标。当前发展燃气发电,对于中国天然气产业和燃气轮机工业制造都具有重要意义。因此,国家层面需要保持战略定力,明确燃气发电和天然气产业发展定位和方向,协调政府机构和各界意见,充分认识并大力宣传燃气发电在环境污染治理和控制碳排放方面的优势,以及对于可再生能源发展的关键支撑作用,并在能源规划中明确燃气发电在电力系统中定位,支持燃气发电与新能源融合发展。在能源及电力发展规划和相关政策中制定较为积极的气电发展目标,协调保障天然气的供应稳定,鼓励各地方出台相应的气价电价等配套政策确保项目的经济性,完善相关政策,使得燃气发电的清洁、低碳、灵活、高效等一系列综合优势得以市场化体现,支持燃气发电稳定长期发展(2)加大环保低碳政策激励环保政策是燃气发电的重要推动力,也是推动绿色低碳转型发展的重要途径。从英、美、日等西方发达国家燃气发电发展历程看,环保政策、限煤政策、气候政策是推动燃气发电快速发展的重要推动力。我国近几年气电增长的主要驱动力也来自环保重点区域对清洁空气的需要和煤炭减量控制的压力。为实现双碳和建设更美好的生态环境,政府应进一步加严大气污染控制,提高空气质量标准,完善工业企业碳排放标准促进工业企业更节能更环保和更低碳的发展和技术进步。通过环保和低碳政策设计,使得燃气发电更环保、更低碳的环境优势尤其是环保价值得到市场化体现。天然气作为调峰电源支持可再生能源发展的价值,可以通过与可再生能源“打捆”,通过机制设计加以明确,确保该价值通过市场以实现,支持可再生能源发展目标和新型电力系统的稳定发展。为此,迫切需要完善顶层设计,通过电力市场、容量市场、碳排放权交易等市场发挥协同作用,有效促进灵活低碳电源的建设并保障其健康发展。尤其是在经济发达承受能力高的地区,可以先行试行。这将对于当地能源和电力供应安全起到重要影响,同时可以大大降低当地的财政负担。33(3)保障天然气供应和降低用气价格长期以来,由于燃料供应紧张和燃料价格偏高,导致气电机组在经济性上无法与其他发电形式竞争。为了改善这一短板,应从以下几方面入手:首先应加大上游天然气资源的勘探开采力度,提高国内天然气供应比例;进一步完善产供储销体系建设,在增储上产、加快调峰设施建设、推进管网互联互通、完善调峰运行机制等方面努力补齐短板,切实保障天然气安全平稳供应。二是构建多元化的天然气进口格局,控制进口天然气成本,从国际天然气供需形势分析,天然气未来供大于求可能是大概率,欧洲、北美、亚太区域价格差将缩小,如果能利用好天然气市场优势,开拓和保障多元化天然气供应渠道,利用市场特点和优势进一步降低进口管道气和 LNG 价格将对燃气发电的发展有巨大促进。三是促进天然气改革,保障天然气供应降低天然气成本:进一步加大天然气市场化改革,实现多主体天然气供应,继续支持储气等设施建设,保障高峰时段天然气供应(比如冬季),中央和地方制定鼓励政策措施增加上游主体,真正形成竞争,实现天然气稳定供应;支持地方管网持续改革和监管,以进一步理顺产业链价格关系,通过市场竞争最终降低终端用气价格。在管输方面,不断完善管理办法:合理计算成本,规范定价行为,加强监管,逐步推行天然气输配环节的成本信息公开制度,增强天然气价格决策的透明度与公开度,进一步降低天然气用气成本。四是利用天然气市场化改革的契机,大力推动大中型燃气电厂直购天然气,减少中间环节层层加价,降低发电企业成本。目前部分省正在尝试燃气发电大用户直供的机制,政府需要发挥协调作用,支持多元主体进入市场,保障天然气供应的同时降低用气价格。石油天然气企业作为发电用天然气的供应商和电力消费大户,可以把天然气生产、运输和销售业务渗透到发电领域,将天然气和 LNG 供应商与发电企业形成一体化经营模式,避免了“发电”与“供气”之间存在的分割局面。可以有效降低其中的交易成本,从而提高燃气发电的竞争力。加强气电燃料保障对发展燃气发电至关重要:加强燃气电厂与供气企业的沟通对接,帮助燃气电厂签订足额的天然气长期供应合同提高燃料供应保障能力。加强电力、天然气供需形势预测,特别是在迎峰度夏、迎峰度冬等高峰用电时期,保障气电的燃料供应充足,确保气电在电力保供关键时段发得满、顶得上。建立完善电力系统与天然气系统联合调度机制,统筹电力调峰与天然气调峰需求,避免出现“顶峰发电时无气源”“销库存时无发电空间”等矛盾。(4)继续完善燃气发电的价格机制首先,燃料成本高且电价低是影响燃气发电经济性核心因素。为支持燃气发电的发展,必然需要通过电价和天然气价格的联动以确保发电企业的经济性。美国发电用户的燃料成本多年来保持在 60%-70%范围内,而欧盟 28 国的燃料成本也仅为燃气发电平均上网电价的 51.01%,美国与欧盟的气电厂均拥有较大的盈利空间。对比我国气电厂的燃料成本情况,燃料成本占到城市的发电用户价格/上网电价 80-90%,使得气电厂盈利能力极差。全球范围内,日本、欧洲等高比例进口天然气的国家或地区,通过价格机制设计保障气电的发展和相对煤电的竞争力。如日本的气电价格每月随 LNG 价格波动调34整,其产业省参照调价机制对电力公司调价申报实施审核,使得气电成本可通过电价疏导。德国电力交易系统中的短期电力交易价格可以反映短期电力供需关系,在早、晚高峰时段价格较高,高于灵活的燃气电厂的边际成本,燃气电厂运营商可以在短期市场上获取收益,从而提升了对灵活性电源投资的积极性。因此,使燃气发电上网电价能够反映气源价格、发电用户成本的变化,建立价格联动机制,理顺上下游利益关系,使燃气发电厂保有一定的盈利空间,才能解决燃气发电产业的价格矛盾问题。其二,继续推广两部制电价。两部制电价利用基本(容量)电价和电量电价两部分分别计算电价,基本电价考虑可用容量的合理补偿,能够保证发电企业得到比较固定的收入,以补偿成本支出并取得正常的利润,可刺激容量的合理投资,同时激励供电部门科学评估备用容量需求,提高用电设备或最大负荷的利用率,引导用户用电的合理化。实行两部制电价,可以有效降低燃气发电厂参与上网竞价的电价,提高燃气发电的竞争力,并且能够保障天然气电厂回收投资成本并获得一定的投资收益。容量电价和机组发电小时数无关,从而削弱了机组的年利用小时对天然气电厂经济收益的决定性影响,不但能减轻企业压力,还能确保机组长期发挥对电网的支撑作用,即使今后省电网电力需求基本平衡,个别机组成为电网的紧急备用机组,全年运行几百小时,机组也能得到保留,企业得以生存。在有需要发展天然气调峰电源的省份,两部制电价是重要的可参考的政策。目前有部分省份已实施两部制电价,有力的支持了燃气发电的发展。第三,深化电力市场改革。电力市场的改革,是确保新型电力系统建设的关键。随着可再生能源比例的提高,电力系统将发生巨大的变化。电力供应可靠性、安全性和稳定性的价值凸显。电力体制的改革,因确保多种电力能源形式公平参与电力市场,总体保障电力安全稳定供应并确保电力系统低碳目标的实现。燃气发电是其中重要组成。目前,中国正在逐步进行电力市场的改革,广东、海南等省都已经建立了电力市场的中长期交易机制,广东省等省也在探索电力现货市场的交易。电力市场的完善,相比于电力市场较为成熟的发达国家,还有很长的路要走,未来还需要与中国正在建设的“碳市场”“绿电”等市场连接起来。电力市场改革成功的关键,在于电力市场机制的设计,刺激多种市场参与主体的积极性、并确保参与主体获得合理收益。燃气电厂应参与电力市场竞争,服从电力市场运营规则。在电力市场化机制完全建立起来之前,作为过渡,燃气电厂上网电价以当地电网的加权平均上网电价为基准。随着天然气市场的不断成熟、区域电力市场竞争机制的不断完善以及电力市场交易品种的丰富,在电力市场化机制完全建立起来之后,应全面参与市场竞争。效率越高的设备,发同等电量时消耗的燃料越少,度电成本就越低。有利于高效和低碳机组的发展,燃气电厂可以参与电力市场中的合约市场和现货市场,可以与购电商签订适合各自特点的长期购售电合约;可以通过金融合同等电力交易品种规避风险。同时,燃气电厂具有启停迅速、运行灵活的特点,可以参与辅助服务市场获得收益,从而提高竞争力。高效的 HA级燃机非常高效、环保和碳排放优势显著,并有着更多的向下(低负荷率)和向上(峰荷)空间,以及更快的负荷调节速率,应有机会享有更多的调峰补贴(发达国家峰时段电价一般为平均上网电价的 2 倍左右,是谷时段电价的 3-5 倍。)。对于风电和光伏等,自身发电的同时还需要其他电源或电网协调,调峰成本(协调贡献成本)也应计算在度电成本之中,反之,则应扣减。而随着新能源比重的增加及煤电容量的限控,补偿新能源的调峰成本会更加昂贵。所以,电力市场的设计中,能否体现这些价值并引导更为环保电碳的发电资源的发展非常重要。35为了体现燃气发电的环保价值,燃气发电的上网电价应将环保成本(效益)货币化计入。近期可先计入 SO2 和 NOx 的环保折价,同时燃气发电项目碳减排也应参与碳市场交易获得收益。(5)因地制宜重点推进燃气发电发展由于各区域在天然气资源、能源结构和经济能力方面的不同,在发展燃气发电方面的需求、潜力和能力有所不同,在应对的政策措施上应当因地制宜具有各自的特点。国家层面应明确燃气发电的角色和定位,大力鼓励燃气发电的发展,大力促进天然气增产、统筹协调天然气资源和天然气基础设施的布局,保障天然气供应和降低天然气成本。而在燃气发电发展规划方面,应当以当地发展需要为主,给予一定自主性并宏观指导。比如部分经济发达地区,在其能源结构调整、产业升级中,有能力进一步投资支持燃气发电发展,应给与鼓励,同时给与政策的灵活性,确保地方政府有一定的自主空间保障清洁能源的发展。首先,在长三角、珠三角、京津冀等经济发达地区,结合新能源布局和特高压输电通道分布情况,鼓励依托 LNG 接收站、天然气干线等选址合理建设高效天然气调峰电站,提高区域新能源消纳能力。在广东、浙江、江苏等经济发达、承受能力较强的地区,鼓励其天然气基础设施的大力发展,确保降低天然气多种供应渠道并形成竞争以保障天然气供给并降低天然气用气成本。在地方自主发展清洁能源同时,确保其可以因地制宜采取灵活的电价政策机制以支持整体的电力系统的稳定,补偿不稳定的间歇性电源的体系成本,促进其产升级和调整。其次,在冷热、电力负荷需求较大的城市核心区域或工业园区,通过发展冷热电三联供分布式能源电站,提高区域用能效率。第三,在天然气资源丰富、新能源发电较多的三北地区,开展风光气(火/水)储一体化项目的建设,优化风光出力特性,提升输电通道的利用效率和受端消纳能力32。充分发挥燃气发电的灵活清洁优势,综合考虑电力电量缺口和调节能力不足问题,因地制宜推动燃气发电与新能源耦合供电协同发展,不断提高新能源消纳能力,促进能源清洁低碳转型。用于调峰和支持可再生能源的燃气发电,承担着新型电力系统中对于可再生能源支撑的作用,应该统筹考虑,从国家层面,出台相应的支持政策,将调峰电源的成本计入电力体系,由用户分担以确保调峰电源的建设和投资回收。最后,在天然气产地和符合中心,鼓励天然气就近利用和天然气调峰,对于本地的天然气供应和价格有所倾斜,支持燃气发电等配套产业发展。(6)促进燃气发电和可再生能源融合发展新型电力系统的重要特征是电气化和高比例可再生能源。但随着可再生电源在我国电网中的比例越来越大,急需拉升灵活性电源的比例。鉴于气电运行灵活及调节性能等方面优势,为弥补可再生能源的随机性和波动性的不足,构建新型电力系统,燃气发电可以发挥重要作用。因此,可以在天然气以及新能源富集地的区域修建天然气调峰电厂,32 李鹏、杨朋朋等,“双碳”目标下我国燃气发电发展路径,2023-1-1136让其可以配合当地的新能源项目,以此来充分地发挥燃气发电所具有的调峰功能。除了在发电方面融合之外,天然气与新能源融合供热也是重要发展方向。热电联产本身就有满足供热需求的目的在其中。我国用热领域广泛,特别是随着人民生活水平的提升热需求呈快速增长态势,比如南方地区夏热多冷地区冬季供暖就需要热源。“双碳”目标提出之后,热供应也将越来越多地依靠可再生能源,热稳定也需要低碳能源的协同,国内部分建筑在选择可再生能源供热的同时备用天然气供热系统就很有代表性。从布局方面看,西部是国内天然气产地,也是主要进口通道,过去是西部的气源和中亚俄罗斯进口气源输送至东部,如今应考虑与西部乃至整个三北地区的新能源融合发展。具体而言,应考虑在三北地区建设一批气电项目,作为新能源电力的调峰电源,与储能、能源互联网共同助力三北新型电力系统建设。热需求保障方面,可在推动煤改气的同时发展可再生能源供热,与天然气供热融合。氢能是重要的未来能源形式,中国广阔的可再生能源基地,绿氢发展具有巨大潜力,并有望随着技术进步不断降低成本。燃气轮机燃氢技术仍在不断进步,在大型可再生能源基地,一方面燃气轮机可以作为调峰电源起到支撑作用,另一方面富裕的可再生能源可以制备绿氢,绿氢可以作为储能的方式,用电高峰燃气轮机可以燃氢起到调节作用,实现电力更稳定的送出。上述模式,涉及到源网荷储,需要供气方、发电商、储能、电网、用户等多方面的协调,因此也需要中央和地方给予更多的关注和政策支持,探索可行的路径和利益分配机制。当前国家规划了多个大型可再生能源基地,为促进可再生能源发展,在配备燃气发电作为支撑电源方面,需求是非常明确的。但仍需要解决气源、电价和商业模式问题,在这方面,作为天然气生产供应企业应极推动天然气与可再生能源融合发展和多能互补项目的开发,当地政府要积极探讨可再生能源基地电力送出,从中央层面还需要针对这种情况从全国能源供应安全保障和绿色低碳发展的角度,从电价机制方面为灵活性电源和融合发展提供支撑,确保项目的经济性。邮箱:网址:https:/
证券研究报告|行业深度|机械设备 1/35 请务必阅读正文之后的免责条款部分 机械设备 报告日期:2025 年 04 月 14 日 未来理想终极能源,“政策未来理想终极能源,“政策-产业产业-资本资本”有望”有望共振共振 可控核聚变可控核聚变行业深度报告行业深度报告 投资要点投资要点 可控核聚变:未来理想终极能源,可控核聚变:未来理想终极能源,多种装置路线并行多种装置路线并行 1、核聚变核聚变指的是两个较轻的原子核结合成一个较重的核,同时释放巨大能量的核反应形式;一般用反应截面来描述核聚变反应发生的难易程度,氘氚(氘氚(D-T)反应)反应是最容易实现的核聚变反应。是最容易实现的核聚变反应。2、可控核聚变可控核聚变是指在人工控制条件下,通过持续、稳定的核聚变反应释放能量的技术,具有资源丰富、清洁绿色、安全高效等优点,是人类未来理想终极能源。3、实现聚变的三种途径:实现聚变的三种途径:磁约束磁约束、惯性约束惯性约束和引力约束和引力约束。磁约束聚变目前是各国研究的重点方向,而托卡马克装置是目前最有前景的磁约束核聚变装置。聚变研究的聚变研究的两个关键参数:聚变三乘积、两个关键参数:聚变三乘积、Q 值值 1、聚变三乘积聚变三乘积指的是密度、温度、能量约束时间的三乘积,是劳逊判据的重要形式。劳逊判据(Lawson criterion)用于衡量核聚变反应的能量产出率与能量损耗率之间的关系。2、聚变增益因子聚变增益因子 Q 是直接衡量聚变反应堆品质的参量,其定义为聚变反应产生的聚变能量输出值与外部能量输入值之比。当 Q=1 时,输出能量与输入能量达到平衡。但一般来说大多数聚变反应会释放一部分无法在等离子体中被捕获的能量,因此需要更高 Q 值才可能在不需要外部加热的条件下实现自我维持,达到真正的点火条件。产业接近临界:当前已进入工程可行性验证阶段,产业接近临界:当前已进入工程可行性验证阶段,等待核聚变等待核聚变 ChatGPT 时刻时刻 1、90 年代实现核聚变能科学可行性已得到验证,目前处于工程验证阶段,对于托卡马克装置,若工程 Q 值1,则有望实现能量净增益;若工程 Q 值30,则商业化有望开启。2、国内外催化不断,“政策国内外催化不断,“政策、产业、资本”形成共振、产业、资本”形成共振。1)国内:3 月 28 日“环流三号”实现双亿度;4 月 1 日上海未来产业基金拟入股聚变能源公司;2)海外:2024 年底 OpenAI CEO 透露其投资的初创企业 Helion 将很快演示净能量增益核聚变,均标志着产业临界点即将到来,有望带动可控核聚变产业大爆发。空间测算:空间测算:2031-2035 年年全球核聚变设备新增全球核聚变设备新增规模有望达万亿,规模有望达万亿,2023-2035 年年CAGR 约约 23%中期:实验装置、工程堆招标在即,中期:实验装置、工程堆招标在即,国内国内设备市场空间超千亿。设备市场空间超千亿。目前国内规划在建核聚变项目众多,并给出清晰时间规划,规模多在百亿人民币级别以上:BEST、CFEDR、星火一号聚变-裂变混合堆、ZFFR 等。全球核聚变设备市场空间测算:全球核聚变设备市场空间测算:2031-2035 年全球核聚变设备市场新增规模有望达万亿,2023-2035 年设备市场年均规模 CAGR 约 23%。投资建议:投资建议:全球全球可控核聚变可控核聚变产业加速,聚焦设备供应商产业加速,聚焦设备供应商 看好中游设备:联创光电(高温超导磁体)、国光电气(偏滤器、第一壁、泵阀等)、安泰科技(偏滤器)、合锻智能(真空室);上游材料:西部超导、永鼎股份、精达股份等。风险提示风险提示 技术可行性验证不及预期,资金投入及政策支持不及预期,宏观环境超预期恶化。行业评级行业评级:看好看好(维持维持)分析师:邱世梁分析师:邱世梁 执业证书号:S1230520050001 分析师:王华君分析师:王华君 执业证书号:S1230520080005 分析师:周向分析师:周向昉 执业证书号:S1230524090014 相关报告相关报告 1 周期反转,成长崛起;重视工程机械、人形机器人等 2025.04.13 2 2025 年 3 月新船价格同比增长约 2%,持续推荐船舶龙头 2025.04.11 3 人形机器人:智元首届供应商大会在上海成功举办,重视特斯拉产业链 2025.04.03 行业深度 2/35 请务必阅读正文之后的免责条款部分 正文目录正文目录 1 可控核聚变可控核聚变:未来理想终极能源未来理想终极能源.5 1.1 可控核聚变是人类未来理想终极能源.5 1.2 实现可控核聚变的主要路径及典型方案.6 1.3 托卡马克装置内部结构拆解:以 ITER 为例.8 2 技术奇点临近:当前已进入工程可行性验证阶段,技术奇点临近:当前已进入工程可行性验证阶段,Q 值突破有望引爆商业化革命值突破有望引爆商业化革命.12 2.1 国际:2050 年为建成并投入运行 DEMO 的关键时间节点.12 2.2 国内:2030s 年建成 CFEDR 工程堆,2050s 年建成 PFPP 原型电站.18 2.3 私营企业:产业化进展降低行业门槛,私营企业陆续入场.22 2.4 评价聚变堆性能的指标:能量平衡、氚自持、可利用率、耐辐照能力.23 3 2031-2035 年全球核聚变设备年全球核聚变设备新增规模有望达万亿新增规模有望达万亿.24 3.1 产业链及价值量拆分:设备价值量占比较高.24 3.2 空间测算:2031-2035 年全球可控核聚变设备新增规模有望达万亿.27 4 相关公司:前期重点关注受益相关公司:前期重点关注受益 ITER 项目交付及国内新实验装置建设的核心设备供应商项目交付及国内新实验装置建设的核心设备供应商.27 4.1 联创光电:聚焦新型主业战略明确,激光超导两翼齐飞.29 4.2 国光电气:特种微波器件核心供应商,核工业设备打开第二增长曲线.30 4.3 西部超导:国内唯一超导线材商业化生产企业,超导业务快速增长.31 4.4 永鼎股份:光通信 电力传输双主业驱动,超导材料布局未来.31 4.5 精达股份:电磁线领军企业,高端化带来市场新机遇.33 4.6 安泰科技:聚焦新材料核心主业,技术驱动高成长.34 5 风险提示风险提示.34 xVxViXjWtQmRnPrQ8OaO6MsQrRnPtOfQoOrNfQrQrM9PqQzQxNrMrQuOnRtO行业深度 3/35 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图表目录图表目录 图 1:核聚变是两个小的原子核聚合一个较大的原子核时发生的反应.5 图 2:核聚变与核裂变对比具有资源丰富、清洁绿色、安全高效等特点.5 图 3:聚变三乘积是衡量核聚变反应效率和性能的关键指标.6 图 4:实现磁约束、惯性约束有多种装置方案.7 图 5:ITER 的内部结构主要包括磁体、真空容器、等离子屏蔽包层等.8 图 6:真空容器所在位置示意图.9 图 7:真空容器内部包含如导流板、护墙板、第一壁结构等.9 图 8:等离子屏蔽包层所在位置示意图.9 图 9:偏滤器所在位置示意图.10 图 10:偏滤器由穹顶板、内外靶板、抽气系统和冷却系统组成.10 图 11:超导磁体系统超导磁体系统所在位置示意图.11 图 12:托卡马克装置线圈主要包括 CS、PF、TF 线圈.11 图 13:低温恒温器所在位置示意图.11 图 14:低温恒温器主要由顶盖、上环体、下环体和基座这 4 大部分组成.11 图 15:ITER 参与方包括欧盟、中国、印度、日本、俄罗斯、韩国和美国.13 图 16:ITER 计划在 2034 年开始开展完整研究活动.14 图 17:DIII-D 在等离子体的边缘创造了能够耐更高密度和温度的“超级 H 模”聚变等离子体.15 图 18:NIF 是世界最大的激光器,由美国加利福尼亚州 LLNL 研制。.15 图 19:JET 创下了聚变能量 69MJ 的世界纪录.16 图 20:WEST 装置为 ITER 验证全钨偏滤器与主动冷却技术方案.17 图 21:JT-60SA 装置探索无感应电流驱动与稳态运行模式.18 图 22:KSTAR 开展等离子体高参数稳态运行研究.18 图 23:我国可控核聚变计划 2030s 年建成 CFEDR 工程堆,2050s 年建成原型电站.18 图 24:环流三号在最新实验中首次实现原子核温度 1.17 亿度、电子温度 1.6 亿度的参数水平.20 图 25:东方超环成功实现超 1 亿摄氏度、1066 秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行.20 图 26:聚变堆主机关键系统综合研究设施正在加快建设.21 图 27:CFS 计划建造其第一座 ARC 聚变发电厂.23 图 28:核聚变产业链包括上游原材料、中游设备及下游核电应用.25 图 29:FIRE 项目成本拆解:设备费用占比约 55%.25 图 30:ITER 工程验证堆成本中设备费用占比 86%.26 图 31:DEMO 商业示范堆成本中设备费用占比 85%.26 图 32:公司 2018-2023 年营收.29 图 33:公司 2018-2023 年归母净利润 CAGR 为 8%.29 图 34:联创光电持有联创超导 40%股权(截至 2024Q3).30 图 35:公司 2018-2023 年营收 CAGR 为 15%.30 图 36:公司 2018-2023 年归母净利润 CAGR 为 36%.30 图 37:公司 2018-2023 年营收 CAGR 为 31%.31 图 38:公司 2018-2023 年归母净利润 CAGR 为 41%.31 图 39:公司 2018-2023 年营收 CAGR 为 6%.32 图 40:公司 2018-2023 年归母净利润.32 图 41:永鼎股份持有东部超导 64%股权(截至 2024Q3).32 图 42:公司 2019-2024 年营收 CAGR 为 13%.33 行业深度 4/35 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图 43:公司 2019-2024 年归母净利润 CAGR 为 5%.33 图 44:精达股份持有上海超导 18%股权(截至 2024 年年报).33 图 45:公司 2019-2024 年营收 CAGR 为 10%.34 图 46:公司 2019-2024 年归母净利润 CAGR 为 18%.34 表 1:核聚变实现方式主要包括磁约束、惯性约束、引力约束.7 表 2:ITER 参与方包括欧盟、中国、印度、日本、俄罗斯、韩国和美国.13 表 3:我国形成了以专业院所为主,多家高校和研究单位共同参与的核聚变技术开发格局.19 表 4:私营企业积极开展未来发展路线及聚变产业的相关部署.22 表 5:聚变能源开发 4 个重要节点分别对应:当前水平-ITER 水平-DEMO 水平-商业堆水平.24 表 6:2035 年全球可控核聚变新增规模有望达到万亿.27 表 7:关注受益 ITER 项目交付及国内新实验装置建设的核心设备供应商.28 行业深度 5/35 请务必阅读正文之后的免责条款部分 1 可控核聚变:未来理想终极能源可控核聚变:未来理想终极能源 1.1 可控核聚变是人类未来理想终极能源可控核聚变是人类未来理想终极能源 核聚变(核聚变(nuclear fusion)是两个较轻的原子核结合成一个较重的核,同时释放巨大能量的核反应形式。可控核聚变(可控核聚变(Controlled nuclear fusion)是指在人工控制条件下,通过持续、稳定的核聚变反应释放能量的技术。其核心目标是将太阳内部的聚变原理转化为可控制的能源输出。图1:核聚变是两个小的原子核聚合一个较大的原子核时发生的反应 资料来源:中科院等离子所,浙商证券研究所 核聚变能具有资源丰富、清洁绿色、安全高效等特点,是人类未来理想终极能源的首要核聚变能具有资源丰富、清洁绿色、安全高效等特点,是人类未来理想终极能源的首要选择。选择。核聚变对比核裂变的主要优势在于:1)资源丰富:)资源丰富:核聚变使用的燃料在自然界中十分丰富,获得方式容易。据测算,每升海水中含有 0.03 克氘,全球海水中就有超过 45 万亿吨氘,每升海水中的氘经过聚变反应可以产生 300 升汽油燃烧后释放出的能量。氚则可以利用聚变产生的中子与丰富的天然锂反应产生,这些燃料可供人类使用数百万年之久。2)清)清洁绿色:洁绿色:核聚变反应过程不产生污染环境的氮化化物和硫化物,不排放二氧化碳,是理想的低碳能源。3)安全高效:)安全高效:由于核聚变过程难以启动和维持,因此不存在失控和熔毁的风险,核聚变只能在严格的操作条件下发生,超出这个条件(例如在事故或系统故障的情况下),等离子体将自然终止,很快失去其能量,并在对反应堆造成任何持续损害之前熄灭,因此,聚变堆的安全性非常高。图2:核聚变与核裂变对比具有资源丰富、清洁绿色、安全高效等特点 资料来源:中国新材料产业技术创新平台,中国核电网,浙商证券研究所 行业深度 6/35 请务必阅读正文之后的免责条款部分 1.2 实现可控核聚变的主要路径及典型方案实现可控核聚变的主要路径及典型方案 聚变三乘积是衡量核聚变反应效率和性能的关键指标。聚变三乘积是衡量核聚变反应效率和性能的关键指标。实现核聚变反应,需要同时满足三个条件:足够高的温度、一定的密度和一定的能量约束时间,三者的乘积称为聚变三乘积。根据劳逊判据,只有聚变三乘积大于一定值(51021m-3skeV),才能产生有效的聚变功率输出。1)高温:原子核在极高温度下产生足够实现聚变反应的动能。)高温:原子核在极高温度下产生足够实现聚变反应的动能。原子核都带正电,因此两个原子核相互靠近时,会受到强大库仑斥力的阻碍。要实现原子核的聚变反应,必须让它们靠得足够近,使核力能将它们“粘合”成新的原子核。只有当两个原子核具有极大的动能时,才有望实现碰撞。根据实验资料估计,使两氘核相遇,它们的相对速度必须大于每秒 1000公里。高温可以赋予物质动能,对于一团氘核整体而言,温度必须达到一亿度,才能够使它们具有足以产生碰撞的动能。而对于最容易实现的氘核与氚核间的聚变反应,温度则必须在五千万度以上。2)燃料密度:燃料密度指等离子体中参与聚变反应的轻原子核(如氘、氚)的粒子数燃料密度:燃料密度指等离子体中参与聚变反应的轻原子核(如氘、氚)的粒子数密度,即单位体积内的燃料原子数量。密度,即单位体积内的燃料原子数量。高密度可增加燃料粒子碰撞机会,从而提升聚变反应速率。根据劳森判据,聚变功率与粒子碰撞频率平方成正比。3)约束时间:约束时间:高温等离子体需要维持足够长的时间,以便充分地发生聚变反应,放出足够多的能量,使聚变反应释放的能量大于产生和加热等离子体本身所需的能量及其在这过程中损失的能量。这样,利用聚变反应放出的能量来维持所需的极高温度,毋需再从外界施入能量,聚变反应也能自持地进行下去。约束时间与密度有关,密度大,单位时间里参加反应的原子核较多,放出能量也多,因而约束的时间可以相应地短些。反之,约束时间必须长些。前者对应的约束手段为惯性约束,后者则对应磁约束。图3:聚变三乘积是衡量核聚变反应效率和性能的关键指标 资料来源:超导磁体技术与磁约束核聚变,浙商证券研究所 核聚变实现方式主要包括磁约束、惯性约束、引力约束,目前国际上主流可控核聚变发核聚变实现方式主要包括磁约束、惯性约束、引力约束,目前国际上主流可控核聚变发电的技术路径为磁约束、惯性约束。电的技术路径为磁约束、惯性约束。在高温状态下,电子的动能大于原子核对它的约束能时,电子就会摆脱原子核的束缚,成为自由运动的电子;而原子核则会因为失去一个电子,变成带一个单位正电荷的“离子”,这种过程称为“电离”,这种既呈现带电性、同时宏观上正负离子数相等的物质称为“等离子体”。等离子体在高温高压下极易不稳定,高温等离子体的强热流、强粒子流与直接面对等离子体的器壁之间产生的强烈相互作用,会导致第一壁损伤,产生杂质,污染等离子体,引起等离子体能量辐射损失与等离子体约束性能降低。因此,对行业深度 7/35 请务必阅读正文之后的免责条款部分 于聚变等离子体的有效约束是关键。现阶段技术可以实现的约束方式有 2 种。(1)磁约束:)磁约束:目前主流方案,利用强磁场(如托卡马克装置)约束高温等离子体,避免其接触容器壁。中国“东方超环”(EAST)和“环流三号”已实现百秒级高约束模式运行。(2)惯性约束:)惯性约束:通过激光或粒子束瞬间压缩燃料靶丸,瞬间达到超高密度,但仅能维持极短时间,如美国国家点火装置(NIF)。表1:核聚变实现方式主要包括磁约束、惯性约束、引力约束 约束方式约束方式 原理原理 典型方案典型方案 优点优点 缺点缺点 磁约束 通过磁场来约束温度极高的等离子体的核燃料,以使其反应 托卡马克、仿星器、反向场箍缩、磁镜等 可稳态运行发电 为长时间约束高温等离子体,需要维持强大的磁场,难度及成本较高 惯性约束(激光约束)通过激光等产生的巨大的压强,使核燃料体积在极短的时间内变小,密度变大,原子核发生聚变反应 氢弹(不可控)、激光、Z 箍缩等 无材料问题,技术成熟实现容易 能量的输出和转移还不成熟,因此多用于国防领域 引力约束 利用天体的巨大质量产生的引力场,将核燃料压缩至极端高温高压状态,使轻原子核发生聚变反应 太阳 无需外部能量输入 地球上无法制造与太阳相当的质量,无法通过引力约束实现可控核聚变 资料来源:等离子体物理及应用领域,中科院等离子体所,中山大学中法核工程与技术学院,浙商证券研究所 聚变增益因子聚变增益因子 Q 是直接衡量聚变反应堆品质的参量,其定义为聚变反应产生的聚变能是直接衡量聚变反应堆品质的参量,其定义为聚变反应产生的聚变能量输出值与外部能量输入值之比。量输出值与外部能量输入值之比。当 Q=1 时,输出能量与输入能量达到平衡。但由于能量输入和输出过程会有能量损耗,为了保证反应时长,需要更高 Q 值(至少达到 Q=5)才可能在不需要外部加热的条件下实现自我维持,达到真正的点火条件;如果再考虑到反应堆的建设和运营等成本,则 Q 值至少等于 10 达到经济平衡,Q 值大于 30 的时候核聚变发电站有望实现商业化。托卡马克(托卡马克(Tokamak)装置是目前最有前景的磁约束核聚变装置)装置是目前最有前景的磁约束核聚变装置。托卡马克指的是“带有电磁线圈的环形真空室”,它的中央是一个环形真空,外面围绕着线圈。通电时其内部会产生巨大螺旋形磁场,将其中的等离子体加热到很高温度,以达到受控核聚变的目的。图4:实现磁约束、惯性约束有多种装置方案 资料来源:可控核聚变科学技术前沿问题和进展,SciTechDaily,X 技术,凤凰军事,浙商证券研究所 行业深度 8/35 请务必阅读正文之后的免责条款部分 1.3 托卡马克托卡马克装置装置内部结构拆解:以内部结构拆解:以 ITER 为例为例 托卡马克是一种利用磁约束实现可控核聚变的环形装置,托卡马克是一种利用磁约束实现可控核聚变的环形装置,ITER 是典型的托卡马克装置。是典型的托卡马克装置。其工作原理是:首先向环形真空室内充入一定气体,在微波等预电离手段的作用下,产生少量离子,然后通过感应或者微波、中性束注入等方式,激发并维持一个强大的环形等离子体电流。这个等离子体电流与外面的线圈电流一起产生一定的螺旋型磁场,将其中的等离子体约束住,并使其与外界尽可能地绝热。这样,等离子体才能被感应、中性束、离子回旋共振、电子回旋共振、低杂波等方式加热到上亿度的高温,以达到核聚变的目的。图5:ITER 的内部结构主要包括磁体、真空容器、等离子屏蔽包层等 资料来源:How It Works,浙商证券研究所 托卡马克的核心由以下组件构成:真空容器(真空容器(Vacuum Vessel):用于维持反应堆内部的真空环境,同时保护内部组件免受):用于维持反应堆内部的真空环境,同时保护内部组件免受外部环境的影响。外部环境的影响。真空容器内部包含多个模块,如导流板、护墙板、第一壁结构以及屏蔽插头等,其功能主要在于:1)通过抽真空技术形成超高真空环境,防止空气分子污染等离子体并维持上亿摄氏度高温等离子体的稳定性。2)真空室与强磁场系统配合形成磁约束空间,将高温等离子体限制在真空室内,避免其与容器壁直接接触导致烧毁,同时通过磁场调整等离子体的形状和稳定性。3)作为核安全屏障,其双层结构(如不锈钢壳体)和填充的硼化冷却水可吸收聚变反应释放的高能中子,减少辐射对周围设备和人员的危害。第一壁结构第一壁结构(First Wall)第一壁结构位于屏蔽包层的外侧,直接承受来自等离子体的热负荷和粒子轰击。它由耐高温材料制成,如钨或碳化硅,用于保护真空容器不受高温影响。行业深度 9/35 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图6:真空容器所在位置示意图 图7:真空容器内部包含如导流板、护墙板、第一壁结构等 资料来源:ITER,浙商证券研究所 资料来源:IRSN,浙商证券研究所 等离子体屏蔽包层(等离子体屏蔽包层(Blanket):位于真空容器内部,主要功能在于中子屏蔽与辐射防护。):位于真空容器内部,主要功能在于中子屏蔽与辐射防护。该包层通常由锂基材料制成,聚变反应释放的高能中子具有强穿透性,包层通过含锂材料与中子发生反应产生氚,同时吸收中子能量并屏蔽辐射,保护真空室和外围设备免受辐射损伤。图8:等离子屏蔽包层所在位置示意图 资料来源:ITER,浙商证券研究所 偏滤器(偏滤器(Divertor):偏滤器是核聚变装置中用于管理高能粒子流和热负荷的核心部件,):偏滤器是核聚变装置中用于管理高能粒子流和热负荷的核心部件,其功能涵盖热管理、杂质控制、电磁力承载等多个方面。其功能涵盖热管理、杂质控制、电磁力承载等多个方面。偏滤器由穹顶板、内外靶板、抽气系统和冷却系统组成,通过形成等离子体边界并引导高能粒子流进入特定区域,有效减少等离子体与第一壁的相互作用,从而降低第一壁材料的侵蚀和杂质返流。行业深度 10/35 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图9:偏滤器所在位置示意图 图10:偏滤器由穹顶板、内外靶板、抽气系统和冷却系统组成 资料来源:ITER,浙商证券研究所 资料来源:核聚变装置偏滤器靶板材料选择与研究进展,浙商证券研究所 超导磁体系统:超导磁体系统:ITER 使用超导磁体来约束和控制高温等离子体,主要磁体包括环向磁场线圈、极向磁场线圈、中央螺线管和校正场线圈。1)PF 线圈(Poloidal Field Coil,极向场线圈):用于产生极向磁场,控制等离子体的位置、形状和电流分布,在等离子体的产生、上升、成形和平顶各个阶段提供欧姆加热和控制等离子体位形。2)TF 线圈(Toroidal Field Coil,环向场线圈):用于产生环向磁场,约束等离子体的径向运动,防止等离子体与真空室壁接触,是 ITER 超导磁体系统的核心部件之一,对于实现等离子体的稳定约束至关重要。ITER 的环向场线圈由 18 个 TF 线圈构成,每条 TF 线圈由7 根完整连续的基于 Nb3Sn 超导线的铠装导体(CICC)绕制而成,每条线圈高 17 米,重 360吨,产生的磁场强度最高可达 11.8 特斯拉。3)CS 线圈(Central Solenoid,中心螺线管):用于产生垂直磁场,激发并加热等离子体,同时在等离子体电流的建立和维持过程中发挥关键作用。ITER 的中央螺线管由六个独立线圈组构成,采用铌三锡(NbSn)超导导体的导管式电缆,通过垂直预压缩结构固定为一体,单根导体长度达 910 米。4)CC 线圈(Correction Coil,校正场线圈):用来补偿环向场和极向场系统由于制造与安装过程带来的不可消除的磁场误差。ITER 装置共有 18 个校正场线圈,其中底部、侧线圈和顶部线圈各 6 个。ITER 校正场线圈由 NbTi 超导导体绕制而成,匝工作电流 10kA,最高磁场约 5 特斯拉。ITER 磁体主要使用低温超导材料,而近年来高温超导材料亦逐渐展现出巨大应用潜力。磁体主要使用低温超导材料,而近年来高温超导材料亦逐渐展现出巨大应用潜力。ITER 的磁体通过液氦冷却至 4K 的极低温度,以实现超导状态。ITER 工程推动了低温超导材料性能和产业化水平的不断提升,目前以 NbTi 和 Nb3Sn 为代表的低温超导材料凭借成熟的加工工艺和成本优势,仍是商业化应用的主流选择。但近年来以稀土钡铜氧(rare earth barium copper oxide,REBCO)为代表的高温超导材料,在工业化生产能力和性能方面均获得显著提升,REBCO 材料具有更高的临界温度、热稳定性以及强磁场下的载流能力,展现出巨大的应用潜力。目前,CFS、TE、能量奇点等商业聚变公司正致力于将高温超导磁体技术应用于未来商用可控聚变示范堆。行业深度 11/35 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图11:超导磁体系统超导磁体系统所在位置示意图 图12:托卡马克装置线圈主要包括 CS、PF、TF 线圈 资料来源:ITER,浙商证券研究所 资料来源:磁约束可控核聚变装置的磁体系统综述,浙商证券研究所 低温恒温器(低温恒温器(Cryostat):低温恒温器功能包括维持超导磁体极端低温环境、提供真空):低温恒温器功能包括维持超导磁体极端低温环境、提供真空隔离、辐射防护等。隔离、辐射防护等。低温恒温器由不锈钢制成,重达 3850 吨,其基座部分(1250 吨)是 ITER最重的部件。整体来看,真空杜瓦高 30 米、直径 30 米,体积达 16000m3,从上到下主要由顶盖、上环体、下环体和基座这 4 大部分组成,各部分通过焊接或螺栓连接成一个整体。托卡马克的环向场线圈(TF)和极向场线圈(PF)需在-269(4.2K)的液氦环境中运行,以保持超导特性,低温恒温器通过多层真空绝热结构隔绝外界热量,将磁体系统与室温环境隔离,确保超导线圈的稳定运行;ITER 的真空容器与低温恒温器共同构成双层真空屏障,确保等离子体纯度;除了为系统运行提供稳定的真空环境之外,还要在氦气泄漏以及等离子体破裂等极端情况下保证整个装置的安全。图13:低温恒温器所在位置示意图 图14:低温恒温器主要由顶盖、上环体、下环体和基座这 4 大部分组成 资料来源:ITER,浙商证券研究所 资料来源:真空聚焦,浙商证券研究所 行业深度 12/35 请务必阅读正文之后的免责条款部分 2 技术奇点临近:当前已进入工程可行性验证阶段,技术奇点临近:当前已进入工程可行性验证阶段,Q 值突破有值突破有望引爆商业化革命望引爆商业化革命 2.1 国际:国际:2050 年为建成并投入运行年为建成并投入运行 DEMO 的关键时间节点的关键时间节点 ITER(国际热核聚变实验堆)为全球范围国际科技合作项目,建设目的为试验和演示(国际热核聚变实验堆)为全球范围国际科技合作项目,建设目的为试验和演示聚变电站的关键技术。聚变电站的关键技术。ITER 装置设计总聚变功率达到 5105kW,是一个电站规模的实验反应堆。它的作用和任务是利用具有电站规模的实验堆证明氘、氚等离子体的受控点火和持续燃烧,验证聚变反应堆系统的工程可行性,综合测试聚变发电所需的高热流和核部件,实现稳态运行,从而为建造聚变能示范电站奠定坚实的科学基础和必要的技术基础。ITER 是目前全球规模最大、影响最深远的国际科技合作项目之一,参与方包括欧盟、中国、印度、日本、俄罗斯、韩国和美国。欧盟负责建设成本的最大部分(45.6%),其余的六国各负责 9.1%。行业深度 13/35 请务必阅读正文之后的免责条款部分 表2:ITER 参与方包括欧盟、中国、印度、日本、俄罗斯、韩国和美国 ITER 核心组件 主要构成 参与方 环向场线圈 18 个 TF 线圈 欧盟负责 10 个 TF 线圈、日本负责 8 个 TF 线圈和 1 个备用线圈、中国、韩国和俄罗斯提供组件、40 家公司参与制造 极向场线圈 6 个 PF 线圈 欧盟负责 4 个 PF 线圈、俄罗斯负责 1 个 PF 线圈、中国和欧盟联合制造 1 个 PF 线圈 中央螺线管 6 个独立线圈组 美国 校正场线圈 18 个 CC 线圈 中国 真空容器 9 个扇段、端口短管 欧盟负责 5 个扇段、韩国负责 4 个扇段、俄罗斯提供端口短管 低温恒温器 底座、下圆柱体、上圆柱体和顶盖 印度 磁体馈线系统 31 套馈线系统 中国 偏滤器 内外侧靶板、穹顶 日本负责外侧靶板、欧洲负责内侧靶板、俄罗斯负责穹顶 热屏蔽层 真空容器热屏蔽(VVTS)、低温容器热屏蔽(CTS)韩国 资料来源:F4E,SciTechDaily,iterchina,kfe,住友重工,浙商证券研究所 图15:ITER 参与方包括欧盟、中国、印度、日本、俄罗斯、韩国和美国 资料来源:SciTechDaily,浙商证券研究所 TER 计划在计划在 2035 年实现氘年实现氘-氘聚变运行,随后实现全磁能和等离子流运行。氘聚变运行,随后实现全磁能和等离子流运行。ITER 的基础建设开始于 2013 年,原计划于 2025 年完成建设并正式开始等离子体试验,而根据 ITER理事会最新版项目时间表,ITER 装置建设将推迟,在 2035 年实现氘-氘聚变运行,随后实现全磁能和等离子流运行。目前,ITER 所有环向场线圈、极向场线圈的制造已经完成。行业深度 14/35 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图16:ITER 计划在 2034 年开始开展完整研究活动 资料来源:ITER,浙商证券研究所 目前,国际磁约束聚变界的主要研究内容是与目前,国际磁约束聚变界的主要研究内容是与 ITER 装置相关的各类物理与技术问题。装置相关的各类物理与技术问题。国际上,美国、欧盟、日本、韩国等主要国家和地区都制定了详细的聚变能源发展路线,一方面积极参与 ITER 计划的建造和实验,吸收 ITER 技术和经验;另一方面,在各国建设和发展自己的下一代聚变商业示范堆(DEMO)装置并开展与 ITER 配套的相关研究。美国:美国:美国政府高度重视聚变能研究,在惯性约束、托卡马克、仿星器、箍缩等方式都有投入,其中托卡马克在美国聚变基金中占据较大比例。美国系统部署聚变中子源(FPNS)、材料等离子辐照实验(MPEX)装置、热排出与约束研究的托卡马克(EXCITE)等科学设施;普林斯顿等离子物理实验室(PPPL)依托 TFTR 装置开展过氘氚实验,聚变功率约10.7MW;还建设了球形托卡马克设施 NSTX-U,探索新型聚变堆途径。美国能源部加大力量多次组织开展聚变能开发路线评估,制定聚变路线,2040 年建成投运示范堆。DIII-D 是美国通用原子能公司(GA)运行的美国最大托卡马克装置,依托装置灵活的特点,发展了最先进的等离子体控制、运行、加热、数值模拟,开展面向 ITER 乃至未来聚变堆的探索实验研究,提出了引领聚变堆等离子体的研究方向。2024 年 12 月 5 日,IE 报道称研究人员成功在 DIII-D 上实现两大关键性进展:一是通过“邻近控制”算法成功在超出Greenwald 密度上限 20%的条件下实现等离子体的高质量约束;二是在等离子体的边缘创造了能够耐更高密度和温度的“超级 H 模”聚变等离子体。行业深度 15/35 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图17:DIII-D 在等离子体的边缘创造了能够耐更高密度和温度的“超级 H 模”聚变等离子体 资料来源:ITER,浙商证券研究所 NIF 是世界最大的激光器,由美国加利福尼亚州劳伦斯 利弗莫尔国家实验室(LLNL)研制。2022 年 12 月 13 日,NIF 首次在可控核聚变实验中实现核聚变反应的净能量增益,在人类历史上首次达到了聚变产能大于驱动聚变发生的激光能量这一“点火”里程碑。2023年 10 月,NIF 成功点火次数增至四次。图18:NIF 是世界最大的激光器,由美国加利福尼亚州 LLNL 研制。资料来源:中国核技术网,浙商证券研究所 欧盟:欧盟:欧盟聚变路线紧密关联 ITER 计划,计划在 ITER 实现氘氚运行后,2040 年开始建造示范堆,并于 2050 年建成。依托 JET、ITER 等国际项目欧盟开展了聚变研究,经验丰富。JET 装置大规模开展 3 轮氘氚实验,2023 年创下了聚变能量 69MJ 的世界纪录;与日本合作建设 JT-60SA、IFMIF 等研究设施、成员国建设 DONES、DTT、JULE-PSI 等设施,攻行业深度 16/35 请务必阅读正文之后的免责条款部分 克 ITER 不能解决的聚变堆工程技术问题。同时,欧盟也在积极部署核聚变研究科研设施,支持各成员国装置(ASDEX-U、TCV、WEST 等)的运行、升级,进一步丰富等离子体物理研究经验。JET,又称欧洲联合环,位于英国牛津附近的卡勒姆聚变能源研究中心(CCFE),由英国原子能管理局(UKAEA)运营。JET 在 1983 年正式投入运行,2023 年退役。退役前曾是全球规模最大、功率最强的在运托卡马克研究装置。1991 年 11 月,JET 进行了世界首次氘氚实验,反应产生了 1.7MW 的聚变功率,证实了受控核聚变作为先进能源的科学可行性。2023 年 12 月 JET 最后一次实验中,JET 使用 0.21 毫克 D-T 燃料在 5 秒产生 69MJ 的聚变功率,再次打破历史记录。图19:JET 创下了聚变能量 69MJ 的世界纪录 资料来源:ITER,浙商证券研究所 WEST 装置是法国的超导托卡马克装置,由位于普罗旺斯卡达拉舍的法国原子能委员会(CEA)负责运行。其主要的研究目标为:为 ITER 解决主动冷却、全钨偏滤器的运行技术问题;掌握金属第一壁条件下等离子体壁平衡时间尺度内的等离子运行方案。行业深度 17/35 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图20:WEST 装置为装置为 ITER 验证全钨偏滤器与主动冷却技术方案验证全钨偏滤器与主动冷却技术方案 资料来源:ITER,浙商证券研究所 日本:日本:日本聚变技术路线以托卡马克为主,通过ITER等国际合作项目与欧洲紧密合作,工程技术雄厚,其聚变装置 JT-60U 具有国际上最高的聚变三乘积(1.51021)。日本通过 BA计划与欧盟紧密合作,以 JT-60SA 为载体,掌握聚变堆的等离子体物理和技术。在仿星器领域,日本还建造了大型螺旋装置 LHD,开展技术研究。日本的聚变能发展思路是以 ITER 和JT-60SA 为载体,研究和掌握下一代聚变堆的等离子体物理和技术,通过 BA 计划以及国内部署的其他设施研究解决下一代聚变堆的核工程技术问题。JT-60SA 是目前国际上规模最大的全超导托卡马克装置,其前身是日本的 JT-60U。JT-60SA 装置是欧盟和日本签署的科学合作协议“更广泛方法(BA)协议”的一部分,主要任务为:支持 ITER 项目的开展,对 ITER 关键物理进行补充和解决聚变堆(DEMO)所面临的工程问题。JT-60SA 装置将追求实现完全无感应电流驱动、稳态运行模式,以及超过无壁磁流体不稳定性(MHD)极限下的高比压运行模式。韩国:韩国:韩国依托全超导聚变装置(KSTAR)开展 ITER 前的等离子体高参数稳态运行研究,计划 2040 年前后建成聚变示范堆。韩国的聚变能计划是基于其大型超导托卡马克装置KSTAR 过渡到 ITER,推动 DEMO 到 2030 年建成,聚变电站于 2040 年建造。行业深度 18/35 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图21:JT-60SA 装置探索无感应电流驱动与稳态运行模式 图22:KSTAR 开展等离子体高参数稳态运行研究 资料来源:QST,浙商证券研究所 资料来源:中国核电网,浙商证券研究所 2.2 国内国内:2030s 年建成年建成 CFEDR 工程堆工程堆,2050s 年建成年建成 PFPP 原型电站原型电站 中国自 20 世纪 90 年代开始托卡马克研究,先后建成运行合肥超环(HT-7)、中国环流器二号(HL-2A)及东方超环(EAST)等装置。2006 年中国正式加入 ITER 项目,负责完成了 ITER 装置多个重要部件的设计、制造与装配任务。我国根据自己的国情,制定了中国磁约束聚变能发展路线:实验装置-实验堆-工程堆、示范堆-商业堆。中国磁约束聚变能的开发将分为 3 个阶段:第一阶段:第一阶段:推动 CFEDR 立项并开始装置建设,形成聚变技术实践的基础条件;第二阶段第二阶段:计划 2030s 年左右完成 CFEDR 建设,调试装置运行并进行物理实验,逐步验证聚变能源的可行性与稳定性;第三阶段第三阶段:在 CFEDR 装置上进行磁约束聚变能源的难点技术探索,计划 2050s 年前后建成商业聚变示范电站,实现磁约束聚变能源的商业化应用。图23:我国可控核聚变计划 2030s 年建成 CFEDR 工程堆,2050s 年建成原型电站 资料来源:Overview of CFETR Physics Design,浙商证券研究所 行业深度 19/35 请务必阅读正文之后的免责条款部分 目前,我国形成了以专业院所(核工业西南物理研究院和中国科学院合肥物质科学研究目前,我国形成了以专业院所(核工业西南物理研究院和中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所)为主,多家高校和研究单位共同参与的核聚变技术开发格局。院等离子体物理研究所)为主,多家高校和研究单位共同参与的核聚变技术开发格局。西南物理研究院建造的“环流(HL)”系列装置和中科院等离子所建造的“HT”系列装置为我国核聚变领域在各种技术路线上积累了丰富的经验,其所对应的最新装置“环流三号”和“东方超环”在今年均取得重大进展突破。表3:我国形成了以专业院所为主,多家高校和研究单位共同参与的核聚变技术开发格局 项目名称项目名称 所在地所在地 负责方负责方 项目介绍项目介绍 规划规划&进展进展 环流三号(HL-3)四川成都 核工业西南物理研究院 核工业西南物理研究院自主设计、建造的中国新一代人造太阳,目标是验证聚变堆物理与工程相关技术的可行性 2025 年 3 月 28 日,环流三号在最新实验中首次实现原子核温度 1.17 亿度、电子温度 1.6 亿度的参数水平,标志着中国可控核聚变研究进入燃烧实验阶段。东方超环(EAST)安徽合肥 中科院合肥研究院等离子体所 中国科学院合肥物质研究院等离子体物理研究所设计研制的国际首个全超导托卡马克装置,旨在为实验堆设计与建设提供科学依据,并为ITER 项目的建设提供直接经验 2025 年 1 月 20 日,EAST 成功实现超 1 亿摄氏度、1066 秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行,验证了聚变堆高约束模稳态运行的可行性。BEST 安徽合肥 中科院合肥研究院等离子体所 全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)的后续项目 2023 年 12 月,中科院等离子体所 BEST 部分部件开始招标;BEST 装置将使用真实的原料和氚进行可控核聚变反应,计划在 2027 年建设完成,并在全球首次演示聚变能发电。CRAFT 安徽合肥 中科院合肥研究院等离子体所 为 CFEDR 研究关键技术及搭建综合性研究平台 CRAFT 项目目标 2025 年底完全建成。截至2024 年 5 月,CRAFT 项目总体进度已达70%,主体工程已完成 116 项关键里程碑当中的 76 项,项目从子系统的实验室研发测试阶段进入关键部件的研制和现场集成及调试阶段。星火一号 江西南昌 中核集团 聚变-裂变混合堆 计划在 2025 年完成核聚变混合堆实验技术验证;2029 年首次并网发电。资料来源:中核集团,磁约束核聚变托卡马克装置研究进展与展望,中国科学院,安徽省科技厅,中国能源研究会核能专业委员会,界面新闻,浙商证券研究所 环流三号(环流三号(HL-3)装置)装置旨在为 ITER 及未来聚变堆的关键科学和技术问题的解决提供研究平台与支撑,重点开展了 ITER 相关运行模式研究、高性能等离子体运行及相关物理(高密度、高比压、高自举电流)研究、先进偏滤器概念设计与验证、高热负荷材料与部件测试以及聚变等离子体关键物理研究。2025 年 3 月 28 日,环流三号在最新实验中首次实现原子核温度 1.17 亿度、电子温度1.6 亿度的参数水平,综合参数大幅跃升,相关技术指标达到国际前列,创造了我国核聚变研究多项新纪录,标志着中国可控核聚变研究进入燃烧实验阶段。行业深度 20/35 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图24:环流三号在最新实验中首次实现原子核温度 1.17 亿度、电子温度 1.6 亿度的参数水平 资料来源:中核集团,浙商证券研究所 东方超环(东方超环(EAST)是由中国科学院合肥物质研究院等离子体物理研究所设计研制的国际首个全超导托卡马克装置,2006 年建成并实现首次放电。该装置主要以射频(RF)加热主导,能够实现低动量功率注入,为 ITER 相关研究提供支撑。该装置旨在为实验堆设计与建设提供科学依据,并为 ITER 项目的建设提供直接经验,进而推动等离子体物理学及相关学科与技术的发展。主要研究方向包括全超导托卡马克稳态运行所面临的工程物理学挑战,托卡马克稳态运行的实时控制与安全操作对策,及相关辅助加热物理、等离子体约束与输运特性研究等,并在全金属壁环境及稳态偏滤器运行条件下开展等离子体与壁相互作用研究,为未来聚变反应堆研发辅助加热、诊断与控制技术。2025 年 1 月 20 日,EAST 成功实现超 1 亿摄氏度、1066 秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行。亿度千秒量级稳态高约束模的实现充分验证了聚变堆高约束模稳态运行的可行性,对聚变堆的建设和运行具有重大的意义。图25:东方超环成功实现超 1 亿摄氏度、1066 秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行 资料来源:中国科学院,浙商证券研究所 行业深度 21/35 请务必阅读正文之后的免责条款部分 BEST 装置装置是全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)的后续项目,将在第一代 EAST装置的基础上,首次演示聚变能发电,并有望率先建成世界首个紧凑型聚变能实验装置。BEST 装置将使用真实的原料氚和氚进行可控核聚变反应,计划在 2027 年建设完成。CFEDR(中国聚变工程试验堆)(中国聚变工程试验堆)是我国继 ITER 之后桥接核聚变示范堆(DEMO)的一个大型试验平台,对未来核聚变堆主要部件进行工程试验,为设计和建造核聚变示范堆提供技术基础。聚变堆主机关键系统综合研究设施(聚变堆主机关键系统综合研究设施(CRAFT)是为 CFEDR 研究关键技术及搭建综合性研究平台。截至 2024 年 5 月,CRAFT 项目总体进度已达 70%,主体工程已完成 116 项关键里程碑当中的 76 项,项目从子系统的实验室研发测试阶段进入关键部件的研制和现场集成及调试阶段。2024 年 12 月 29 日,CRAFT 子系统“聚变工程堆中心螺管系统”已完成首轮测试。图26:聚变堆主机关键系统综合研究设施正在加快建设 资料来源:中科院物质科学研究所,浙商证券研究所 星火一号星火一号是由中核集团牵头,总投资超 200 亿元建设的聚变-裂变混合堆项目。星火一号的技术目标为:Q 值(聚变能量增益因子)大于 30,实现连续发电功率 100MW。计划在2025 年完成核聚变混合堆实验技术验证,2029 年首次并网发电。国内其他装置:国内其他装置:清华大学中国联合球形托卡马克(Sino-UNIted Spherical Tokamak,SUNIST)装置 2002 年建成,并实现首次等离子体放电,侧重开展无感电流驱动、等离子体不稳定性,以及破裂与磁重联等研究。新奥能源研究院的玄龙-50(EXL-50)装置于 2019 建成,在无中心螺线管 ECRH 电流驱动实验方面取得了进展。中国科学技术大学的科大环实验装置(The Keda Torus eXperiment,KTX)是国内唯一运行的反场箍缩装置,可实现超低q 放电、常规放电和反向场放电运行。行业深度 22/35 请务必阅读正文之后的免责条款部分 2.3 私营企业:产业化进展降低行业门槛,私营企业陆续入场私营企业:产业化进展降低行业门槛,私营企业陆续入场 私营企业积极开展未来发展路线及聚变产业的相关部署。私营企业积极开展未来发展路线及聚变产业的相关部署。随着相关材料和技术的突破,尤其是新型高温超导材料的研发与产业化不断取得进展,紧凑型核聚变装置成为现实。聚变装置呈现出体积更小、建造更快、成本更低的发展态势,私营企业进入核聚变领域的门槛随之降低。根据 FIA 发布的 2024 年聚变能产业报告,截至 2024 年 7 月,核聚变行业累计融资规模 71 亿美元,较 2023 年增长 14.5%。其中,Xcimer Energy 新增融资 1 亿美元,SHINE Technologies 新增融资 9000 万美元。聚变商业公司的投资者呈现多元化特点,包括个人投资者(比尔盖茨、杰夫贝索斯等)、国家主权财富基金(Kuwait Investment Authority、淡马锡控股等)、能源企业(雪佛龙技术风险投资、意大利国家石油公司、挪威国家石油公司等)以及诸多国际知名公司(谷歌、软银、丰田、尼康、索尼、米哈游等)。表4:私营企业积极开展未来发展路线及聚变产业的相关部署 国家国家 公司名称公司名称 投资金额投资金额 目标目标 技术方案技术方案 投资方投资方 美国 Helion Energy 22 亿美元 2028 年对赌发电 线型:脉冲场反位形 Sam Altman、软银愿景基金二期、光速创投、Mithril Capital(Peter Thiel)、Capricorn Investment Group、Dustin Moskovitz、Nucor 美国 Commonwealth Fusion Systems 20 亿美元 2030s 发电 高温超导紧凑托卡马克 比尔盖茨、索罗斯、老虎环球基金、Alphabet、Marc Benioff、淡马锡、Equinor 美国 Tri-Alpha Energy,Inc 12 亿美元 2035 年并网发电 线型:场反位形 磁镜 保罗艾伦、高盛、雪佛龙、住友商事美国公司、Reimagined Ventures、洛克菲勒家族 加拿大 General Fusion 3 亿美元 2050 年前发电 紧凑型,压缩点火 杰夫贝索斯、微软、Thistledown Capital(Tobias Ltke)、加拿大政府、Chrysalix Venture Capital 欧洲 Tokamak Energy 2.5 亿美元 2030 年并网发电 托卡马克类 East X Ventures、Lingotto Investment Management、Furukawa Electric、British Patient Capital、BW Group、Sabanci Climate Ventures 资料来源:云岫资本,浙商证券研究所 CFS(Commonwealth Fusion Systems)是从麻省理工学院独立出来的核聚变初创企业,成立于 2018 年。CFS 和美国麻省理工学院等离子体科学与聚变中心(PSFC)开发的 SPARC热核聚变反应堆通过提高电流强度产生更强的磁场,从而制造出更小体积和更经济的托卡马克核聚变装置。CFS 通过 SPARC 的建造和试验,在材料、计算机建模和控制系统等领域取得了关键突破,计划在 2025 年建造一个名为 ARC 的原型反应堆,并在 21 世纪 30 年代建造一座商业核聚变发电厂。行业深度 23/35 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图27:CFS 计划建造其第一座 ARC 聚变发电厂 资料来源:CFS 官网,浙商证券研究所 Helion Energy 于 2013 年成立,采用了磁约束聚变和惯性约束聚变相结合的技术方案。技术路径是“脉冲不点火聚变”,利用一个杠铃形状等离子体加速器装置,通过强大磁场将气体混合物压缩加热至原子分裂的程度并在设备的两端形成等离子体。磁场驱动等离子体以161 万 km/h 的速度相互撞击并进一步压缩,从而产生超过 1 亿的高温,引发核聚变反应并进行发电。TAE(Tri-Alpha Energy)成立于 1998 年,总部位于美国加利福尼亚州,其专注于核聚变发电和粒子加速器技术。TAE 利用氢与硼发生核聚变反应发电,与氘氚聚变不同,氢硼聚变不会出现放射性的中子,从而减少了辐射影响。此外,TAE 加强人工智能和机器学习在核聚变控制系统的应用,提高了等离子体稳定性实验的效率。政企合作成为新趋势。政企合作成为新趋势。鉴于核聚变的研究开发需要大量资金和技术,政企合作成为聚变领域的一个新趋势。2024 年 6 月美国能源部与八家公司签署合同以提供综合试验聚变电厂设计;德国政府的“Fusion 2040”计划将直接投资于私营公司;韩国通过公私合作模式推进聚变堆技术,并建立一个由私营部门主导的工业聚变能生态系统;此外,日本、英国和欧盟政府也均有与私营企业合作的相关计划。2.4 评价聚变堆性能的指标:评价聚变堆性能的指标:能量平衡、氚自持、可利用率、耐辐照能力能量平衡、氚自持、可利用率、耐辐照能力 可控核聚变评价指标中,能量平衡、氚自持、可利用率、耐辐照能力可控核聚变评价指标中,能量平衡、氚自持、可利用率、耐辐照能力 4 个指标最为关个指标最为关键,可用于各种聚变堆的技术性能差异比较。键,可用于各种聚变堆的技术性能差异比较。1)能量平衡指核聚变反应中输出能量与输入能量的比值,通常用 Q 值表示。当 Q1 时,反应产生的能量超过维持反应所需的输入能量,标志着技术可行性;2)氚自持:氚是稀缺资源,世界上现存的氚总量不足 30kg。聚变堆要实现商业应用,必须实现氚自持,即增殖量超过消耗量。3)可利用率:反应堆稳定运行时间占总运行时间的比例,反映工程可靠性。4)耐辐照能力:材料在中子辐照下的损伤程度,通常以离位损伤深度(dpa)衡量。国际公认聚变能源开发国际公认聚变能源开发 4 个重要节点,分别对应当前水平个重要节点,分别对应当前水平-ITER 水平水平-商业示范堆水平商业示范堆水平-商业堆水平。商业堆水平。能量平衡、氚自持、可利用率、耐辐照能力 4 个指标最为关键,可用于各种行业深度 24/35 请务必阅读正文之后的免责条款部分 聚变堆的技术性能差异比较。聚变能源发展需要跨越 4 个里程碑节点,节点 1 为当前的领域最优水平;节点 2 为 ITER 水平;节点 3 为聚变商业示范堆(DEMO)水平;节点 4 为第一代商业堆水平。表5:聚变能源开发 4 个重要节点分别对应:当前水平-ITER 水平-DEMO 水平-商业堆水平 评价指标评价指标 节点节点 1 节点节点 2 节点节点 3 节点节点 4 能量平衡 QSci=1 QEng=1 QEng=5 QEng=10 氚自持 数值模拟 实验模块 扇形切片或全堆 全堆 可利用率 1%Pp%耐辐照能力-3-5 50 100 资料来源:聚变能源研究态势及展望,浙商证券研究所 3 2031-2035 年年全球核聚变全球核聚变设备新增设备新增规模有望达万亿规模有望达万亿 3.1 产业链及价值量拆分:设备价值量占比较高产业链及价值量拆分:设备价值量占比较高 产业链上游主要是各类原料供应:产业链上游主要是各类原料供应:包括金属钨、铜等第一壁材料,各类有色金属等高温超导带材原料以及氘氚燃料。这些原材料是建造核聚变装置的基础,钨和铜作为第一壁与偏滤器的主体材料,需承受高达每秒数兆瓦的热负荷及中子辐照;超导材料中,低温超导材料(如 Nb3Sn)仍是 ITER 等传统装置的主流选择,但高温超导带材(如 ReBCO)因可在更高温度下维持强磁场,正在被一些商业聚变公司所试验应用;重水、Li6 则是实现核聚变反应的必要原料。中游主要为各类设备:中游主要为各类设备:包括磁体、偏滤器、第一壁、磁体支撑等核聚变主机设备,以及压力容器、蒸汽发生器、汽轮机、发电机、各类泵阀等其他设备。这些设备的设计与制造需要极高的精度与可靠性,以保证核聚变装置能够安全稳定运行。其中超导磁体占总投资成本20-30%,是装置运行的核心部件。下游主要为核电站运营:下游主要为核电站运营:是技术成果转化与商业化应用的核心环节,用于商业发电。行业深度 25/35 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图28:核聚变产业链包括上游原材料、中游设备及下游核电应用 资料来源:各公司官网,国光电气招股书,前瞻产业研究院,浙商证券研究所 参考参考 FIRE,聚变实验装置建设成本在百亿人民币,其中设备费用(主机、辅助系统、,聚变实验装置建设成本在百亿人民币,其中设备费用(主机、辅助系统、电力系统)占比约电力系统)占比约 55%。根据 FIRE 官方数据,在一个核聚变实验装置成本中,主机占比约30%(包括磁体 17%、包层 7%、真空室 4%等),辅助系统占比约 10%(包括加热系统 7%、真空系统 1%、气体注入系统 1%、燃料循环系统),电力系统占比约 15%,场地基础设施占比约 15%,其余项目支持、装配、运维等占比约 30%。图29:FIRE 项目成本拆解:设备费用占比约 55%资料来源:PPPL 官网,浙商证券研究所 行业深度 26/35 请务必阅读正文之后的免责条款部分 ITER(工程堆)、(工程堆)、DEMO(商业示范堆)的设备费用(除建筑外建设费用)占比分(商业示范堆)的设备费用(除建筑外建设费用)占比分别在别在 86%、85%,ITER 项目建设成本在千亿人民币。项目建设成本在千亿人民币。根据 ITER 官方数据,其项目预计建设费用约为 200 亿欧元(220 亿美元),其中主机(包括磁体、真空室、包层等)占比 53%,电源、建筑占比 22%,其他辅助系统占比 25%;DEMO 商业示范堆中主机成本占比为 29%,电厂辅机设备占比 25%,电源、建筑占比 17%,其他辅助系统占比 29%。图30:ITER 工程验证堆成本中设备费用占比 86%图31:DEMO 商业示范堆成本中设备费用占比 85%资料来源:Superconductors for fusion:a roadmap,浙商证券研究所 资料来源:Superconductors for fusion:a roadmap,浙商证券研究所 行业深度 27/35 请务必阅读正文之后的免责条款部分 3.2 空间测算:空间测算:2031-2035 年全球可控核聚变年全球可控核聚变设备设备新增规模有望达新增规模有望达万亿万亿(1)商业堆:根据 FIA 对 39 家核聚变私营公司的问卷统计,预期 2025 年-2030 年完成核聚变商业堆验证的公司有 5 家,2031-2035 年有 13 家,2036-2040 年有13 家,2041-2045 年有 6 家。(2)实验堆:考虑到商业堆验证前需要进行实验堆验证,参考 CFS 聚变实验堆SPARC 相比聚变商业堆 ARC 预计投运时间提前 5 年,我们假设:2021-2025 年完成核聚变实验堆验证的公司数量为 5 家,2026-2030 年数量为 13 家,2031-2035 年数量为 13 家,2036-2040 年数量为 6 家。(3)市场规模:测算的聚变实验堆设备总空间 2 千亿元、聚变商业堆设备总空间 3万亿元按比例拆分,则全球核聚变设备市场年均新增规模将从 2021-2025 年的254 亿元增长至 2031-2035 年的 10860 亿元,CAGR 约 23%。表6:2035 年全球可控核聚变新增规模有望达到万亿 2021-2025 年 2026-2030 年 2031-2035 年 完成商业堆验证公司数量 0 6 13 占比-153%商业堆设备总空间 商业堆总需求 36 台*单堆成本 1000 亿元*设备占比85%=30600 亿元 商业堆设备新增空间(亿元)-4708 10200 完成实验堆验证公司数量 5 13 13 占比 1333%实验堆设备总空间 商业堆总需求 36 台*单堆成本 100 亿元*设备占比55%=1980 亿元 实验堆设备新增空间(亿元)254 660 660 全球核聚变设备市场新增规模(亿元)254 5368 10860 资料来源:FIA,浙商证券研究所 4 相关公司:前期重点关注受益相关公司:前期重点关注受益 ITER 项目交付及国内新实验装项目交付及国内新实验装置建设的核心设备供应商置建设的核心设备供应商 可控核聚变目前处于工程验证阶段,前期重点关注受益可控核聚变目前处于工程验证阶段,前期重点关注受益 ITER 项目交付及国内新实验项目交付及国内新实验装置建设的核心设备供应商:装置建设的核心设备供应商:上游材料:西部超导上游材料:西部超导(低温超导带材、磁体)、永鼎股份(子公司东部超导,高温超导带材)、精达股份(参股上海超导,高温超导带材)。中游设备:联创光电中游设备:联创光电(高温超导磁体)、国光电气国光电气(偏滤器、包层第一壁板、泵阀等)、安泰科技(偏滤器)、合锻智能(真空室);其他:其他:景业智能(核工业智能装备)。行业深度 28/35 请务必阅读正文之后的免责条款部分 表7:关注受益 ITER 项目交付及国内新实验装置建设的核心设备供应商 核聚变产业链 市值(亿)归母净利润(亿)PE PB(MRQ)ROE(2023)2024E 2025E 2026E 2024E 2025E 2026E 国光电气 86 0.48 1.23 1.66 179 70 52 4.6 4.9%联创光电 255 4.64 6.03 7.44 55 42 34 6.0 8.5%西部超导 307 8.09 10.46 12.78 38 29 24 4.7 11.9%永鼎股份 78 2.8 1.5%精达股份 133 5.62 7.26 8.63 24 18 15 2.3 8.1%安泰科技 119 3.72 4.51 5.23 32 26 23 2.2 4.9%合锻智能 86 0.48 1.23 1.66 179 70 52 4.6 4.9%PE 平均值 65 37 30 3.8 7%资料来源:Wind,浙商证券研究所,盈利预测采用 Wind 一致预期(永鼎股份无 Wind 一致预期),其中 2024 年归母净利润数据:国光电气、西部超导、精达股份、安泰科技为公司公告;数据截至 2025/04/11 行业深度 29/35 请务必阅读正文之后的免责条款部分 4.1 联创光电:聚焦新型主业战略明确,激光超导两翼齐飞联创光电:聚焦新型主业战略明确,激光超导两翼齐飞 光电子产业领先企业,盈利能力有望不断提升。光电子产业领先企业,盈利能力有望不断提升。公司成立于 1999 年,主营业务可分为智能控制器、背光源产品、光电线缆、激光及微电子四大板块,2023 年营收占比分别为 61%、27%、5%、6%。未来公司将持续优化业务结构,剥离亏损业务,重点打造激光和超导两大新兴产业。图32:公司 2018-2023 年营收 图33:公司 2018-2023 年归母净利润 CAGR 为 8%资料来源:Wind,浙商证券研究所 资料来源:Wind,浙商证券研究所 聚焦智能控制器产品,参股宏发电声投资收益稳定。聚焦智能控制器产品,参股宏发电声投资收益稳定。2023 年公司智能控制产品板块累计实现主营业务收入 19.79 亿元,较上年同期微增 1.22%,归母净利润 1.11 亿元,同比增长7.53%。公司新能源车控制系统关键技术及车规光耦取得突破,有望成为新的利润增长点。子公司宏发电声作为我国继电器龙头,2021 年全球份额超 17%,市场地位稳固,持续受益下游多领域扩展及市占率的提升。2023 年宏发电声实现归母净利润 18.2 亿元,同比增长11.19%,公司参股宏发电声 20%股权,未来有望获得稳定投资收益。激光业务受益反无人机需求增长,公司由上游核心器件向下游整机延伸。激光业务受益反无人机需求增长,公司由上游核心器件向下游整机延伸。公司激光业务主要产品为泵浦源及激光器,是激光武器的核心器件,目前可预见的订单量增长较快。2023年负责激光业务的子公司中久光电实现营收 1.66 亿元,净利润 0.36 亿元,销售净利率达21.9%。2023 年 2 月公司光刃-激光反制系统顺利通过验收,在内需和外贸需求驱动下,激光整机产品有望进一步打开公司成长空间。高温超导磁体核心供应商,由铝加工向晶硅炉、可控核聚变拓展。高温超导磁体核心供应商,由铝加工向晶硅炉、可控核聚变拓展。高温超导产业是公司战略转型重点发展的产业,子公司联创超导是国内领先的可以设计制造中心磁场强度 15T 以上超大口径高温超导磁体的企业。目前公司超导业务产业转化能力已得到充分验证,2023 年公司的高温超导感应加热装置正式投产,设备订单部分已交付,余下订单正有序排产;同年,公司顺利推进两台新型晶硅炉样机的生产和调试,在手订单体量超过 300 台,并将于 2024年年内完成不少于 50 台的交付任务。此外,公司超导磁体已实现由铝加工向光伏晶硅炉拓展,公司与宁夏盈谷合作,目前在手订单 4.3 亿元,意向订单达 9.9 亿元,预计 2024-2026 年将陆续交付。行业深度 30/35 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图34:联创光电持有联创超导 40%股权(截至 2024Q3)资料来源:Wind,浙商证券研究所 4.2 国光电气:特种微波器件核心供应商,核工业设备打开第二增长曲线国光电气:特种微波器件核心供应商,核工业设备打开第二增长曲线 国产微波电真空器件龙头,归母净利润高速增长。国产微波电真空器件龙头,归母净利润高速增长。公司主要产品包括微波器件、核工业设备两大类,下游广泛应用于雷达、卫星通信、核工业等领域,客户主要为我国各大军工集团及其下属单位。2023 年度,公司实现营业总收入 7.45 亿元,归母净利润 9035 万元,近五年 CAGR 分别为 15%和 36%。图35:公司 2018-2023 年营收 CAGR 为 15%图36:公司 2018-2023 年归母净利润 CAGR 为 36%资料来源:Wind,浙商证券研究所 资料来源:Wind,浙商证券研究所 微波器件业务受益卫星、雷达、电子对抗,公司立足真空器件向固态器件拓展。微波器件业务受益卫星、雷达、电子对抗,公司立足真空器件向固态器件拓展。在国防现代化、信息化推动下,以雷达、卫星通信、电子对抗等为代表的电子装备快速发展,微波器件作为核心部件持续受益。以 T/R 组件为代表的微波器件是相控阵雷达的核心,预计市场规模将从 2022 年的 63 亿元增长到 2025 年的 85 亿元,CAGR=10%。目前微波电真空器件格局集中且较为稳定,主要为包括公司在内的“两厂两所,其中公司在连续波行波管(主要用于电子对抗)和捷变频磁控管(主要用于弹载)等方面有技术优势,同时公司也在不断向固态器件进行横向拓展。可控核聚变赛道高景气,公司受益新实验装置建设。可控核聚变赛道高景气,公司受益新实验装置建设。公司偏滤器和包层系统已向 ITER、HL-2M 等核聚变装置供货,配套先发优势明显。2023 年 11 月,联创超导与中核聚变签订协行业深度 31/35 请务必阅读正文之后的免责条款部分 议,计划采用全新技术路线,联合建设聚变-裂变混合实验堆项目,工程总投资预计超过 200亿元,公司等国内相关供应商有望持续受益。4.3 西部超导:国内唯一超导线材商业化生产企业,超导业务快速增长西部超导:国内唯一超导线材商业化生产企业,超导业务快速增长 高端钛合金龙头,业务布局多元前景广阔。高端钛合金龙头,业务布局多元前景广阔。公司主要从事超导产品、高端钛合金材料和高性能高温合金材料及应用的研发、生产和销售,产品主要应用于能源、医疗、交通、信息、航空、舰船等领域。2023 年,公司实现营收 41.59 亿元,近 5 年营收的 CAGR 为 31%。图37:公司 2018-2023 年营收 CAGR 为 31%图38:公司 2018-2023 年归母净利润 CAGR 为 41%资料来源:Wind,浙商证券研究所 资料来源:Wind,浙商证券研究所 高端钛合金需求增长,打破技术封锁。高端钛合金需求增长,打破技术封锁。我国高端钛合金市场需求迅速增长,特别是高端用钛合金对“高均匀性、高纯净性、高稳定性“的要求不断提高。公司是我国高端钛合金棒丝材主要研发生产基地,生产的高端钛合金材料打破了欧美发达国家对我国航空、舰船、兵器用关键钛合金材料的技术封锁和禁运。近年来,公司产品已批量应用于我国航空发动机等关键装备,参与国家多项型号项目,主要客户包括航空工业、中国航发、中船重工、中国兵器工业、中核工业等众多知名集团。唯一超导线材商业化生产企业,低温超导产品供应唯一超导线材商业化生产企业,低温超导产品供应 ITER 和和 CRAFT 项目。项目。公司是目前国内唯一低温超导线材商业化生产企业,也是目前全球唯一的铌钛锭棒、超导线材、超导磁体的全流程生产企业。公司自主开发全套低温超导产品的生产技术,代表我国完成了 ITER项目的超导线材交付任务,同时也向国家重大科技基础设施项目-聚变堆主机关键系统综合研究设施(CRAFT)批量供货。近年来,公司超导业务发展迅速,产品收入和占比不断提升,2023 年公司超导产品营收 9.85 亿元,占比达 24%。4.4 永鼎股份:光通信永鼎股份:光通信 电力传输双主业驱动,电力传输双主业驱动,超导材料布局未来超导材料布局未来 光电线缆与通信领域综合服务商,业务多元协同发展。光电线缆与通信领域综合服务商,业务多元协同发展。公司深耕行业 20 余年,光电产业拥有稳定的海内外客户,近五年营业收入复合增长率约 6%,2023 年实现营业收入 43.45亿元,同比增长 2.78%,其中国际市场贡献占比约 44%。公司深度布局 5G 基建、数据中心及海外市场,稳步推进高温超导带材应用,积极拓展业务范围和产品品类。行业深度 32/35 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图39:公司 2018-2023 年营收 CAGR 为 6%图40:公司 2018-2023 年归母净利润 资料来源:Wind,浙商证券研究所 资料来源:Wind,浙商证券研究所 光通信业务数据中心催生市场新动能,全球光缆预期向好。光通信业务数据中心催生市场新动能,全球光缆预期向好。受益互联网数据中心(IDC)的规模和数量不断扩大,光纤网络的需求也越来越高,预计到 2025 年,我国数据中心光纤光缆需求将达到 1.2 亿芯公里,公司有望受益于光纤光缆行业的新市场空间。公司立足“光棒、光纤、光缆”等网络基础通信产品,延伸光芯片、光器件、光模块等产品及大数据采集分析应用与信息服务,2023 年公司大数据应用营收 9.58 亿元,同比增长 99%。公司可控核聚变相关业务由子公司东部超导经营,其自主研发高温超导带材在多领域公司可控核聚变相关业务由子公司东部超导经营,其自主研发高温超导带材在多领域逐步应用。逐步应用。永鼎旗下子公司东部超导,是我国首家进入高温超导材料领域的高新技术企业,核心产品主要为第二代高温超导带材及超导应用产品。目前高温超导发展进入加速期,关键应用领域取得多项重要阶段性成果。公司以业内独有的磁通钉扎技术,自主研制应用于低温高强磁场环境下的高载流超导带材,稳步推进高温超导带材在磁约束可控核聚变、超导感应加热等领域的应用,并已批量供货。随着国内商业化可控核聚变厂家对带材技术需求的明确,公司加速了产品在低温高磁场下性能的提升工作。为后续更高性能的第二代(YBCO)高温超导带材在可控核聚变方面做好了充分准备。图41:永鼎股份持有东部超导 64%股权(截至 2024Q3)资料来源:Wind,浙商证券研究所 行业深度 33/35 请务必阅读正文之后的免责条款部分 4.5 精达股份:电磁线领军企业,高端化带来市场新机遇精达股份:电磁线领军企业,高端化带来市场新机遇 电磁线生产制造领军企业电磁线生产制造领军企业,技术实力持续突破技术实力持续突破。公司主营业务是特种电磁线、特种导体以及模具制造、维修等生产、研发和销售,产品广泛用于汽车驱动电机、工业精密电机、机器人伺服电机等领域。2024 年公司实现营业收入 223.23 亿元,归母净利润 5.62 亿元,近五年 CAGR 分别为 13%和 5%。图42:公司 2019-2024 年营收 CAGR 为 13%图43:公司 2019-2024 年归母净利润 CAGR 为 5%资料来源:Wind,浙商证券研究所 资料来源:Wind,浙商证券研究所 电磁线业务受益于新能源需求爆发,高端化升级加速。电磁线业务受益于新能源需求爆发,高端化升级加速。公司作为国内特种电磁线领域的龙头企业,凭借年产超 35 万吨的规模化生产能力,构建了覆盖全国核心经济带的产销网络。随着新能源汽车、可再生能源及智能电网等领域的加速扩张,电磁线作为核心基础材料,需求结构持续优化,技术门槛显著提升。目前公司重点突破高性能铜及贵金属丝线材关键制备加工技术、高耐温绝缘涂层等前沿技术,抢占未来产业制高点。超导产品扩产完毕,高温超导带材的性能具备全球竞争力。超导产品扩产完毕,高温超导带材的性能具备全球竞争力。子公司上海超导科研实力强大,实现了从超导带材产品到超导带材生产设备的完全自主化,提高了二代高温超导带材的性价比。目前上海超导扩产、扩建计划已全部完成,新产线的产能快速爬坡,高温超导带材的性能参数也有巨大提升,在高温超导领域已具备全球竞争力。图44:精达股份持有上海超导 18%股权(截至 2024 年年报)资料来源:Wind,浙商证券研究所 行业深度 34/35 请务必阅读正文之后的免责条款部分 4.6 安泰科技:聚焦新材料核心主业,技术驱动高成长安泰科技:聚焦新材料核心主业,技术驱动高成长 以先进功能材料器件、特种粉末材料为核心,经营业绩稳健增长。以先进功能材料器件、特种粉末材料为核心,经营业绩稳健增长。公司拥有高端粉末冶金材料及制品产业、先进功能材料及器件产业、高速工具钢产业、节能环保及装备材料产业等四大业务板块,其中高端粉末冶金材料制品和先进功能材料器件为公司核心业务,营收占比 76%。自 2018 年剥离亏损业务后,公司业绩持续好转,2024 年公司营收 75.73 亿元,归母净利润 3.72 元,同比增长 49%,公司运营质量进一步改善。图45:公司 2019-2024 年营收 CAGR 为 10%图46:公司 2019-2024 年归母净利润 CAGR 为 18%资料来源:Wind,浙商证券研究所 资料来源:Wind,浙商证券研究所 难熔金属领域国内领军者,聚变项目核心供应商。难熔金属领域国内领军者,聚变项目核心供应商。子公司安泰天龙围绕钨钼制品应用积极拓展新兴市场,强化新产品应用技术研发与成果转化,2024 年实现营业收入 20.22 亿元,继续保持难熔钨钼金属制品行业引领地位。作为全球第三代核电主泵推力盘、核聚变钨铜复合偏滤器部件的核心供应商,公司助力我国人造太阳创亿度百秒世界纪录。此外,公司开发的难熔钨钼、镍基高温合金带材、金属精密过滤装置等产品也为“华龙一号”、AP1000、CAP1400 等多项核电技术提供配套产品。稀土钕铁硼永磁材料头部供应商,向高端化、智能化转型。稀土钕铁硼永磁材料头部供应商,向高端化、智能化转型。公司的稀土永磁材料应用于消费电子、机器人制造和新能源汽车等领域,受益于高端化、智能化趋势,稀土永磁材料将需求不断提升。依托稳定的稀土原料资源保障体系,安泰磁材在 2023 年实现营业收入突破22 亿元,同年安泰北方扩建项目完成,公司高端稀土永磁制品产能达到 1 万吨。5 风险提示风险提示 1、技术可行性验证不及预期风险:可控核聚变当前处于工程可行性验证阶段,若 Q值(能量增益因子)突破、氚自持循环、耐辐照材料等关键技术进展不及预期,可能会为相关公司业绩增长带来不利因素。2、资金投入及政策支持风险:核聚变研发依赖政府及资本长期高投入,若国内外政策支持力度减弱或融资进度放缓,可能影响实验堆建设及技术迭代。3、宏观环境超预期恶化的风险:若地缘政治冲突升级,可能导致关键技术、材料及设备的跨国流通受阻,影响国内企业技术获取及全球化布局。行业深度 35/35 请务必阅读正文之后的免责条款部分 股票投资评级说明股票投资评级说明 以报告日后的 6 个月内,证券相对于沪深 300 指数的涨跌幅为标准,定义如下:1.买 入:相对于沪深 300 指数表现20以上;2.增 持:相对于沪深 300 指数表现1020;3.中 性:相对于沪深 300 指数表现1010之间波动;4.减 持:相对于沪深 300 指数表现10以下。行业的投资评级:行业的投资评级:以报告日后的 6 个月内,行业指数相对于沪深 300 指数的涨跌幅为标准,定义如下:1.看 好:行业指数相对于沪深 300 指数表现10%以上;2.中 性:行业指数相对于沪深 300 指数表现10%以上;3.看 淡:行业指数相对于沪深 300 指数表现10%以下。我们在此提醒您,不同证券研究机构采用不同的评级术语及评级标准。我们采用的是相对评级体系,表示投资的相对比重。建议:投资者买入或者卖出证券的决定取决于个人的实际情况,比如当前的持仓结构以及其他需要考虑的因素。投资者不应仅仅依靠投资评级来推断结论。法律声明及风险提示法律声明及风险提示 本报告由浙商证券股份有限公司(已具备中国证监会批复的证券投资咨询业务资格,经营许可证编号为:Z39833000)制作。本报告中的信息均来源于我们认为可靠的已公开资料,但浙商证券股份有限公司及其关联机构(以下统称“本公司”)对这些信息的真实性、准确性及完整性不作任何保证,也不保证所包含的信息和建议不发生任何变更。本公司没有将变更的信息和建议向报告所有接收者进行更新的义务。本报告仅供本公司的客户作参考之用。本公司不会因接收人收到本报告而视其为本公司的当然客户。本报告仅反映报告作者的出具日的观点和判断,在任何情况下,本报告中的信息或所表述的意见均不构成对任何人的投资建议,投资者应当对本报告中的信息和意见进行独立评估,并应同时考量各自的投资目的、财务状况和特定需求。对依据或者使用本报告所造成的一切后果,本公司及/或其关联人员均不承担任何法律责任。本公司的交易人员以及其他专业人士可能会依据不同假设和标准、采用不同的分析方法而口头或书面发表与本报告意见及建议不一致的市场评论和/或交易观点。本公司没有将此意见及建议向报告所有接收者进行更新的义务。本公司的资产管理公司、自营部门以及其他投资业务部门可能独立做出与本报告中的意见或建议不一致的投资决策。本报告版权均归本公司所有,未经本公司事先书面授权,任何机构或个人不得以任何形式复制、发布、传播本报告的全部或部分内容。经授权刊载、转发本报告或者摘要的,应当注明本报告发布人和发布日期,并提示使用本报告的风险。未经授权或未按要求刊载、转发本报告的,应当承担相应的法律责任。本公司将保留向其追究法律责任的权利。浙商证券研究所浙商证券研究所 上海总部地址:杨高南路 729 号陆家嘴世纪金融广场 1 号楼 25 层 北京地址:北京市东城区朝阳门北大街 8 号富华大厦 E 座 4 层 深圳地址:广东省深圳市福田区广电金融中心 33 层 上海总部邮政编码:200127 上海总部电话:(8621)80108518 上海总部传真:(8621)80106010
Table_yejiao1 本研究报告由海通国际分销,海通国际是由海通国际研究有限公司,海通证券印度私人有限公司,海通国际株式会社和海通国际证券集团其他各成员单位的证券研究团队所组成的全球品牌,海通国际证券集团各成员分别在其许可的司法管辖区内从事证券活动。关于海通国际的分析师证明,重要披露声明和免责声明,请参阅附录。(Please see appendix for English translation of the disclaimer)热点速评 Flash Analysis Table_summary(Please see APPENDIX 1 for English summary)核心观点:核心观点:1)数据中心:)数据中心:美国总统特朗普关税政策或导致 AI 数据中心资本开支成本上升。机器人:机器人:美国机械制造工业品价格指数 2025 年 2 月为 186.78,环比微增 0.1%,同比增长 2.21%。工业机器人板块,2023 年安装了 541,302 台机器人,机器人安装量较创纪录水平下降 2%。年度安装量连续三年突破 50 万台大关,2024 年全球经济下行趋势触底,预计全球机器人安装量将维持在 54.1 万台的水平。本周 ABB 成功为印度石油公司(IndianOil)全国油气管道网络提供了一整套先进的自动化和数字化解决方案。2)工业:)工业:美国:美国:飞机发动机和发动机部件制造价格指数 2025 年 2 月为 273.188,环比持平,同比增长 6.2%。飞机发动机零部件价格指数 2025 年 2 月为 284.383,环比持平,同比增长 7.0%。电机、发电机、发电机组和其他旋转设备的零部件、用品价格指数 2025 年 1 月为 368.149,环比持平,同比增长 26%。美国政府支出国防价格指数 2024 年 Q4为 117.153,环比稳定,同比增长 2.1%。2025 年 2 月,燃气轮机价格指数同比增长 5.35%,环比增长 0.22%;飞机发动机零部件价格指数电机、发电机、发电机组和其他旋转设备的零部件、用品 2024 年 Q3 环比稳定,同比增长3.2%。电力及特种变压器初级产品生产价格指数 2025 年 2 月为 427.437,环比持平,同比增长 1.08%;电力及特种变压器生产价格指数 2025 年 2 月为 433.246,环比持平,同比增长 1.07%;变压器和电力调节器生产价格指数 2025 年2 月为 397.011,环比持平,同比增长 1.08%。欧洲:欧洲:欧洲电动机、发电机、变压器制造和配电生产价格指数 2025 年2 月为 120.9,环比持平,同比增长 1.85%。亚洲:亚洲:韩国变压器出口 2025 年 2 月出口 2.12 亿美元,同比增长 14.31%,环比增长 25.31%,高压出口景气度维持高位;中国 2025 年 1-2 月变压器总出口金额 83 亿元,同比 48.0%。本周 GE Vernova 已签署协议,向 Forestalia 提供 8 台 6.1 MW-158m 主力风力涡轮机。施耐德电气计划在未来两年投资超过 7亿美元,支持美国加强能源基础设施建设。3)基础设施)基础设施:美国:美国:FERC 敦促拒绝 30 亿美元 Valley Link 输电项目的 ROE 和激励措施;公用事业公司和州监管机构敦促联邦能源管理委员会批准 MISO 快速互联计划。欧洲欧洲:欧盟能源监管机构(Acer)批准了由电力市场运营商Nemos 提交的日内电力耦合新规。亚洲:亚洲:2025 年国网、南网今年电网总投资将超 8250 亿元,保持高景气度。本周日立能源宣布已将其在宾夕法尼亚州的投资增至 7000 多万美元。4)能源:美国:)能源:美国:美国本周主要地区电力平均现货价格环比上升 37.02%。2025 年 1 月,新增装机容量 4501MW,以太阳能等清洁能源为主;2025 年 1 月无退役装机。中美关税冲突升级引发全球衰退预期,压制整体能源需求预期。原油方面,OPEC 增产叠加需求疲软,油价大幅回落。天然气市场联动承压,美国供需短期偏紧,期现价差扩大。本周供应、消费与出口同步走弱,库存虽回升,仍低于五年均值。在宏观情绪偏空、需求淡季与高库存叠加影响下,西北欧与东北亚天然气价格持续走弱。中国 LNG 价格受低库存支撑与终端需求疲软交织影响,短期震荡运行。欧洲:欧洲:本周电力市场日前交易价格整体走势下降。西北欧及东北亚天然气价格受地缘政治缓和、需求季节性下滑、欧洲储气政策调整以及区域间价格联动等诸多利空因素冲击而走低,原油期货价回升,中国 LNG 价格预期未来承压。投资建议:投资建议:随着航空航天行业的稳健复苏和国防支出增加,建议关注高性能结构部件制造商 Howmet Aerospace,其先进材料技术和航空发动机零部件业务有望受益于长期行业增长。随着航空制造业需求回暖和国防预算增长,建议关注航空航天零部件专业制造商 Loar Holdings,其在高精密机械部件和系统方面的专业能力,以及与主要航空制造商的深度合作关系,有望带来持续增长。随着全球地缘政治局势紧张和军事现代化需求上升,建议关注领先的国防承包商雷神技术雷神技术(RTX),其在导弹系统、航空电子设备和空防系统等关键领域的技术优势,将持续受益于防务开支增长。Table_Title 研究报告 Research Report 10 Apr 2025 工业工业 能源能源 Industrials&Energy 自由贸易对波音至关重要,加征关税利好美国本土传统发电企业自由贸易对波音至关重要,加征关税利好美国本土传统发电企业 Free trade is crucial to Boeing,tariff benefits U.S.local traditional power generation companies 杨斌杨斌 Bin Yang 毛琼佩毛琼佩 Olivia Mao 杨钰其杨钰其 Yuqi Yang Ella Ming 11 Apr 2025 2 Table_header2 工业工业 能源能源 随着全球航空业复苏和军用发动机需求增长,建议关注法国航空发动机巨头赛峰赛峰(SAFRY),其在商用和军用发动机领域的技术实力,以及在航空设备维护服务方面的全球布局,具有良好的增长前景。随着军民用航空器维护需求增加,建议关注 VSE 技术服务技术服务公司,其在航空维修、技术服务和供应链管理领域的专业能力,加上政府和商业客户的稳定合作关系,业务发展具有确定性。存储及网络设备受 AI 算力投入拉动,需求持续增长,建议关注:Lumen。欧美目前的电网难以支持工业回流、AI 数据中心建设、减碳及电气化带动 的电力需求。从基本面角度来看,美国长期基础设施建设需求依然强劲。建议关注:GE Vernova,HD Hyundai Electric,Siemens Energy。看好美国工业回流对工业机器人的需求边际提升,建议关注:ABB。DeepSeek 加速 AI 革命的到来,叠加特朗普政府上任,建议关注:Entergy。特朗普新政为美国天然气及天然气工业品带来机遇,中游能源基础设施公司深度受益,资产多元、布局分散的公司更具防御性,建议关注:WMB,KMI,MPLX,TRGP,ARIS。风险提示:风险提示:欧美新能源政策推进不及预期;欧洲电力市场改革不及预期;地缘政治风险,导致传统能源品价格波动。xVzXiXjWtQqNsQqR6MaO8OmOmMtRnQfQpPmQeRmNmQaQpOpPMYqRrRuOnPqP 11 Apr 2025 3 Table_header2 工业工业 能源能源 目录 一、全球市场回顾一、全球市场回顾.4 二、基础建设二、基础建设.6(一)数据中心.6(二)能源建设.7(三)航空航天.7(四)国防.9(五)机器人.10 三、工业设备三、工业设备.11(一)工业设备相关指数.11(1)工业设备价格指数.11(2)工业设备出口指数.15(二)SMR.16 四、四、全球能源全球能源.17(一)美国电力市场.20(二)欧洲电力市场.24(三)石油天然气市场.25 五、重点公司资讯与点评五、重点公司资讯与点评.31 六、本周报告精选六、本周报告精选.32 11 Apr 2025 4 Table_header2 工业工业 能源能源 一、全球市场回顾一、全球市场回顾 美股市场本周表现回顾美股市场本周表现回顾近几个交易日内,美国主要股指经历了显著的抛售压力。标普 500 指数从 5670 点上方急剧回落,连续跌破多个技术支撑位,并于 4 月 8 日失守关键的 5000 点心理整数关口,区间累计跌幅约 12.1%。道琼斯工业指数同期表现疲弱,自 42200 点水平大幅下挫,跌破 38000 点关口,区间累计跌幅近 10.9%。尽管在4 月 8 日至 9 日,两大指数跌势暂止,收盘点位持平,显示出一定的低位企稳迹象,但整体市场动能依然偏空,短期内需密切关注 5000 点(标普)及 37600 点(道指)附近的支撑有效性。图图 1:标普:标普 500 指数今年以来表现(截止指数今年以来表现(截止 04/09/25)图图 2:道琼斯指数今年以来表现(截止:道琼斯指数今年以来表现(截止 04/09/25)资料来源:Wind,HTI 资料来源:Wind,HTI 分行业来看分行业来看在近期的市场整体回调中,标普 500 各大行业板块无一幸免,均录得下跌。其中,成长性与周期性较强的板块承压尤为显著:信息技术(区间跌幅约14.4%)与材料(-14.3%)板块领跌,可选消费(-13.4%)、工业(-12.5%)和金融(-12.5%)板块也经历了大幅下挫。房地产板块(-11.9%)同样表现疲弱。相较之下,防御性板块展现出一定韧性,跌幅相对较小:日常消费(-6.3%)、医疗保健(-7.8%)和公用事业(-8.0%)跑赢了市场整体跌幅。与主要指数走势一致,各行业板块在最后两个交易日(4 月 8 日至 9 日)普遍止跌企稳,但反弹动能仍显不足。图图 3:标普指数分行业今年以来表现(截止:标普指数分行业今年以来表现(截止 04/09/25)图图 4:全球市场表现(截止:全球市场表现(截止 04/09/25)资料来源:Wind,HTI 资料来源:Wind,HTI 4982.774,5005,5006,5002025-01-022025-01-072025-01-122025-01-172025-01-222025-01-272025-02-012025-02-062025-02-112025-02-162025-02-212025-02-262025-03-032025-03-082025-03-132025-03-182025-03-232025-03-282025-04-022025-04-07标普500指数37645.5930,00035,00040,00045,00050,0002025-01-022025-01-072025-01-122025-01-172025-01-222025-01-272025-02-012025-02-062025-02-112025-02-162025-02-212025-02-262025-03-032025-03-082025-03-132025-03-182025-03-232025-03-282025-04-022025-04-07道琼斯指数75808590951001051101152025/1/22025/1/72025/1/122025/1/172025/1/222025/1/272025/2/12025/2/62025/2/112025/2/162025/2/212025/2/262025/3/32025/3/82025/3/132025/3/182025/3/232025/3/282025/4/22025/4/7公用事业医疗保健材料可选消费工业房地产金融信息技术日常消费7080901001101201302025-01-022025-01-072025-01-122025-01-172025-01-222025-01-272025-02-012025-02-062025-02-112025-02-162025-02-212025-02-262025-03-032025-03-082025-03-132025-03-182025-03-232025-03-282025-04-022025-04-07日经225韩国KOSPI50恒生指数上证指数新交所泛东南亚科技指数英国富时100法国CAC40 11 Apr 2025 5 Table_header2 工业工业 能源能源 分市场来看分市场来看近期全球主要股票市场普遍承压下行,与美股走势同步。亚洲市场方面,香港恒生指数在此期间表现尤为疲弱,累计跌幅达到约 13.1%,东南亚科技指数亦大幅下挫近 14.3%。日经 225 指数和韩国 KOSPI 50 指数也未能幸免,分别下跌约8.4%和 9.9%。相较之下,A 股上证指数展现出一定相对韧性,区间跌幅约为 5.2%,但仍处下行趋势。欧洲市场同样反映出避险情绪,英国富时 100 指数和法国 CAC40 指数分别录得约8.8%和7.9%的跌幅。整体来看,全球风险资产在近期面临显著抛压,多数股指在经历大幅回调后于最后交易日呈现低位整理态势,但反弹动能有限,市场信心仍待修复。表表 1:覆盖股票本周涨跌幅(截至:覆盖股票本周涨跌幅(截至 04/09/25)资料来源:Wind,HTI 美国电机和发电机制造:美国电机和发电机制造:电机、发电机、发电机组和其他旋转设备的零部件、用品电机、发电机、发电机组和其他旋转设备的零部件、用品价格指数月环比稳定。价格指数月环比稳定。美国电机和发电机制造:电机、发电机、发电机组和其他旋转设备的零部件、用品价格指数 2025 年 1 月为 368.149,环比持平,同比增长 26%。图图 5:美国电机和发电机制造:美国电机和发电机制造:电机、发电机、发电机组和其他旋转设备的零部件、电机、发电机、发电机组和其他旋转设备的零部件、用品价格指数用品价格指数 资料来源:U.S.Bureau of Labor Statistics,HTI 11 Apr 2025 6 Table_header2 工业工业 能源能源 二、基础建设二、基础建设(一)数据中心(一)数据中心 本周,美国本周,美国 AI 数据中心领域动态频出。数据中心领域动态频出。美国能源部官宣将在包括桑迪亚国家实验室和德克萨斯州核电站在内的 16 个站点建设新数据中心与 AI 基础设施,预计 2027 年底前提升计算能力,所选地点能整合多方资源,加速设施落地,还可刺激经济、创造就业,增强美国在全球科技竞争中的优势。Meta 也宣布将在路易斯安那州里奇兰教区投资 100 亿美元建设 AI 数据中心,该项目 2030 年建成后将成 Meta 全球最大数据中心,建设高峰时雇佣 5000 名工人,运营后提供至少 500 个直接新岗位,带动超 1000 个间接就业,还将推动当地基础设施完善及能源可持续发展。但行业也有变数,微软虽本财年计划投 800 亿美元建设 AI 数据中心,却暂停或推迟在澳大利亚、印尼、英国及美国部分州的数据中心项目,或因 AI 发展走向低成本、普及化,以及市场需求预测变动等因素影响。资料来源:DCD,HTI 表表 2:美国美国 2025 年年 AI 数据中心建设进展数据中心建设进展 日期 所有者 容量 位置 状态 投资金额 细节 07/04/2025 APPLE 未披露 北卡罗纳州 扩建 1.75 亿美元 苹果公司计划投资 1.75 亿美元在北卡罗来纳州卡托巴县梅登镇扩大数据中心规模,将新增一个 237,600 平方英尺的数据中心。其在当地已有一个占地约 100 万平方英尺的数据中心园区,自 2009 年建成已投资约 40 亿美元,且由可再生能源供电。04/04/2025 Red Wolf DCD Properties LLc 600MW 堪萨斯州 计划 120 亿美元 红狼数据中心开发有限责任公司向堪萨斯州怀恩多特县/堪萨斯州联合政府提交在堪萨斯城建设占地 400 英亩数据中心园区的计划。03/04/2025 PhoenixNAP 5OMW 亚利桑那州 扩建 未披露 美国主机托管服务提供商 PhoenixNAP 即将在亚利桑那州凤凰城破土动工建设第二个数据中心 PHX02,今年晚些时候开始建设。01/04/2025 HCR&Kiewit 4.5GW 宾夕法尼亚州 计划 未披露 荷马城再开发公司与基维特公司合作,计划将宾夕法尼亚州一座已退役的 20 亿瓦燃煤发电站改造成占地超 3200 英亩、功率 4.5 GW 的天然气驱动人工智能数据中心。01/04/2025 Kimley-Horn 未披露 佐治亚州 计划 未披露 工程服务公司金利-霍恩向佐治亚州事务部提交了亚特兰大市外“谷仓项目”数据中心园区的区域影响开发申请,项目占地 860 万平方英尺,将于 2035 年完工。15/03/2025 Google 未披露 俄克拉荷马州 计划 30 亿美元 谷歌计划在俄克拉荷马州佩恩县斯蒂尔沃特市建设人工智能数据中心园区。该市于 3 月 12 日披露,该公司通过其子公司 Kipper LLC 提交了 AI 数据中心园区 申请。12/03/2025 AWS 未披露 俄亥俄州 计划 10 亿美元 市议会 3 月 10 日通过了 AWS 的再投资区域协议,允许其在玛丽斯维尔创新园区建设两座总面积达 50 万平方英尺(约 4.6 万平方米)的数据中心,总投资达 10 亿美元。26/02/2025 PowerHouse&Provident 1.8GW 德克萨斯州 计划 未披露 PowerHouse 和 Provident 正在得克萨斯州开发一个大型数据中心园区,占地 768 英亩,配备 1.8GW 开关站 25/02/2025 Hyperscale Data 300MW 密歇根州 扩建 未披露 数据中心公司超大规模数据(Hyperscale Data)计划将其密歇根州的数据中心电力容量从约 30 兆瓦扩展至 300 兆瓦,其联盟云服务子公司已与当地公用事业公司达成原则性协议,升级预计需 44 个月。21/02/2025 Teton Digital 100MW 北达科他州 计划 未披露 总部位于怀俄明州的数据中心开发商Teton Digital已获得批准,在北达科他州开发一个100MW的数据中心项目,该项目被命名为“三位一体项目”(Project Trinity)12/02/2025 Stack 144MW 弗吉尼亚州 计划 未披露 美国数据中心公司 Stack 本周宣布在弗吉尼亚州建设新的 144 MW 数据中心园区,该园区由两座 72 MW 的两层建筑组成,配有现场变电站和专为人工智能设计的闭环水冷系统。10/02/2025 T5 1.2GW 伊利诺伊州 计划 未披露 T5 数据中心在领英宣布位于伊利诺伊州格雷斯莱克的规模化园区,该园区计划建 20 栋建筑,共 1.2GW,2027 年第一阶段入驻。07/02/2025 Firstlight 未披露 缅因州 扩建 未披露 美国光纤公司 FirstLight 宣布对位于缅因州不伦瑞克的数据中心进行扩建,该项目始于去年夏天,使电力容量翻倍。05/02/2025 Prologis 10GW 德克萨斯州赫托 扩建 未披露 普洛斯计划未来十年大幅扩充数据中心资产组合,其在疫情期间涉足该领域,常与 Skybox Datacenters 合作建设设施。目前公司已锁定及处于采购高级阶段的电力规模可观,未来十年目标达 100 亿瓦且可能增长。04/02/2025 Morgan County EDC 未披露 印第安纳州 计划 250 亿美元 近年来,印第安纳州吸引众多科技巨头宣布数据中心超大规模建设项目,谷歌、Meta 等公司已在该州有相关土地购置及开发计划,潜在投资近 250 亿美元。11 Apr 2025 7 Table_header2 工业工业 能源能源 图图 6:美国数据中心分布美国数据中心分布 资料来源:Datacentermap,HTI (二)能源建设(二)能源建设 公用事业公司和州监管机构敦促联邦能源管理委员会批准公用事业公司和州监管机构敦促联邦能源管理委员会批准 MISO 快速互联计划快速互联计划。给联邦能源管理委员会(FERC)文件显示,Ameren、DTE Energy、Entergy 以及州公用事业监管机构和数据中心公司都支持中部大陆独立系统运营商(Midcontinent Independent System Operator)的快速互联方案,认为该方案解决了近期的可靠性需求。然而,NextEra Energy Resources、Vistra、可再生能源贸易团体、环保组织、密歇根州公共服务委员会以及八位前联邦能源管理委员会(FERC)委员敦促 FERC 拒绝中部大陆独立系统运营商(MISO)的快速资源增加研究(ERAS)方案,称其具有歧视性。前联邦能源管理委员会委员表示,ERAS 方案威胁到 FERC 的开放准入原则,该原则旨在确保公用事业公司和独立电力生产商平等地使用输电系统。他们在致 FERC 的一封信中表示:“采用 ERAS 将破坏中部大陆独立系统运营商(MISO)的竞争,导致客户成本上升。”FERC 敦促拒绝敦促拒绝 30 亿美元亿美元 Valley Link 输电项目的输电项目的 ROE 和激励措施和激励措施。根据 FERC 提交的文件,联邦能源管理委员会应降低拟议的股本回报率,并拒绝对 Transource Energy、Dominion Energy 和 FirstEnergy 计划的约 30 亿美元输电项目提供各种激励措施。Valley Link 输电项目包括两条 765 kV 主干输电线路,是 PJM 互联公司最新的区域输电扩建计划的一部分,该计划已于 2 月底获得电网运营商董事会的批准。该项目计划于 2029 年 12 月上线。欧盟能源监管机构(欧盟能源监管机构(Acer)批准了由电力市场运营商)批准了由电力市场运营商 Nemos 提交的日内电力耦合新提交的日内电力耦合新规规。新规支持欧洲单一日内耦合市场(SIDC)中的 15 分钟电力产品的交易,使市场更灵活地平衡可变可再生能源。新规将与现有日前市场(SDAC)规则协同,降低短期电力交易门槛。(三)航空航天(三)航空航天(1)航空航天行业动态)航空航天行业动态 美国总统特朗普在 4 月 2 日宣布对全球多个贸易伙伴征收关税,引发航空制造业担忧。波音公司 CEO 凯利 奥特伯格随后在参议院作证时表示,公司 20%的零部件依赖进口,80%的飞机销往海外,自由贸易对波音至关重要”。专家预计,各国的报复性关税可能导致关键航空零部件成本增加 5%-10%,相当于每架飞机增加 300 万至 500 万美元的成本。11 Apr 2025 8 Table_header2 工业工业 能源能源 中方宣布将从 4 月 10 日起对美国进口的波音飞机及零部件征收对等关税,关税税率将从目前的5%增加到近40%。此消息导致波音公司和相关航空股价格大幅下跌。中国商务部发言人重申,贸易战没有赢家,保护主义没有出路,敦促美方立即纠正错误做法。在商业航天领域,SpaceX 继续保持高频发射节奏。根据火箭发射时刻表,SpaceX 在 4月 8 日执行了猎鹰 9 号火箭发射任务。公司计划在 2025 年执行 175 至 180 次猎鹰火箭发射任务,远超 2024 年的发射频率。值得关注的是,SpaceX 预计将在 2025 年使用两艘对接的星舰进行太空推进剂转移演示。这是一个关键性里程碑,将使 SpaceX 能够为其星舰人类登陆系统飞行器加油,以便在 2026 年进行无人登月演示。整体来看,本周航空航天行业在贸易摩擦、成本压力增加的背景下面临新的挑战,但国际航空旅行需求回升、技术创新和商业航天领域的持续投入,仍为行业发展提供了积极动力。(2)航空航天价格指数)航空航天价格指数 美国飞机发动机和发动机部件制造价格指数月环比稳定。美国飞机发动机和发动机部件制造价格指数月环比稳定。飞机发动机和发动机部件制造价格指数 2025 年 2 月为 273.188,环比持平,同比增长 6.2%。图图 7:美国飞机发动机和发动机部件制造价格指数美国飞机发动机和发动机部件制造价格指数 资料来源:U.S.Bureau of Labor Statistics,HTI 美国飞机发动机和发动机零部件制造:美国飞机发动机和发动机零部件制造:飞机发动机零部件价格指数月环比稳定。飞机发动机零部件价格指数月环比稳定。飞机发动机和发动机零部件制造:飞机发动机零部件价格指数 2025 年 2 月为 284.383,环比持平,同比增长 7.0%。11 Apr 2025 9 Table_header2 工业工业 能源能源 图图 8:美国美国飞机发动机和发动机零部件制造:飞机发动机和发动机零部件制造:飞机发动机零部件价格指数飞机发动机零部件价格指数 资料来源:U.S.Bureau of Labor Statistics,HTI (四)国防(四)国防(1)国防行业动态)国防行业动态 美国总统特朗普在 4 月 2 日宣布了一系列新关税措施,针对约 60 个国家实施基准 10%的关税,同时对某些国家实行更高的互惠关税。这些措施将于 4 月 5 日和 4 月 9 日分阶段生效,预计将对国防供应链产生重大影响,包括航空航天和国防产业所依赖的关键零部件和原材料。国防合同方面,CACI 国际公司获得了一份 5400 万美元的合同,为美国陆军提供先进地面传感器系统。该项目将增强美军的地面侦察和监视能力,反映了美国对感知技术投资的持续增长。美国密歇根州于 4 月 8 日至 10 日举办了第 16 届密歇根国防博览会(MDEX),此次博览会汇集了国防部领导人、主要承包商和全国各地的中小企业。博览会重点关注了地面车辆系统中心(GVSC)的最新需求和未来发展方向,同时加强了国防供应链的整合。在国际防务合作方面,美国向保加利亚交付了首批 F-16 战斗机,这是总共 16 架新战机交付计划的开始。此举将大幅提升保加利亚的防空能力,并促进北约东翼的安全稳定。美国国防部长皮特 赫格塞特(Pete Hegseth)近期警告中国对巴拿马运河构成持续威胁,强调美国与巴拿马将共同努力保障运河安全。这一声明反映了美国对全球关键基础设施安全的持续关注。综合来看,本周国防行业呈现出技术创新加速、贸易政策调整和国际合作深化的特点。第六代战斗机和协同作战飞机等前沿项目的推进,以及对网络安全等领域的持续投入,显示出美国在维持军事技术优势方面的决心。同时,新的贸易政策可能对国防供应链带来挑战,值得行业各方密切关注。美国政府支出国防价格指数季度环比稳定。美国政府支出国防价格指数季度环比稳定。美国政府支出国防价格指数 2024 年 Q4 为117.153,环比稳定,同比增长 2.1%。11 Apr 2025 10 Table_header2 工业工业 能源能源 图图 9:美国政府支出国防价格指数美国政府支出国防价格指数 资料来源:U.S.Bureau of Economic Analysis,HTI (五)机器人(五)机器人(1)工业机器人)工业机器人 2023 年安装了年安装了 541,302 台机器人台机器人,机器人安装量较创纪录水平下降机器人安装量较创纪录水平下降 2%。年度安装量连续三年突破 50 万台大关。尽管宏观经济形势严峻,但安装量仅比 2022 年创纪录的552,946 台低 2%,比 2021 年高出 3%。主要客户行业的需求并未带来增长动力:尽管安装量呈横向波动,但汽车行业重新夺回了其作为工业机器人最大客户的地位,因为电子行业的机器人需求大幅萎缩。2023年,汽车行业安装了25%的机器人( 0个百分点),电子行业占 23%(-5 个百分点)。金属和机械行业保持第三的位置,其份额增至 14%( 2 个百分点),其次是塑料和化工产品行业(4%)以及食品和饮料行业(3%)。值得注意的是,17%(-0 个百分点)的机器人安装量没有关于客户行业的信息。2023 年,工业机器人运行存量突破 400 万台大关,达到 4,281,585 台( 10%)。自 2018 年以来,工业机器人运行存量平均每年增长 12%。图图 10:工业机器人年安装数量(千台)工业机器人年安装数量(千台)资料来源:U.S.Bureau of Economic Analysis,HTI 美国机械制造工业品价格指数环比基本持平美国机械制造工业品价格指数环比基本持平。美国机械制造工业品价格指数 2025 年 2月为 186.78,环比微增 0.1%,同比增长 2.21%。11 Apr 2025 11 Table_header2 工业工业 能源能源 图图 11:美国工业品价格指数:机械制造业美国工业品价格指数:机械制造业 资料来源:U.S.Bureau of Economic Analysis,HTI 2024 年全球经济下行趋势触底,预计全球机器人安装量将维持在年全球经济下行趋势触底,预计全球机器人安装量将维持在 54.1 万台的水平。万台的水平。预计 2025 年工业机器人市场将加速增长,并在 2026 年和 2027 年持续增长。目前尚无迹象表明,整体长期增长趋势将在短期内结束。2024 年,北美机器人安装量将突破5 万台大关。在通胀削减法案等政策的支持下,供应链近岸外包将在未来几年创造对自动化技术的需求。预计亚洲的机器人需求将小幅增长至 38.9 万台,三大亚洲市场预计在 2024 年将呈现横向波动。预计中国机器人需求将保持在 27.6 万台,日本为4.6 万台,韩国为 3.1 万台。预计欧洲的机器人安装量在 2024 年将大幅下降。乌克兰战争、对俄罗斯的贸易禁运、紧缩的货币政策以及欧洲汽车工业相对于中国汽车工业的相对疲软,正在抑制投资意愿。但 2023 年也存在基数效应:2021 年和 2022 年由于供应链限制导致的大量订单积压已在 2023 年结清。预计 2024 年将出现两位数的萎缩,机器人安装量约为 8.2 万台。预计西欧的需求将萎缩 10%。三、工业设备三、工业设备(一)工业设备相关指数(一)工业设备相关指数(1)工业设备价格指数)工业设备价格指数 美国电力及特种变压器:初级产品生产价格指数月环比稳定。美国电力及特种变压器:初级产品生产价格指数月环比稳定。电力及特种变压器初级产品生产价格指数 2025 年 2 月为 427.437,环比持平,同比增长 1.08%。图图 12:工业生产者出厂价格指数工业生产者出厂价格指数:电力及特种变压器初级产品电力及特种变压器初级产品 资料来源:U.S.Bureau of Labor Statistics,HTI 美国电力及特种变压器制造价格指数月环比稳定。美国电力及特种变压器制造价格指数月环比稳定。电力及特种变压器生产价格指数2025 年 2 月为 433.246,环比持平,同比增长 1.07%。11 Apr 2025 12 Table_header2 工业工业 能源能源 图图 13:工业生产者出厂价格指数工业生产者出厂价格指数:电力及特种变压器制造电力及特种变压器制造 资料来源:U.S.Bureau of Labor Statistics,HTI 美国变压器和电力调节器价格指数月环比稳定。美国变压器和电力调节器价格指数月环比稳定。变压器和电力调节器生产价格指数2025 年 2 月为 397.011,环比持平,同比增长 1.08%。图图 14:工业生产者出厂价格指数工业生产者出厂价格指数:机械和设备机械和设备-变压器和电力调节器变压器和电力调节器 资料来源:U.S.Bureau of Labor Statistics,HTI 欧洲电动机、发电机、变压器制造和配电生产价格指数月环比稳定。欧洲电动机、发电机、变压器制造和配电生产价格指数月环比稳定。欧洲电动机、发电机、变压器制造和配电生产价格指数 2025 年 2 月为 120.9,环比持平,同比增长1.85%。图图 15:欧盟:欧盟-工业生产者价格:电动机、发电机、变压器制造和配电工业生产者价格:电动机、发电机、变压器制造和配电 资料来源:Trading Economics,HTI 11 Apr 2025 13 Table_header2 工业工业 能源能源 本周,液冷系统核心器件市场动态频出,价格与应用呈现新趋势。本周,液冷系统核心器件市场动态频出,价格与应用呈现新趋势。在英伟达年度 GTC 大会上,新一代 Blackwell Ultra 芯片凭借“液冷 硅光子”协同进化备受瞩目,其 DGX GB300 系统采用机架级液冷设计,性能较前代大幅提升。同时,开源推理框架 Dynamo 借助创新液冷方案,实现单机架百亿亿次计算,功率达 120kW。这一系列新品发布,从侧面反映出行业对高性能液冷技术的强劲需求,或推动相关核心器件市场进一步扩容。在价格走势上,延续此前差异化路径。在价格走势上,延续此前差异化路径。泵与压缩机作为关键动力部件,生产者出厂价格指数(PPI)自 2003 年为基期持续上扬,2020 年起加速上升,2025 年 Q1 达 18.7%高位,预计在 AI 数据中心建设热潮下,需求刚性将支撑其价格维持高位震荡。动力锅炉与热交换器作为热交换系统核心,PPI 自 2018 年起斜率陡峭化,2023 年同比增速超 12%,映射出数据中心建设需求爆发。冷轧钢薄板及带材受大宗商品周期与液冷设备升级双重影响,2008-2009 年深度回调后逐步修复,近三年因设备轻量化、高密度化(如 0.3mm 超薄板材应用),2022-2024 年复合涨幅达 9.2%,未来或因技术革新与原材料价格波动,价格中枢仍有调整空间。行业统计显示,2020-2024 年液冷器件 PPI 复合年均增速达 6.8%,远超通用工业品类均值(2.1%),进一步验证 AI 算力基建投资对中游制造环节的价格传导。图图 16:生产商价格指数按行业:泵和压缩机制造生产商价格指数按行业:泵和压缩机制造 资料来源:U.S.Bureau of Labor Statistics via FRED,HTI 图图 17:生产商价格指数按行业:电力锅炉和热交换器制造生产商价格指数按行业:电力锅炉和热交换器制造 资料来源:U.S.Bureau of Labor Statistics via FRED,HTI 11 Apr 2025 14 Table_header2 工业工业 能源能源 图图 18:商品的生产商价格指数:金属和金属产品:冷卷钢板和条带商品的生产商价格指数:金属和金属产品:冷卷钢板和条带 资料来源:U.S.Bureau of Labor Statistics via FRED,HTI 紧张的供需关系、稳定的竞争格局等因素使得燃气轮机价格指数持续上升。紧张的供需关系、稳定的竞争格局等因素使得燃气轮机价格指数持续上升。2025 年 2月,燃气轮机价格指数同比增长 5.35%,环比增长 0.22%。相较于可追溯 20 年的历史数据,2024 年以来燃气轮机价格指数增速加快,且在供需紧张的情况下 2025 年仍有进一步加速趋势。图图 19:PPI:燃气轮机:燃气轮机 资料来源:U.S.Bureau of Labor Statistics 预计美国燃气轮机市场未来增长动力主要来自再工业化、预计美国燃气轮机市场未来增长动力主要来自再工业化、AI 数据中心发展。数据中心发展。美国虽然燃气发电量远高于中国,但其电力需求相对平稳,美国燃气轮机建设爆发期为 2000-2005 年,现有燃气轮机规模较大且可以满足发电需求,所以短期美国燃气轮机在建规模相对较小。预计美国市场燃气轮机的未来增长将由数据中心推动。图图 20:美国例年联合循环燃气轮机新装机量美国例年联合循环燃气轮机新装机量 资料来源:EIA 11 Apr 2025 15 Table_header2 工业工业 能源能源 (2)工业设备出口指数)工业设备出口指数 中国中国 2025 年年 1-2 月变压器出口同比大增月变压器出口同比大增。2025 年 1-2 月,总出口金额 83 亿元,同比 48.0%;其中大中型变压器出口金额合计 66 亿元,同比 67.9%;2 月出口 28 亿元,同比 63.5%,环比-24.8%。其中,1-2月出口亚洲、非洲、欧洲、北美洲、南美洲、大洋洲的金额分别为 28.7、5.4、15.9、6.9、7.1、1.5 亿元,同比增速分别为 106.5%、19.0%、46.8%、73.9%、72.9%、-10.6%。图图 21:中国液体变压器出口金额(亿元):中国液体变压器出口金额(亿元)韩国变压器出口韩国变压器出口 2025 年年 2 月出口月出口 2.12 亿美元,同比增长亿美元,同比增长 14.31%,环比增长,环比增长 25.31%,高压出口景气度维持高位。高压出口景气度维持高位。根据韩国海关数据,2 月韩国变压器出口金额共计 2.12 亿美元,同比增长 14.31%,环比增长 25.31%;从不同额定容量上看,2 月 10 兆伏安以上的液体介质变压器出口金额 1.22 亿美元,同比上涨 38.91%,环比增长 42.75%,额定容量在 650kva-10Mva 之间的变压器 2 月出口金额在 3926 万美元,同比增长25.78%,环比增长 26.27%,高压板块景气度依旧,出口至美国及沙特的金额占比超过80%。图图 22:韩国变压器出口出口金额(亿美元)及同比变化:韩国变压器出口出口金额(亿美元)及同比变化 资料来源:韩国央行,HTI 0.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.0080.0090.00北美欧洲亚洲拉丁美洲非洲大洋洲其他10.23 9.62 8.63 6.30 6.17 5.81 5.45 8.19 15.08 22.37 3.81-0.6%-5.9%-10.3%-27.1%-2.0%-5.9%-6.1P.2.1H.3.8%-40.0%-20.0%0.0 .0.0.0.00.0%-5.00 10.00 15.00 20.00 25.0020152016201720182019202020212022202320242025 11 Apr 2025 16 Table_header2 工业工业 能源能源 表表 3:本周主要公司情况更新:本周主要公司情况更新 公司名称公司名称 时间时间 主要内容主要内容 工业-电气机械 GE Vernova 4 月 8日 GE Vernova 已签署协议,向 Forestalia 提供 8 台 6.1 MW-158m 主力风力涡轮机,为西班牙的一个 49 MW 风电项目供电。该交易于 2025 年第一季度签订,是框架协议的一部分两家公司于 2023 年 12 月首次宣布将支持西班牙的项目开发。4 月 8日 GE Vernova 旗下陆上风电业务部门郑重宣布,阿武隈风电场在顺利达成商业运营日期(COD)后,已正式启动发电。该风电场的发电能力达到 147 兆瓦,由 46 台 3.2 兆瓦-103 米的陆上风机提供动力。阿武隈风电场坐落于阿武隈地区,是日本规模最大的陆上风电场。其发电量足以满足约 12 万户日本家庭的用电需求。该项目在推进 2011 年事故后的福岛重建工作中发挥着至关重要的作用,对促进该地区的经济振兴和能源恢复具有重大意义。ABB 4 月 8日 ABB 成功为印度石油公司(IndianOil)全国油气管道网络提供了一整套先进的自动化和数字化解决方案。该管道网络横跨印度多个邦,全长超过 2 万公里,对满足该国能源需求至关重要,每年输送 1.25 亿吨石油和 4900 万立方米天然气。4 月 9日 ABB 正与法国电力公司 ENGIE SA 合作,大力提升其比利时子公司 Electrabel SA 运营的一座核电站的长期安全性和可靠性。这项雄心勃勃的资产现代化和改造项目旨在确保该核电站未来十年的运营,对保障比利时的能源安全至关重要。该订单已于 2024 年第四季度签订,财务细节尚未披露。Schneider Electric 4 月 8日 施耐德电气与 Digital Realty 合作,在克里特岛伊拉克利翁启用了全新的 HER1 数据中心。这座岛上首个运营商中立的数据中心将通过连接国际、区域和本地海底电缆,帮助弥合南欧的数字连接鸿沟。公司称,这意味着该数据中心将使云服务提供商、电信公司和内容分发网络(CDN)能够更有效地为该地区提供服务。4 月 9日 施耐德电气计划在未来两年投资超过 7 亿美元,支持美国加强能源基础设施建设,以推动人工智能发展、促进制造业发展并加强能源安全。施耐德电气在公告中表示,这笔投资是该公司自 135 多年前成立以来最大的单笔资本支出计划。日立 4 月 8日 日立能源宣布已将其在宾夕法尼亚州的投资增至 7000 多万美元。这项扩建计划最初于 2024 年宣布,是其在全美范围内投资 1.55 亿美元提升制造能力的一部分。该计划将有助于满足该地区对可持续电网基础设施快速增长的需求,包括该公司的 EconiQ、无六氟化硫(SF6)高压开关设备和断路器。三菱重工 4 月 9日 三菱重工环境化学工程有限公司(MHIEC)已完成位于九州南部宫崎市的垃圾焚烧发电厂“宫崎生态清洁广场”核心设施的翻新工程。该翻新工程于 2021 年签订,工期为四年,从 2021 财年到 2024 财年。此次翻新使垃圾处理能力达到每日 579 吨,延长了工厂的使用寿命,并实现了二氧化碳排放的减少。三菱电机 4 月 7日 三菱电机宣布,其全新 XB 系列高压绝缘栅双极晶体管(HVIGBT)模块将于 5 月 1 日开始发售样品。该模块是一款 3.3kV、1500A 的大容量功率半导体,适用于轨道车辆等大型工业设备。该模块采用专有二极管和绝缘栅双极晶体管(IGBT)元件以及独特的芯片端接结构,增强了防潮性能,有助于提高在各种环境下运行的大型工业设备逆变器的效率和可靠性。三菱电机将于 5 月 6 日至 8 日在德国纽伦堡举行的 2025 年电力转换智能运动(PCIM)展览会上展出 XB 系列 HVIGBT 模块。资料来源:公司公告,HTI (二)(二)SMR SMR 公司公司 X-energy 完成由亚马逊领投的完成由亚马逊领投的 7 亿美元融资。亿美元融资。小型模块化反应堆公司 X-energy 宣布完成 C-1 轮融资,共筹集 7 亿美元。亚马逊的气候承诺基金是此轮融资的支柱,其他投资方还包括 Segra Capital Management、Jane Street、Ares Management 基金、Emerson Collective 等,筹款所得将用于支持 X-energy 的 SMR 反应堆设计和许可的完成。受该 SMR 投资事件影响,SMR 板块情绪高涨。SMR 是是 2030 年后年后 AI 数据中心的最佳能源解决方案,特朗普政府上任或将推动数据中心的最佳能源解决方案,特朗普政府上任或将推动 SMR 板板块新一轮上涨。块新一轮上涨。核电因其环保、高稳定性的特点是目前 AI 数据中心最为追捧的电力选择,而 SMR 因其更加灵活、更高的安全性、更容易共址的特点将成为 2030 年大规模商用后 AI 数据中心的最佳供电选择。我们预计特朗普政府在推动 SMR 商用化方面将更加积极,建议对 SMR 板块保持密切关注。11 Apr 2025 17 Table_header2 工业工业 能源能源 表表 4:SMR 近期投资情况近期投资情况 日期日期 简介简介 2025-03-11 布鲁克菲尔德菲尔德旗下的 Data4 本周宣布已签署一份谅解备忘录(MoU),探讨使用西屋电气公司的 AP300 SMR 为欧洲未来的数据中心供电。2025-02-28 Last Energy 计划在德克萨斯州建造 30 座微反应堆,以服务美国数据中心市场。2025-02-07 SMR 公司 X-energy 完成由亚马逊领投的 7 亿美元融资。2025-01-31 Kairos Power 已完成其第二座非核工程测试装置(ETU 2.0)的反应堆容器的设计、建造和安装。2025-01-22 核电公司 TerraPower 和 Sabey 数据中心(SDC)签署了一份谅解备忘录(MoU),以探索将 TerraPower 的 Natrium 小型核反应堆开发并部署到 SDC 当前和未来的数据中心运营中。2025-01-18 Oklo 与备用电源解决方案提供商 RPower 签署了一份谅解备忘录(MoU),为数据中心领域部署结合天然气和核电的分阶段电力模式。2025-01-17 Energy Vault 与 NuCube Energy 签署了战略合作伙伴关系,以支持 NuCube 的 NuSun 小型核反应堆用于数据中心行业。2025-01-07 小型模块化核反应堆(SMR)开发商 Deep Fission 已与美国可持续基础设施开发商 Endeavour Energy 合作,承诺共同开发 2GW 核能,为 Endeavour 的全球 Edged 数据中心组合供电,首批反应堆预计将于 2029 年投入运营。2024-12-18 Switch 计划到 2044 年从 Oklo 采购高达 12GW 的核电。2024-12-06 SMR 电力开发商 Terrestrial Energy 已与 EnergySolutions 签署了一份谅解备忘录,以合作在 EnergySolutions 拥有的场地选址和部署一体化熔盐反应堆工厂。2024-12-04 Meta 寻求核电开发商,计划于 2030 年代初启动反应堆建设,并会考虑小型模块化反应堆 2024-11-22 SMR 开发商 Kairos 获得 Hermes Two 示范工厂建设许可,将测试熔盐反应堆和 SMR 技术 2024-11-19 阿巴拉契亚电力公司确定弗吉尼亚州 SMR 项目场址。该公司计划于 2025 年春季向弗吉尼亚州公司委员会申请项目批准 2024-11-18 特朗普提名化石燃料首席执行官克里斯 赖特出任能源部部长,赖特也是 SMR 公司 Oklo 的董事会成员 2024-11-14 SMR 公司 Oklo 承诺向两家数据中心运营商提供 750MW 核电 2024-11-06 尽管遭到监管部门拒绝,AWS 仍重申对核数据中心的承诺。AWS 打算继续推进该项目并“继续创新和推进无碳能源解决方案”2024-10-29 劳斯莱斯已将其小型模块化反应堆(SMR)业务部门 20%的股份出售给捷克公用事业公司 CEZ。根据该协议,两家公司透露了利用劳斯莱斯 SMR 部署 3GW 以上电力的计划。2024-10-24 小型模块化反应堆(SMR)初创公司 Deep Atomic 宣布计划推出专门针对数据中心市场的新型 SMR。该小型模块堆被称为 MK60,是一种轻水小型模块堆,通过集成数据中心中心设计,发电能力为 60MW,制冷能力为 60MW。2024-10-17 美国开放了高达 9 亿美元的资金申请,以支持小型模块化反应堆核技术的初始国内部署。其中高达 8 亿美元的金额将用于里程碑奖励,用于支持公用事业、反应堆供应商、建造商等先行者团队。2024-10-16 亚马逊公司将投资 X-energy,资助华盛顿的 SMR 部署,并与 Dominion 合作探索在弗吉尼亚州使用 SMR。其中 X-energy 的 C-1 轮融资额约为 5 亿美元,由亚马逊领投。2024-10-14 谷歌与 Kairos 签署核 SMR 协议,为数据中心提供电力。初始部署可能于 2030 年开始,规模将达到 500MW。2024-09-27 微软与安大略发电公司签署核碳排放协议。从 OPG 即将部署的小型核反应堆采购电力。2024-09-10 甲骨文将建设以核能SMR为动力的千兆瓦数据中心。甲骨文创始人埃里森表示,其中一个项目已经选定地点,目前正在设计中。该数据中心将采用核能发电,甲骨文已经获得三座小型模块化核反应堆(SMR)的建设许可。资料来源:DCD,HTI 四、四、全球能源全球能源 谷歌、亚马逊、谷歌、亚马逊、Meta 等全球大型能源用户联盟签署承诺,将全球核电容量提高三等全球大型能源用户联盟签署承诺,将全球核电容量提高三倍。倍。该承诺包括承认核能超越传统电网电力以支持日益增长的能源需求的潜力;强调核能如何为日益增长的电气化和支持技术部门等行业提供能源,并提供工业过程热量。DeepSeek 的特点是用低成本训练出接近的特点是用低成本训练出接近 chatgpt 能力的模型。能力的模型。该事件短期似乎打击了美国 AI 大规模投资的积极性,但美国投资者可能不会减少 AI 投资总量,或会更关注AI 效率优化技术。美国政府可能将此类事件视为“警示信号”,推动更激进的政策。虽短期造成恐慌情绪,但长期推动了美国和全球的 AI 投资和发展,成本的降低相当于效率的提升,催生出更多的 AI 需求,加速 AI 革命的到来。11 Apr 2025 18 Table_header2 工业工业 能源能源 美国刚公布超大规模数据中心投资计划,拉开全球美国刚公布超大规模数据中心投资计划,拉开全球 AI 竞赛序幕。竞赛序幕。Stargate 主要专注于大规模的 AI 数据中心建设,4 年共投资 5000 亿美元。按 OpenAI 之前声称的每 5GW的数据中心需要 1000 亿美元耗资测算,预计能增加 25GW 的数据中心建设。该建设可能要 5-10 年部署完成。该投资会大幅提高美国 AI 相关高稳定性电力需求,预计发电及相关能源设备企业受益。特朗普政府人事任命及部门调整预计将促进美国天然气、核能等能源发展。特朗普政府人事任命及部门调整预计将促进美国天然气、核能等能源发展。1)当选总统特朗普提名 Liberty Energy 的克里斯 赖特领导美国能源部。赖特是石油和天然气行业高管、化石燃料使用的坚定捍卫者,未来可能参与电力传输和核电扩张的许可审批,或加速美国核电建设发展。克里斯 赖特为 Liberty Energy 的首席执行官和 OKLO 的董事会成员,预计这一特殊身份促使市场对 SMR 的信心加强。2)特朗普承诺成立国家能源委员会(NEC)来协调政策,提高美国能源产量,并在一份声明中表示:该委员会将通过削减繁琐的行政审批程序、加强对经济各领域私营部门投资的支持,注重创新,而非长期存在但完全不必要的法规,引领美国走向能源主导地位。道格 伯格姆同时领导内政部和国家能源委员会,或进一步提高特朗普政府在能源领域政策实施的效率。特朗普政府将寻求扩大煤炭、石油、天然气、核能能源生产,支持与人工智能发展相关的电力需求。美国天然气发电在短期内有所增加。美国天然气发电在短期内有所增加。预计 2025 年美国电网将新增 63 千兆瓦(GW)的公用事业规模发电容量。开发商计划在 2025 年在美国新建 4.4 吉瓦天然气发电容量:50%来自单循环燃气轮机,36%来自联合循环发电厂。发电厂计划在 2025 年淘汰 12.3 千兆瓦(GW)的发电容量,与 2024 年相比,淘汰量增加 65%。煤炭发电容量在计划淘汰的发电容量中占比最大(66%),其次是天然气(21%)。图图 23:2025 年美国新增装机预期年美国新增装机预期 资料来源:EIA,HTI 图图 24:2025 年美国燃煤发电厂退役计划将增加年美国燃煤发电厂退役计划将增加 资料来源:EIA,HTI 11 Apr 2025 19 Table_header2 工业工业 能源能源 新核电建设周期较长,电力需求推动核电站重启。新核电建设周期较长,电力需求推动核电站重启。根据能源部此前报告新反应堆的部署应在 2030 年开始,到 2041 年增加到 13 千兆瓦/年,以保持美国到 2050 年达到 200千兆瓦的新容量。新报告将首次部署推迟到 2035 年,最终需要每年 20 GW 的速度。图图 25:全球现有核电站及核电站建设规划全球现有核电站及核电站建设规划 资料来源:EIA,HTI 2 月全球铀实际市场价格持续下探。月全球铀实际市场价格持续下探。根据国际货币基金组织统计,2025 年 2 月全球铀实际市场价格为 54.32 美元/磅,环比-7.9%,同比-33.2%。短期市场短期上升动力不强,预计维持横盘震荡。受美俄重启和谈、特朗普关税政策以及Deepseek事件影响,市场对供应端改善预期升温、需求端预期降温,叠加避险情绪主导不确定性持续酝酿市场观望情绪,预计将短期现货价格将持续横盘震荡。图图 26:全球铀实际市场价格(美元全球铀实际市场价格(美元/磅)磅)资料来源:Wind,HTI 俄罗斯政府宣布对美国出口浓缩铀实施临时限制,促使美国政府推动核电产业链自主俄罗斯政府宣布对美国出口浓缩铀实施临时限制,促使美国政府推动核电产业链自主可控,利好美国核电全产业链长期发展。可控,利好美国核电全产业链长期发展。据美国核能办公室称,俄罗斯拥有全球约44%的核浓缩能力,美国约三分之一的浓缩铀来自俄罗斯,俄罗斯对美国的反制裁或将推动美国政府推动核电产业链自主可控。11 Apr 2025 20 Table_header2 工业工业 能源能源 图图 27:美国核燃料供应来源占比(:美国核燃料供应来源占比(%)资料来源:Elements.,HTI (一)美国电力市场(一)美国电力市场 预计预计 2025 年美国大部分地区的批发电价平均将略高于去年,德克萨斯州和西北地区年美国大部分地区的批发电价平均将略高于去年,德克萨斯州和西北地区除外。除外。据 EIA 预测,STEO 追踪的 11 个批发电价在 2025 年的平均价格将为每兆瓦时(MWh)40 美元(按需求加权),比 2024 年上涨 7%。图图 28:2023-2024 年主要交易中心的月均批发电价年主要交易中心的月均批发电价 资料来源:EIA,HTI 2024 年美国本土年美国本土 48 个州主要交易中心的平均批发电价低于个州主要交易中心的平均批发电价低于 2023 年。年。此外,价格波动性比过去几年要小得多。2024 年电价较低且更稳定,主要是由于天然气价格低廉,以及一些低成本可再生能源发电量增加和新的电池存储容量增加。图图 29:2023-2024 年主要交易中心的月均批发电价年主要交易中心的月均批发电价 资料来源:S&P Capital IQ,HTI 11 Apr 2025 21 Table_header2 工业工业 能源能源 电价方面,电价方面,据EIA统计,美国月度电力的平均零售价格中枢持续抬高,截至 2024年12月,平均价格为$0.13/kWh,环比增长 1.7%。图图 30:美国月度电力平均零售价格:美国月度电力平均零售价格(/KWh)资料来源:EIA,HTI 据 EIA 统计,截至 4 月 8 日,美国主要地区电力平均现货价格为$35.58/MWh,较上周$25.97/MWh 上升 37.02%。表表 5:美国主要地区电力现货价格:美国主要地区电力现货价格($/MWh)地区地区 价格价格 新英格兰州 68.21 纽约市 67.68 中大西洋州份 66.33 中西部 47.16 路易斯安那州 38.50 休斯顿 27.25 西南部 8.25 加利福尼亚州南部 6.42 加利福尼亚州北部 13.24 西北部 12.75 图图 31:光伏、风电:光伏、风电 PPA 图图 32:PPA Index(截止至(截止至 2024Q4)资料来源:美国能源部国家实验室,HTI 资料来源:Levelten,HTI 11 Apr 2025 22 Table_header2 工业工业 能源能源 极端天气事件、创纪录的夏季气温和已经老化的基础设施给美国电网带来了压力。极端天气事件、创纪录的夏季气温和已经老化的基础设施给美国电网带来了压力。根据 Climate Central,在过去十年中,美国与天气相关的停电次数比 2000 年代多了 60%。每年有四分之一的美国家庭经历停电。由于强风和暴雨等天气影响下,美国多处出现大范围停电,截至 4 月 2 日,冰暴导致的停电仍未完全恢复,Michigan 停电受影响人数为 3 万人。图图 33:美国停电情况:美国停电情况 图图 34:密歇根部分地区停电情况:密歇根部分地区停电情况 资料来源:Poweroutage,HTI 资料来源:Great Lakes Energy outage map,HTI 装机情况方面,装机情况方面,2024 年全年美国实际装机容量 49195MW,其中 2024 年 12 月,新增装机容量 9416MW,以太阳能等清洁能源为主;2024 年全年美国实际退役装机7707MW,其中 2024 年 12 月退役装机容量 688MW,均以燃煤、天然气等化石燃料电力为主。图图 35:2025 年年 2 月月-2026 年年 1 月新增装机计划月新增装机计划 图图 36:2025 年年 1 月新增装机月新增装机 资料来源:EIA,HTI 资料来源:EIA,HTI 11 Apr 2025 23 Table_header2 工业工业 能源能源 图图 37:2025 年年 2 月月-2026 年年 1 月退役装机计划月退役装机计划 图图 38:2025 年年 1 月退役装机月退役装机 资料来源:EIA,HTI 资料来源:EIA,HTI 各电力市场动态方面,各电力市场动态方面,CAISO:2024-2025 加州电网输电规划草案(California ISO Transmission Plan)聚焦于加州实现无碳电力目标背景下的输电系统升级,体现出前所未有的战略协同与投资力度。本轮输电规划由加州独立系统运营商(ISO)牵头,联合加州能源委员会(CEC)与加州公用事业委员会(CPUC)制定,核心目标是确保电力系统在实现SB100(即 2045 年实现 100%清洁能源供电)目标下的可靠性与成本效益。根据 2024 年规划基础数据,加州至 2039 年需新增超过 76 吉瓦(GW)装机容量,以支撑交通与建筑电气化、数据中心用电等快速增长的负载需求。本轮规划共识别出 31个输电项目,总投资额约为 48 亿美元,覆盖全州主要负载增长区域。其中 28 个为“可靠性驱动”项目(总额 46 亿美元),旨在满足峰值负载年均增长率从 0.99%跳升至1.53%的趋势;3 个为“政策驱动”项目(总额 2.9 亿美元),支持可再生能源并网(如风电、太阳能、地热等)。关键成果包括:规划支持 30 GW 太阳能、7GW 风能、2GW 地热、9GW 外州风能与 4.5GW 近海风电接入;加强关键区域输电能力,如大湾区新建 500kV 线路、圣何塞及奥克兰多项230/115kV 线路升级;项目执行周期预计 8-10 年,电价影响预计为每度电约 0.5 美分;引入先进导线与电网增强技术(GETs),如动态线路容量评估与电流控制器等;启动竞争性招标机制,鼓励高效执行。此外,ISO 还与 CPUC、CEC 建立了资源配置、项目互联与采购三位一体的“协调规划闭环”,实现从资源组合建模、输电容量释放、再到资源采购的全链条政策联动。通过该机制,未来资源互联申请将优先考虑已规划输电区域。本规划在增强电网可靠性的同时,也为加州 2030 年与 2045 年清洁能源目标奠定坚实基础,是推动能源转型与负载增长“双高并行”背景下的关键枢纽工程。11 Apr 2025 24 Table_header2 工业工业 能源能源 图图 39:按月统计的风能和太阳能弃电总量按月统计的风能和太阳能弃电总量 资料来源:CAISO,HTI ERCOT:根据德克萨斯州电力可靠性委员会的最新估计,到 2030 年,该州地区的电力需求预计将达到 208,000 兆瓦。电力需求增长的最大原因是该州数据中心规模的预期增长。报告称,目前的数据中心容量微不足道。这意味着预计在短短五年内,其容量将从几乎为零增长到 78000 兆瓦。PJM、MISO 和和 NYISO:美国三大区域电网运营商 PJM、MISO 和 NYISO 正加速推进储能市场规则改革,以解决电池储能并网和参与电力市场的障碍,支持清洁能源转型。咨询公司 Brattle Group 和美国清洁能源协会(ACP)近期报告指出,当前市场机制未能充分适应储能灵活性,需从三方面突破:一是调整容量市场规则,例如放宽储能持续时间限制(目前部分市场要求 4 小时以上),允许短时储能参与竞标;二是优化能量市场设计,通过动态定价机制反映储能的快速响应价值;三是简化并网流程,缩短储能项目长达数年的排队周期。以 PJM 为例,其提出的快速频次响应服务已为短时储能开辟新收入来源,而 NYISO正探索将储能纳入容量市场的分层招标机制。行业机构强调,改革需平衡传统发电商与新兴储能主体利益,尤其是成本分摊问题。目前储能常被要求承担电网升级费用,而传统电厂无需支付,这抬高了储能投资门槛。专家预测,若规则调整到位,到 2030年美国储能市场规模或扩大 3 倍,支撑风光发电占比提升至 40%以上。然而,联邦与州级监管协调、技术标准统一仍是改革落地挑战。(二)欧洲电力市场(二)欧洲电力市场 欧洲地区电力市场日前交易价格整体走势上升。欧洲地区电力市场日前交易价格整体走势上升。根据Nordpool数据,英国上周均价为89.81EUR/MWh(-4.22%)、德国均价为74.39EUR/MWh(-19.03%)、芬兰均价为29.86EUR/MWh( 9.86%)、荷兰均价为66.11EUR/MWh(-24.93%)、法国均价为38.26EUR/MWh(-46.49%)。11 Apr 2025 25 Table_header2 工业工业 能源能源 表表 6:欧洲主要国家(:欧洲主要国家(3 月月 31 日日-4 月月 6 日日)电力日前市场成交均价及环比变化)电力日前市场成交均价及环比变化 上周均价(上周均价(EUR/MWh)周环比变化周环比变化 英国 89.81-4.22%德国 74.39-19.03%芬兰 29.86 9.86%荷兰 66.11-24.93%法国 38.26-46.49%资料来源:NORDPOOL,HTI (三)石油天然气市场(三)石油天然气市场 美国天然气期货价格环比回落,市场对宏观经济前景忧虑加剧。美国天然气期货价格环比回落,市场对宏观经济前景忧虑加剧。截至 2025 年 4 月 6日,亨利中心现货价格为 4.08 美元/百万英热,周环比上升 4.08%;NYMEX HH 期货价格为 3.819 美元/百万英热,环比下降 6.56%,期现价差的背离主要反映出短期供需偏紧与中长期宏观基本面走弱。尽管气象模型显示美国大部分地区将在未来一周出现气温回落,可能推升取暖相关需求,且美国 LNG 出口维持高位运行,对外供给支撑亦具韧性,但这些因素不足以抵消近期美国宣布新一轮对外加征关税后所引发的全球经济放缓担忧,能源需求前景下修,成为压制价格的核心驱动。图图 40:亨利港天然气现货价格(美元:亨利港天然气现货价格(美元/百万英热)百万英热)图图 41:美国气温预期:美国气温预期(F)资料来源:EIA,HTI 资料来源:National Oceanic and Atmospheric Administration,HTI 图图 42:美国天然气亨利港期货价格:美国天然气亨利港期货价格(美元(美元/百万英热)百万英热)图图 43:NYMEX Henry Hub 天然气期货合约持仓量(张)天然气期货合约持仓量(张)资料来源:Wind,HTI 资料来源:Wind,HTI 11 Apr 2025 26 Table_header2 工业工业 能源能源 美国天然气供应、消费、美国天然气供应、消费、LNG 出口周环比下降。出口周环比下降。根据标普全球商品洞察(S&P Global Commodity Insights)数据,截至 4 月 2 日,供应方面:天然气平均总供应量较前一周下降 0.4%,其中干天然气产量上升 0.1%至 1,052 亿立方英尺/天,来自加拿大的平均净进口量较上周下降 10.2%。需求方面:1)消费:美国天然气总消费量较前一周下降 7.8%,其中住宅和商业部门的天然气消费量下降 21.8%,发电用天然气消费量上升 1.7%,工业部门的天然气消费量下降 3.2%。2)出口:对墨西哥的天然气出口量增长了 7.8%;输送至美国液化天然气出口设施的天然气周环比减少至 162 亿立方英尺/天。具体来看,南路易斯安那州终端交付量下降 3.8%至 106 亿立方英尺;南德克萨斯州终端增加 6.4%至 45 亿立方英尺/天,墨西哥湾沿岸以外终端的天然气输送量整体保持不变。本周库存净注入量较高,但总库存仍较低。本周库存净注入量较高,但总库存仍较低。根据 EIA 数据,截至 3 月 28 日当周,库存净注入量总计 290亿立方英尺,五年(2020-24年)平均净提取量为130亿立方英尺,去年同期净提取量为 370 亿立方英尺。天然气库存总量为 17,730 亿立方英尺,比五年平均水平低 4%。图图 44:美国天然气供需情况:美国天然气供需情况(Bcf/d)图图 45:美国天然气库存:美国天然气库存(Bcf)资料来源:EIA,HTI 资料来源:National Oceanic and Atmospheric Administration,HTI LNG 出口节奏将主导天然气市场走势。出口节奏将主导天然气市场走势。EIA 预计 2025 年美国 LNG 出口将同比增长 19%至 14.2 Bcf/d,2026 年再增 15%至 16.4 Bcf/d,成为天然气需求增长的主要驱动。普拉克明二期与 Golden Pass 项目合计贡献约 20%的新增产能,其投产节奏对市场供需、价格与库存影响显著。投产时间提前或推迟将影响库存水平和价格弹性,早期投产抬升需求、压缩库存并推高价格,后期则反向运行。11 Apr 2025 27 Table_header2 工业工业 能源能源 图图 46:美国液化天然气出口预期美国液化天然气出口预期(Bcf/d)资料来源:EIA,HTI 表表 7:监管动态更新监管动态更新 时间时间 内容内容 2025 年 4 月 4 日 美国能源部-确定 16 个地点用于建设人工智能数据中心和能源项目-考虑削减超过 12 亿美元的碳捕集项目资金 2025 年 4 月 1 日 FERC 加快基础设施建设:-授权 Corpus Christi LNG 项目每年液化 1700 亿立方英尺的天然气用于出口-授权 Mississippi Hub 增加 338.8 亿立方英尺的天然气存储容量 美国将撤销拜登时代液化天然气出口项目的 7 年期限 2025 年 3 月 24 日 FERC 发布 3 月洞察:-联邦能源管理委员会正加快采取措施,确保所需能源基础设施的建设 2025 年 3 月 21 日-美国内政部长道格 伯古姆宣布,将采取步骤开放更多土地用于石油和天然气租赁,并解除在阿拉斯加建设液化天然气管道和采矿道路的限制,以执行总统特朗普的行政命令,消除该州能源开发的障碍。-伯古姆表示,该机构计划重新开放阿拉斯加国家石油储备区 82%的土地用于租赁开发,并重新开放北极国家野生动物保护区 156 万英亩的沿海平原用于石油和天然气租赁。2025 年 3 月 20 日 FERC 发布 2024 年市场状况报告:-天然气和批发电力价格有所下降,但消费者零售价格继续上涨-大部分新增产能来自太阳能、天然气、电池存储和风能-2024 年,煤炭发电能力的淘汰量超过其他资源类型,天然气发电能力继续淘汰 2025 年 3 月 17 日 FERC 加快基础设施建设:-批准亚瑟港液化天然气公司(Port Arthur LNG)在其位于德州的设施开始建设-批准佛罗里达天然气输送公司(Florida Gas Transmission)在其位于路易斯安那州的压缩机站投入服务单-批准核电站重新投入使用的豁免,这将是美国首次恢复核电站的现役服务-授权允许投资超过 2,000 MW 发电设施的交易 2025 年 3 月 10 日 能源部长克里斯 赖特誓言扭转拜登气候政策,赖特称风能、太阳能和电池根本无法取代天然气的多种用途。特朗普政府支持任何有助于“经济、可靠、安全的能源”的举措。2025 年 3 月 5 日 美国能源部批准延长德克萨斯州 Golden Pass 液化天然气终端的液化天然气(LNG)许可证这是自特朗普总统上任并立即撤销拜登政府的液化天然气出口禁令以来,该部第二次批准液化天然气项目。2025 年 3 月 4 日 美国白宫:特朗普政府发布系列举措以加强美国能源地位:-宣布国家能源紧急状态,以释放美国的能源潜力-成立国家能源主导委员会,以最大限度地利用美国丰富的能源-终止拜登期间的环保法规,退出巴黎气候协定-暂停大型风力发电场的联邦许可-废除阻碍阿拉斯加开发其丰富自然资源的规定-重新开放 6.25 亿英亩的海上钻探土地-废除奥巴马时代的温室气体法规-废除液化天然气暂停令,并 批准了自去年拜登政府禁止液化天然气以来的第一个液化天然气项目 2025 年 2 月 27 日 FERC 加快基础设施建设:-授权 Northern Natural Gas Company 在明尼苏达和威斯康星建设管道-授权 Venture Global Plaquemines LNG 提高路易斯安那出口设施产能-批准 Woodside Louisiana LNG 建设管道和电缆-批准 Elba Liquefaction Company 在乔治亚州开工建设-批准 Port Arthur LNG 安装供气管道-批准扩建从德州至亚利桑那的成品油管道 资料来源:美国白宫,FERC,HTI;11 Apr 2025 28 Table_header2 工业工业 能源能源 表表 8:近期公布的管网设施建设进展近期公布的管网设施建设进展 日期 公布内容 2025 年 4 月 8 日 联邦能源管理委员会批准田纳西州 122 英里 Ridgeline 天然气管道扩建 2025 年 4 月 7 日 Occidental 和 1PointFive 公司获得美国环保署(EPA)首批德克萨斯州 DAC 设施二氧化碳封存许可 2025 年 4 月 4 日 Brookfield 将以 90 亿美元收购 Colonial Pipeline 2025 年 4 月 3 日 FERC 最终批准 Venture Global 的 calcasieu 通道液化天然气项目开始全面运营 2025 年 4 月 1 日 Phillips 66 完成 22 亿美元的 EPIC NGL 交易,新增 885 英里管道 2025 年 4 月 1 日 随着 Transco 的两座扩建工程在东南部和墨西哥湾沿岸投入使用,Williams 的天然气产量增加了 5.14 亿立方英尺/天 2025 年 3 月 28 日 Glenfarne 被任命为阿拉斯加液化天然气的主要开发商 2025 年 3 月 27 日 Ironwood III 在 Kayne Anderson 的支持下推出,并收购 Eagle Ford Gathering System 2025 年 3 月 26 日 Venture Global 寻求联邦能源管理委员会批准启动卡尔克苏通道运营和 TransCameron 输油管道 2025 年 3 月 25 日 包括管道巨头 TC Energy 在内的加拿大能源领导人联盟呼吁加拿大加快管道和液化天然气项目建设。2025 年 3 月 25 日 Delfin 签署 15 年期协议,将美国墨西哥湾沿岸液化天然气输送至欧洲 SEFE。2025 年 3 月 24 日 Sixth Street 宣布完成收购 Central Valley Gas Storage(CVGS)。2025 年 3 月 19 日 特朗普能源部批准 Venture Global 从路易斯安那州出口 CP2 液化天然气,此次出口许可批准是特朗普总统上任以来能源部批准的第五项液化天然气相关项目。2025 年 3 月 16 日 切尼尔能源公司宣布其科珀斯克里斯蒂第三阶段液化项目 1 号生产线基本完工。2025 年 3 月 12 日 Williams Cos.首席执行官表示,许可成本已成为比潜在关税更大的负担。2025 年 3 月 12 日 美国监管机构已批准切尼尔能源公司位于德克萨斯州科珀斯克里斯蒂液化天然气工厂的扩建。2025 年 3 月 11 日 Archrock 以 3.57 亿美元收购天然气压缩系统,收购将加强其压缩能力,并扩大 Archrock 在二叠纪盆地的业务。2025 年 3 月 10 日 美国已批准延长 Delfin LNG 的自由贸易许可。2025 年 3 月 10 日 Summit Midstream Corp.收购了 Moonrise Midstream,LLC,扩大其在 DJ 盆地的收集和加工业务范围。2025 年 3 月 6 日 威廉姆斯将投资 16 亿美元扩建天然气和电力基础设施,预计将于 2026 年底投入运营,这一举措标志着威廉姆斯公司进一步进军发电领域。2025 年 3 月 5 日 美国能源部批准延长埃克森美孚 Golden Pass LNG 项目许可,一旦建成,Golden Pass 将有能力每天出口 25.7 亿立方英尺的液化天然气 2025 年 3 月 4 日 Enbridge 计划斥资 20 亿美元升级北美最大的原油管道 Mainline。2025 年 3 月 1 日 TC Energy 东南门户管道即将于 5 月投入使用。2025 年 3 月 1 日 Diversified Energy Company Plc 已完成对 Summit Natural Resources 运营的天然气资产和中游管道基础设施的收购。资料来源:Pipeline&Gas Journal,HTI 美国石油钻井数周环比下降,天然气钻井数周环比上升。美国石油钻井数周环比下降,天然气钻井数周环比上升。根据 EIA 数据,截至 3 月 25日,美国石油钻井数量为 484 个,较前一周减少 0.4%,较去年同期减少 4.3%;天然气钻井数量为 103 个,较前一周上升 1.0%,较去年同期减少 8.0%。11 Apr 2025 29 Table_header2 工业工业 能源能源 表表 9:2025 年年 3 月月 25 日美国石油及天然气钻井数量及类型日美国石油及天然气钻井数量及类型(个个)数量 环比 同比 石油钻井 484-0.4%-4.3%天然气钻井 103 1.0%-8.0%垂直钻井 13 8.3%0.0%水平钻井 529-0.6%-5.2%定向钻井 50 2.0%0.0%资料来源:EIA,HTI 原油期货价格跌幅显著。原油期货价格跌幅显著。经济衰退担忧下能源需求疲软,叠加 OPEC 增产提高供应,原油价格大幅下跌,数据显示,截至 2025 年 4 月 8 日,美国 WTI 原油期货价格为每桶 71.20 美元,较上周环比下降 19.1%,伦敦布伦特原油期货价格为每桶 62.82 美元,较上周环比下降 15.7%。表表 10:2025 年年 4 月月 8 日原油期货合约价格(美元日原油期货合约价格(美元/桶)桶)价格价格 周环比周环比 合约合约 WTI 57.60-19.1%May 2025 Brent 62.82-15.7%May 2025 资料来源:Bloomberg,HTI 商业原油库存环比增加,汽油库存环比下降。商业原油库存环比增加,汽油库存环比下降。根据 EIA 数据,截至 3 月 28 日,美国商业原油库存(不包括战略石油储备)较前一周增加 620 万桶至 4.398 亿桶;汽油总库存较上周减少 150 万桶至 2.376 亿桶,其中常规汽油周环比增加 10 万桶,调和组分库存较上周下降 160 万桶。图图 47:美国原油库存(百万桶):美国原油库存(百万桶)图图 48:美国汽油库存(百万桶):美国汽油库存(百万桶)资料来源:EIA,HTI 资料来源:EIA,HTI 西北欧气价下跌明显,宏观与供需预期交错。西北欧气价下跌明显,宏观与供需预期交错。短期内,西北欧气温回落叠加北海气田检修、挪威输气下滑,支撑区域天然气价格,同时欧洲开启新一轮注气期,乌克兰过境气源缺失引发储气担忧,供需预期边际收紧。但宏观压力迅速升温,4 月初,美国宣布设立“对等关税”,特朗普拒绝欧盟“零关税”提议,并要求其采购 3500 亿美元能源,市场对全球需求前景转向悲观,西北欧气价回落明显。11 Apr 2025 30 Table_header2 工业工业 能源能源 JKM 期货价格承压,需求预期走弱。期货价格承压,需求预期走弱。春季进入天然气消费淡季,下游需求减弱,买方采购意愿趋于谨慎。与此同时,中美加征关税升级,市场对全球经济前景转向悲观,能源需求预期进一步走弱,拖累 JKM 期货价格承压下行。表表 11:全球市场天然气期货价格全球市场天然气期货价格 市场市场 价格价格 本期本期 上期上期 环比环比 西北欧市场 ICE TTF 期货价格(欧元/MWh)36.401 40.587-10.31%TTF 现货价格(欧元/MWh)36.72 40.03-8.27%ICE NBP 期货价格(便士/Thm)88.75 98.95-10.31%NBP 现货价格 (便士/Thm)89.5 97-7.73%东北亚市场 NYMEX LNG JKM(Platts)期货(美元/百万英热)12.915 13.085-1.3%资料来源:Refinitiv,SHPGX,HTI;注:本期截至2025年4月4日 中国中国 LNG 价格预期震荡。价格预期震荡。当前液厂库存偏低、产量稳定,对 LNG 价格形成一定支撑。然而,清明假期期间市场交投清淡,叠加船货到港集中及中美关税冲突升级,抑制终端能源需求。多空因素交织下,短期中国 LNG 价格或呈震荡走势。表表 12:2025 年年 3 月月 28 日日2025 年年 4 月月 4 日天然气价格周报日天然气价格周报 省份省份 提货地点提货地点 最低价(元最低价(元/吨)吨)最高价(元最高价(元/吨)吨)均价(元均价(元/吨)吨)广东 大鹏接收站 4923 5470 5288 粤东接收站 4905 5450 5268 金湾接收站 4910 5450 5180 华瀛接收站 5050 5070 5060 广西 北海接收站 4810 5850 5336 江苏 中石油如东接收站 4490 4520 4492 中海油滨海接收站 4630 4800 4698 浙江 中海油宁波北仑接收站 4605 5280 5055 舟山新奥接收站 4645 5000 4842 上海 上海五号沟接收站 4504 4720 4572 天津 国网天津接收站 4635 4920 4782 中石化天津接收站 4800 4800 4800 资料来源:QME,HTI 11 Apr 2025 31 Table_header2 工业工业 能源能源 五、重点公司资讯与点评五、重点公司资讯与点评【工业【工业-机械设备机械设备】CMI 股价上涨 11.02%,CAT 涨 9.88%【工业【工业-AI 基建基建】LUMN 股价上涨 16.05%【工业工业-超尖端零部件(国防超尖端零部件(国防 航空航天)航空航天)】HWM 涨 11.75%,VSE 涨 9.65%【能源能源-天然气及天然气工业品天然气及天然气工业品】天然气及天然气工业品上涨点评【工业【工业-AI 基建】基建】Vertiv 股价上涨点评【工业【工业-工业工业-电气与智能装备电气与智能装备】电气与智能装备股票点评【工业工业-能源装备、能源能源装备、能源-电力】电力】能源装备、能源-电力上涨点评 11 Apr 2025 32 Table_header2 工业工业 能源能源 六、本周报告精选六、本周报告精选【工业【工业-电气机械】电气机械】Fortune Electric:Major Power Transformer Manufacturer in Taiwan,Benefiting from US Surging Demand:Initiation【能源【能源-天然气】天然气】Aris Water Solutions:A Leading Sustainable Water Management Provider:Capitalizing on Growth and Sustainability Demand in the Permian Basin:Initiation【工业【工业-能源装备】能源装备】NuScale Power:First Mover in SMR with Scalable and Safe Nuclear Solutions:Initiation【能源【能源-电力】电力】Talen Energy:Resilient Performance with Strong Profitability and Stable Growth Outlook【能源【能源-天然气】天然气】Nisource:NiSource Delivered Record 2024 Adj.EPS,Raised 2025 Guidance,and Unveiled$19.4B Capex Plan to Accelerate Growth【能源【能源-电力】电力】Vistra Corp:Vistra Delivers Strong 2024 Earnings Growth with Robust Profitability【工业【工业-电气机械】电气机械】Global Electrification and Automation Technologies Leader,at the Forefront of Long-term Trends of Better Efficiency:Initiation【工业【工业-能源装备】能源装备】Centrus Energy:Nuclear Fuel Renaissance Player:Initiation【能 源【能 源-天 然 气】天 然 气】Nisource:A Leading U.S.Utility Fueling Growth with Consistent Investments Amid Rising Demand for Natural Gas and Electricity:Initiation【策略策略】特朗普“对等关税”落地,美国工业制造本土化是否可行【策略】【策略】美国工业回流对工业机器人需求的边际拉升效应 11 Apr 2025 33 Table_header2 工业工业 能源能源 APPENDIX 1 Key Points:1)AI Data Center:US President Trumps tariff policy may lead to higher capital expenditure costs for AI data centers.Robotics:The US Machinery Manufacturing Industrial Product Price Index was 186.78 in February 2025,a slight increase of 0.1%from the previous month and a year-on-year increase of 2.21%.In the industrial robot sector,541,302 robots were installed in 2023,and the robot installation volume fell by 2%from the record level.The annual installation volume exceeded the 500,000 mark for three consecutive years.In 2024,the global economic downward trend bottomed out,and the global robot installation volume is expected to remain at 541,000 units.This week,ABB successfully provided a complete set of advanced automation and digital solutions for Indian Oil Corporations(IndianOil)national oil and gas pipeline network.2)AI Industry:United States:The price index of aircraft engines and engine components manufacturing was 273.188 in February 2025,which remained unchanged month-on-month and increased by 6.2%year-on-year.The price index of aircraft engine parts was 284.383 in February 2025,which remained unchanged month-on-month and increased by 7.0%year-on-year.The price index of parts and supplies for motors,generators,generator sets and other rotating equipment was 368.149 in January 2025,which remained unchanged month-on-month and increased by 26%year-on-year.The US government spending defense price index was 117.153 in Q4 2024,a stable month-on-month and a year-on-year increase of 2.1%.In February 2025,the gas turbine price index increased by 5.35%year-on-year and 0.22%month-on-month;the price index of the components and supplies of motors,generators,generator sets and other rotating equipment was stable in Q3 2024,with a year-on-year increase of 3.2%.The production price index of primary products of power and special transformers was 427.437 in February 2025,which was flat on the same month-on-month and an increase of 1.08%year-on-year;the production price index of power and special transformers was 433.246 in February 2025,which was flat on the same month-on-month and an increase of 1.07%year-on-year;the production price index of transformers and power regulators was 397.011 in February 2025,which was flat on the same month-on-month and an increase of 1.08%year-on-year.Europe:The European price index for electric motors,generators,transformer manufacturing and distribution production was 120.9 in January 2025,a slight increase from the previous month and a year-on-year increase of 2.20%.Asia:South Koreas transformer exports were US$212 million in February 2025,an increase of 14.31%year-on-year and 25.31%month-on-month,and the prosperity of high-voltage exports remained high;Chinas total transformer exports from January to February 2025 were 8.3 billion yuan,an increase of 48.0%year-on-year.GE Vernova this week provided seven turbines to the Homer City power station coal-to-gas generation,with power generation close to 4.5 GW;GE Vernova acquired Woodward Inc.s heavy-duty gas turbine combustion components plant in Greenville;Siemens Energy acquired a 40%stake in Konar transformer tank.3)Infrastructure:United States:The actual global uranium market price in February 2025 was US$54.32/pound,-7.9%month-on-month and-33.2%year-on-year.PJM Interconnect publishes reliability resource plans;New England Independent Systems Operator(ISO)publishes transmission RFP for new wind energy resources;FERC reviews PJM data center hosting rules,and high loads may continue until mid-year.Europe:Poland needs to postpone the closure of 4.4GW coal-fired power plants,otherwise it will face a 4.1GW power shortfall by 2030;Croatian energy regulator Hera will adopt new grid-connected rules.Asia:In 2025,the total investment of State Grid and South Grid will exceed 825 billion yuan this year,maintaining a high prosperity.Hitachi Energy signed a strategic cooperation agreement with Amazon Web Services(AWS)this Sunday;Mitsubishi Heavy Industries and Doosan Energy supply six state-of-the-art M501JAC gas turbines,generators and auxiliary equipment to Saudi Arabias two independent power plants(IPP)projects.4)Energy:United States:The average spot price of electricity in major U.S.areas fell by 35.50%month-on-month this week.The actual installed capacity of the United States in 2024 was 49,195MW,of which in December 2024,the new installed capacity was 9,416MW,mainly clean energy such as solar energy;the actual installed capacity of the United States was 7,707MW in 2024,of which the installed capacity was 688MW in December 2024,both of which were mainly fossil fuel power such as coal and natural gas.This week,the US natural gas market diverged,spot prices fell slightly,futures prices strengthened,supply and demand increased month-on-month,and inventory was lower than the five-year average;the US plans to withdraw the Biden-era LNG export policy to help industrial development.Europe:The overall trading price trend of the electricity market this week has risen a few days ago.Natural gas prices in Northwest Europe and Northeast Asia fell due to many negative factors such as geopolitical easing,seasonal decline in demand,adjustments 11 Apr 2025 34 Table_header2 工业工业 能源能源 in European gas storage policies and interregional price linkage.Crude oil futures prices rebounded,and Chinas LNG price expectations are under pressure in the future.Investment advice:With the steady recovery of the aerospace industry and increased defense spending,it is suggested to focus on high-performance structural components manufacturer Howmet Aerospace,whose advanced materials technology and aero engine parts business are expected to benefit from long-term industry growth.As demand for aviation manufacturing recovers and defense budgets grow,it is suggested to focus on Loar Holdings,a professional manufacturer of aerospace components,whose expertise in high-precision mechanical components and systems,as well as in-depth partnerships with major aviation manufacturers,is expected to bring continued growth.Given global geopolitical tensions and rising demand for military modernization,it is suggested to focus on leading defense contractor Thor Technology(RTX),whose technological advantages in key areas such as missile systems,avionics and air defense systems,will continue to benefit from the growth of defense spending.With the recovery of the global aviation industry and the growing demand for military engines,it is suggested to pay attention to the French aero engine giant SafRY,whose technical strength in the fields of commercial and military engines and its global layout in aviation equipment maintenance services,has good growth prospects.As the demand for military and civil aircraft maintenance increases,it is suggested to pay attention to VSE technical service companies,whose professional capabilities in the fields of aviation maintenance,technical services and supply chain management,coupled with the stable cooperative relationship between government and commercial customers,business development is certain.Storage and network equipment are driven by investment in AI computing power,and demand continues to grow.We recommend paying attention to:Lumen.The current power grids in Europe and the United States are difficult to support the power demand driven by industrial return,AI data center construction,carbon reduction and electrification.From a fundamental perspective,the long-term demand for infrastructure construction in the United States remains strong.Suggested attention:GE Vernova,HD Hyundai Electric,Siemens Energy.DeepSeek accelerates the arrival of the AI revolution,and the Trump administration takes office,it is suggested to pay attention to:Entergy.Under Trumps new policy,US natural gas has set off an infrastructure frenzy,and midstream energy infrastructure companies have benefited deeply.We recommend paying attention to:TRGP,WMB,KMI,ARIS,MPLX.Risk Factors:The promotion of new energy policies in Europe and the United States is less than expected;the reform of the European power market is less than expected;geopolitical risks have led to fluctuations in the prices of traditional energy products.35 Table_disclaimer 附录附录APPENDIX 重要信息披露重要信息披露 本研究报告由海通国际分销,海通国际是由海通国际研究有限公司(HTIRL),Haitong Securities India Private Limited(HSIPL),Haitong International Japan K.K.(HTIJKK)和海通国际证券有限公司(HTISCL)的证券研究团队所组成的全球品牌,海通国际证券集团(HTISG)各成员分别在其许可的司法管辖区内从事证券活动。IMPORTANT DISCLOSURES This research report is distributed by Haitong International,a global brand name for the equity research teams of Haitong International Research Limited(“HTIRL”),Haitong Securities India Private Limited(“HSIPL”),Haitong International Japan K.K.(“HTIJKK”),Haitong International Securities Company Limited(“HTISCL”),and any other members within the Haitong International Securities Group of Companies(“HTISG”),each authorized to engage in securities activities in its respective jurisdiction.HTIRL分析师认证分析师认证Analyst Certification:我,杨斌,在此保证(i)本研究报告中的意见准确反映了我们对本研究中提及的任何或所有目标公司或上市公司的个人观点,并且(ii)我的报酬中没有任何部分与本研究报告中表达的具体建议或观点直接或间接相关;及就此报告中所讨论目标公司的证券,我们(包括我们的家属)在其中均不持有任何财务利益。我和我的家属(我已经告知他们)将不会在本研究报告发布后的3个工作日内交易此研究报告所讨论目标公司的证券。I,Bin Yang,certify that(i)the views expressed in this research report accurately reflect my personal views about any or all of the subject companies or issuers referred to in this research and(ii)no part of my compensation was,is or will be directly or indirectly related to the specific recommendations or views expressed in this research report;and that I(including members of my household)have no financial interest in the security or securities of the subject companies discussed.I and my household,whom I have already notified of this,will not deal in or trade any securities in respect of the issuer that I review within 3 business days after the research report is published.我,毛琼佩,在此保证(i)本研究报告中的意见准确反映了我们对本研究中提及的任何或所有目标公司或上市公司的个人观点,并且(ii)我的报酬中没有任何部分与本研究报告中表达的具体建议或观点直接或间接相关;及就此报告中所讨论目标公司的证券,我们(包括我们的家属)在其中均不持有任何财务利益。我和我的家属(我已经告知他们)将不会在本研究报告发布后的3个工作日内交易此研究报告所讨论目标公司的证券。I,Olivia Mao,certify that(i)the views expressed in this research report accurately reflect my personal views about any or all of the subject companies or issuers referred to in this research and(ii)no part of my compensation was,is or will be directly or indirectly related to the specific recommendations or views expressed in this research report;and that I(including members of my household)have no financial interest in the security or securities of the subject companies discussed.I and my household,whom I have already notified of this,will not deal in or trade any securities in respect of the issuer that I review within 3 business days after the research report is published.我,杨钰其,在此保证(i)本研究报告中的意见准确反映了我们对本研究中提及的任何或所有目标公司或上市公司的个人观点,并且(ii)我的报酬中没有任何部分与本研究报告中表达的具体建议或观点直接或间接相关;及就此报告中所讨论目标公司的证券,我们(包括我们的家属)在其中均不持有任何财务利益。我和我的家属(我已经告知他们)将不会在本研究报告发布后的3个工作日内交易此研究报告所讨论目标公司的证券。I,Yuqi Yang,certify that(i)the views expressed in this research report accurately reflect my personal views about any or all of the subject companies or issuers referred to in this research and(ii)no part of my compensation was,is or will be directly or indirectly related to the specific recommendations or views expressed in this research report;and that I(including members of my household)have no financial interest in the security or securities of the subject companies discussed.I and my household,whom I have already notified of this,will not deal in or trade any securities in respect of the issuer that I review within 3 business days after the research report is published.我,Ella Ming,在此保证(i)本研究报告中的意见准确反映了我们对本研究中提及的任何或所有目标公司或上市公司的个人观点,并且(ii)我的报酬中没有任何部分与本研究报告中表达的具体建议或观点直接或间接相关;及就此报告中所讨论目标公司的证券,我们(包括我们的家属)在其中均不持有任何财务利益。我和我的家属(我已经告知他们)将不会在本研究报告发布后的3个工作日内交易此研究报告所讨论目标公司的证券。I,Ella Ming,certify that(i)the views expressed in this research report accurately reflect my personal views about any or all of the subject companies or issuers referred to in this research and(ii)no part of my compensation was,is or will be directly or indirectly related to the specific recommendations or views expressed in this research report;and that I(including members of my household)have no financial interest in the security or securities of the subject companies discussed.I and my household,whom I have already notified of this,will not deal in or trade any securities in respect of the issuer that I review within 3 business days after the research report is published.利益冲突披露利益冲突披露Conflict of Interest Disclosures 海通国际及其某些关联公司可从事投资银行业务和/或对本研究中的特定股票或公司进行做市或持有自营头寸。就本研究报告而言,以下是有关该等关系的披露事项(以下披露不能保证及时无遗漏,如需了解及时全面信息,请发邮件至ERD-D)HTI and some of its affiliates may engage in investment banking and/or serve as a market maker or hold proprietary trading positions of certain stocks or companies in this research report.As far as this research report is concerned,the following are the disclosure matters related to such relationship(As the following disclosure does not ensure timeliness and completeness,please send an email to ERD-D if timely and comprehensive information is needed).No Disclosure 评级定义评级定义(从(从2020年年7月月1日开始执行)日开始执行):海通国际(以下简称“HTI”)采用相对评级系统来为投资者推荐我们覆盖的公司:优于大市、中性或弱于大市。投资者应仔细阅读HTI的评级定义。并且HTI发布分析师观点的完整信息,投资者应仔细阅读全文而非仅看评级。在任何情况下,分析师的评级和研究都不能作为投资建议。投资者的买卖股票的决策应基于各自情况(比如投资者的现有持仓)以及其他因素。评级分布评级分布Rating Distribution 36 分析师股票评级分析师股票评级 优于大市优于大市,未来12-18个月内预期相对基准指数涨幅在10%以上,基准定义如下 中性中性,未来12-18个月内预期相对基准指数变化不大,基准定义如下。根据FINRA/NYSE的评级分布规则,我们会将中性评级划入持有这一类别。弱于大市弱于大市,未来12-18个月内预期相对基准指数跌幅在10%以上,基准定义如下 各地股票基准指数:日本 TOPIX,韩国 KOSPI,台湾 TAIEX,印度 Nifty100,美国 SP500;其他所有中国概念股 MSCI China.Ratings Definitions(from 1 Jul 2020):Haitong International uses a relative rating system using Outperform,Neutral,or Underperform for recommending the stocks we cover to investors.Investors should carefully read the definitions of all ratings used in Haitong International Research.In addition,since Haitong International Research contains more complete information concerning the analysts views,investors should carefully read Haitong International Research,in its entirety,and not infer the contents from the rating alone.In any case,ratings(or research)should not be used or relied upon as investment advice.An investors decision to buy or sell a stock should depend on individual circumstances(such as the investors existing holdings)and other considerations.Analyst Stock Ratings Outperform:The stocks total return over the next 12-18 months is expected to exceed the return of its relevant broad market benchmark,as indicated below.Neutral:The stocks total return over the next 12-18 months is expected to be in line with the return of its relevant broad market benchmark,as indicated below.For purposes only of FINRA/NYSE ratings distribution rules,our Neutral rating falls into a hold rating category.Underperform:The stocks total return over the next 12-18 months is expected to be below the return of its relevant broad market benchmark,as indicated below.Benchmarks for each stocks listed region are as follows:Japan TOPIX,Korea KOSPI,Taiwan TAIEX,India Nifty100,US SP500;for all other China-concept stocks MSCI China.截至截至2024年年12月月31日海通国际股票研究评级分布日海通国际股票研究评级分布 优于大市优于大市 中性中性 弱于大市弱于大市 (持有)海通国际股票研究覆盖率 91.9%7.6%0.4%投资银行客户*2.1%2.2%0.0%*在每个评级类别里投资银行客户所占的百分比。上述分布中的买入,中性和卖出分别对应我们当前优于大市,中性和落后大市评级。只有根据FINRA/NYSE的评级分布规则,我们才将中性评级划入持有这一类别。请注意在上表中不包含非评级的股票。此前的评级系统定义(直至此前的评级系统定义(直至2020年年6月月30日):日):买入,未来12-18个月内预期相对基准指数涨幅在10%以上,基准定义如下 中性,未来12-18个月内预期相对基准指数变化不大,基准定义如下。根据FINRA/NYSE的评级分布规则,我们会将中性评级划入持有这一类别。卖出,未来12-18个月内预期相对基准指数跌幅在10%以上,基准定义如下 各地股票基准指数:日本 TOPIX,韩国 KOSPI,台湾 TAIEX,印度 Nifty100;其他所有中国概念股 MSCI China.Haitong International Equity Research Ratings Distribution,as of December 31,2024 Outperform Neutral Underperform (hold)HTI Equity Research Coverage 91.9%7.6%0.47 IB clients*2.1%2.2%0.0%*Percentage of investment banking clients in each rating category.BUY,Neutral,and SELL in the above distribution correspond to our current ratings of Outperform,Neutral,and Underperform.For purposes only of FINRA/NYSE ratings distribution rules,our Neutral rating falls into a hold rating category.Please note that stocks with an NR designation are not included in the tableabove.Previous rating system definitions(until 30 Jun 2020):BUY:The stocks total return over the next 12-18 months is expected to exceed the return of its relevant broad market benchmark,as indicated below.NEUTRAL:The stocks total return over the next 12-18 months is expected to be in line with the return of its relevant broad market benchmark,as indicated below.For purposes only of FINRA/NYSE ratings distribution rules,our Neutral rating falls into a hold rating category.SELL:The stocks total return over the next 12-18 months is expected to be below the return of its relevant broad market benchmark,as indicated below.Benchmarks for each stocks listed region are as follows:Japan TOPIX,Korea KOSPI,Taiwan TAIEX,India Nifty100;for all other China-concept stocks MSCIChina.海通国际非评级研究:海通国际非评级研究:海通国际发布计量、筛选或短篇报告,并在报告中根据估值和其他指标对股票进行排名,或者基于可能的估值倍数提出建议价格。这种排名或建议价格并非为了进行股票评级、提出目标价格或进行基本面估值,而仅供参考使用。Haitong International Non-Rated Research:Haitong International publishes quantitative,screening or short reports which may rank stocks according to valuation and other metrics or may suggest prices based on possible valuation multiples.Such rankings or suggested prices do not purport to be stock ratings or target prices or fundamental values and are for information only.海通国际海通国际A股覆盖股覆盖:海通国际可能会就沪港通及深港通的中国A股进行覆盖及评级。国泰海通证券(601211.CH),海通国际于上海的母公司,也会于中国发布中国A股的研究报告。但是,海通国际使用与国泰海通证券不同的评级系统,所以海通国际与国泰海通证券的中国A股评级可能有所不同。Haitong International Coverage of A-Shares:Haitong International may cover and rate A-Shares that are subject to the Hong Kong Stock Connect scheme with Shanghai and Shenzhen.GUOTAI HAITONG SECURITIES(HS;601211 CH),the ultimate parent company of HTISG based in Shanghai,covers and publishes research on these same A-Shares for distribution in mainland China.However,the rating system employed by HS differs from that used by HTI and as a result there may be a difference in the HTI and HS ratings for the same A-share stocks.海通国际海通国际优质优质100 A股股(Q100)指数指数:海通国际Q100指数是一个包括100支由国泰海通证券覆盖的优质中国A股的计量产品。这些股票是通过基于质量的筛选过程,并结合对国泰海通证券 A股团队自下而上的研究。海通国际每季对Q100指数成分作出复审。Haitong International Quality 100 A-share(Q100)Index:HTIs Q100 Index is a quant product that consists of 100 of the highest-quality A-shares under coverage at HS in Shanghai.These stocks are carefully selected through a quality-based screening process in combination with a review of the HS A-share teams bottom-up research.The Q100 constituent companies are reviewed quarterly.盟浪义利(盟浪义利(FIN-ESG)数据通免责声明条款:)数据通免责声明条款:在使用盟浪义利(FIN-ESG)数据之前,请务必仔细阅读本条款并同意本声明:第一条 义利(FIN-ESG)数据系由盟浪可持续数字科技有限责任公司(以下简称“本公司”)基于合法取得的公开信息评估而成,本公司对信息的准确性及完整性不作任何保证。对公司的评估结果仅供参考,并不构成对任何个人或机构投资建议,也不能作为任何个人或机构购买、出售或持有相关金融产品的依据。本公司不对任何个人或机构投资者因使用本数据表述的评估结果造成的任何直接或间接损失负责。第二条 盟浪并不因收到此评估数据而将收件人视为客户,收件人使用此数据时应根据自身实际情况作出自我独立判断。本数据所载内容反映的是盟浪在最初发布本数据日期当日的判断,盟浪有权在不发出通知的情况下更新、修订与发出其他与本数据所载内容不一致或有不同结论的数据。除非另行说明,本数据(如财务业绩数据等)仅代表过往表现,过往的业绩表现不作为日后回报的预测。第三条 本数据版权归本公司所有,本公司依法保留各项权利。未经本公司事先书面许可授权,任何个人或机构不得将本数据中的评估结果用于任何营利性目的,不得对本数据进行修改、复制、编译、汇编、再次编辑、改编、删减、缩写、节选、发行、出租、展览、表演、放映、广播、信息网络传播、摄制、增加图标及说明等,否则因此给盟浪或其他第三方造成损失的,由用户承担相应的赔偿责任,盟浪不承担责任。第四条 如本免责声明未约定,而盟浪网站平台载明的其他协议内容(如盟浪网站用户注册协议盟浪网用户服务(含认证)协议盟浪网隐私政策等)有约定的,则按其他协议的约定执行;若本免责声明与其他协议约定存在冲突或不一致的,则以本免责声明约定为准。SusallWave FIN-ESG Data Service Disclaimer:Please read these terms and conditions below carefully and confirm your agreement and acceptance with these terms before using SusallWave FIN-ESG Data Service.1.FIN-ESG Data is produced by SusallWave Digital Technology Co.,Ltd.(In short,SusallWave)s assessment based on legal publicly accessible information.SusallWave shall not beresponsible for any accuracy and completeness of the information.The assessment result is for reference only.It is not for any investment advice for any individual or institution and notfor basis of purchasing,selling or holding any relative financial products.We will not be liable for any direct or indirect loss of any individual or institution as a result of using SusallWaveFIN-ESG Data.2.SusallWave do not consider recipients as customers for receiving these data.When using the data,recipients shall make your own independent judgment according to your practical individual status.The contents of the data reflect the judgment of us only on the release day.We have right to update and amend the data and release other data that contains inconsistentcontents or different conclusions without notification.Unless expressly stated,the data(e.g.,financial performance data)represents past performance only and the past performancecannot be viewed as the prediction of future return.38 3.The copyright of this data belongs to SusallWave,and we reserve all rights in accordance with the law.Without the prior written permission of our company,none of individual or institution can use these data for any profitable purpose.Besides,none of individual or institution can take actions such as amendment,replication,translation,compilation,re-editing,adaption,deletion,abbreviation,excerpts,issuance,rent,exhibition,performance,projection,broadcast,information network transmission,shooting,adding icons and instructions.Ifany loss of SusallWave or any third-party is caused by those actions,users shall bear the corresponding compensation liability.SusallWave shall not be responsible for any loss.4.If any term is not contained in this disclaimer but written in other agreements on our website(e.g.User Registration Protocol of SusallWave Website,User Service(includingauthentication)Agreement of SusallWave Website,Privacy Policy of Susallwave Website),it should be executed according to other agreements.If there is any difference between thisdisclaim and other agreements,this disclaimer shall be applied.重要免责声明:重要免责声明:非印度证券的研究报告:非印度证券的研究报告:本报告由海通国际证券集团有限公司(“HTISGL”)的全资附属公司海通国际研究有限公司(“HTIRL”)发行,该公司是根据香港证券及期货条例(第571 章)持有第 4 类受规管活动(就证券提供意见)的持牌法团。该研究报告在 HTISGL 的全资附属公司 Haitong International(Japan)K.K.(“HTIJKK”)的协助下发行,HTIJKK 是由日本关东财务局监管为投资顾问。印度证券的研究报告:印度证券的研究报告:本报告由从事证券交易、投资银行及证券分析及受 Securities and Exchange Board of India(“SEBI”)监管的 Haitong Securities India Private Limited(“HTSIPL”)所发行,包括制作及发布涵盖 BSE Limited(“BSE”)和 National Stock Exchange of India Limited(“NSE”)上市公司(统称为印度交易所)的研究报告。HTSIPL 于2016 年 12 月 22 日被收购并成为海通国际证券集团有限公司(“HTISG”)的一部分。所有研究报告均以海通国际为名作为全球品牌,经许可由海通国际证券股份有限公司及/或海通国际证券集团的其他成员在其司法管辖区发布。本文件所载信息和观点已被编译或源自可靠来源,但 HTIRL、HTISCL 或任何其他属于海通国际证券集团有限公司(“HTISG”)的成员对其准确性、完整性和正确性不做任何明示或暗示的声明或保证。本文件中所有观点均截至本报告日期,如有更改,恕不另行通知。本文件仅供参考使用。文件中提及的任何公司或其股票的说明并非意图展示完整的内容,本文件并非/不应被解释为对证券买卖的明示或暗示地出价或征价。在某些司法管辖区,本文件中提及的证券可能无法进行买卖。如果投资产品以投资者本国货币以外的币种进行计价,则汇率变化可能会对投资产生不利影响。过去的表现并不一定代表将来的结果。某些特定交易,包括设计金融衍生工具的,有产生重大风险的可能性,因此并不适合所有的投资者。您还应认识到本文件中的建议并非为您量身定制。分析师并未考虑到您自身的财务情况,如您的财务状况和风险偏好。因此您必须自行分析并在适用的情况下咨询自己的法律、税收、会计、金融和其他方面的专业顾问,以期在投资之前评估该项建议是否适合于您。若由于使用本文件所载的材料而产生任何直接或间接的损失,HTISG 及其董事、雇员或代理人对此均不承担任何责任。除对本文内容承担责任的分析师除外,HTISG 及我们的关联公司、高级管理人员、董事和雇员,均可不时作为主事人就本文件所述的任何证券或衍生品持有长仓或短仓以及进行买卖。HTISG 的销售员、交易员和其他专业人士均可向 HTISG 的相关客户和公司提供与本文件所述意见相反的口头或书面市场评论意见或交易策略。HTISG 可做出与本文件所述建议或意见不一致的投资决策。但 HTIRL 没有义务来确保本文件的收件人了解到该等交易决定、思路或建议。请访问海通国际网站,查阅更多有关海通国际为预防和避免利益冲突设立的组织和行政安排的内容信息。非美国分析师披露信息:非美国分析师披露信息:本项研究首页上列明的海通国际分析师并未在 FINRA 进行注册或者取得相应的资格,并且不受美国 FINRA 有关与本项研究目标公司进行沟通、公开露面和自营证券交易的第 2241 条规则之限制。IMPORTANT DISCLAIMER For research reports on non-Indian securities:The research report is issued by Haitong International Research Limited(“HTIRL”),a wholly owned subsidiary of Haitong International Securities Group Limited(“HTISGL”)and a licensed corporation to carry on Type 4 regulated activity(advising on securities)for the purpose of the Securities and Futures Ordinance(Cap.571)of Hong Kong,with the assistance of Haitong International(Japan)K.K.(“HTIJKK”),a wholly owned subsidiary of HTISGL and which is regulated as an Investment Adviser by the Kanto Finance Bureau of Japan.For research reports on Indian securities:The research report is issued by Haitong Securities India Private Limited(“HSIPL”),an Indian company and a Securities and Exchange Board of India(“SEBI”)registered Stock Broker,Merchant Banker and Research Analyst that,inter alia,produces and distributes research reports covering listed entities on the BSE Limited(“BSE”)and the National Stock Exchange of India Limited(“NSE”)(collectively referred to as“Indian Exchanges”).HSIPL was acquired and became part of the Haitong International Securities Group of Companies(“HTISG”)on 22 December 2016.All the research reports are globally branded under the name Haitong International and approved for distribution by Haitong International Securities Company Limited(“HTISCL”)and/or any other members within HTISG in their respective jurisdictions.The information and opinions contained in this research report have been compiled or arrived at from sources believed to be reliable and in good faith but no representation or warranty,express or implied,is made by HTIRL,HTISCL,HSIPL,HTIJKK or any other members within HTISG from which this research report may be received,as to their accuracy,completeness or correctness.All opinions expressed herein are as of the date of this research report and are subject to change without notice.This research report is for information purpose only.Descriptions of any companies or their securities mentioned herein are not intended to be complete and this research report is not,and should not be construed expressly or impliedly as,an offer to buy or sell securities.The securities referred to in this research report may not be eligible for purchase or sale in some jurisdictions.If an investment product is denominated in a currency other than an investors home currency,a change in exchange rates may adversely affect the investment.Past performance is not necessarily indicative of future results.Certain transactions,including those involving derivatives,give rise to substantial risk and are not suitable for all investors.You should also bear in mind that recommendations in this research report are not tailor-made for you.The analyst has not taken into account your unique financial circumstances,such as your financial situation and risk appetite.You must,therefore,analyze and should,where applicable,consult your own legal,tax,accounting,financial and other professional advisers to evaluate whether the recommendations suits you before investment.Neither HTISG nor any of its directors,employees or agents accepts any liability whatsoever for any direct or consequential loss arising from any use of the materials contained in this research report.39 HTISG and our affiliates,officers,directors,and employees,excluding the analysts responsible for the content of this document,will from time to time have long or short positions in,act as principal in,and buy or sell,the securities or derivatives,if any,referred to in this research report.Sales,traders,and other professionals of HTISG may provide oral or written market commentary or trading strategies to the relevant clients and the companies within HTISG that reflect opinions that are contrary to the opinions expressed in this research report.HTISG may make investment decisions that are inconsistent with the recommendations or views expressed in this research report.HTI is under no obligation to ensure that such other trading decisions,ideas or recommendations are brought to the attention of any recipient of this research report.Please refer to HTIs websitefor further information on HTIs organizational and administrative arrangements set up for the prevention and avoidance of conflicts of interest with respect to Research.Non U.S.Analyst Disclosure:The HTI analyst(s)listed on the cover of this Research is(are)not registered or qualified as a research analyst with FINRA and are not subject to U.S.FINRA Rule 2241 restrictions on communications with companies that are the subject of the Research;public appearances;and trading securities by a research analyst.分发和地区通知:分发和地区通知:除非下文另有规定,否则任何希望讨论本报告或者就本项研究中讨论的任何证券进行任何交易的收件人均应联系其所在国家或地区的海通国际销售人员。香港投资者的通知事项:香港投资者的通知事项:海通国际证券股份有限公司(“HTISCL”)负责分发该研究报告,HTISCL是在香港有权实施第1类受规管活动(从事证券交易)的持牌公司。该研究报告并不构成证券及期货条例(香港法例第571章)(以下简称“SFO”)所界定的要约邀请,证券要约或公众要约。本研究报告仅提供给SFO所界定的“专业投资者”。本研究报告未经过证券及期货事务监察委员会的审查。您不应仅根据本研究报告中所载的信息做出投资决定。本研究报告的收件人就研究报告中产生或与之相关的任何事宜请联系HTISCL销售人员。美国投资者的通知事项:美国投资者的通知事项:本研究报告由HTIRL,HSIPL或HTIJKK编写。HTIRL,HSIPL,HTIJKK以及任何非HTISG美国联营公司,均未在美国注册,因此不受美国关于研究报告编制和研究分析人员独立性规定的约束。本研究报告提供给依照1934年“美国证券交易法”第15a-6条规定的豁免注册的美国主要机构投资者(“Major U.S.Institutional Investor”)和机构投资者(”U.S.Institutional Investors”)。在向美国机构投资者分发研究报告时,Haitong International Securities(USA)Inc.(“HTI USA”)将对报告的内容负责。任何收到本研究报告的美国投资者,希望根据本研究报告提供的信息进行任何证券或相关金融工具买卖的交易,只能通过HTI USA。HTI USA位于1460 Broadway,Suite 11017,New York,NY 10036 USA,电话 1 212-351-6052。HTI USA是在美国于U.S.Securities and Exchange Commission(“SEC”)注册的经纪商,也是Financial Industry Regulatory Authority,Inc.(“FINRA”)的成员。HTIUSA不负责编写本研究报告,也不负责其中包含的分析。在任何情况下,收到本研究报告的任何美国投资者,不得直接与分析师直接联系,也不得通过HSIPL,HTIRL或HTIJKK直接进行买卖证券或相关金融工具的交易。本研究报告中出现的HSIPL,HTIRL或HTIJKK分析师没有注册或具备FINRA的研究分析师资格,因此可能不受FINRA第2241条规定的与目标公司的交流,公开露面和分析师账户持有的交易证券等限制。投资本研究报告中讨论的任何非美国证券或相关金融工具(包括ADR)可能存在一定风险。非美国发行的证券可能没有注册,或不受美国法规的约束。有关非美国证券或相关金融工具的信息可能有限制。外国公司可能不受审计和汇报的标准以及与美国境内生效相符的监管要求。本研究报告中以美元以外的其他货币计价的任何证券或相关金融工具的投资或收益的价值受汇率波动的影响,可能对该等证券或相关金融工具的价值或收入产生正面或负面影响。美国收件人的所有问询请联系:Haitong International Securities(USA)Inc.1460 Broadway,Suite 11017 New York,NY 10036 联系人电话: 1 212-351-6052 DISTRIBUTION AND REGIONAL NOTICES Except as otherwise indicated below,any Recipient wishing to discuss this research report or effect any transaction in any security discussed in HTIs research should contact the Haitong International salesperson in their own country or region.Notice to Hong Kong investors:The research report is distributed by Haitong International Securities Company Limited(“HTISCL”),which is a licensed corporation to carry on Type 1 regulated activity(dealing in securities)in Hong Kong.This research report does not constitute a solicitation or an offer of securities or an invitation to the public within the meaning of the SFO.This research report is only to be circulated to Professional Investors as defined in the SFO.This research report has not been reviewed by the Securities and Futures Commission.You should not make investment decisions solely on the basis of the information contained in this research report.Recipients of this research report are to contact HTISCL salespersons in respect of any matters arising from,or in connection with,the research report.Notice to U.S.investors:As described above,this research report was prepared by HTIRL,HSIPL or HTIJKK.Neither HTIRL,HSIPL,HTIJKK,nor any of the non U.S.HTISG affiliates is registered in the United States and,therefore,is not subject to U.S.rules regarding the preparation of research reports and the independence of research analysts.This research report is provided for distribution to“major U.S.institutional investors”and“U.S.institutional investors”in reliance on the exemption from registration provided by Rule 15a-6 of the U.S.Securities Exchange Act of 1934,as amended.When distributing research reports to“U.S.institutional investors,”HTI USA will accept the responsibilities for the content of the reports.Any U.S.recipient of this research report wishing to effect any transaction to buy or sell securities or related financial instruments based on the information provided in this research report should do so only through Haitong International Securities(USA)Inc.(“HTI USA”),located at 1460 Broadway,Suite 11017,New York,NY 10036,USA;telephone 1 212-351-6052.HTI USA is a broker-dealer registered in the U.S.with the U.S.Securities and Exchange Commission(the“SEC”)and a member of the Financial Industry Regulatory Authority,Inc.(“FINRA”).HTI USA is not responsible for the preparation of this research report nor for the analysis contained therein.Under no circumstances should any U.S.recipient of this research report contact the analyst directly or effect any transaction to buy or sell securities or related financial instruments directly through HSIPL,HTIRL or HTIJKK.The HSIPL,HTIRL or HTIJKK analyst(s)whose name appears in this research report is not registered or qualified as a research analyst with FINRA and,therefore,may not be subject to FINRA Rule 2241 restrictions on communications with a subject company,public appearances and trading securities held by a research analyst account.Investing in any non-U.S.securities or related financial instruments(including ADRs)discussed in this research report may present certain risks.The securities of non-U.S.issuers may not be registered with,or be subject to U.S.regulations.Information on such non-U.S.securities or related financial instruments may be limited.Foreign companies may not be subject to audit and reporting standards and regulatory requirements comparable to those in effect within the U.S.The value 40 of any investment or income from any securities or related financial instruments discussed in this research report denominated in a currency other than U.S.dollars is subject to exchange rate fluctuations that may have a positive or adverse effect on the value of or income from such securities or related financial instruments.All inquiries by U.S.recipients should be directed to:Haitong International Securities(USA)Inc.1460 Broadway,Suite 11017 New York,NY 10036 Attn:Sales Desk at 1 212-351-6052 中华人民共和国的通知事项:中华人民共和国的通知事项:在中华人民共和国(下称“中国”,就本报告目的而言,不包括香港特别行政区、澳门特别行政区和台湾)只有根据适用的中国法律法规而收到该材料的人员方可使用该材料。并且根据相关法律法规,该材料中的信息并不构成“在中国从事生产、经营活动”。本文件在中国并不构成相关证券的公共发售或认购。无论根据法律规定或其他任何规定,在取得中国政府所有的批准或许可之前,任何法人或自然人均不得直接或间接地购买本材料中的任何证券或任何实益权益。接收本文件的人员须遵守上述限制性规定。加拿大投资者的通知事项:加拿大投资者的通知事项:在任何情况下该等材料均不得被解释为在任何加拿大的司法管辖区内出售证券的要约或认购证券的要约邀请。本材料中所述证券在加拿大的任何要约或出售行为均只能在豁免向有关加拿大证券监管机构提交招股说明书的前提下由Haitong International Securities(USA)Inc.(“HTI USA”)予以实施,该公司是一家根据National Instrument 31-103 Registration Requirements,Exemptions and Ongoing Registrant Obligations(“NI 31-103”)的规定得到国际交易商豁免(“International Dealer Exemption”)的交易商,位于艾伯塔省、不列颠哥伦比亚省、安大略省和魁北克省。在加拿大,该等材料在任何情况下均不得被解释为任何证券的招股说明书、发行备忘录、广告或公开发行。加拿大的任何证券委员会或类似的监管机构均未审查或以任何方式批准该等材料、其中所载的信息或所述证券的优点,任何与此相反的声明即属违法。在收到该等材料时,每个加拿大的收件人均将被视为属于National Instrument 45-106 Prospectus Exemptions第1.1节或者Securities Act(Ontario)第73.3(1)节所规定的认可投资者(“Accredited Investor”),或者在适用情况下National Instrument 31-103第1.1节所规定的许可投资者(“Permitted Investor”)。新加坡投资者的通知事项:新加坡投资者的通知事项:本研究报告由Haitong International Securities(Singapore)Pte Ltd(“HTISSPL”)于新加坡提供。HTISSPL是符合财务顾问法2001(“FAA”)定义的豁免财务顾问,可(a)提供关于证券,集体投资计划的部分,交易所衍生品合约和场外衍生品合约的建议(b)发行或公布有关证券、交易所衍生品合约和场外衍生品合约的研究分析或研究报告。本研究报告仅提供给符合证券及期货法2001第4A条项下规定的机构投资者。对于因本研究报告而产生的或与之相关的任何问题,本研究报告的收件人应通过以下信息与HTISSPL联系:Haitong International Securities(Singapore)Pte.Ltd 10 Collyer Quay,#19-01-#19-05 Ocean Financial Centre,Singapore 049315 电话:(65)6713 0473 日本投资者的通知事项:日本投资者的通知事项:本研究报告由海通国际证券有限公司所发布,旨在分发给从事投资管理的金融服务提供商或注册金融机构(根据日本金融机构和交易法(“FIEL”)第61(1)条,第17-11(1)条的执行及相关条款)。英国及欧盟投资者的通知事项:英国及欧盟投资者的通知事项:本报告由从事投资顾问的Haitong International Securities Company Limited所发布,本报告只面向有投资相关经验的专业客户发布。任何投资或与本报告相关的投资行为只面对此类专业客户。没有投资经验或相关投资经验的客户不得依赖本报告。Haitong International Securities Company Limited的分支机构的净长期或短期金融权益可能超过本研究报告中提及的实体已发行股本总额的0.5。特别提醒有些英文报告有可能此前已经通过中文或其它语言完成发布。澳大利亚投资者的通知事项:澳大利亚投资者的通知事项:Haitong International Securities(Singapore)Pte Ltd,Haitong International Securities Company Limited和Haitong International Securities(UK)Limited分别根据澳大利亚证券和投资委员会(以下简称“ASIC”)公司(废除及过度性)文书第2016/396号规章在澳大利亚分发本项研究,该等规章免除了根据2001年公司法在澳大利亚为批发客户提供金融服务时海通国际需持有澳大利亚金融服务许可的要求。ASIC的规章副本可在以下网站获取:www.legislation.gov.au。海通国际提供的金融服务受外国法律法规规定的管制,该等法律与在澳大利亚所适用的法律存在差异。印度投资者的通知事项:印度投资者的通知事项:本报告由从事证券交易、投资银行及证券分析及受Securities and Exchange Board of India(“SEBI”)监管的Haitong Securities India Private Limited(“HTSIPL”)所发布,包括制作及发布涵盖BSE Limited(“BSE”)和National Stock Exchange of India Limited(“NSE”)(统称为印度交易所)研究报告。研究机构名称:Haitong Securities India Private Limited SEBI 研究分析师注册号:INH000002590 地址:1203A,Floor 12A,Tower 2A,One World Center 841 Senapati Bapat Marg,Elphinstone Road,Mumbai 400 013,India CIN U74140MH2011FTC224070 电话: 91 22 43156800 传真: 91 22 24216327 合规和申诉办公室联系人:Prasanna Chandwaskar;电话: 91 22 43156803;电子邮箱:“请注意,SEBI 授予的注册和 NISM 的认证并不保证中介的表现或为投资者提供任何回报保证”。本项研究仅供收件人使用,未经海通国际的书面同意不得予以复制和再次分发。版权所有:海通国际证券集团有限公司2019年。保留所有权利。Peoples Republic of China(PRC):In the PRC,the research report is directed for the sole use of those who receive the research report in accordance with the applicable PRC laws and 41 regulations.Further,the information on the research report does not constitute production and business activities in the PRC under relevant PRC laws.This research report does not constitute a public offer of the security,whether by sale or subscription,in the PRC.Further,no legal or natural persons of the PRC may directly or indirectly purchase any of the security or any beneficial interest therein without obtaining all prior PRC government approvals or licenses that are required,whether statutorily or otherwise.Persons who come into possession of this research are required to observe these restrictions.Notice to Canadian Investors:Under no circumstances is this research report to be construed as an offer to sell securities or as a solicitation of an offer to buy securities in any jurisdiction of Canada.Any offer or sale of the securities described herein in Canada will be made only under an exemption from the requirements to file a prospectus with the relevant Canadian securities regulators and only by Haitong International Securities(USA)Inc.,a dealer relying on the“international dealer exemption”under National Instrument 31-103 Registration Requirements,Exemptions and Ongoing Registrant Obligations(“NI 31-103”)in Alberta,British Columbia,Ontario and Quebec.This research report is not,and under no circumstances should be construed as,a prospectus,an offering memorandum,an advertisement or a public offering of any securities in Canada.No securities commission or similar regulatory authority in Canada has reviewed or in any way passed upon this research report,the information contained herein or the merits of the securities des cribed herein and any representation to the contrary is an offence.Upon receipt of this research report,each Canadian recipient will be deemed to have represented that the investor is an“accredited investor”as such term is defined in section 1.1 of National Instrument 45-106 Prospectus Exemptions or,in Ontario,in section 73.3(1)of the Securities Act(Ontario),as applicable,and a“permitted client”as such term is defined in section 1.1 of NI 31-103,respectively.Notice to Singapore investors:This research report is provided in Singapore by or through Haitong International Securities(Singapore)Pte Ltd(“HTISSPL”).HTISSPL is an Exempt Financial Adviser under the Financial Advisers Act 2001(“FAA”)to(a)advise on securities,units in a collective investment scheme,exchange-traded derivatives contracts and over-the-counter derivatives contracts and(b)issue or promulgate research analyses or research reports on securities,exchange-traded derivatives contracts and over-the-counter derivatives contracts.This research report is only provided to institutional investors,within the meaning of Section 4A of the Securities and Futures Act 2001.Recipients of this research report are to contact HTISSPL via the details below in respect of any matters arising from,or in connection with,the research report:Haitong International Securities(Singapore)Pte.Ltd.10 Collyer Quay,#19-01-#19-05 Ocean Financial Centre,Singapore 049315 Telephone:(65)6713 0473 Notice to Japanese investors:This research report is distributed by Haitong International Securities Company Limited and intended to be distributed to Financial Services Providers or Registered Financial Institutions engaged in investment management(as defined in the Japan Financial Instruments and Exchange Act(FIEL)Art.61(1),Order for Enforcement of FIEL Art.17-11(1),and related articles).Notice to UK and European Union investors:This research report is distributed by Haitong International Securities Company Limited.This research is directed at persons having professional experience in matters relating to investments.Any investment or investment activity to which this research relates is available only to such persons or will be engaged in only with such persons.Persons who do not have professional experience in matters relating to investments should not rely on this research.Haitong International Securities Company Limiteds affiliates may have a net long or short financial interest in excess of 0.5%of the total issued share capital of the entities mentioned in this research report.Please be aware that any report in English may have been published previously in Chinese or another language.Notice to Australian 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机械设备机械设备|证券研究报告证券研究报告 行业深度行业深度 2025 年年 4 月月 10 日日 强于大市强于大市 公司名称公司名称 股票代码股票代码 股价股价 评级评级 合锻智能 603011.SH 人民币 10.08 增持 联创光电 600363.SH 人民币 53.50 增持 西部超导 688122.SH 人民币 43.68 买入 安泰科技 000969.SZ 人民币 11.09 买入 资料来源:Wind,中银证券 以2025年4月8日当地货币收市价为标准 相关研究报告相关研究报告 2025 年政府工作报告机械设备行业相关年政府工作报告机械设备行业相关要点及解读要点及解读20250320 机械设备行业机械设备行业 2025 年度策略年度策略20241224 机械设备行业机械设备行业 2024 下半年展望下半年展望20240808 中银国际证券股份有限公司中银国际证券股份有限公司 具备证券投资咨询业务资格具备证券投资咨询业务资格 机械设备机械设备 证券分析师:陶波证券分析师:陶波(8621)20328512 证券投资咨询业务证书编号:S1300520060002 证券分析师:曹鸿生证券分析师:曹鸿生(8621)20328513 证券投资咨询业务证书编号:S1300523070002 可控核聚变行业深度报告可控核聚变行业深度报告 商业化渐行渐近,产业链有望充分受益 长时间以来长时间以来,可控核聚,可控核聚变被视为解决人类能源危机的终极方案,却因变被视为解决人类能源危机的终极方案,却因实现实现技术技术难难度大度大而遥不可及而遥不可及,随着高温超导材料、人工智能随着高温超导材料、人工智能等等技术技术的的突破,突破,正正持续推动持续推动可控可控核聚变核聚变商业化进展,商业化进展,商业化商业化渐行渐近,产业链渐行渐近,产业链有望有望进入快速发展时期进入快速发展时期。支撑评级的要点支撑评级的要点 核聚变被视为人类理核聚变被视为人类理想的终极能源想的终极能源,其中托卡马克装置最具商业化潜力,其中托卡马克装置最具商业化潜力。核聚变是几个较轻的原子核结合成一个较重的原子核,实现将质量转化为能量的过程,由于氘-氚反应实现难度相对最低,成为目前聚变燃料最普遍的选择。核聚变因其燃料资源丰富、能量密度大、清洁无污染、安全性高等突出的优点,被视为人类理想的终极能源。目前,磁约束聚变能量约束时间长、技术成熟度高、工程可行性强,是实现聚变能开发的最有效途径,其中又以托卡马克装置最为成熟,是目前最有可能首先实现商业化的技术路线。根据 IAEA的统计,截至 2024 年中,全球共有 159 个核聚变项目,其中托卡马克装置 79个,占比接近 50%。目前已进入工程可行性验证阶段目前已进入工程可行性验证阶段,中国在可控核聚变领域处于国际先进水,中国在可控核聚变领域处于国际先进水平平。20 世纪 90 年代,可控核聚变的科学可行性已经被托卡马克装置证明,目前已进入工程可行性验证阶段,全球最大的由美国、中国、欧洲等 35 个国家共同参与建造的托卡马克装置 ITER,其目的就是解决可控核聚变投资产业化运行前的各种工程化问题。我国聚变研究开始于 20 世纪 50 年代,基本与国际同步,通过多年的持续投入和不懈努力,中国已经建成的 EAST、环流三号等装置,取得了一系列重要成就,中国的可控核聚变研究在国际上已处于非常先进的水平。高温超导、人工智能等新技术的突破,高温超导、人工智能等新技术的突破,助力可控核聚变商业化加速实现助力可控核聚变商业化加速实现。随着近年来高温超导技术的成熟,大幅提升聚变装置性能的同时成本持续下降,叠加 AI 超预期发展对聚变装置设计和控制效率的提升,加快了可控核聚变商业化落地的预期,从而带动更多高校、研究机构和私人资本入局。根据聚变行业协会(FIA)的统计,截至 2024 年中,全球私营聚变商业公司已累计获得的总投资额达到 71.2 亿美元,同比增加 9 亿美元,资本市场融资屡创新高,参与的公司数量超过 45 家,公司数量快速增加。在 FIA 另外的一个统计中,超过 70%的商业核聚变公司认为在 2035 年前将实现并网供电,超过 50%的公司认为 2035 年将满足商业化运行的低成本/高效率的条件。可控核聚变可控核聚变有望带来庞大市场有望带来庞大市场,产业链,产业链或或将充分受益将充分受益。聚变项目投资大,聚变电站造价高昂,根据普林斯顿大学的研究人员测试,一座 1000MW 的核聚变电厂成本在27亿美元到 97亿美元之间,若核聚变完全商业化,根据 Ignition Research 的预计,到 2050 年将成为一个至少 1 万亿美元的市场,可控核聚变潜在市场规模庞大。目前可控核聚变的产业链主要围绕托卡马克装置展开,未来随着可控核聚变商业化进程的推进,产业链或将进入快速发展期而充分受益。估值估值 随着技术的不断突破,可控核聚变商业化渐行渐近,产业链或将进入快速发展期而充分受益,建议关注具备托卡马克装置核心零部件制造能力和已获得相关订单的上市公司,推荐合锻智能、联创光电、西部超导、安泰科技合锻智能、联创光电、西部超导、安泰科技,建议关注国光电气、永鼎股份、精达股份、海陆重工国光电气、永鼎股份、精达股份、海陆重工等。评级面临的主要风险评级面临的主要风险 技术进展不及预期风险;技术路线更替的风险;资金投入不及预期的风险;行业政策不及预期的风险;相关项目进展不及预期的风险。2025 年 4 月 10 日 可控核聚变行业深度报告 2 目录目录 可控核聚变,人类理想的终级能源解决方案可控核聚变,人类理想的终级能源解决方案.6 核聚变优势显著,被视为人类理想的终极能源.6 磁约束是实现聚变能开发的有效途径,托卡马克是主流装置.9 世界各国积极探索,商业化渐行渐近世界各国积极探索,商业化渐行渐近.14 世界各国积极探索,目前已进入工程可行性验证阶段.14 我国可控核聚变研究与国际同步,部分技术已处于国际领先地位.17 超导、AI 等新技术不断突破,助力可控核聚变商业化加速实现.21 可控核聚变有望带来庞大市场,产业链充分受益可控核聚变有望带来庞大市场,产业链充分受益.25 聚变堆及电站的造价高昂,有望带来庞大市场.25 产业链有望充分受益,关键部件国产化发力国际领先.28 投资建议投资建议.34 风险提示风险提示.35 合锻智能.36 联创光电.43 西部超导.50 安泰科技.57 2025 年 4 月 10 日 可控核聚变行业深度报告 3 图表目录图表目录 图表图表 1.氘氘-氚核聚变的基本原理氚核聚变的基本原理.6 图表图表 2.获得核聚变反应的三要素获得核聚变反应的三要素.7 图表图表 3.不同核聚变燃料的核聚变反应特点不同核聚变燃料的核聚变反应特点.7 图表图表 4.三种典型聚变反应的三重积三种典型聚变反应的三重积.8 图表图表 5.不同能源类型的特点不同能源类型的特点.8 图表图表 6.聚变约束的三种途径聚变约束的三种途径.9 图表图表 7.太阳发光发热的能量来源是引力约束核聚变太阳发光发热的能量来源是引力约束核聚变.9 图表图表 8.惯性约束核聚变原理示意图惯性约束核聚变原理示意图.9 图表图表 9.磁场约束带电粒子运动示意图磁场约束带电粒子运动示意图.10 图表图表 10.磁约束是目前主流的聚变约束方式磁约束是目前主流的聚变约束方式.10 图表图表 11.托卡马克装置示意图托卡马克装置示意图.11 图表图表 12.托卡马克是目前主流的核聚变装置(单位:个)托卡马克是目前主流的核聚变装置(单位:个).11 图表图表 13.不同类型聚变反应装置的特点不同类型聚变反应装置的特点.11 图表图表 14.托卡马克装托卡马克装置的主要组成部分(以置的主要组成部分(以 ITER 为例)为例).12 图表图表 15.聚变聚变-裂变混合堆的物理设计示意图裂变混合堆的物理设计示意图.13 图表图表 16.聚变聚变-裂变混合堆的相对优势裂变混合堆的相对优势.13 图表图表 17.世界第一台托卡马克装置世界第一台托卡马克装置 T-1.14 图表图表 18.目前世界上最大的在运行托卡马克装置目前世界上最大的在运行托卡马克装置 JT-60SA.14 图表图表 19.ITER 项目的托卡马克装置示意图项目的托卡马克装置示意图.14 图表图表 20.ITER 托卡马克装置的主要参数托卡马克装置的主要参数.14 图表图表 21.ITER 项目的各国分工情况项目的各国分工情况.15 图表图表 22.ITER 项目时间线项目时间线.15 图表图表 23.全球核聚变装置数量及状态分布全球核聚变装置数量及状态分布.16 图表图表 24.美国国家点火装置(美国国家点火装置(NIF)布局示意图)布局示意图.16 图表图表 25.德国德国 Wendelstein 7-X 仿星器结构示意图仿星器结构示意图.16 图表图表 26.中国可控核聚变发展历史中国可控核聚变发展历史.17 图表图表 27.我国参与可控核聚变的机构与公司我国参与可控核聚变的机构与公司.18 图表图表 28.中国磁约束聚变发展路线图中国磁约束聚变发展路线图.19 图表图表 29.中国聚变工程试验堆(中国聚变工程试验堆(CFETR)布局示意图)布局示意图.19 图表图表 30.CFETR 装置主机装置主机.19 图表图表 31.紧凑型聚变能实验装置园区项目(紧凑型聚变能实验装置园区项目(BEST)效果图)效果图.20 图表图表 32.Z-FFR 结构示意图结构示意图.20 图表图表 33.电磁驱动聚变大科学装置基本信息电磁驱动聚变大科学装置基本信息.20 图表图表 34.国内国内近几年可控核聚变相关支持政策近几年可控核聚变相关支持政策.21 图表图表 35.我国首个超导托卡马克我国首个超导托卡马克 HT-7 装置主机装置主机.21 图表图表 36.典型低温超导托卡马克主要性能参数典型低温超导托卡马克主要性能参数.21 2025 年 4 月 10 日 可控核聚变行业深度报告 4 图表图表 37.从从 ITER 到到 SPARC,反应堆的尺寸不断缩小,反应堆的尺寸不断缩小.22 图表图表 38.部分商业化高温超导托卡马克装置部分商业化高温超导托卡马克装置.22 图表图表 39.PPPL 利用基于机器学习的实时利用基于机器学习的实时 RMP 优化算法来避免扰动破坏聚变等离优化算法来避免扰动破坏聚变等离子体的稳定性子体的稳定性.23 图表图表 40.私营聚变商业公司数量快速增加私营聚变商业公司数量快速增加.24 图表图表 41.超超 70%聚变公司预期聚变公司预期 2035 年前实现并网发电年前实现并网发电.24 图表图表 42.超半数公司预期超半数公司预期 2035 年前满足聚年前满足聚变商业化条件变商业化条件.24 图表图表 43.核聚变电厂示意图核聚变电厂示意图.25 图表图表 44.部分核聚变项目投资额情况部分核聚变项目投资额情况.25 图表图表 45.CFETR 聚变电站聚变电站成本测算(基于成本测算(基于 2009 年)年).26 图表图表 46.ITER 装置成本拆分装置成本拆分.27 图表图表 47.核聚变发电厂核聚变发电厂 DEMO 成本拆分成本拆分.27 图表图表 48.2025-2035 年预计完成的核聚变项目年预计完成的核聚变项目.27 图表图表 49.可控核聚变产业链及代表公司可控核聚变产业链及代表公司.28 图表图表 50.ITER 项目中国供应的主要零部件项目中国供应的主要零部件.29 图表图表 51.ITER 真空室内部构造真空室内部构造.30 图表图表 52.ITER 的第一壁模块的第一壁模块.30 图表图表 53.几种第一壁材料在几种第一壁材料在 600的基本性能的基本性能.30 图表图表 54.第一壁的结构第一壁的结构.31 图表图表 55.我国为我国为 ITER 提供的增强热负荷第一壁首件提供的增强热负荷第一壁首件.31 图表图表 56.ITER 的偏滤器及靶板构造示意图的偏滤器及靶板构造示意图.31 图表图表 57.EAST 偏滤器复合材料构造示意图偏滤器复合材料构造示意图.32 图表图表 58.EAST 偏滤器的钨铜穿管结构示意图偏滤器的钨铜穿管结构示意图.32 图表图表 59.ITER 磁体系统磁体系统.32 图表图表 60.低温超导与高温超导的比较低温超导与高温超导的比较.33 图表图表 61.各公司第二代高温超导带材结构示意图各公司第二代高温超导带材结构示意图.33 图表图表 62.合锻智能发展历程合锻智能发展历程.37 图表图表 63.合锻智能主要产品合锻智能主要产品.37 图表图表 64.合锻智能收入结构合锻智能收入结构.38 图表图表 65.合锻智能股权结构(截至合锻智能股权结构(截至 2024 年年 9 月月 30 日)日).38 图表图表 66.合锻智能营业收入情况合锻智能营业收入情况.39 图表图表 67.合锻智能归母净利润情况合锻智能归母净利润情况.39 图表图表 68.合锻智能盈利能力情况合锻智能盈利能力情况.39 图表图表 69.合锻智能各业务毛利率情况(单位:合锻智能各业务毛利率情况(单位:%).39 图表图表 70.合锻智能与聚变新能签署项目合同合锻智能与聚变新能签署项目合同.40 图表图表 71.合锻智能盈利预测合锻智能盈利预测.41 图表图表 72.合锻智能与可比上市公司估值比较合锻智能与可比上市公司估值比较.41 图表图表 73.联创光电发展历程联创光电发展历程.44 图表图表 74.联创光电主要业务和产品联创光电主要业务和产品.44 2025 年 4 月 10 日 可控核聚变行业深度报告 5 图表图表 75.联创光电主要业务占比情况联创光电主要业务占比情况.45 图表图表 76.联创光电股权结构情况(截至联创光电股权结构情况(截至 2025 年年 2 月月 5 日)日).45 图表图表 77.联创光电营业收入情况联创光电营业收入情况.46 图表图表 78.联创光电归母净利润情况联创光电归母净利润情况.46 图表图表 79.联创光电盈利能力情况联创光电盈利能力情况.46 图表图表 80.联创光电各业务毛利率情况(单位:联创光电各业务毛利率情况(单位:%).46 图表图表 81.联创光电高温超导应用联创光电高温超导应用.47 图表图表 82.联创光电盈利预测联创光电盈利预测.48 图表图表 83.联创光电与可比上市公司估值比较联创光电与可比上市公司估值比较.48 图表图表 84.西部超导的发展历程西部超导的发展历程.51 图表图表 85.西部超导的主要产品西部超导的主要产品.51 图表图表 86.西部超导的主要产品占比西部超导的主要产品占比.52 图表图表 87.西部超导的股权结构(截至西部超导的股权结构(截至 2024 年年 9 月月 30 日)日).52 图表图表 88.西部超导营业收入情况西部超导营业收入情况.53 图表图表 89.西部超导归母净利润情况西部超导归母净利润情况.53 图表图表 90.西部超导盈利能力情况西部超导盈利能力情况.53 图表图表 91.西部超导各业务毛利率情况(单位:西部超导各业务毛利率情况(单位:%).53 图表图表 92.西部超导盈利预测西部超导盈利预测.54 图表图表 93.西部超导与可比上市公司估值比较西部超导与可比上市公司估值比较.54 图表图表 94.安泰科技的发展历程安泰科技的发展历程.58 图表图表 95.安泰科技的主要产品安泰科技的主要产品.58 图表图表 96.安泰科技的主要产品占比安泰科技的主要产品占比.59 图表图表 97.安泰科技的股权结构(截至安泰科技的股权结构(截至 2024 年年 12 月月 31 日)日).59 图表图表 98.安泰科技安泰科技营业收入情况营业收入情况.60 图表图表 99.安泰科技归母净利润情况安泰科技归母净利润情况.60 图表图表 100.安泰科技盈利能力情况安泰科技盈利能力情况.60 图表图表 101.安泰科技期安泰科技期间费用率情况间费用率情况.60 图表图表 102.安泰科技交付的安泰科技交付的 BEST 用钨铜复合片用钨铜复合片.61 图表图表 103.安泰科技盈利预测安泰科技盈利预测.61 图表图表 104.安泰科技与可比上市公司估值比较安泰科技与可比上市公司估值比较.62 2025 年 4 月 10 日 可控核聚变行业深度报告 6 可控核聚变,可控核聚变,人类理想的人类理想的终级能源终级能源解决方案解决方案 核聚变核聚变优势显著优势显著,被视为人类理想的终极能源,被视为人类理想的终极能源 核聚变是指轻原子核结合成更重的原子核,同时释放出巨大能量的过程。核聚变是指轻原子核结合成更重的原子核,同时释放出巨大能量的过程。根据国际原子能机构定义,核聚变是两个或多个较轻的原子核聚合成一个或多个较重的原子核和其它粒子的反应。在核聚变过程中,反应前后的质量会发生微小的亏损,根据爱因斯坦的质能方程(=2),这部分亏损的质量会转化为能量释放出来。以经典的氘-氚聚变为例,一个氘核(12)和一个氚核(13)结合成一个氦核(24)和一个中子(01),同时释放出 17.6MeV 的能量,中子以动能形式携带了约 80%的能量,这些能量可以被捕获并转化为热能用来发电,其反应公式可表示如下: 13 24 01 17.612 图表图表 1.氘氘-氚核聚变氚核聚变的基本原理的基本原理 资料来源:核工业西南物理研究院,中银证券 实现可控的核聚变需要满足高温、高压等实现可控的核聚变需要满足高温、高压等苛刻的苛刻的反应反应条件。条件。氢弹作为武器已实现了不可控核聚变,但要作为能源使用,就必须实现能量可控制地缓慢释放,核聚变需要苛刻的反应条件,其中有 3 个条件最为关键:温度温度:聚变反应需要氘和氚原子核直接碰撞,这对于都带正电荷的两个原子核来说是十分困难的。温度是微观粒子热运动的宏观表现,温度越高粒子所携带的动能也就越大,温度高到一定程度时,氘和氚核才可以克服巨大的库伦势垒实现接触并发生融合反应;粒子密度粒子密度:较高的等离子体密度也至关重要,它可以增加粒子之间的碰撞频率,从而大大提高聚变反应发生的概率;约束时间约束时间:为了实现有效的核聚变,等离子体还需要在高温和高密度的状态下保持足够长的时间,即具备一定的能量约束时间。较长的约束时间能够确保聚变反应持续稳定地进行,源源不断地产生能量。因此,等离子体温度、粒子密度和约束时间的乘积必须大于某个特定值,才能产生有效的聚变功率,从而实现核聚变反应的持续进行,这三者的乘积被称为“劳逊判据”,是判断核聚变反应是否能够自持并产生净能量的重要条件之一。2025 年 4 月 10 日 可控核聚变行业深度报告 7 图表图表 2.获得核聚变反应的三要素获得核聚变反应的三要素 资料来源:王腾超导磁体技术与磁约束核聚变,中银证券 此外,此外,Q 值(值(Q-Value)也是衡量核聚变反应效率以及可行性的重要参数。)也是衡量核聚变反应效率以及可行性的重要参数。尽管满足劳逊判据是触发核聚变的基本条件,但要实现商业上的可行性,仅仅达到这个标准还不够,关键在于聚变反应释放的能量必须大于维持聚变所需要的输入能量,核聚变装置输出能量与输入能量之间的比值被称为 Q值,Q 值越高,表明核聚变反应越有效率。当 Q 值大于 1 时,说明聚变输出的能量超过了输入能量,但是如果输出效率低,成本过高,则依然难以商用,一般认为一个商业聚变堆的 Q 值至少需要达到10。在理想条件下,如果 Q 值可以无限增大,则意味着系统在一次“点火”后释放出的能量足够支持核聚变自持续进行,无需外部能量输入。氘氘-氚氚反应反应实现难度相对最实现难度相对最低低,成为聚变燃料最普遍的选择成为聚变燃料最普遍的选择。除了经典的氘-氚聚变之外,还有氘-氘聚变、氘-氦-3 聚变、质子-硼-11 聚变等。从物理特性来看,氘-氚聚变的截面较大,即在同等温度和密度环境下,氘核和氚核碰撞并融合的概率更高;从技术实现方面来讲,氘-氚反应的点火温度相对较低,大约在 1 亿摄氏度左右,相较于其他核聚变反应,这一温度更容易达成。根据 FIA 在The Global Fusion Industry in 2024中的调查显示,截至 2024 年中,参与调查的核聚变商业公司中,氘氚聚变反应占比超过 68%,是当前最主要的核聚变反应形式。图表图表 3.不同核聚变燃料的核聚变反应特点不同核聚变燃料的核聚变反应特点 反应类型反应类型 反应方程反应方程 最佳聚变温度最佳聚变温度 中子辐射中子辐射 燃料获取燃料获取 氘-氚聚变(D-T) 24 0113 17.612 10-30keV 高 氘从海水中提取,氚需锂增殖 氘-氘聚变(D-D) 23 0112 3.2712 13 1112 4.0312 50-100keV 中 氘从海水中提取 氘-氦-3 聚变(D-3He) 24 1123 18.312 50-100keV 低 氦-3 依赖月球资源或氚衰变合成 质子-硼-11 聚变(p-11B) 3 24511 8.711 150-300keV 极低 硼-11 储量丰富 资料来源:S.LerayNuclear energy basics,Zhi Li,Zhao Wang,et al.Protonboron fusion in a hydrogen-doped-boron target,核聚变与等离子体物理微信公众号,中银证券整理 2025 年 4 月 10 日 可控核聚变行业深度报告 8 图表图表 4.三种典型聚变反应的三重积三种典型聚变反应的三重积 资料来源:S.LerayNuclear energy basics,中银证券 核聚变核聚变具备具备燃料丰富、燃料丰富、能量密度大、能量密度大、清洁、清洁、安全安全性高等突出优点,被视为人类理想的终极能源性高等突出优点,被视为人类理想的终极能源:燃料资源丰富:燃料资源丰富:核聚变的主要燃料氘可以从海水中提取,地球上海水中的氘储量相当丰富,每升海水中含有约 0.03 克氘,所以地球上仅在海水中就约有 45 万亿吨的氘;氚虽然自然界中不存在,但可以通过中子与锂作用产生,而锂在地壳和海洋中的储量也较为丰富。所以从某种意义上说,聚变原料几乎是无限的,具备成为未来全球能源结构主要组成部分的条件;能量密度大:能量密度大:单位质量核聚变释放的能量远高于其他形式的能源,以 100 万千瓦的电站一年所需燃料为例,传统的燃煤电厂需要大约 200 万吨煤,燃油电厂需要约 130 万吨燃油,核裂变电厂需要约 30 吨 UO2,而核聚变燃料氘的消耗大概 0.6 吨;清洁环保:清洁环保:氘氚核聚变反应的产物是惰性气体氦,不产生高放射性、长寿命的核废物,也不会产生有毒有害气体或者温室气体;安全性高:安全性高:由于可控核聚变所需的上亿度高温和复杂磁场等苛刻条件,一旦反应堆出现问题,聚变反应会立即停止,不会出现“失控”链式反应,从而具有固有安全性。图表图表 5.不同能源类型的不同能源类型的特点特点 特性特性/能源类型能源类型 核聚变发电核聚变发电 火电火电 水电水电 光伏光伏 风电风电 核裂变核裂变 能量密度 极高 低 中 低 低 极高 燃料资源 丰富(氘来自海水,可以通过中子与锂作用产生)有限,主要为煤炭、天然气等 可再生,以来水资源 可再生,依赖日照资源 可再生,依赖风力资源 有限,主要为铀、钚等 环境影响 无温室气体,不产生长寿命的核废物 高碳排放 无温室气体排放,但有可能影响生态环境 无温室气体排放,但有土地占用和生态影响 无温室气体排放,但有噪音和生态影响 无温室气体,放射性废物需长期管理 发电成本 仍处实验阶段,暂无商业化数据 0.3-0.4 元/kWh 0.07-0.1 元/kWh 0.3-0.5 元/kWh 0.3-0.35 元/kWh 0.4 元/kWh 稳定性 高 高 中等 低,受日照时间影响 低,受风速和季节影响 高 安全性 高 高 高 高 高 存在一定核泄漏风险 技术成熟度 仍处于实验阶段 成熟度高 成熟 成熟 成熟 成熟 资料来源:国际能源网,福建省电机工程学会微信公众号,能源数库微信公众号,中银证券整理 2025 年 4 月 10 日 可控核聚变行业深度报告 9 磁约束是实现聚变能开发的有效途径磁约束是实现聚变能开发的有效途径,托卡马克是主流装置托卡马克是主流装置 核核聚变聚变的的约束约束方式方式主要有主要有引力约束、惯性约束和磁约束引力约束、惯性约束和磁约束三种方式三种方式。达到聚变条件后,还要对高温聚变物质进行约束,以实现长脉冲稳态运行,即延长可控聚变反应时间,从而获得持续的核聚变能。在核聚变反应过程中燃料通常被加温到 1 亿摄氏度以上,鉴于如此高的温度,唯有通过特定的场约束技术,才有可能实现对热核聚变燃料的有效约束,实现可控聚变约束有三种途径,即引力(重力)约束、惯性约束和磁约束。图表图表 6.聚变约束的三种途径聚变约束的三种途径 资料来源:王腾超导磁体技术与磁约束核聚变,中银证券 引力约束是恒星内部核聚变反应的主要约束方式引力约束是恒星内部核聚变反应的主要约束方式,目前在目前在地球上无法实现地球上无法实现。恒星自身质量巨大,巨大的质量产生强大的引力,将氢原子核等物质紧紧地束缚在一起,这种强大的引力克服了原子核之间由于带有相同电荷而产生的静电斥力,使得原子核能够靠近到足够近的距离,从而在高温高压的环境下发生核聚变反应。这种约束方式依赖天体的超大质量,是一种天然存在的热核聚变反应堆,然而由于人类无法在满足足够小体积的条件下制造出如此大质量的物体,因此以人类现阶段的技术手段尚无法在地面上制造出可以实现引力约束核聚变的反应装置。惯性约束是一种利用粒子的惯性来实现核聚变的方法惯性约束是一种利用粒子的惯性来实现核聚变的方法,需要大量的能量输入和精密的控制技术。需要大量的能量输入和精密的控制技术。惯性约束通常采用高能量的激光或粒子束将燃料加热和压缩为等离子体,在自身惯性作用下,等离子体在极短的时间内来不及向四周飞散,在此过程中被压缩至高温、高密度的物理状态,从而发生核聚变反应。这种约束方式约束的时间尺度较短,形成的等离子体具有较高的温度和密度等特征参数,需要大量的能量输入和精密的控制技术,其中美国的国家点火装置(NIF)和中国的神光系列研究装置都是具有代表性的惯性约束核聚变研究装置。图表图表 7.太阳发光发热的能量来源是引力约束核聚变太阳发光发热的能量来源是引力约束核聚变 图表图表 8.惯性约束核聚变原理示意图惯性约束核聚变原理示意图 资料来源:ITER官网,中银证券 资料来源:王志斌等我国磁约束核聚变能源的发展路径、国际合作与未来展望,中银证券 2025 年 4 月 10 日 可控核聚变行业深度报告 10 磁约束磁约束聚变聚变能量约束时间长、技术成熟度高、工程可行性较强能量约束时间长、技术成熟度高、工程可行性较强,是目前实现聚变能开发的最有效途,是目前实现聚变能开发的最有效途径。径。由于带电粒子在磁场中趋向于沿着磁力线运动,而横跨磁力线的运动将会受到限制,这时的磁场可以起到约束带电粒子的作用。磁约束核聚变通过加热等外部手段将燃料温度提升,极高的温度使得燃料完全电离形成等离子体,然后采用特殊结构的磁场形式把燃料离子和大量自由电子组成的处于热核反应状态的高温等离子体约束在有限的体积内,使之受到控制地发生核聚变反应,并在此过程中释放出能量。增强磁场可以大幅度地减小带电粒子横越磁力线的扩散和导热特性,使处于磁场中的高温等离子体与反应容器的壁面隔开,从而保护壁面不受高温侵袭。1由于磁约束的能量约束时间长、技术成熟度高、工程可行性较强的特点,在可控性、经济性和商业化前景上相比其他约束方式更具有明确的优势,因此被认为是目前最有希望实现大规模受控核聚变反应的一种约束方式,根据 IAEA 的统计,截至 2024 年 11 月,全球共有 159 个核聚变项目,其中采用磁约束方式的托卡马克装置和仿星器装置共 102 个,占比超过 60%。图表图表 9.磁场约束带电粒子运动示意图磁场约束带电粒子运动示意图 图表图表 10.磁约束是目前主流的聚变约束方式磁约束是目前主流的聚变约束方式 资料来源:王志斌等我国磁约束核聚变能源的发展路径、国际合作与未来展望,中银证券 资料来源:IAEAWorld fusion outlook 2024,中银证券 基于基于磁约束磁约束原理原理的的托卡马克托卡马克装置装置逐步逐步在核聚变研究领域占据主导地在核聚变研究领域占据主导地位位。基于磁约束的基本原理,发展出了托卡马克、磁镜、仿星器、球形托卡马克、直线箍缩、环箍缩等多种类型磁约束核聚变装置,其中托卡马克装置因其具有高效的等离子体约束和稳定的平衡能力,并且工程上设计建造相对简单、运行维护方便,经过多年研究发展技术成熟且有多次成功的实验验证,再加上广泛的国际合作和强大的研究基础,逐步成为目前主流的核聚变装置。托卡马克(Tokamak)由苏联科学家在 20 世纪 50年代提出,名字由俄语的“环形(Toroidal)”、“真空室(Kamera)”、“磁(Magnit)”、“线圈(Kotushka)”几个词组成,因其工作中会产生环形等离子体电流,所以也被称为环流器。托卡马克的形状酷似一个“甜甜圈”,拥有一个环形真空室,环形中心是一个铁芯变压器,通过变压器初级线圈电流的变化产生磁场,从而在环形真空室内形成等离子体电流并加热等离子体。真空室外有不同方向的线圈,分别产生环向和纵向的磁场,真空室内形成的环形等离子体电流则会提供极向磁场,最终形成环形螺旋状磁场,将等离子体约束在真空室中心。1王志斌,沈炀,余羿,等.我国磁约束核聚变能源的发展路径、国际合作与未来展望J.南方能源建设,2024,11(3):1-13.托卡马克49.7%仿星器14.5%激光惯性约束7.5%其他28.3%全球可控核聚变装置占比情况(截至2024年11月)2025 年 4 月 10 日 可控核聚变行业深度报告 11 托卡马克装置已被托卡马克装置已被实验证明具备科学可行性,实验证明具备科学可行性,目前目前最有可能首先实现商业化最有可能首先实现商业化。在 20 世纪 90 年代,欧盟的 JET、美国的 TFTR 和日本的 JT-60 这三个大型托卡马克装置在磁约束核聚变研究中获得许多重要成果,等离子体温度达4.4 108,这一温度大大超过氘氚反应的点火的要求;在氘氚粒子密度为 1:1 的实验中,脉冲聚变输出功率超过 16.2MW;聚变输出功率与外部输入功率之比 Q 等效值超过 1.25。这些实验的成功,初步证实了基于氘氚的磁约束聚变途径作为核聚变反应堆的科学可行性,同时表明托卡马克是最有可能首先实现聚变能商业化的途径。图表图表 11.托卡马克装置示意图托卡马克装置示意图 图表图表 12.托卡马克是目前主流的核聚变装置托卡马克是目前主流的核聚变装置(单位:个)(单位:个)资料来源:可控核聚变微信公众号,中银证券 资料来源:IAEAWorld fusion outlook 2024,中银证券 图表图表 13.不同类型聚变反应装置的特点不同类型聚变反应装置的特点 装置名称装置名称 托卡马克托卡马克 仿星器仿星器 磁镜磁镜 激光惯性约束激光惯性约束 磁化靶磁化靶 图示图示 约束方式约束方式 磁约束 磁约束 磁约束 惯性约束 磁约束和惯性约束 原理原理 通过外部线圈产生螺旋形磁场,依赖等离子体电流(欧姆电流和非感应驱动电流)与外部磁场共同作用形成螺旋磁场,从而稳定约束等离子体 通过外部绕线系统产生的三维扭曲磁场,约束高温等离子体以实现可控核聚变的磁约束装置 一种直线型磁约束核聚变装置,端部磁场比中间高,等离子体粒子在高磁场端部反射而被约束 通过高能激光脉冲压缩和加热氘氚燃料靶丸,利用物质惯性短暂约束高温高密度等离子体以实现核聚变的技术 通过对聚变靶材施加磁场来增加等离子体的热效率,并使用激光或其他手段快速压缩聚变料,以触发聚变反应 优点优点 技术成熟度高、等离子体约束性能好 天然稳态运行、高密度 结构简单陈本较低、更高的等离子体压力与磁压比值(值)能量密度高、结构简单 能量效率高、经济性好 缺点缺点 等离子体电流产生困难、能量约束时间有限等 对加工精度的要求极高、新经典输运较高 磁场两端存在泄露、能量损失率高 能量增益低、靶丸制造难度高等 技术复杂度高、成熟度低 应用举例应用举例 ITER、中国 EAST、中国 HL-3、欧洲 JET、日本 JT-60、美国 TFTR 德国 Wendelstein 7-X、中国准环对称仿星器测试平台 中国 KMAX、美国WHAM 美国 NIF、中国神光 III 加拿大 General Fusion LM26 资料来源:Philip BallThe chase for fusion energy,张家龙等磁约束可控核聚变装置的磁体系统综述,可控核聚变微信公众号,TheInnovation创新微信公众号,王志斌等我国磁约束核聚变能源的发展路径、国际合作与未来展望,科普中国,劳伦斯利弗莫尔国家实验室官网,核聚变与等离子体物理微信公众号,核聚变商业化微信公众号,瀚海聚能微信微信公众号等,中银证券整理 0204060801001201401601802021年2022年2023年2024年11月托卡马克仿星器激光惯性约束其他2025 年 4 月 10 日 可控核聚变行业深度报告 12 托卡马克装置的主要部件包括真空室(Vacuum Vessle)、磁体(Magnets)、包层模块(Blankets)、偏滤器(Divertor)、真空杜瓦(Cryostat)5 个部分,另外还有真空系统、低温系统、氚增值、电源诊断系统等支持系统。其主要部件的作用为:真空室真空室:是一个重要的环形容器,其内部创造出一个高真空环境,以维持等离子体的存在。等离子体在这样的环境下不会与任何物质接触,从而减少热损失并保持其超高温状态。真空室同时也承担着支撑整个设施结构的作用;磁体系统磁体系统:由多个线圈组成,其中包括托卡马克的标志性环向场线圈和中央螺线管,这些线圈产生强大的磁场,用来稳定和控制沸腾状态的等离子体,防止其接触到任何实体表面,此外外侧的极向场线圈用以进一步控制等离子体,确保其均匀分布并维持在中心;包层模块包层模块:位于真空室内侧,主要作用是隔热和辐射屏蔽,保护结构免受炽热等离子体产生的高热和中子辐射的伤害,未来的增殖包层还将有助于氚的生成;偏滤器偏滤器:处于托卡马克装置的底部,功能类似于“烟灰缸”,负责从等离子体中清除杂质和废物,从而保持整个环境的纯净和等离子体的稳定;真空杜瓦真空杜瓦:围绕着整个托卡马克装置的外壳,为内部组件提供额外的保温效果,确保设施内部在适宜的温度下运行,同时也支撑整体结构。图表图表 14.托卡马克装置的主要组成部分(以托卡马克装置的主要组成部分(以 ITER 为例)为例)资料来源:ITER官网,中银证券 聚变聚变-裂变混合堆结合了聚变能和裂变能的优势,裂变混合堆结合了聚变能和裂变能的优势,同样具备商业化潜力同样具备商业化潜力。核聚变-裂变混合堆是一种利用核聚变和裂变过程相结合来生产核燃料及发电的方法,是一种次临界能源堆芯,其核心思想在于使用氘-氚聚变反应堆产生的高能中子,来激发聚变反应式外的铀-238 或钍-232(这两个元素被认为是核废料)这类非易裂变材料的裂变,生成的钚-239 或铀-233 在热中子作用下进一步裂变,从而释放巨大能量并输出大量中子。裂变能量以热的形式被导出用于发电,输出的中子输运到产氚包层内与锂-6 反应产生氚,补充聚变消耗,实现聚变燃料自持。因为所用的裂变材料本身热中子区不可维持链式反应,故这种裂变在热堆不会自发临界,因此聚变-裂变混合堆在安全性、经济性、能源优化利用以及环境影响方面具有独特的优势,被认为是目前最具商业化机会的堆型之一,也被视为纯聚变堆真正应用前的“过渡”堆型。目前国际上主要的混合堆项目有中国“星火一号”、中国 Z 箍缩驱动聚变裂变混合能源堆(Z-FFR)、韩国聚变嬗变反应堆(FTR)等。2025 年 4 月 10 日 可控核聚变行业深度报告 13 图表图表 15.聚变聚变-裂变混合堆的物理设裂变混合堆的物理设计示意图计示意图 图表图表 16.聚变聚变-裂变混合堆的相对优势裂变混合堆的相对优势 优势优势 参数参数 无需初始装料无需初始装料 与快堆相比,混合堆不需要大量的初始核燃料,可以直接使用天然铀或贫铀、乏燃料。安全性更高安全性更高 混合堆为次临界系统,在生产核燃料时不需要维持链式反应状态,这极大提高了其安全性。倍增时间短倍增时间短 混合堆可以更快地生产出更多的核燃料,如钚-239 或铀-233,比相同功率的快堆多几倍到十几倍。聚变增益因子聚变增益因子 Q要求低要求低 纯聚变堆功率大,增益因子 Q(聚变功率与加热功率之比)大于 10,混合堆 Q 仅 1-5,聚变功率小,对聚变堆芯技术要求较为宽松。大幅降低第一壁大幅降低第一壁材料要求材料要求 混合堆聚变功率小,第一壁中子负载低,对第一壁材料的要求较低。资料来源:李正宏等箍缩驱动聚变-裂变混合堆总体概念研究进展,中银证券 资料来源:可控核聚变微信公众号,中银证券 2025 年 4 月 10 日 可控核聚变行业深度报告 14 世界各国世界各国积极探索,商业化积极探索,商业化渐行渐近渐行渐近 世界各国积极探索世界各国积极探索,目前,目前已进入工程可行性验证阶段已进入工程可行性验证阶段 可控可控核聚变的科学可行性已被托卡马克装置证明核聚变的科学可行性已被托卡马克装置证明,目前进入工程可行性验证阶段。,目前进入工程可行性验证阶段。核聚变产业的发展可以分为五个阶段:科学理论、科学可行性、工程可行性、商业可行性与商业堆。自 1934 年澳大利亚物理学家奥利芬特(Oliphant)首次实现氘-氘核聚变反应以来,几乎每个工业化国家都建立了自己的聚变物理实验室,到 20 世纪 50 年代中期,核聚变装置已在苏联、英国、美国、法国、德国和日本运行,通过在这些机器上的实验,科学家们对聚变过程的理解逐渐加深。1968 年,苏联取得了重大突破,其研究人员利用托卡马克装置,获得之前从来没有的温度水平和等离子体约束时间,之后托卡马克就逐渐成为了国际磁约束核聚变研究的主流设备,托卡马克装置的数量在全球范围内快速增加。直到 20 世纪 90 年代,欧盟的 JET、美国的 TFTR 和日本的 JT-60 这三个大型托卡马克装置在磁约束核聚变研究中获得许多重要成果,包括等离子体温度达4.4 108,脉冲聚变输出功率超过16.2MW,聚变输出功率与外部输入功率之比 Q 值超过 1.25,这些实验的成功证实了基于氘氚的磁这些实验的成功证实了基于氘氚的磁约束聚变作为核聚变反应堆的科学可行性。约束聚变作为核聚变反应堆的科学可行性。图表图表 17.世界第一台托卡马克装置世界第一台托卡马克装置 T-1 图表图表 18.目目前世界上最大的在运行前世界上最大的在运行托卡马克托卡马克装置装置 JT-60SA 资料来源:ITER官网,中银证券 资料来源:ITER官网,中银证券 ITER 是全球最大的国际热核聚变实验堆合作项目是全球最大的国际热核聚变实验堆合作项目之一,旨在验证磁约束聚之一,旨在验证磁约束聚变能变能的的工程技术可行性。工程技术可行性。ITER 计划(国际热核聚变实验堆计划,International Thermonuclear Experimental Reactor)是 1985 年由美苏首脑倡议、国际原子能机构 IAEA 支持的超大型国际合作项目,实验堆位于法国南部,ITER的目标是从等离子体物理实验研究实现到大规模电力生产的核聚变发电厂的转变,ITER 建成后将成为世界上最大的托卡马克装置。ITER 的主要科学目标是,第一阶段通过感应驱动获得聚变功率大于500 MW、Q 值大于 10、脉冲时间 500s 的燃烧等离子体;第二阶段,通过非感应驱动等离子体电流,产生聚变功率大于 350MW、Q 值大于 5、燃烧时间持续 3000 s 的等离子体,研究燃烧等离子体的稳态运行,如果约束条件允许,将探索 Q 值大于 30 的稳态临界点火的燃烧等离子体(不排除点火)。ITER 项目科学目标的实现将为商用聚变堆的建造奠定可靠的科学和工程技术基础。图表图表 19.ITER 项目的托卡马克装置示意图项目的托卡马克装置示意图 图表图表 20.ITER 托卡马克装置托卡马克装置的主要的主要参数参数 项目项目 参数参数 高度 24m 宽度 30m 重量 23,000t 聚变功率 500MW 等离子体大半径 6.2m 等离子体小半径 2.0m 等离子体体积 840m3 等离子体中心磁场强度 5.3T Q 值 10 资料来源:ITER官网,中银证券 资料来源:ITER官网,徐嘉泓可控核聚变技术的发展及应用前景,中银证券 2025 年 4 月 10 日 可控核聚变行业深度报告 15 ITER 项目项目由中国、美国、俄罗斯、欧洲等七由中国、美国、俄罗斯、欧洲等七方方共同发起共同发起参与。参与。ITER 成员国包括中国、欧盟(通过欧洲原子能共同体 EURATOM)、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国,这七方成员作为 2016 年缔结ITER 协议签署方,将分担项目建设、运营和退役的费用,同样还共享实验结果以及制造、施工和运营阶段产生的任何知识产权,其中欧洲承担了最大的建造成本(45.6%),其余部分由中国、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国平均分配(各占 9.1%)。图表图表 21.ITER 项目项目的各国分工情况的各国分工情况 资料来源:核聚变前沿微信,中银证券 ITER 目前仍处于建设当中,面临技术挑战进度有所推迟目前仍处于建设当中,面临技术挑战进度有所推迟、预算上涨、预算上涨。ITER 的基础建设开始于 2010年,原计划于 2025 年完成建设并正式开始等离子体试验,并在 2033 年实现全等离子体流,而根据ITER 理事会在 2024 年 6 月发布的最新版项目时间表,由于新冠肺炎全球的流程和部分部件面临的技术挑战,项目的建设进度进一步推迟,计划于 2034 年开始研究操作(Start of Research Operation,SRO),并在 2039 年开始氘-氚反应,较原计划推迟 4 年。另外,根据 2001 年最初的设计,ITER 项目预计的总投资额为 50 亿欧元,但是随着设计的更改、施工成本的上升,其预算也提高到了 200 亿欧元。图表图表 22.ITER 项目时间线项目时间线 资料来源:ITER官网,中银证券 2025 年 4 月 10 日 可控核聚变行业深度报告 16 除了托卡马克装置以外,除了托卡马克装置以外,激光激光惯性约束惯性约束和仿星器和仿星器的技术路线也取得了的技术路线也取得了较大较大进展。进展。在参与 ITER 计划之外,各国也进行了独立的研究,具有代表性的可控核聚变研究装置包括中国 EAST 和 HL-2M,美国 TFTR 和 NIF、德国 W7-X、欧洲 JET 等等,根据 IAEA 的统计,截至 2024 年 11 月世界范围内聚变装置达到 159 个,其中在运行的装置有 100 个,在建设中的有 14 个,已规划的有 45 个。这些装置中除了托卡马克以外,激光惯性约束和仿星器路线也取得了不错的进展:美国国家点火装置(National Ignition Facility,NIF)是世界上最大的惯性约束聚变设施和最大的激光装置,由美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)于 2009 年 2 月建造完成,2022 年 12 月 NIF 首次实现聚变点火,并且实现了净能量增益(输入能量为 2.05MJ,输出能量达到 3.15MJ),随后在 2023 年连续三次实现点火成功,并不断刷新净能量增益的记录;位于德国的 Wandelstein X-7 是目前是世界上最大的仿星器装置之一,该装置在 2015 年 10 月完工,在 2023 年实现了 1.3 吉焦耳的能量周转,放电持续了8 分钟,创下新的记录。图表图表 23.全球核聚变装置数量及状态全球核聚变装置数量及状态分布分布 资料来源:IAEAWorld fusion outlook 2024,中银证券 图表图表 24.美国国美国国家点火装置(家点火装置(NIF)布局示意图布局示意图 图表图表 25.德国德国 Wendelstein 7-X 仿星器结构示意图仿星器结构示意图 资料来源:IAEA官网,中银证券 资料来源:德国马克斯普朗克等离子体物理研究所,中银证券 在运行100 建设中14 已规划45 全球核聚变装置数量(截至2024年11月,单位:个)2025 年 4 月 10 日 可控核聚变行业深度报告 17 我国我国可控核聚变可控核聚变研究研究与国际同步与国际同步,部分技术已部分技术已处于国际领先地位处于国际领先地位 我国聚变研究开始于我国聚变研究开始于 20 世纪世纪 50 年代年代,基本与国际同步。基本与国际同步。早在 1955 年,钱三强和李正武等一批具有远见卓识的科学家,便提议开展中国的“可控热核反应”研究,以探索核聚变能的和平利用;1958 年,位于北京的 401 所(现中国原子能科学研究院)及中国科学院物理研究所等科研单位陆续开展磁约束可控核聚变研究,先后设计研制建造了包括脉冲磁镜、仿星器、角向箍缩装置和托卡马克等类型各异的磁约束聚变研究装置;1972 年,受到苏联 T-3 托卡马克装置的启发,合肥中科院物理所开始小型托卡马克装置的建设,取名 CT-6,意思是“中国托卡马克”。总体来说,从 20 世纪 50 年代的起步到 80 年代,更加专注于理论基础研究及对各个技术路线的实验,属于“小规模多途径”的初步探索的阶段。从从 80 年代开始,年代开始,在核能发展在核能发展“三步走三步走”路径的明确指引下,我国聚变能源的研究步入了快速成长的黄路径的明确指引下,我国聚变能源的研究步入了快速成长的黄金时期。金时期。1983 年,原国家计委、国家科委联合召开“核能发展技术政策论证会”,首次提出我国核能“热堆-快堆-聚变堆三步走”的发展战略,在国家核能“三步走”发展路径的指引下,我国的聚变科学研究也步入了快速发展的快车道。1984 年,在四川乐山建成的中国环流器一号(HL-1),是中国核聚变研究史上的重要里程碑,这是中国核聚变领域的第一座大科学装置。后续建成了中国第一个超导托卡马克装置 HT-7、中国第一个具有偏滤器位形的托卡马克装置中国环流器二号 A(HL2A),世界上第一个全超导非圆截面托卡马克装置东方超环(EAST)。21 世纪以来,我国核聚变实现不断突破,已具备世纪以来,我国核聚变实现不断突破,已具备引领引领全球核聚变发展的潜力。全球核聚变发展的潜力。通过多年的持续投入和不懈努力,中国在核聚变领域取得了一系列重要成就,中国可控核聚变研究在国际上已处于非常先进的水平。EAST 装置自 2006 年建成运行以来,等离子体运行次数超过 15 万次,不断刷新托卡马克装置高约束模运行新的世界纪录,在 2012 年实现 30 秒高约束模,2016 年实现 60 秒高约束模,2017 年实现 101 秒高约束模,2023 年实现 403 秒高约束模,2025 年实现 1066 秒高约束模,在稳态等离子体运行的工程和物理上始终保持国际引领。此外,中国环流三号(HL-3)在 2023 年 8 月 25日,宣布首次实现 100 万安培等离子体电流下的高约束模式运行。并且在这一时期,能量奇点、新奥集团、星环聚能等民营企业和民间资本陆续成立和加入可控核聚变的开发,中国在可控核聚变领域的研究正在加速前行。图表图表 26.中国中国可控核聚变发展历史可控核聚变发展历史 资料来源:可控核聚变微信公众号,瀚海聚能微信公众号,合肥等离子体物理研究所官网,钱尚介、潘垣中国可控核聚变研究的启始与发展的外部条件,中银证券 2025 年 4 月 10 日 可控核聚变行业深度报告 18 目前在核聚变领域初步形成了目前在核聚变领域初步形成了西物院和等离子体所牵头西物院和等离子体所牵头,多家商业公司多家商业公司积极参与积极参与的格的格局。局。我国的核聚变研究以核工业西南物理研究院和中科院等离子体物理研究所这两大科研机构为核心,都是我国较早致力于可控核聚变和等离子体物理研究的专业科研院所,分别依托“中国环流系列”和“东方超环(EAST)”,推动核聚变的基础研究和技术研发。与此同时,2020 年之后国内也涌现了多家商业公司,包括聚变新能、中国聚变能源、新奥能源、能量奇点、星环聚能等等,均都获得了数亿元的融资,这些商业公司的画像以高校与科学家为主,大多采用“科研院所 商业公司”的协同模式,未来有望凭借其灵活的市场机制和创新能力,在推动核聚变技术应用和商业化方面扮演着重要角色。图表图表 27.我国参与可控核聚变的机构与公司我国参与可控核聚变的机构与公司 机构名称机构名称 机构由来机构由来 主要装置主要装置 约束方式约束方式 融资融资/投入情况投入情况 核工业西南物理研究院 隶属于中国核工业集团有限公司:前身是黑龙江省原子核物理研究所,始建于 1958 年;1963 年 2 月,划归第二机械工业部,改名二机部东北 503 所;1965 年,503 所与二机部 401 所 14室及水电部电力科学院热工二室合并成二机部 585 所;1988 年 10 月,改名核工业西南物理研究院 HL-1、HL-1M、HL-2A、HL-2M 托卡马克/中科院等离子体物理研究所 成立于 1978 年 9 月,其前身为“合肥受控热核反应研究实验站”HT-6B、HT-6M、HT-7、EAST、CFETR 托卡马克/聚变新能 2023 年 5 月成立,是中国科学院合肥物质院等离子体物理研究所磁约束核聚变领域的唯一成果转化平台 BEST 托卡马克 注册资本 145 亿,累计融资百亿元,包括蔚来系、合肥产投、皖能股份、中国石油集团昆仑资本、合肥科学岛等 中国聚变能源有限公司 2023 年 12 月 29 日,由中核集团牵头,联合 25 家央企、科研院所、高校等组成的可控核聚变创新联合体在四川成都宣布成立,中国聚变能源有限公司正式揭牌/2025 年 3 月 1 日,中国核电、浙能电力相继发布公告,拟分别增资 10 亿元、7.5 亿元参股中国聚变能源有限公司 新奥能源 新奥集团旗下公司,2017 年开启可控核聚变研究 玄龙-50 氢硼聚变球形托卡马克 累计投资逾 10 亿元人民币,主要是新奥能源自有资金投资 能量奇点 2021 年成立,团队成员来自斯坦福、普林斯顿、北大、清华、中科院、上海交大等顶级院校及国际领先聚变能源科研院所 洪荒 70 全高温超导托卡马克 已完成种子轮和 Pre-A 轮融资,两轮共约 8 亿元,包括米哈游、蔚来、红杉等 星环聚能 2021 年 10 月成立,团队主要来自清华大学工程物理系核能聚变实验室 SUNIST-2、CTRFR-1 球形托卡马克 累计融资数亿元人民币,包括上海科创、中科创星、顺为资本等 瀚海聚能 2022 年成立,核心成员来自中国科学技术大学、清华大学、核工业西南物理研究院、中物院及 ITER 等顶尖科研院所 直线型场反位形(FRC)可控核聚变 已完成种子轮和天使轮投资,累计融资超 5000 万元,包括轻舟资本、华映资本、奇绩创坛、厚实基金等 资料来源:中国核工业西南物理研究院官网,中科院等离子体物理研究所官网,长城战略咨询,中国核电公告,浙能电力公告,能量奇点官网,星环聚能微信公众号,瀚海聚能官网,可控核聚变微信公众号,企查查,中银证券整理 中国根据自己的国情,制定了中国磁约束聚变能发展路线图。中国根据自己的国情,制定了中国磁约束聚变能发展路线图。为了尽早地实现可控聚变核能的商业化,充分利用我国现有的托卡马克装置和资源,制定了一套完整的符合我国国情的中国磁约束聚变发展路线示意图。中国磁约束聚变能的开发将分为 3 个阶段:第一阶段,力争在 2025 年推动中国聚变工程试验堆立项并开始装置建设;第二阶段,到 2035 年建成中国聚变工程试验堆,调试运行并开展物理实验;第三阶段,到 2050 年建成商业聚变示范电站。其中,CFETR 将着力解决一系列存在于 ITER 和 DEMO 之间的科学与技术挑战,包括实现氘氚聚变等离子体稳态运行,公斤级氚的增殖、循环与自持技术,可长时间承受高热符合、高中子辐照的第一壁和先进偏滤器材料技术等。合肥综合性国家科学中心的“十三五”重大科技基础设施“聚变堆主机关键系统综合研究设施”项目正在建设中,将瞄准聚变堆主机关键系统设计研制,建设国际一流开放性综合测试和研究设施,这为中国掌握未来聚变堆必备的关键工程技术创造了有利条件。2025 年 4 月 10 日 可控核聚变行业深度报告 19 图表图表 28.中国中国磁约束聚变发展路线图磁约束聚变发展路线图 资料来源:高翔等磁约束聚变能源的发展机遇与挑战,中银证券 CFETR 将将为未来示范堆和为未来示范堆和商业堆的建造积累工程技术经验商业堆的建造积累工程技术经验。中国聚变工程试验堆(CFETR)是我国自主研制并联合国际合作的重大科学工程,于 2017 年 12 月 5 日在合肥正式启动工程设计,计划2035 年建成工程实验堆,CFETR 将直接为 DEMO 示范堆和未来商业堆的建造积累工程技术经验。CFETR 装置的大半径 R=7.2 m,小半径 a=2.2 m,将分 2 个阶段运行,第一阶段的目标是实现 50-200 MW 的聚变功率,聚变增益 Q=1-5,氚增值率 TBR1.0,中子辐照效应约 10dpa;第二阶段的目标是聚变功率1 GW,聚变增益 Q10,在中子辐照效应约 50dpa 的条件下进行托卡马克 DEMO 验证1。图表图表 29.中国聚变工程试验堆(中国聚变工程试验堆(CFETR)布局示意图布局示意图 图表图表 30.CFETR 装置主机装置主机 资料来源:合肥等离子体物理研究院官网,中银证券 资料来源:高翔等磁约束聚变能源的发展机遇与挑战,中银证券 1高翔,万元熙.磁约束聚变能源的发展机遇与挑战J.科技导报,2023,41(19):59-65.2025 年 4 月 10 日 可控核聚变行业深度报告 20 合肥将建成世界首个紧凑型聚变能实验装置。合肥将建成世界首个紧凑型聚变能实验装置。紧凑型聚变能实验装置(Bumning plasma Experimental superconducting Tokamak,BEST)作为 EAST 的后续项目,将在 EAST 的基础上进一步提升核聚变能源的经济性和可行性,并首次演示聚变能发电,该项目总用地面积约 16 万平方米,总建筑面积约15 万平方米。目前该项目正在建设当中,根据中科院等离子体物理研究所所长宋云涛的预计,该项目将于 2027 年完工,有望成为世界首个紧凑型聚变能实验装置,推动聚变能从实验室走向实际应用。图表图表 31.紧凑型聚变能实验装置园区项目(紧凑型聚变能实验装置园区项目(BEST)效果图)效果图 资料来源:合肥发布微信公众号,中银证券 国内聚变国内聚变-裂变混合堆也在同步发展。裂变混合堆也在同步发展。国内的聚变-裂变混合堆概念,主要来自于 2008 年中国工程物理研究院彭先觉原始提出了 Z 箍缩驱动聚变裂变混合堆(Z-FFR),Z-FFR 的聚变功率大幅降低且中子更加富裕,有望综合解决聚变氚自持、高聚变增益、耐辐照损伤、裂变燃料增殖、超铀元素嬗变等关键科学问题和工程挑战。经过了多年的理论研究,2021 年用于验证 Z 箍缩聚变点火的科学可行性“电磁驱动大科学装置”项目获得四川省发改委立项,投资规模达到 50 亿元。按照发展规划,将在2035 年开始建设 1000MW 级电功率 Z 箍缩聚变裂变混合堆,2040 年进行发电演示,之后进入商业推广阶段。此外此外,江西省也有混合堆项目落地。,江西省也有混合堆项目落地。根据江西省电子集团官网显示,2023 年 11 月 12 日,江西省人民政府与中国核工业集团有限公司签订全面战略合作框架协议,江西联创光电超导应用有限公司和中核聚变(成都)设计研究院有限公司计划各自发挥技术优势,采用全新技术路线,联合建设聚变-裂变混合实验堆项目,技术目标 Q 值大于 30,实现连续发电功率 100MW,该项目拟落户江西省,工程总投资预计超过 200 亿元人民币。图表图表 32.Z-FFR 结构示意图结构示意图 图表图表 33.电磁驱动聚变大科学装置基本信息电磁驱动聚变大科学装置基本信息 项目名称项目名称 电磁驱动聚变大科学装置 项目业主项目业主 中国工程物理研究院流体物理研究所 建设地点建设地点 四川成渝(兴隆湖)综合性科学中心 主要建设内容及主要建设内容及规模规模 建设用于验证 Z 箍缩局部体点火聚变可行性科学目标的 50MA 装置及其专用建筑设施,总建筑面积 54200 平方米(地上 41200 平方米,地下 13000 平方米)。安装超高功率脉冲强流驱动器平台、聚变靶场物理参量综合测试诊断系统等试验设施。投资规模投资规模 49.996 亿元 建设工期建设工期 90 个月 行业类别行业类别 自然科学研究和试验发展 资料来源:李正宏等Z箍缩驱动聚变-裂变混合堆总体概念研究进展,中银证券 资料来源:四川省发改委,中银证券 2025 年 4 月 10 日 可控核聚变行业深度报告 21 近几年支持近几年支持政策政策不断推出不断推出,“从上到下从上到下”支持可控核聚变发展支持可控核聚变发展。在“双碳”目标下,从中央到地方政府制定了一系列政策,来支持可控核聚变的研究和发展,国务院2030 年前碳达峰行动方案要求推进可控核聚变技术研究;国家发改委、国家能源局“十四五”现代能源体系规划在专栏中指出支持受控核聚变的前期研发。图表图表 34.国内近几年国内近几年可控核聚变相关支持政策可控核聚变相关支持政策 时间时间 政策政策 部门部门 相关内容相关内容 2017 年 4 月 25 日 能源生产和消费革命战略(2016-2030)国家发展改革委、国家能源局 集中攻关可控热核聚变试验装置,力争在可控热核聚变实验室技术上取得重大突破。2021 年 10 月 24 日 2030 年前碳达峰行动方案 国务院 积极研发先进核电技术,加强可控核聚变等前沿颠覆性技术研究,积极参与国际热核聚变实验堆计划等国际大科学工程。2022 年 1 月 29 日“十四五”现代能源体系规划 国家发展改革委、国家能源局 支持受控核聚变的前期研发,积极开展国际合作。2024 年 2 月 10 日 上海核电产业高质量发展行动方案(2024-2027 年)上海市经济和信息化委员会等七部门 攻关核聚变关键技术,推动紧凑式磁约束高温超导托卡马克装置、双锥对撞惯性约束激光核聚变、磁-惯性约束核聚变等技术研发。突破大尺寸、高电流密度、强磁场的高温超导磁体关键技术。2024 年 3 月 13 日 2024 年国民经济和社会发展计划草案 国务院 加快推动氢能等未来能源产业创新发展,持续推进核聚变等前沿技术研究开发。资料来源:国家能源局,上海市人民政府网,中国政府网,中银证券整理 超导超导、AI 等新技术不断突破等新技术不断突破,助力助力可控核聚变可控核聚变商业化商业化加速加速实现实现 超导技术超导技术能够能够大大提升大大提升聚变能源的转化效率与能源输出。聚变能源的转化效率与能源输出。由于磁约束聚变主要靠磁场来约束高温等离子体,因此在高温、高压的极端环境中,磁体材料的性能尤为重要。早期的托卡马克采用的磁体材料为铜导体,这种导体在强大的电流下不可避免地存在发热问题,导致能量耗散严重,使得消耗的能量将超过核聚变产生的能量,而且要把铜线圈产生的热量及时带走,需要过于庞大的冷却系统,因此限制了磁约束核聚变的长时间稳态运行。而超导体由于具有零电阻效应,且承载电流密度更高有利于建造更加紧凑、更高场强的聚变装置,能够有效改善长脉冲稳态运行,大大提升聚变能源的转化效率与能源输出。20 世纪后期,科学家们开始把超导技术用于托卡马克装置。1979 年苏联建造了世界上第一台低温超导托卡马克 T-7 装置,将超导磁体技术引入聚变领域,其纵场磁体系统由 48 个超导线圈组成,为后续聚变装置的设计和运行提供了重要支持和创新。以 T-7 为原型设计制造的我国首个超导托卡马克装置 HT-7,从 1994 年建成运行到 2012 年最后一轮实验,HT-7 等离子体放电次数突破 14 万次,虽然 HT-7 装置只有纵场磁体采用超导体绕制,用以激发等离子体的中心螺管磁体和用以控制等离子体的极向场磁体仍采用铜导体绕制,但是仍然在 2008 年连续重复实现长达 400 s 的 1200 万高温等离子体运行,创造了当时最长放电时长记录长,证明了超导材料在磁约束托卡马克装置中应用的先进性。随后,全球各国开始积极谋划全超导托卡马克装置,2006 年,中国等离子体物理研究所自主研制并建成世界上第一个全超导托卡马克实验装置 EAST,标志着聚变能发展步入全超导托卡马克时代。图表图表 35.我国首个超导托卡马克我国首个超导托卡马克 HT-7 装置主机装置主机 图表图表 36.典型低温超导典型低温超导托卡马克主要性能参数托卡马克主要性能参数 参数参数 EAST KSTAR CFETR ITER 主半径/m 1.85 1.8 7.2 6.2 TF 线圈数量/个 16 16 16 18 TF 线圈电流/kA 14.5 35.2 84.6 68 中心磁场/T 3.5 3.5 6.5 5.3 等离子体电流/MA 1.0 2.0 13.78 15 国家或地区 中国 韩国 中国 国际 资料来源:王腾超导磁体技术与磁约束核聚变,中银证券 资料来源:张家龙等磁约束可控核聚变装置的磁体系统综述,中银证券 2025 年 4 月 10 日 可控核聚变行业深度报告 22 低温低温超导线圈的磁场强度限制超导线圈的磁场强度限制,使得使得 ITER 等装置不得不设计的等装置不得不设计的庞大庞大且且昂贵。昂贵。根据托卡马克聚变堆功率的相关公式,其单位体积的聚变功率密度正比于磁场强度的 4 次方:/82 229524 如果磁场强度上不去,就只能通过提高体积的方式来获得所需的聚变功率,可见提高磁场强度 B 是缩小托卡马克聚变堆尺寸的关键。但是超导临界电流密度的限制使得低温超导线圈所能达到的最高磁场强度非常有限。低温超导体,如 NbTi 和 Nb3Sn,当电流密度超过一定的值就会失去超导态,这使得 NbTi 和 Nb3Sn 磁体分别最高只能达到 8T 和 13.5T。ITER 采用 Nb3Sn 超导磁体,等离子体中心最高磁场强度只能达到 5.3T,这时线圈的高场侧达到 13T,因此要达到 500MW 聚变功率的目标,科学家不得不将 ITER 设计得很大,等离子体大半径 6.2 米,造成 ITER 的成本居高不下。因为 ITER采用了低温超导线圈,才如此庞大和昂贵,要降低成本,减小装置尺寸,最有效的办法就是增强磁场。高温高温超导材料的出现,让聚变商业化出现曙光。超导材料的出现,让聚变商业化出现曙光。近年来,以稀土钡铜氧(Rare Earth Barium Copper Oxide,REBCO)为代表的高温超导材料,在工业化生产能力和性能方面均获得显著提升,推动了其在磁体领域的应用。与传统低温超导材料相比,REBCO 材料具有更高的临界温度和热稳定性,并且在高磁场下仍能保持出色的载流能力,使得其在聚变领域中具有巨大的应用潜力。将 REBCO 材料引入聚变装置中,不仅能够显著提升其磁场强度和聚变性能,还能大幅缩减磁体尺寸,降低托卡马克装置的研发成本和技术难度,进而使聚变装置在设计上更加紧凑和高效,推动其商业化进程。美美国麻省理工学院研究人员在国麻省理工学院研究人员在IEEE 应用应用超导汇刊上发表超导汇刊上发表 6 篇论文,宣布通过他们所研发的新型篇论文,宣布通过他们所研发的新型高温超导磁体,能够将可控核聚变装置托卡马克的体积和成本压缩至目前的高温超导磁体,能够将可控核聚变装置托卡马克的体积和成本压缩至目前的 1/40,并成功通过了严,并成功通过了严格的科学测试和论证。格的科学测试和论证。国内外同步进行高温超导材料在核聚变应用中的探索。国内外同步进行高温超导材料在核聚变应用中的探索。基于二代高温超导带状导线 REBCO,小型聚变实验堆 SPARC 的设计聚变功率 P50MW、聚变增益 Q2、设计磁场 12T,等离子体大半径却只有 1.65m,等离子体体积只有 11m2,与 EAST 差不多,是 ITER 的 1/80。2024 年 6 月 18 日,位于上海的聚变能源商业公司能量奇点宣布,由能量奇点设计、研发和建造的洪荒 70 装置成功实现等离子体放电。这是全球首台全高温超导托卡马克装置,也是全球首台由商业公司研发建设的超导托卡马克装置,这一装置的运行标志着我国在全球范围内率先完成了高温超导托卡马克的工程可行性验证。图表图表 37.从从 ITER 到到 SPARC,反应堆的尺寸,反应堆的尺寸不断不断缩小缩小 图表图表 38.部分部分商业化高温超导托卡马克装置商业化高温超导托卡马克装置 公司名称公司名称 Common-wealth Fusion Systems Tokamak Energy 能量奇点能量奇点 星环聚能星环聚能 托卡马克名称 SPARC Demo4 洪荒 70 CTRFR-1 环向磁场/T 12.2 18 0.6 3-5 TF 数量/个 18 14 12 16 国家或地区 美国 英国 中国 中国 资料来源:科学大院微信公众号,中银证券 资料来源:张家龙等磁约束可控核聚变装置的磁体系统综述,中银证券 AI 在数据分析、智能预测、实时控制等方面的优势,正在成为推动核聚变研究和应用进步的重要力在数据分析、智能预测、实时控制等方面的优势,正在成为推动核聚变研究和应用进步的重要力量。量。托卡马克聚变装置的难点之一就是精确控制和约束内部的等离子体,而随着人工智能的不断发展,AI 在核聚变科研中的应用正变得日益广泛和深入,从数据分析到模拟预测,再到控制反应过程,AI 的技术正在为核聚变研究带来革命性的进展。以下是几个典型应用场景:2025 年 4 月 10 日 可控核聚变行业深度报告 23 数据解析与规律发现:数据解析与规律发现:核聚变实验生成的数据量庞大且复杂,AI 配合机器学习算法能够有效地处理这些数据,并从中发现模式和规律,这一能力特别有助于分析等离子体的行为,揭示影响其稳定性的关键要素,并为控制等离子体以避免不稳定现象提供策略;实验预测与过程模拟:实验预测与过程模拟:AI 在理论物理与实验物理之间架起了一座桥梁,利用 AI 模型对历史实验数据进行学习,可以高效预测核聚变实验的可能结果,从而缩短实验周期,降低研发成本,帮助科研人员更好地利用现有资源,降低能源消耗,同时 AI 模拟技术为研究人员提供了一个安全的实验预演平台,帮助他们预测实验的潜在结果和可能遇到的问题;反应堆设计革新:反应堆设计革新:AI 的分析和预测能力不仅限于实验数据,它们还参与到核聚变反应堆的设计阶段,运用 AI 算法研究人员能够对反应器的内部结构、选用材料和冷却方案等进行优化,提升整个反应堆系统的效率和稳定性,显著加快了设计从概念到实现的步伐;对等离子对等离子体进行实时控制体进行实时控制:核聚变过程中,等离子体的温度、压力、密度和磁场等参数需要被精确控制,AI 能够实时监测等离子体状态,预测其行为变化,并自动调节相关参数,确保核聚变反应的持续稳定,这种智能控制不仅提高了反应的稳定性和安全性,还大大减轻了科研人员的工作负担;故障预防与设备维护:故障预防与设备维护:AI 通过持续监测核聚变反应器的运行状态,结合数据分析,能够预测潜在的设备故障和性能退化,这种基于 AI 的预测性维护减少了意外停机时间,从而提升了核聚变反应器的运行安全性和经济效益。AI 技术在等离子体控制方面取得重大进展。技术在等离子体控制方面取得重大进展。2022 年,谷歌旗下的 Deepmind 与瑞士洛桑联邦理工学院瑞士等离子体中心联合,开发了一个人工智能深度强化学习系统,并成功实现对托卡马克内部核聚变等离子体的控制,随后在一年之后的 2023 年,Deepmind 宣布改进后的算法将等离子体形状精度提高了 65%,并且将训练时间减少了 3 倍。2024 年 2 月,普林斯顿等离子体物理实验室(PPPL)的研究人员在Natural上发表论文,宣布其使用美国聚变设施的实验数据,训练了一个可以预测等离子体不稳定性的人工智能模型,提前 300 毫秒预测了核聚变等离子不稳定态,实现了对等离子体的超前干预,以应对等离子体的逃逸。这项工作成功证明了 AI 在有效控制聚变反应方面的潜力,但这只是推动聚变研究领域的第一步。图表图表 39.PPPL 利用利用基于机器学习的实时基于机器学习的实时 RMP 优化算法优化算法来避免扰动破坏聚变等离子体的稳定性来避免扰动破坏聚变等离子体的稳定性 资料来源:S.K.Kim,R.Shousha,et al.Highest fusion performance without harmful edge energy bursts in tokamak,中银证券 2025 年 4 月 10 日 可控核聚变行业深度报告 24 资本市场融资屡创新高资本市场融资屡创新高,私营私营聚变聚变商业商业公司数量快速增加。公司数量快速增加。随着近年来高温超导技术的成熟,大幅提升聚变装置性能的同时成本持续下降,叠加 AI 超预期发展对聚变装置设计和控制效率的提升,加快了可控核聚变商业化落地的预期,从而带动更多高校、研究机构和私人资本入局。根据聚变行业协会(FIA)的统计,截至 2024 年中,全球私营聚变商业公司已累计获得的总投资额达到 71.2 亿美元,同比增加 9 亿美元,资本市场融资屡创新高,参与的公司数量超过 45 家,公司数量快速增加。图表图表 40.私营聚变商业公司数量快速增加私营聚变商业公司数量快速增加 资料来源:FIAThe global fusion industry in 2024,中银证券 超超 70%核聚变公司预期核聚变公司预期 2035 年前实现并网发电,核聚变商业化可期。年前实现并网发电,核聚变商业化可期。根据 FIA 最新的The global fusion industry in 2024报告显示,在参与调查的 37 家商业核聚变公司中,有 26 家认为在 2035 年前第一台核聚变机组将实现并网供电;而在报告中的另一项调查显示,在参与调查的 35 家公司中,有 19 家认为在 2035 年之前第一台核聚变机组将满足商业化运行的低成本/高效率的条件。图表图表 41.超超 70%聚变聚变公司预期公司预期 2035 年前实现并网发电年前实现并网发电 图表图表 42.超半数公司预期超半数公司预期 2035 年前满足聚变商业化条件年前满足聚变商业化条件 资料来源:FIAThe global fusion industry in 2024,中银证券 资料来源:FIAThe global fusion industry in 2024,中银证券 2025 年 4 月 10 日 可控核聚变行业深度报告 25 可控核聚变有望带来庞大市场,可控核聚变有望带来庞大市场,产业链产业链充分充分受益受益 聚变堆聚变堆及电站的及电站的造价高昂造价高昂,有望带来庞大市场有望带来庞大市场 与核裂变电站类似,可控核聚变电站分为核岛和常规岛两部分与核裂变电站类似,可控核聚变电站分为核岛和常规岛两部分。核聚变电站与传统核裂变电站类似,通常由核岛和常规岛两大部分构成,其中核岛是核聚变电站的核心部分,负责将核能转化成热能;常规岛则是进一步将核聚变产生的热能转化成电能,占据核电站的最主要成本。图表图表 43.核核聚变聚变电厂示意图电厂示意图 资料来源:中核五公司微信公众号,中银证券 聚变项目聚变项目投资大,聚变电站投资大,聚变电站造价造价高昂。高昂。由于目前可控核聚变仍处于前期探索阶段,技术路径及装置大小均存在较大差异,所以成本也存在较大的差异,但是从目前已有的聚变项目的投资额情况来看,一个实验堆的成本在几十亿美元不等。而如果要建造一座聚变电站,根据普林斯顿大学的研究人员测试,一座 1000MW 的核聚变电厂成本在 27 亿美元到 97 亿美元之间,另外根据我国核物理专家彭先觉院士的研究显示,一个 100 万千瓦的磁约束聚变电站的成本预计超过 100 亿美元。图表图表 44.部分部分核聚变项目投资额情况核聚变项目投资额情况 项目名称项目名称 所在地所在地 装置类型装置类型 项目性质项目性质 投资额投资额 ITER 法国 托卡马克 工程堆 初始预算 50 亿欧元(2006 年),2023年初预估总成本将超 200 亿欧元 NIF 美国 激光惯性约束 实验装置 35 亿美元 聚变-裂变混合实验堆项目 中国南昌 聚变-裂变混合堆 实验堆 工程总投资预计超过 200 亿元人民币 Wendelstein 7-X 德国 仿星器 实验装置 总成本约为 3.7 亿欧元 ARC 美国 托卡马克 商业化聚变电厂 55 亿美元 资料来源:环球科学,可控核聚变微信公众号,江西省电子集团有限公司官网,长城战略咨询,杨显俊等磁惯性约束聚变:通向聚变能源的新途径,科学大院微信公众号,中银证券 2025 年 4 月 10 日 可控核聚变行业深度报告 26 核聚变电厂的最主要成本来自聚变堆,聚变堆中磁体最主要的部件。核聚变电厂的最主要成本来自聚变堆,聚变堆中磁体最主要的部件。据 Dehong Chen 等对 CFETR 的成本进行的测算,若采用全超导托卡马克的方案,建造一个 200MW 的聚变电站,基于 2009 年的数据,其总成本达到 34.6 亿美元,其中聚变堆核心设备的成本占比为 45.7%。在核聚变堆的核心设备中,对等离子体起约束作用的超导磁体为最主要的部件,环向磁场、极向磁场和欧姆加热线圈合计成本占聚变堆的 38.9%,占聚变电厂的 17.8%,其他成本占比较高的部件还包括第一壁和包层、隔热层、真空室等。图表图表 45.CFETR 聚变电站成本测算(基于聚变电站成本测算(基于 2009 年)年)部件名称部件名称 200MW 全超导托卡马克方案成全超导托卡马克方案成本(百万美元)本(百万美元)总成本占比总成本占比 土地使用权土地使用权 4.0 0.1%结构及现场设施结构及现场设施 319.0 9.2%聚变堆核心设备聚变堆核心设备 1580.3 45.7%聚变能捕捉和转化 133.8 3.9%第一壁和包层 85.0 2.5%偏滤器 15.0 0.4%屏蔽层 33.8 1.0%等离子体约束 859.2 24.9%环向磁场线圈 401.0 11.6%极向磁场线圈 166.9 4.8%欧姆加热线圈 48.8 1.4%隔热层 224.6 6.5%真空杜瓦 18.0 0.5%等离子体形成和维持 125.5 3.6%带电源的加热和电流驱动(稳态)102.5 3.0%带电源的启动子系统 7.0 0.2%带电源的稳定控制子系统(瞬态)0.0 0.0%等离子体燃料和成分控制 16.0 0.5%真空部件 239.6 6.9%真空室 145.5 4.2%氦液化器制冷 15.0 0.4%真空泵管 79.1 2.3%主要结构支撑 89.8 2.6%主要传热装置 57.6 1.7%放射性物质处理 2.6 0.1%燃料处理和储存 12.3 0.4%维修装备 0.0 0.0%仪表与控制 60.0 1.7%其他聚变堆核心设备 0.0 0.0%涡轮发电装备涡轮发电装备 53.0 1.5%电厂装备电厂装备 59.4 1.7%散热装备散热装备 7.0 0.2%其他电厂设备其他电厂设备 21.5 0.6%特殊材料特殊材料 75.4 2.2%建筑设施、设备和服务建筑设施、设备和服务 239.5 6.9%总部工程与服务总部工程与服务 110.2 3.2%现场工程与服务现场工程与服务 110.2 3.2%业主成本业主成本 0.0 0.0%设计过程意外开支设计过程意外开支 0.0 0.0%项目意外开支项目意外开支 434.6 12.6%建设期间的利息建设期间的利息 443.2 12.8%建设期间升级开支建设期间升级开支 0.0 0.0%项目总资本成本项目总资本成本 3457.2 资料来源:Dehong chen,et al.Preliminary Cost Assessment and Compare of China Fusion Engineering Test Reactor,中银证券 2025 年 4 月 10 日 可控核聚变行业深度报告 27 根据 Neil Mtichell 等对 ITER 装置和核聚变发电厂 DEMO 的成本拆分来看,成本分布跟 CFETR 的成本分布基本类似,在 ITER 装置中磁体系统、容器内部件、建筑、真空室的占比最高,分别达到28%、17%、14%、8%。图表图表 46.ITER 装置装置成本拆分成本拆分 图表图表 47.核聚变发电厂核聚变发电厂 DEMO 成本拆分成本拆分 资料来源:Neil Mitchell,et al.Superconductors for fusion:a roadmap,中银证券 资料来源:Neil Mitchell,et al.Superconductors for fusion:a roadmap,中银证券 核聚变或将带来庞大的设备市场机遇。核聚变或将带来庞大的设备市场机遇。按照 IAEA 在World Fusion Outlook 2024中的统计,按照目前已经规划了的聚变项目的进度来看,预计在 2025 到 2030 年间有 10 个聚变项目建成,若保守的按照单个项目 30 亿美元的设备投资额进行粗略估算,则未来五年预计有 300 亿美元的相关设备潜在市场;在 2030 年至 2035 年预计会有 27 个项目建成,带来超过 800 亿美元的相关设备潜在市场。若核聚变完全商业化,根据 Ignition Research 的预计,到 2050 年将成为一个至少1 万亿美元的市场。图表图表 48.2025-2035 年预计完成的核聚变项目年预计完成的核聚变项目 资料来源:IAEAWorld fusion outlook 2024,中银证券 容器内部件17.0%真空室8.0%磁体28.0%加热和电流驱动7.0%建筑14.0%低温装置和冷却水系统5.0%仪表和控制6.0%其他辅助系统7.0%电源系统8.0%容器内部件15.0%真空室2.0%磁体12.0%加热和电流驱动8.0%建筑15.0%低温装置和冷却水系统16.0%电厂配套设施25.0%仪表和控制2.0%其他辅助系统3.0%电源系统2.0 25 年 4 月 10 日 可控核聚变行业深度报告 28 产业链产业链有望充分受益有望充分受益,关键部件国产化发力关键部件国产化发力国际领先国际领先 根据目前根据目前主流的主流的托卡马克装置托卡马克装置的配的配置,可以将可控核聚变产业链划分为上游置,可以将可控核聚变产业链划分为上游原料供应、中游技术研原料供应、中游技术研发与设备制造以及下游整机建设和运营等环节发与设备制造以及下游整机建设和运营等环节。其中上游原材料,主要包括金属钨、铜等第一壁材料、超导材料及氘氚燃料等;中游的技术研发与设备制造环节是整个产业链的核心部分,包括包层第一壁、偏滤器、高温超导磁体等关键组件,这些设备的设计与制造需要极高的精度与可靠性,以确保核聚变装置能够安全、稳定地运行;下游的整机建设和运营环节虽然目前尚未实现商业化发电,但却是研究可控核聚变技术的最终目标和应用方向。图表图表 49.可控核聚变产业链可控核聚变产业链及代表公司及代表公司 资料来源:ITERchina官网,各公司官网,聚变产业联盟微信公众号,中银证券整理 积极参与积极参与 ITER 项目,显著推动了国内产业链升级与技术创新。项目,显著推动了国内产业链升级与技术创新。中国在 ITER 项目中负责 18 个采购包的实物贡献,包括磁体支撑、校正场线圈、环向场线圈导体、极向场线圈导体导体、校正场线圈和馈线导体、磁体馈线系统、第一壁、屏蔽包层等等核心部件。通过承担这些核心部件的制造和安装,推动了我国在超导材料、特种钢材等关键材料领域,以及精密加工、焊接、装配等高端制造技术的进步,培育出了较为完整且具备国际竞争力的可控核聚变产业链。2025 年 4 月 10 日 可控核聚变行业深度报告 29 图表图表 50.ITER 项项目中国供应的目中国供应的主要主要零部件零部件 部件名称部件名称 功能功能 供应商供应商 承担比例承担比例 磁体支撑 负责支撑整个热核聚变实验堆的核心装置 核工业西南物理研究院、贵州航天新力铸锻有限责任公司、东方电气(广州)重型机器有限公司 100%由中国承担研发制造 校正场线圈系统 用来补偿环向场和极向场系统由于制造与安装过程带来的不可消除的磁场误差 中国科学院等离子体物理研究所 共 18 个校正场线圈,100%由中国制造 环向场线圈导体 环向场线圈由 18 个 TF 线圈构成,每个 TF 线圈由 7 根完整连续的基于 Nb3Sn 超导线的铠装导体(CICC)绕制而成,用于产生环向磁场 中国科学院等离子体物理研究所 中国承担 11 根 TF 导体制造任务,约占全部 TF导体制造任务的 7.51%极向场线圈导体 极向场(PF)线圈的主要作用是在等离子体的产生、上升、成形和平顶各个阶段提供欧姆加热和控制等离子体位形,PF 线圈系统由 6 个不同尺寸的独立线圈组成 中国科学院等离子体物理研究所 中方负责制造 PF2 至 PF5共 60 根 PF 导体,约占全部 PF 导体的 65%校正场线圈导体和磁体馈线导体 CC 线圈和馈线系统的 Cu 哑导体和 Nb-Ti 基超导导体 中国科学院合肥物质研究院 共 29 根导体,中方承担其 100%制造与测试任务 磁体馈线系统 向 ITER 超导磁体提供电力与冷却供应及信号测量 中科院等离子体物理研究所、合肥科烨电物理设备制造有限公司、合肥科聚高技术有限责任公司 共有 31 套磁体馈线系统,中方承担 100%制造任务 包层第一壁 包层系统的组成部分,提供了包层系统与等离子体的界面并屏蔽等离子体运行时产生的高热负荷 中核集团核工业西南物理研究院、安泰科技股份有限公司、成都国光电气股份有限公司 我国承担约 10%的生产制造任务,为增强热负荷型部件 包层屏蔽模块 包层系统的组成部分,主要起屏蔽中子的作用 中核集团核工业西南物理研究院、东方电气(广州)重型机器有限公司 我国承担了 50%的屏蔽模块制造任务 气体注入系统 为 ITER 装置提供等离子体运行、维护、控制和壁处理所需气体;同时,为加热和诊断中性束提供氢气和氘气,为弹丸注入系统(PIS)提供弹丸推进所需要的气体,并为聚变装置提供聚变功率紧急关闭功能-极向场线圈交直流变流器电源 主要由大功率整流变压器、晶闸管整流器、电抗器、开关、控制、测量和保护装置等组成-需要用 22 套变流电源供电,中方承担其中 14 套极向场线圈变流器系统及其假负载的设计、制造、测试,以及现场安装任务 高压脉冲变电站 为托卡马克装置运行中等离子体的产生、维持和加热提供能源;以及与高压电网间的能量传输、功率转换和电磁兼容等-中国将提供 400kV 高压变电站中的所有设备 资料来源:ITERchina官网,中核集团微信公众号,聚变产业联盟微信公众号,中科院等离子体物理研究所微信公众号,中银证券整理 第一壁和第一壁材料第一壁和第一壁材料 第一壁是聚变装置的关键部件,第一壁是聚变装置的关键部件,对材料的要求极高。对材料的要求极高。第一壁是聚变装置中直接面向高温等离子体的一层固体结构,提供了包层系统与等离子体的界面并屏蔽等离子体运行时产生的高热负荷,它的主要作用是防止杂质进入等离子体进而污染等离子体内部环境,快速地将等离子体辐射产生的热量传输出去,并防止瞬态事件发生时所导致的其他部件损伤进而危及人身及设备安全,其工作环境极其苛刻,遭受着高温、高热负荷、强束流粒子与中子辐照等综合作用。因此,根据第一壁的工作状态,第一壁材料应该满足高熔点、低溅射率、低氚滞留、良好的热导率、与等离子体相兼容的特点。2025 年 4 月 10 日 可控核聚变行业深度报告 30 图表图表 51.ITER 真空室内部构造真空室内部构造 图表图表 52.ITER 的第一壁模块的第一壁模块 资料来源:Slavomir Entler,et al.Approximation of the economy of fusion energy,中银证券 资料来源:ITER官网,中银证券 第一壁材料的研究热点主要有钨第一壁材料的研究热点主要有钨及钨基合金及钨基合金、碳基材料和铍、碳基材料和铍等等,其中,其中钨基合金可能是未来聚变堆理钨基合金可能是未来聚变堆理想的第一壁材料。想的第一壁材料。在第一壁材料的应用中,一般分为低原子序数材料和高原序数材料,低原子序数材料包括石墨、硼、锂和铍等,高原子序数材料包括钼和钨等,目前第一壁材料研究热点主要有钨及钨基材料、碳基材料(石墨、C/C 复合材料)和铍等,这三类材料各具特点:铍:铍:具有低的原子序数、高的热导率以及与等离子体适应性好、比强度大、弹性模量高、对等离子体污染小、可作为氧吸收剂、中子吸收截面小且散射截面大等优点,自从铍在欧洲联合环(JET)中使用并取得成功而备受关注,但是铍的缺点也很明显,熔化温度低、蒸气压高、物理溅射产额高、抗溅射能力差、寿命短等,另外铍还具有较强的毒性,使其优先级逊于碳基材料和钨基材料;碳基材料碳基材料:具有低原子序数、高热导率和高抗热震能力,在高温时能保持一定的强度,与等离子体具有良好的相容性以及对托卡马克装置中异常事件(包括等离子体破裂、边缘区域模)具有高承受能力,因此在与等离子体直接接触的区域(如偏滤器垂直靶和收集板)会倾向于使用碳纤维复合材料(CFC);但是碳基材料存在两大缺陷,一是抗溅射能力差、化学腐蚀率较大,二是孔隙率较高,这使得其对氘和氚具有较高的吸附性,研究人员开发出了掺杂石墨材料和碳纤维增强复合材料,该复合材料虽性能较传统石墨材料有较大提升,但仍存在着与结构材料连接膨胀失配等问题;钨钨及钨基合金及钨基合金:具有高熔点、高热导率、低溅射产额和高自溅射阈值、低蒸气压和低氚滞留性能,其缺点是存在高原子序数杂质辐射以及低温脆性、再结晶脆性和中子辐射脆化等,研究人员采用合金化、碳化物/氧化物弥散强化、复合材料等方式都可以改善钨的韧性,塑性变形后的弥散颗粒增韧钨可以有效提高钨的韧性,但也存在着加工工艺复杂、纳米尺寸的第二相均分布困难等问题。1 近年来,钨及钨基合金作为第一壁材料开始受到越来越多的关注和应用,ITER 在 2023 年已确定了将第一壁材料从铍换成钨,中国 EAST 也是经历了向全钨的转换。因此,钨及钨基合金是目前最具因此,钨及钨基合金是目前最具应用前途的应用前途的一类第一壁材料。一类第一壁材料。图表图表 53.几种第一壁材料在几种第一壁材料在 600的基本性能的基本性能 材料材料 原子序数原子序数 熔点熔点()密度密度(g/cm3)热导率热导率(W/mK)热膨胀系数热膨胀系数(10-5K)弹弹性模量性模量(GPa)使用温度使用温度()自溅射率自溅射率(1000)氚滞留率氚滞留率(%)石墨 6 1.8-2.1 90-300 4.5 8.2-28.0 室温-2000 1 1(辐照后)碳纤维复合材料 6 1.8 100-400 1.5 11.3 室温-2000 1 1(辐照后)铍 4 1284 1.85 96 18.4 200 室温-1000 1 1 钨 74 3400 19.25 176 4.5 370 室温-1000 1(100eV)1 资料来源:丁孝禹等国际热核试验堆第一壁材料的研究进展,中银证券整理 1丁孝禹,李浩,罗来马,等.国际热核试验堆第一壁材料的研究进展J.机械工程材料,2013,37(11):6-11.2025 年 4 月 10 日 可控核聚变行业深度报告 31 中国在第一壁材料技术上已经取得了显著的进展,处于国际领先水平。中国在第一壁材料技术上已经取得了显著的进展,处于国际领先水平。根据 ITER 官方,我国承担了 10%的 ITER 第一壁生产制造任务,中核集团核工业西南物理研究院牵头研发了第一壁采购包半原型部件,在 2016 年成功通过高热负荷测试,在世界上率先通过认证。2022 年 11 月 22 日,ITER增强热负荷第一壁完成首件制造,其核心指标显著优于设计要求,具备了批量制造条件,这标志着中国全面突破“ITER 增强热负荷第一壁”关键技术。中国的核聚变研究团队不仅解决了材料加工、制造、连接技术的问题,还成功开发了模拟聚变实际运行工况的氦检漏技术,并成功立项了聚变堆承压部件高温高压热氦检漏方法的国际标准,体现了中国在全球核聚变领域的技术实力和创新能力,展示了中国在核聚变核心科技领域的全球领跑地位。图表图表 54.第一壁的结构第一壁的结构 图表图表 55.我国为我国为 ITER 提供的增强热负荷第一壁首件提供的增强热负荷第一壁首件 资料来源:核能研究展望微信公众号,中银证券 资料来源:中核集团微信公众号,中银证券 偏滤偏滤器和偏滤器材料器和偏滤器材料 偏滤器偏滤器是核聚变装置的不可或缺的重要组件是核聚变装置的不可或缺的重要组件,工工作环境极为严酷作环境极为严酷。偏滤器位于真空室上下方,其主要功能为 1)排出来自聚变等离子体的能流和粒子流;2)有效地屏蔽来自器壁的杂质,减少对芯部等离子体的污染;3)排出核聚变反应过程中所产生的氦灰等产物,并提取有用的热量用于发电。偏滤器同样直接承受强粒子流和高热流的冲击,承受高能逃逸离子的沉淀能量,其表面热负荷远高于第一壁表面平均值,服役环境同样十分苛刻。以 ITER 的偏滤器为例,主要由穹顶板、内外靶板、抽气系统、冷却系统等组成,其中内、外靶板是受等离子体轰击最激烈的区域,同时也是装置中热负荷最严苛的区域。图表图表 56.ITER 的偏滤器及靶板的偏滤器及靶板构造构造示意图示意图 资料来源:ITER官网,彭吴擎亮等核聚变堆偏滤器热沉材料研究现状及展望,中银证券 2025 年 4 月 10 日 可控核聚变行业深度报告 32 偏滤器构成主要包括面向等离子体材料和热沉材料偏滤器构成主要包括面向等离子体材料和热沉材料,偏滤器热沉材料的性能对聚变堆能否成功运行偏滤器热沉材料的性能对聚变堆能否成功运行起着关键作用。起着关键作用。偏滤器的面向等离子体材料面对的工况与第一壁相似,所以同样钨基合金成为理想的材料选择,我国 EAST 装置偏滤器历经 3 次升级换代,先后采用了 3 种不同类型的靶板材料,2006年 EAST 第一次放电时靶板材料为奥氏体不锈钢,且无冷却结构;2008 年,经过升级改造,将偏滤器靶板材料换成了石墨瓦,并增加了主动水冷结构;2014 年,EAST 偏滤器优化为类比 ITER 结构的水冷钨铜穿管型模块。而为了维持偏滤器在严苛条件下的正常运行,目前主流的解决方案是在偏滤器的热沉材料中开流道通冷却剂,带走等离子体与偏滤器相互作用产生的大量热量,从而确保偏滤器处于其许用温度范围内,使偏滤器能够在聚变堆内正常服役。因此,偏滤器热沉材料的性能对聚变堆能否成功运行起着关键作用。从另一个角度来说,偏滤器承受高热负荷的能力限制了聚变堆运行的最大功率,而热沉材料的热物理性能和力学性能是提高偏滤器承受热负荷的关键。铜及铜合金铜及铜合金成为成为偏滤器偏滤器热沉材料热沉材料首选首选。为满足聚变堆偏滤器的服役环境,对热沉材料的性能提出了以下基本要求:1)具有高的热导率;2)高温下具有较高的强度和断裂韧性等力学性能;3)具有良好的抗中子辐照性能;4)具有长期服役的热稳定性;5)具有较强的耐腐蚀性能,低的均匀腐蚀,无局部腐蚀(如晶间腐蚀或气蚀);6)材料中氚的溶解度较低。可控核聚变领域近 30 年的研究和工程经验表明,铜合金以高热导率、较高的强度、较好的热稳定性和抗中子辐照性能被认为是聚变堆偏滤器用热沉材料的首要候选材料,也可能是水冷偏滤器热沉材料的唯一候选材料。图表图表 57.EAST 偏滤器复合材料偏滤器复合材料构造构造示意图示意图 图表图表 58.EAST 偏滤器的偏滤器的钨铜穿管结构示意图钨铜穿管结构示意图 资料来源:黎江梁EAST偏滤器关键复合材料冲击焊接制备及数值模拟研究,中银证券 资料来源:盛威程偏滤器靶板模块热负荷研究,中银证券 高温超导带材和高温超导磁体高温超导带材和高温超导磁体 磁体磁体系统系统是整个是整个磁约束磁约束聚变装置的核心。聚变装置的核心。磁约束聚变装置的磁体系统的主要作用是产生磁场,用来产生、约束、控制等离子体,是整个装置最核心的部件。ITER 的磁体系统主要由四部分构成,包括 环向磁场(Toroidal Field,TF)线圈、中心螺线管(Central Solenoid,CS)磁体、极向磁场(Poloidal Field,PF)线圈以及校正线圈(Correction Coil,CC),其中纵向磁场和中心螺线管采用的是 Nb3Sn 的超导线,用量超过 500 吨(总长度超过 10 万千米)。图表图表 59.ITER 磁体系统磁体系统 资料来源:ITER官网,中银证券 2025 年 4 月 10 日 可控核聚变行业深度报告 33 高温超导磁体大幅提升磁场强度,高温超导磁体大幅提升磁场强度,提升可控核聚变商业化进程。提升可控核聚变商业化进程。前文中已经介绍过,超导体尤其是高温超导的应用大幅提升了托卡马克装置的磁场强度,降低托卡马克装置的研发成本和技术难度,有望推动可控核聚变商业化的进程。高温超导体一般是指临界温度 Tc25K 的超导材料,有实用价值的主要有铋系(例如 Bi2Sr2Ca2Cu3O7-,Tc=110K)、钇系(例如 YBa2Cu3O7-,Tc=92K)和 MgB2(Tc=40K)材料等。图表图表 60.低温超导与高温超导的比较低温超导与高温超导的比较 超导类型超导类型 低温超导低温超导 高温超导高温超导 临界温度 25K(约-248)25K(约-248)可达-218 常见超导材料 NbTi(Tc=9.5K),Nb3Sn(Tc=18k)等 第一代高温超导材料 BSCCO(Tc=110K)、第二代高温超导材料 YBCO(Tc=92K)铁基超导材料 冷却方式 液氦 液氮 优势 批量化加工、使用稳定性优 使用成本低、应用限制少 劣势 液氦制冷的方式昂贵且不方便 带材质地较脆难以加工、价格高 下游应用 输电、制造大型磁体 超导电缆、超导磁悬浮、超导感应加热、可控核聚变、核磁共振谱仪等 资料来源:可控核聚变微信公众号,西部超导招股说明书,中银证券 高温超导带材仍处于产业化初期高温超导带材仍处于产业化初期。目前具备实用价值的铋系和钇系高温超导材料都属于氧化物陶瓷,在制造供应商必须克服加工脆性、氧含量的精确控制与基体反应等问题,因此价格较为昂贵,与已经实现商业化大规模应用的低温超导不同,仍处于产业化的初期。目前全球主要能够生产高温超导带材的公司有日本 Super Power、中国上海超导、韩国 SuNAN 等,二代高温超导带材结构上呈现为多层复合结构,一般来说自上而下通常依次为铜层-银层-超导层-缓冲层-基底层-银层-铜层,不同生产公司的不同型号的二代高温超导带材结构略微有所差异。可控核聚变进展加速,将带来高温超导带材需求增长。可控核聚变进展加速,将带来高温超导带材需求增长。根据上海翌曦科技发展有限公司创始人兼董事长金之俭在接受采访时透露的数据,美国 CFS 公司的 SPARC 示范装置超导带材用量就接近 1 万公里,瞄准实现聚变发电的 ARC 工程实验堆需求量可能会达到 2.4 万公里,而 2021 年全球的超导带材产能仅 3000 公里。未来随着以可控核聚变为代表的下游进展加速,有望带动高温超导带材需求快速提升、产能快速增长和价格快速下降。图表图表 61.各公司各公司第二代高温超导带材结构示意图第二代高温超导带材结构示意图 资料来源:刘洋典型高温超导线带材及其电缆结构的力电行为研究,中银证券 2025 年 4 月 10 日 可控核聚变行业深度报告 34 投资建议投资建议 核聚变被视为人类理想的终极能源,其中托卡核聚变被视为人类理想的终极能源,其中托卡马克装置最具商业化潜力。马克装置最具商业化潜力。核聚变是几个较轻的原子核结合成一个较重的原子核,实现将质量转化为能量的过程,由于氘-氚反应实现难度相对最低,成为目前聚变燃料最普遍的选择。核聚变因其燃料资源丰富、能量密度大、清洁无污染、安全性高等突出的优点,被视为人类理想的终极能源。目前,磁约束聚变能量约束时间长、技术成熟度高、工程可行性强,是实现聚变能开发的最有效途径,其中又以托卡马克装置最为成熟,是目前最有可能首先实现商业化的技术路线。根据 IAEA 的统计,截至 2024 年中,全球共有 159 个核聚变项目,其中托卡马克装置 79 个,占比接近 50%。目前已进入工程可行性验证阶段目前已进入工程可行性验证阶段,中国在可控核聚变领域处于国际先进水平,中国在可控核聚变领域处于国际先进水平。20 世纪 90 年代,可控核聚变的科学可行性已经被托卡马克装置证明,目前已进入工程可行性验证阶段,全球最大的由美国、中国、欧洲等 35 个国家共同参与建造的托卡马克装置 ITER,其目的就是解决可控核聚变投资产业化运行前的各种工程化问题。我国聚变研究开始于 20 世纪 50 年代,基本与国际同步,通过多年的持续投入和不懈努力,中国已经建成的 EAST、环流三号等装置,取得了一系列重要成就,中国的可控核聚变研究在国际上已处于非常先进的水平。高温高温超导、人工智能等新技术的突破,超导、人工智能等新技术的突破,助力可控核聚变商业化加速实现。助力可控核聚变商业化加速实现。随着近年来高温超导技术的成熟,大幅提升聚变装置性能的同时成本持续下降,叠加 AI 超预期发展对聚变装置设计和控制效率的提升,加快了可控核聚变商业化落地的预期,从而带动更多高校、研究机构和私人资本入局。根据聚变行业协会(FIA)的统计,截至 2024 年中,全球私营聚变商业公司已累计获得的总投资额达到 71.2 亿美元,同比增加 9 亿美元,资本市场融资屡创新高,参与的公司数量超过 45 家,公司数量快速增加。在 FIA 另外的一个统计中,超过 70%的商业核聚变公司认为在 2035 年前将实现并网供电,超过 50%的公司认为 2035 年将满足商业化运行的低成本/高效率的条件。可控核聚变可控核聚变有望带来庞大市场有望带来庞大市场,产业链或将充分受益,产业链或将充分受益。聚变项目投资大,聚变电站造价高昂,根据普林斯顿大学的研究人员测试,一座 1000MW 的核聚变电厂成本在 27 亿美元到 97 亿美元之间,若核聚变完全商业化,根据 Ignition Research 的预计,到 2050 年将成为一个至少 1 万亿美元的市场,可控核聚变潜在市场规模庞大。目前可控核聚变的产业链主要围绕托卡马克装置展开,未来随着可控核聚变商业化进程的推进,产业链或将进入快速发展期而充分受益。建议关注具备托卡马克装置核心零部件制造能力和已获得相关订单的上市公司,推荐合锻智能、联合锻智能、联创光电、西部超导、安泰科技创光电、西部超导、安泰科技,建议关注国光电气、永鼎股份、精达股份、海陆重工国光电气、永鼎股份、精达股份、海陆重工等。2025 年 4 月 10 日 可控核聚变行业深度报告 35 风险提示风险提示 技术进展不及预期技术进展不及预期的的风险:风险:可控核聚变技术仍处于早期阶段,如果技术的研发和落地进度不及预期,可能会导致商业化进展后延;技术路线更替的风险:技术路线更替的风险:可控核聚变技术路线多样,不同技术路线的可行性尚需时间验证,技术路线的多样性增加了投资的不确定性,若未来出现更高效、更经济的技术路线,将会导致现有投资的贬值;资金投入不及预资金投入不及预期期的风险的风险:作为一项尚处于早期的技术,仍需要长时间较大资金的投入支持,如果政府资金的配套或者相关公司融资能力不及预期,可能会对整个产业的发展带来影响;行业政策不及预期的风险:行业政策不及预期的风险:目前可控核聚变处于商业化早起,行业的发展仍需要政策端的支持和推进,若政策落地力度不及预期,可能对行业进展造成影响;相关项目推进不及预期的风险:相关项目推进不及预期的风险:目前相关可控核聚变项目仍处于启动或者刚开始建设的前期阶段,推进进度仍存在较大的不确定性。机械设备机械设备|证券研究报告证券研究报告 首次评级首次评级 2025 年年 4 月月 10 日日 603011.SH 增持增持 市场价格市场价格:人民币人民币 10.08 板块评级板块评级:强于大市强于大市 股价表现股价表现 (%)今年今年至今至今 1 个月个月 3 个月个月 12 个月个月 绝对 51.4 17.8 50.7 31.8 相对上证综指 54.9 24.5 53.3 28.5 发行股数(百万)494.41 流通股(百万)494.41 总市值(人民币 百万)4,983.70 3 个月日均交易额(人民币 百万)420.00 主要股东 严建文 30.02%资料来源:公司公告,Wind,中银证券 以2025年4月8日收市价为标准 中银国际证券股份有限公司中银国际证券股份有限公司 具备证券投资咨询业务资格具备证券投资咨询业务资格 机械设备:专用设备机械设备:专用设备 证券分析师:陶波证券分析师:陶波(8621)20328512 证券投资咨询业务证书编号:S1300520060002 证券分析师:曹鸿生证券分析师:曹鸿生(8621)20328513 证券投资咨询业务证书编号:S1300523070002 合锻智能合锻智能 高端成形机床成套装备行业的领军企业,聚变业务打开新的成长空间 公司公司是是国内高端成形机床成套装备行业的领军企业,国内高端成形机床成套装备行业的领军企业,有望有望充分受益于未来下充分受益于未来下游需求的好转,另外公司积极向可控核聚变领域拓展,具备先发优势,成长游需求的好转,另外公司积极向可控核聚变领域拓展,具备先发优势,成长空间较大,综合考虑下,首次覆盖给予空间较大,综合考虑下,首次覆盖给予“增持增持”评级。评级。支撑评级的要点支撑评级的要点 国内高端成形机床成套装备行业的领军企业。国内高端成形机床成套装备行业的领军企业。合肥锻压机床股份有限公司前身合肥锻压机床总厂,始建于 1951 年。1997 年公司改制成为合肥锻压机床股份有限公司,后又在 2010 年进一步改制成为合肥合锻机床股份有限公司,并于 2014 年 11 月 7 日在上海证券交易所主板挂牌上市。2016年公司收购安徽中科光电色选机械有限公司,切入到智能分选设备领域,形成了目前的以高端成形机床和智能分选设备为主业的业务模式。公司的目前主要产品包括液压机、机压机和色选机等。积极积极拓展可控核聚变业务拓展可控核聚变业务,承接承接 BEST 项目核心关键部件制造任务项目核心关键部件制造任务。公司立足高端装备制造,利用自身的资源优势,参与发起成立了聚变产业联盟,合肥合锻智能制造股份有限公司任副理事长单位,安徽夸父尖端能源装备制造有限公司为理事单位,董事长严建文任副理事长,受聘为聚变产业联盟总工艺师,并兼任聚变新能(安徽)有限公司董事长。产品方面,公司参与了聚变堆、真空室、偏滤器等核心部件的制造预研工作,主要包括材料预研和性能验证与验收,焊接、成形、模具和检测等工艺的设计、验证、制造和相关的标准制定工作;通过了等离子所组织的工艺评审会和生产准备会。2024 年上半年公司中标聚变新能(安徽)有限公司 BEST 项目核心关键部件真空室扇区、窗口延长段以及重力支撑等制造任务。估值估值 我们预计公司 2024-2026 年营业收入为 19.75/24.00/26.05 亿元,归母净利润-0.74/0.57/1.07 亿元,EPS 为-0.15/0.12/0.22 元,对应 PE 为-67.7/87.0/46.7倍,公司作为国内高端成形机床成套装备行业的领军企业,未来有望充分受益于下游需求的好转,另外公司积极向可控核聚变领域拓展,具备先发优势,打开未来成长空间,首次覆盖,给予“增持增持”评级。评级面临的主要风险评级面临的主要风险 下游需求复苏不及预期的风险;原材料价格上涨的风险;可控核聚变进展不及预期的风险。Table_FinchinaSimple_index1 投资摘要投资摘要 年结日:年结日:12 月月 31 日日 2022 2023 2024E 2025E 2026E 主营收入(人民币 百万)1,734 1,766 1,975 2,400 2,605 增长率(%)43.8 1.8 11.8 21.5 8.5 EBITDA(人民币 百万)12 75 33 164 228 归母净利润(人民币 百万)13 17(74)57 107 增长率(%)(79.6)27.1(542.7)177.8 86.4 最新股本摊薄每股收益(人民币)0.03 0.03(0.15)0.12 0.22 市盈率(倍)380.6 299.6(67.7)87.0 46.7 市净率(倍)2.3 2.2 2.3 2.3 2.2 EV/EBITDA(倍)339.6 49.6 164.5 33.1 23.3 每股股息(人民币)0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 股息率(%)0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 资料来源:公司公告,中银证券预测 (31%)(8%)158a%Apr-24May-24Jun-24Jul-24Aug-24Sep-24Oct-24Nov-24Dec-24Jan-25Mar-25Apr-25合锻智能上证综指2025 年 4 月 10 日 合锻智能 37 高端成形机床成套装备行业的领军企业,深度参与可控聚变打开新的成长空间高端成形机床成套装备行业的领军企业,深度参与可控聚变打开新的成长空间 国内高端成形机床成套装备行业的领国内高端成形机床成套装备行业的领军企业军企业。合肥锻压机床股份有限公司前身合肥锻压机床总厂,始建于 1951 年。1997 年公司改制成为合肥锻压机床股份有限公司,后又在 2010 年进一步改制成为合肥合锻机床股份有限公司,并于 2014 年 11 月 7 日在上海证券交易所主板挂牌上市。2016 年公司收购安徽中科光电色选机械有限公司,切入到智能分选设备领域,形成了目前的以高端成形机床和智能分选设备为主业的业务模式。图表图表 62.合锻智能发展历程合锻智能发展历程 资料来源:合锻智能招股说明书,中国锻压网微信公众号,中银证券 目前公司的主要产品包括液压机、机压机和色选机等。目前公司的主要产品包括液压机、机压机和色选机等。公司为客户提供包括液压机、机械压力机、色选机、聚变堆核心零部件、智能化集成控制及新材料等产品和服务。其中液压机和机压机涵盖了汽车、智能家电、国防军工、航空航天、复合材料、船舶制造、轨道交通、新材料、电子、石化管道等多个领域;智能分选设备产品,主要集中在大米、杂粮、茶叶等大宗原材料领域,以及固体废弃物、矿石、煤炭、水产、果蔬等新兴领域。图表图表 63.合锻智能主要产品合锻智能主要产品 资料来源:合锻智能公告,中银证券 2025 年 4 月 10 日 合锻智能 38 液压机、机压机和色选机液压机、机压机和色选机贡献公司主要收入贡献公司主要收入。从 2016 年公司切入到智能分选设备领域之后,液压机、机压机、色选机三种产品成为公司主要收入来源,历年三者合计收入占比均接近或超过 90%,其中2023 年色选机收入占比 51.78%,液压机占比 35.32%,机压机占比 9.79%。图表图表 64.合锻智能合锻智能收入结构收入结构 资料来源:万得,中银证券 股权股权结构较为结构较为集中,集中,结构稳定。结构稳定。截至 2024 年 9 月 30 日,严建文直接持有公司 30.02%的股权,为公司的控股股东、实际控制人,其他股东持股均不超过 10%,股权结构较为集中。严建文先生,博士,教授,博导,享受国务院政府特殊津贴专家,全国政协委员,现任合肥合锻智能制造股份有限公司董事长、合肥综合性国家科学中心能源研究院执行院长,在高端装备制造及工艺,复杂尖端制造,企业创新创业和核心竞争力等方向开展了持续深入的研究,并取得了诸多创新性成果。图表图表 65.合锻智能股权结构合锻智能股权结构(截至(截至 2024 年年 9 月月 30 日)日)资料来源:万得,中银证券 收入规模稳定增长,收入规模稳定增长,24 年受市场竞争年受市场竞争加剧加剧影响影响预计首次出现预计首次出现亏损。亏损。随着公司业务的不断开拓,收入规模从 2015 年的 4.82 亿元稳步增长至 2023 年的 17.66 亿元,复合年均增长率 17.62%。归母净利润方面,由于受到公司产品结构和下游汽车行业的影响,历史上归母净利润波动较大,2023 年实现归母净利润 0.17 亿元,同比增长 27.02%,但是根据公司 2025 年 1 月 18 日公布的 2024 年业绩预告,预计 2024 年年度实现归属于上市公司股东的净利润为-7,000 万元至-9,500 万元,自上市以来首次出现亏损,主要原因是,一方面由于汽车行业竞争加剧,公司为稳定市场份额,主动调整产品销售价格,导致公司高端成形机床板块的综合毛利率下降较多,另一方面公司基于谨慎性原则,计提了存货等资产减值准备。0.008.41F.29E.94b.09X.93G.538.39Q.78E.74.47E.07B.45D.652.484.675.22D.755.32).79.81.13%8.80%6.33%1.71%1.25%5.91%8.26%9.79.16%0 0Pp0 15201620172018201920202021202220232024H1色选机液压机机压机其他业务其他主营业务破碎机2025 年 4 月 10 日 合锻智能 39 图表图表 66.合锻智能营业收入情况合锻智能营业收入情况 图表图表 67.合锻智能归母净利润情况合锻智能归母净利润情况 资料来源:万得,中银证券 资料来源:万得,中银证券 近几年近几年液压机和机压机毛利率下降较多液压机和机压机毛利率下降较多,公司盈利能力承压,公司盈利能力承压。由于下游新能源汽车行业需求下降、竞争加剧,产品销售价格下行,导致公司液压机和机压机产品的毛利率不断下降,并且公司基于审慎性原则,2022 年至 2024 年前三季度均出现较大额的坏账准备计提,导致公司净利率也出现较大幅度的下降,2024 年前三季度公司整体毛利率为 26.02%,同比下降 5.86pct,净利率为 0.51%,同比下降 5.50pct。图表图表 68.合锻智能盈利能力情况合锻智能盈利能力情况 图表图表 69.合锻智能合锻智能各业务毛利率各业务毛利率情况(单位:情况(单位:%)资料来源:万得,中银证券 资料来源:万得,中银证券 拓展可控核聚变业务,承接拓展可控核聚变业务,承接 BEST 项目核心关键部件制造任务。项目核心关键部件制造任务。公司立足高端装备制造,利用自身的资源优势,参与发起成立了聚变产业联盟,合肥合锻智能制造股份有限公司任副理事长单位,安徽夸父尖端能源装备制造有限公司为理事单位,董事长严建文任副理事长,受聘为聚变产业联盟总工艺师,并兼任聚变新能(安徽)有限公司董事长。产品方面,公司参与了聚变堆、真空室、偏滤器等核心部件的制造预研工作,2024 年上半年公司中标聚变新能(安徽)有限公司 BEST 项目核心关键部件真空室扇区、窗口延长段以及重力支撑等制造任务,价值约 2 亿元,预计于 2025 年交付。4.826.507.297.996.958.3812.0617.3417.6614.67(20.0)(10.0)0.010.020.030.040.050.00.02.04.06.08.010.012.014.016.018.020.02015201620172018201920202021202220232024Q1-Q3营业总收入(亿元)同比(%)0.270.510.420.510.270.260.640.130.170.08(150.0)(100.0)(50.0)0.050.0100.0150.0200.00.00.10.20.30.40.50.60.72015 2016 2017 2018 201920202021 20222023 2024Q1-Q3归属母公司股东的净利润(亿元)同比(%)24.8231.6331.2033.7036.9333.6431.5430.3330.9426.025.617.905.786.433.903.035.300.700.870.510.05.010.015.020.025.030.035.040.02015201620172018201920202021202220232024Q1-Q3销售毛利率(%)销售净利率(%)0.05.010.015.020.025.030.035.040.045.050.02015201620172018201920202021202220232024H1色选机液压机机压机2025 年 4 月 10 日 合锻智能 40 图表图表 70.合锻智能与聚变新能签署项目合同合锻智能与聚变新能签署项目合同 资料来源:合锻智能微信公众号,中银证券 盈利预测及投资建议盈利预测及投资建议 我们预计公司 2024-2026 年营业收入为 19.75/24.00/26.05 亿元,归母净利润-0.74/0.57/1.07 亿元。核心假设如下:核心假设一核心假设一:色选机业务,随着未来公司新产品和新领域的逐步突破,我们预计色选机业务营业收入将稳步增长,2024-2026 年实现营业收入 10.52/11.57/12.15 亿元,毛利率方面,随着公司新品销量增加,预计将逐步上升,分别为 40.00%/41.00%/42.00%;核心假设二:核心假设二:液压机业务,2024 年受到下游汽车行业竞争加剧、价格下行的影响,收入规模有所下降,但是未来随着老旧设备逐步进入更新替换周期,以及下游需求的企稳,液压机业务有望企稳回升,我们预计 2024-2026 年实现营业收入 4.99/5.24/5.76 亿元,预计毛利率随需求释放及规模效应逐步修复,分别为 5.00%/6.00%/8.00%;核心假设核心假设三三:机压机业务,随着国产新能源汽车的快速发展、家电行业的冲压设备进入更新迭代期,市场对机械压力机的需求旺盛,我们预计公司机压机业务将保持较快增速,2024-2026 年实现营业收入 3.46/4.15/4.56 亿元,预计毛利率随需求释放及规模效应逐步修复,分别为 9.00%/10.00%/12.00%。核心假设四:核心假设四:其他主营业务,公司 2024 年中标聚变新能(安徽)有限公司 BEST 项目核心关键部件,价值量 2 亿元,预计将于 2025 年交付,综合考虑预计 2024-2026 年实现营业收入 0.28/2.51/3.01 亿元,预计毛利率为 45.00%/50.00%/50.00%。2025 年 4 月 10 日 合锻智能 41 图表图表 71.合锻智能合锻智能盈利预测盈利预测 2023A 2024E 2025E 2026E 色选机 收入(百万元)914.71 1051.92 1157.11 1214.96 收入增速 37.39.00.00%5.00%毛利率 47.23.00A.00B.00%液压机 收入(百万元)623.89 499.11 524.07 576.47 收入增速(19.62%)(20.00%)5.00.00%毛利率 9.95%5.00%6.00%8.00%机压机 收入(百万元)172.90 345.80 414.96 456.46 收入增速 20.630.00 .00.00%毛利率 17.24%9.00.00.00%其他业务 收入(百万元)47.98 50.38 52.90 55.54 收入增速(53.51%)5.00%5.00%5.00%毛利率 46.680.000.000.00%其他主营业务 收入(百万元)6.97 27.88 250.92 301.10 收入增速 338.1700.000.00 .00%毛利率 3.20E.00P.00P.00%合计合计 收入(百万元)收入(百万元)1766.45 1975.09 2399.95 2604.54 收入增速收入增速 1.85.81!.51%8.52%毛利率毛利率 30.94%.54(.70).89%资料来源:公司公告,中银证券测算 我们选取同属金属成形机床行业的亚威股份、同属光电分选行业的美亚光电、以及同样拓展可控核聚变核心零部件的国光电气和安泰科技作为可比公司,以 2025 年 4 月 8 日收盘价计算,合锻智能2025-2026 年市盈率显著高于可比公司平均水平,但是我们认为公司作为国内高端成形机床成套装备行业的领军企业,有望充分受益于未来下游需求的好转,业绩有望触底回升,另外公司积极向可控核聚变领域拓展,具备先发优势,未来成长空间较大,综合考虑下,首次覆盖给予“增持增持”评级。图表图表 72.合锻智能合锻智能与可比上市公司估值比较与可比上市公司估值比较 公司代码公司代码 公司简称公司简称 评级评级 股价股价 市值市值 每股收益每股收益(元元/股股)市盈率市盈率(x)最新每股净最新每股净资产资产 (元元)(亿元亿元)2024E 2025E 2026E 2024E 2025E 2026E(元元/股股)000969.SZ 安泰科技 买入 11.09 116.52 0.35 0.39 0.44 31.29 28.19 25.09 5.26 002559.SZ 亚威股份 未有评级 8.30 45.63 0.23 0.36 0.51 35.65 22.81 16.24 3.26 002690.SZ 美亚光电 未有评级 16.00 141.16 0.74 0.82 0.91 21.70 19.51 17.53 3.16 688776.SH 国光电气 未有评级 68.50 74.24 0.44 1.13 1.53 155.68 60.61 44.72 17.03 平均值 61.08 32.78 25.90 7.18 603011.SH 合锻智能 增持 10.08 49.84(0.15)0.12 0.22 (67.68)87.00 46.69 4.52 资料来源:万得,中银证券 注:股价截至日2025年4月8日,未有评级公司盈利预测来自万得一致预期,其中安泰科技、美亚光电已公布2024年年报,因此每股收益采用已公布数据 风险提示风险提示 下游需求复苏不及预期的风险:下游需求复苏不及预期的风险:地缘政治及国际环境形势日趋复杂,国内经济增长放缓,公司可能面临下游行业投资减少带来的风险,在一定程度上影响公司产品的市场需求,需求不振订单不足,导致市场竞争激烈,产品价格持续下行,从而影响公司业绩情况;原材料价格上涨的风险:原材料价格上涨的风险:公司的原材料主要为钢板、大型锻件及大型铸件等,原材料价格的波动对公司产品整体成本影响较大,若未来原材料价格增长,将会引起的毛利下降的风险;可控核聚变进展不及预期的风险:可控核聚变进展不及预期的风险:可控核聚变技术仍处于早期阶段,如果技术的研发和落地进度不及预期,将直接影响公司相关业务的发展。2025 年 4 月 10 日 合锻智能 42 Table_FinchinaDetail_index1 利润表利润表(人民币人民币 百万百万)现金流量表现金流量表(人民币人民币 百万百万)年结日:年结日:12 月月 31 日日 2022 2023 2024E 2025E 2026E 年结日:年结日:12 月月 31 日日 2022 2023 2024E 2025E 2026E 营业总收入 1,734 1,766 1,975 2,400 2,605 净利润 12 15(68)53 99 营业收入 1,734 1,766 1,975 2,400 2,605 折旧摊销 44 48 75 100 107 营业成本 1,208 1,220 1,471 1,711 1,826 营运资金变动(169)(56)(279)(63)(1)营业税金及附加 11 12 15 17 18 其他 8 100 42 36 37 销售费用 158 202 198 228 234 经营活动现金流经营活动现金流(104)108(230)126 242 管理费用 126 146 178 204 221 资本支出(25)(131)(125)(105)(95)研发费用 100 104 117 137 143 投资变动 31(16)0 0 0 财务费用 16 31 40 52 48 其他(86)38(9)20 10 其他收益 43 53 30 30 30 投资活动现金流投资活动现金流(80)(109)(134)(85)(85)资产减值损失(15)(29)(10)(10)(10)银行借款 157 8 307 138(47)信用减值损失(149)(25)(30)(30)(30)股权融资 426(58)0 0 0 资产处置收益 0(1)0 0 0 其他(24)81(40)(52)(48)公允价值变动收益 0 0 0 0 0 筹资活动现金流筹资活动现金流 560 31 267 87(95)投资收益 26 19(9)20 10 净现金流净现金流 376 30(98)127 61 汇兑收益 0 0 0 0 0 资料来源:公司公告,中银证券预测 营业利润 20 66(62)61 113 营业外收入 0 1 0 0 0 财务指标财务指标 营业外支出 1 4 4 2 3 年结年结日:日:12 月月 31 日日 2022 2023 2024E 2025E 2026E 利润总额 19 63(65)59 110 成长能力成长能力 所得税 7 48 3 6 11 营业收入增长率(%)43.8 1.8 11.8 21.5 8.5 净利润 12 15(68)53 99 营业利润增长率(%)(69.3)227.4(192.9)199.3 84.4 少数股东损益(1)(1)5(4)(8)归 属 于 母 公 司 净 利 润 增 长 率(%)(79.6)27.1(542.7)177.8 86.4 归母净利润 13 17(74)57 107 息税前利润增长率(%)(157.4)(183.0)(255.4)250.0 92.2 EBITDA 12 75 33 164 228 息税折旧前利润增长率(%)(87.2)546.7(56.4)397.5 39.5 EPS(最新股本摊薄,元)0.03 0.03(0.15)0.12 0.22 EPS(最新股本摊薄)增长率(%)(79.6)27.1(542.7)177.8 86.4 资料来源:公司公告,中银证券预测 获利能力获利能力 息税前利润率(%)(1.9)1.5(2.1)2.6 4.7 资产负债表资产负债表(人民币人民币 百万百万)营业利润率(%)1.2 3.7(3.1)2.5 4.3 年结日:年结日:12 月月 31 日日 2022 2023 2024E 2025E 2026E 毛利率(%)30.3 30.9 25.5 28.7 29.9 流动资产流动资产 2,798 3,023 3,338 3,867 3,834 归母净利润率(%)0.8 0.9(3.7)2.4 4.1 货币资金 668 690 593 720 781 ROE(%)0.6 0.7(3.4)2.6 4.6 应收账款 730 803 843 1,091 935 ROIC(%)(0.7)0.2(1.4)1.7 3.2 应收票据 144 98 176 157 205 偿债能力偿债能力 存货 935 1,156 1,377 1,523 1,521 资产负债率 0.5 0.5 0.5 0.6 0.6 预付账款 105 24 132 49 144 净负债权益比 0.0 0.0 0.2 0.2 0.1 合同资产 90 80 94 122 112 流动比率 1.6 1.5 1.4 1.3 1.4 其他流动资产 126 171 124 206 136 营运能力营运能力 非流动资产非流动资产 1,202 1,296 1,355 1,355 1,345 总资产周转率 0.5 0.4 0.4 0.5 0.5 长期投资 152 165 165 165 165 应收账款周转率 2.9 2.3 2.4 2.5 2.6 固定资产 356 340 339 324 307 应付账款周转率 4.3 3.7 3.7 3.9 3.9 无形资产 80 94 98 100 102 费用率费用率 其他长期资产 614 697 753 766 771 销售费用率(%)9.1 11.5 10.0 9.5 9.0 资产合计资产合计 4,000 4,319 4,693 5,222 5,179 管理费用率(%)7.3 8.3 9.0 8.5 8.5 流动负债流动负债 1,757 2,051 2,440 2,899 2,827 研发费用率(%)5.7 5.9 5.9 5.7 5.5 短期借款 558 585 839 960 983 财务费用率(%)0.9 1.8 2.0 2.2 1.9 应付账款 403 540 539 697 622 每股指标每股指标(元元)其他流动负债 796 926 1,062 1,242 1,222 每股收益(最新摊薄)0.0 0.0(0.1)0.1 0.2 非流动负债非流动负债 59 48 102 119 49 每股经营现金流(最新摊薄)(0.2)0.2(0.5)0.3 0.5 长期借款 19 0 53 71 0 每股净资产(最新摊薄)4.4 4.5 4.3 4.5 4.7 其他长期负债 40 48 49 48 49 每股股息 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 负债合计负债合计 1,815 2,099 2,542 3,018 2,875 估值比率估值比率 股本 494 494 494 494 494 P/E(最新摊薄)380.6 299.6(67.7)87.0 46.7 少数股东权益(1)(2)3(1)(9)P/B(最新摊薄)2.3 2.2 2.3 2.3 2.2 归属母公司股东权益 2,186 2,222 2,148 2,206 2,313 EV/EBITDA 339.6 49.6 164.5 33.1 23.3 负债和股东权益合计负债和股东权益合计 4,000 4,319 4,693 5,222 5,179 价格/现金流(倍)(47.7)46.2(21.7)39.5 20.6 资料来源:公司公告,中银证券预测 资料来源:公司公告,中银证券预测 电子电子|证券研究报告证券研究报告 首次评级首次评级 2025 年年 4 月月 10 日日 600363.SH 增持增持 市场价格市场价格:人民币人民币 53.50 板块评级板块评级:强于大市强于大市 股价表现股价表现 (%)今年今年至今至今 1 个月个月 3 个月个月 12 个月个月 绝对 14.3(3.4)17.6 92.1 相对上证综指 17.9 3.3 20.3 88.9 发行股数(百万)453.51 流通股(百万)453.51 总市值(人民币 百万)24,263.02 3 个月日均交易额(人民币 百万)932.15 主要股东 江西省电子集团有限公司 20.81%资料来源:公司公告,Wind,中银证券 以2025年4月8日收市价为标准 中银国际证券股份有限公司中银国际证券股份有限公司 具备证券投资咨询业务资格具备证券投资咨询业务资格 电子:消费电子电子:消费电子 证券分析师:陶波证券分析师:陶波 证券投资咨询业务证书编号:S1300520060002 证券分析师:苏凌瑶证券分析师:苏凌瑶 证券投资咨询业务证书编号:S1300522080003 证券分析师:曹鸿生证券分析师:曹鸿生(8621)20328513 证券投资咨询业务证书编号:S1300523070002 联创光电联创光电 积极推进战略转型,激光 超导打开成长空间 公司是国内传统光电器件领军企业,积极布局激光和超导两大前沿科技产业,未来公司是国内传统光电器件领军企业,积极布局激光和超导两大前沿科技产业,未来随随着激光业务迎来放量期,高温超导设备订单量着激光业务迎来放量期,高温超导设备订单量有望有望持续增加,同持续增加,同时公司加速剥离盈利时公司加速剥离盈利能力较差的线缆和背光源业务,能力较差的线缆和背光源业务,公司业绩公司业绩可期,首次覆盖,给予可期,首次覆盖,给予“增持增持”评级。评级。支撑评级的要点支撑评级的要点 传统光电器件领军企业传统光电器件领军企业,积极布局激光和超导两大前沿科技产业,积极布局激光和超导两大前沿科技产业。江西联创光电科技股份有限公司成立于 1999 年 6 月,由江西省电子工业局整合旗下部分优质资产成立,并于 2001 年 3 月在上交所挂牌上市。设立之初,公司以背光源产品、LED 器件、电线电缆产品等为主营业务。近年来,公司提出“进而有为、退而有序”战略,不断调整业务结构,通过清理、整顿等方式逐步收缩特微、电缆、背光源等发展空间较小的产业,集中精力向高科技、高壁垒、高利润的行业转移,重点发力激光和高温超导两大新兴业务。目前来看,公司已形成以智能控制器、光耦、电缆、LED 等传统业务为基础,以激光器、高温超导作为“进而有为”的两大增长动力的战略布局。反无人机激光系统反无人机激光系统全产业链布局全产业链布局,激光业务,激光业务有望迎来快速增长有望迎来快速增长。公司的激光产业主要围绕高能激光反制无人机系统为核心业务方向,拓展至高端激光器件和激光器,形成了从泵浦源核心器件,到激光器及下游应用的全产业链布局,成果不断涌现。中久光电在 2024 年顺利取得出口许可,并首次实现了光刃-型激光反无人机系统的交付,“光刃”品牌在国际上取得了良好知名度,带动订单量较快增长,为公司转型升级注入新的动能。领先布局超导业务,可控聚变应用打开成长空间领先布局超导业务,可控聚变应用打开成长空间。公司超导业务依托的是参股子公司江西联创光电超导应用有限公司,截至 2024 年中公司持股 40%。联创超导是国内领先能够制造 15T 以上高场磁体的企业之一,已将磁体技术在光伏 N 型晶硅炉和工业金属热处理领域实现商业化应用,拥有领先的高温超导磁体技术。在可控核聚变应用领域,联创超导先后完成了 REBCO 集束缆线及基于集束缆线的高温超导 D 型磁体的设计,2024 年 4 月成功完成了基于集束缆线的 D 型高温超导磁体制备和低温测试,这是国内首个基于高温超导集束缆线的 D 型超导线圈,为紧凑型核聚变堆用大口径高场超导磁体的自主研制提供了有力支撑。估值估值 我们预计公司 2024-2026 年营业收入为 32.61/35.15/37.88 亿元,归母净利润4.10/5.41/6.87 亿元,EPS 为 0.90/1.19/1.52 元,对应 PE 为 59.1/44.8/35.3 倍,我们认为随着激光业务逐步放量,高温超导设备订单量有望持续增加,同时公司加速剥离盈利能力较差的线缆和背光源业务,未来公司业绩可期,首次覆盖,给予“增增持持”评级。评级面临的主要风险评级面临的主要风险 下游需求复苏不及预期的风险;战略转型进度不及预期的风险;可控核聚变进展不及预期的风险。Table_FinchinaSimple_index2 投资摘要投资摘要 年结日:年结日:12 月月 31 日日 2022 2023 2024E 2025E 2026E 主营收入(人民币 百万)3,314 3,240 3,261 3,515 3,788 增长率(%)(7.6)(2.2)0.7 7.8 7.8 EBITDA(人民币 百万)51 195 234 386 477 归母净利润(人民币 百万)267 339 410 541 687 增长率(%)15.4 26.9 21.0 31.9 27.0 最新股本摊薄每股收益(人民币)0.59 0.75 0.90 1.19 1.52 市盈率(倍)90.7 71.5 59.1 44.8 35.3 市净率(倍)6.6 6.0 5.5 5.0 4.4 EV/EBITDA(倍)207.7 77.3 100.4 58.8 45.7 每股股息(人民币)0.1 0.1 0.1 0.1 0.2 股息率(%)0.2 0.2 0.2 0.2 0.3 资料来源:公司公告,中银证券预测 (21%)11Cu79%Apr-24May-24Jun-24Jul-24Aug-24Sep-24Oct-24Nov-24Dec-24Jan-25Mar-25Apr-25联创光电上证综指2025 年 4 月 10 日 联创光电 44 传统光电器件领军企业,激光传统光电器件领军企业,激光 超导加速产业转型超导加速产业转型 背靠江西省电子集团,传统光电器件领军企业。背靠江西省电子集团,传统光电器件领军企业。江西联创光电科技股份有限公司成立于 1999 年 6 月,由江西省电子工业局整合旗下部分优质资产成立,并于 2001 年 3 月在上交所挂牌上市。公司成立之初为国有控股,控股公司为江西省电子集团,2011 年完成非国有制股份改制后转为民营企业。公司始终坚持以科技创新推动产业升级,走出高端装备、自主产权的高质量发展道路,目前产品布局包括大功率激光器件及装备、高温超导磁体及应用、智能控制部件、背光源及应用、电线电缆等产业板块,这些产品不仅覆盖了民用市场,还深入到军工领域,体现了联创光电在光电子领域的深厚技术积累和产业布局。图表图表 73.联创光电发展历程联创光电发展历程 资料来源:联创光电官网,联创超导官网,中银证券 提出提出“进而有为,退而有序进而有为,退而有序”战略,积极布局激光和超导两大前沿科技产业战略,积极布局激光和超导两大前沿科技产业。设立之初,公司以背光源产品、LED 器件、电线电缆产品等为主营业务。近年来,公司提出并实施“进而有为、退而有序”的战略,不断调整业务结构,通过清理、整顿等方式逐步收缩特微、电缆、背光源等发展空间较小的产业,集中精力向高科技、高壁垒、高利润的行业转移,重点发力激光和高温超导两大新兴业务。目前来看,公司已形成以智能控制器、光耦、电缆、LED 等传统业务为基础,以激光器、高温超导作为“进而有为”的两大增长动力的战略布局。图表图表 74.联创光电主要业务和产品联创光电主要业务和产品 资料来源:联创光电官网,联创超导官网,中银证券 2025 年 4 月 10 日 联创光电 45 产品结构有序调整产品结构有序调整,背光源及电缆业务份额持续下降,背光源及电缆业务份额持续下降。公司近年来持续推动产业优化调整,业务结构发生明显变动。从产品的收入占比来看,智能控制产品营收占比持续提升,从 2020 年的 40.30%增长到 2023 年的 61.07%;背光源及光电通信缆业务份额持续下降,背光源及应用产品的占比从 2020年的 34.29%降低至 2023 年的 26.94%,光电通信缆的占比从 2020 年的 16.70%下降至 2023 年的4.86%。图表图表 75.联创光电主要业务占比情况联创光电主要业务占比情况 资料来源:万得,中银证券 公司股权结构稳定。公司股权结构稳定。截至 2025 年 2 月 5 日,江西省电子集团持有公司 20.81%的股份,为公司控股股东,伍锐先生通过持有江西省电子集团股份间接实现对公司的控制,为公司的实控人。图表图表 76.联创光电股权结构情况(截至联创光电股权结构情况(截至 2025 年年 2 月月 5 日)日)资料来源:万得,中银证券 40.30U.67X.99a.07W.094.291.85).02&.942.64.70%5.23%4.15%4.86%4.87%4.81%3.42%5.86%5.53%2.99%0 0 202021202220232024H1智能控制产品背光源及应用产品光电通信缆、智能装备缆及金属材料半导体激光系列及航天微电子元器件其他业务2025 年 4 月 10 日 联创光电 46 业务结构调整战略效果初现,收入规模下降而业务结构调整战略效果初现,收入规模下降而归母净利润稳健增长归母净利润稳健增长。自公司 2020 年提出“进而有为,退而有序”战略以来,随着低盈利业务的逐步剥离,公司营收规模逐步下降,但是盈利能力不断提升,归母净利润保持稳健增长态势。2019 年-2023 年,公司收入规模从 43.55 亿元下降至 32.40 亿元,复合年均增长率为-7.13%,归母净利润从 1.95 亿元增长到 3.39 亿元,复合年均增长率 14.83%。2024年仍然维持该趋势,前三季度实现了 24.34 亿元的营收,同比下降 1.42%,实现归母净利润 3.35 亿元,同比增长 5.05%。图表图表 77.联创光电营业收入情况联创光电营业收入情况 图表图表 78.联创光电归母净利润情况联创光电归母净利润情况 资料来源:万得,中银证券 资料来源:万得,中银证券 高毛利业务高毛利业务放量放量,盈利能力盈利能力稳步增长。稳步增长。自 2019 年以来,公司的毛利率与净利率持续提升,毛利率由2019 年的 11.99%上升到 2024 前三季度的 19.00%;净利率由 2019 年的 5.09%上升到 2024 前三季度的 15.59%。图表图表 79.联创光电联创光电盈利能力情况盈利能力情况 图表图表 80.联创光电联创光电各业务毛利率情况各业务毛利率情况(单位:(单位:%)资料来源:万得,中银证券 资料来源:万得,中银证券 24.9725.0430.0934.4643.5538.2735.8633.1432.4024.34(15.0)(10.0)(5.0)0.05.010.015.020.025.030.00.05.010.015.020.025.030.035.040.045.050.02015201620172018201920202021202220232024Q1-Q3营业总收入(亿元)同比(%)1.421.571.992.271.952.702.322.673.393.35(20.0)(10.0)0.010.020.030.040.050.00.00.51.01.52.02.53.03.54.02015201620172018201920202021202220232024Q1-Q3归属母公司股东的净利润(亿元)同比(%)13.8415.6514.2812.4811.9913.4313.9814.7318.1519.006.047.197.537.365.098.077.869.8712.5515.59024681012141618202015201620172018201920202021202220232024Q1-Q3销售毛利率(%)销售净利率(%)010203040506020202021202220232024H1智能控制产品背光源及应用产品光电通信缆、智能装备缆及金属材料半导体激光系列及航天微电子元器件其他业务2025 年 4 月 10 日 联创光电 47 联创超导拥有领先的高温超导磁体技术,具有较为明显的技术优势。联创超导拥有领先的高温超导磁体技术,具有较为明显的技术优势。公司超导业务依托的是参股子公司江西联创光电超导应用有限公司,成立于 2019 年,截至 2024 年中公司持股 40%。联创超导是国内领先能够制造 15T 以上高场磁体的企业之一,已将磁体技术在光伏 N 型晶硅炉和工业金属热处理领域实现商业化应用,公司科学家团队是国内对饼式结构、螺管结构、无感结构、跑道结构、D 型结构等现有系列化磁体结构均有实际应用,突破系列化高温超导磁体技术并且全面应用于超导能源领域的团队,具有技术领先性。在可控核聚变应用领域,联创超导先后完成了 REBCO 集束缆线及基于集束缆线的高温超导 D 型磁体的设计。2023 年 8 月,联创超导完成了百米级大电流高温超导集束缆线的研制。2024 年 4 月,成功完成了基于集束缆线的 D 型高温超导磁体制备和低温测试,该磁体采用新型高温超导材料 REBCO,并创新性地采取高温超导集束缆线的制备方式,磁体线圈高度超过 1m,在液氮温区下实现了稳态运行电流超过 1.5kA。这是国内首个基于高温超导集束缆线的 D 型超导线圈,为紧凑型核聚变堆用大口径高场超导磁体的自主研制提供了有力支撑。图表图表 81.联创光电高温超导联创光电高温超导应用应用 资料来源:联创超导官网,中银证券 盈利预测及投资建议盈利预测及投资建议 我们预计公司 2024-2026 年营业收入为 32.61/35.15/37.88 亿元,归母净利润 4.10/5.41/6.87 亿元。核心假设如下:核心假设一核心假设一:智能控制产品,随着下游客户持续导入,公司产品组合不断扩张,公司光耦产品有望实现较快增长,拉动智能控制业务收入增长,我们预计 2024-2026 年实现营业收入 21.37/22.44/23.56亿元,预计毛利率随着新品的放量将逐步上升,分别为 21.00%/21.50%/22.00%;核心假设二:核心假设二:背光源业务,此业务为公司“退而有序”的业务,我们预计受市场需求缩减及公司战略的影响,规模将逐步缩小,预计 2024-2026 年实现营业收入 7.85/7.07/6.72 亿元,预计毛利率维持稳定,分别为 4.00%/4.00%/4.00%;核心假设核心假设三三:光电通信缆、智能装备缆及金属材料业务,公司战略性收缩该业务规模,我们预计 2024-2026 年实现营业收入 1.26/1.07/0.96 亿元,预计毛利率维持稳定,分别为 25.00%/25.00%/25.00%。核心假设四:核心假设四:半导体激光系列及航天微电子元器件业务,随着产品进入交付周期,有望实现快速增长,我们预计 2024-2026 年实现营业收入 1.61/4.03/6.04 亿元,预计毛利率维持较高水平,分别为45.00%/50.00%/50.00 25 年 4 月 10 日 联创光电 48 图表图表 82.联创光电盈利预测联创光电盈利预测 2023A 2024E 2025E 2026E 智能控制产品 收入(百万元)1978.58 2136.87 2243.71 2355.90 收入增速 1.22%8.00%5.00%5.00%毛利率 20.63!.00!.50.00%背光源及应用产品 收入(百万元)872.76 785.48 706.94 671.59 收入增速(9.24%)(10.00%)(10.00%)(5.00%)毛利率 3.29%4.00%4.00%4.00%光电通信缆、智能装备缆及金属材料 收入(百万元)157.37 125.90 107.01 96.31 收入增速 14.49%(20.00%)(15.00%)(10.00%)毛利率 39.25%.00%.00%.00%半导体激光系列及航天微电子元器件 收入(百万元)179.07 161.16 402.91 604.36 收入增速(7.84%)(10.00%)150.00P.00%毛利率 49.81E.00P.00P.00%其他业务 收入(百万元)51.86 51.86 54.45 59.90 收入增速(21.03%)0.00%5.00.00%毛利率 0.48.00.00.00%合计合计 收入(百万元)收入(百万元)3239.65 3261.27 3515.02 3788.05 收入增速收入增速(2.24%)0.67%7.78%7.77%毛利率毛利率 18.15.07!.18#.16%资料来源:公司公告,中银证券测算 我们选取超导材料供应商的西部超导、永鼎股份,以及激光设备供应商大族激光、锐科激光作为可比公司,以 2025 年 4 月 8 日收盘价计算,联创光电市盈率显著高于可比公司平均水平,但是我们认为公司未来随着激光业务迎来放量期,高温超导设备订单量有望持续增加,同时公司加速剥离盈利能力较差的线缆和背光源业务,未来公司业绩可期,综合考虑下,首次覆盖给予“增持增持”评级。图表图表 83.联创光电与可比上市公司估值比较联创光电与可比上市公司估值比较 公司代码公司代码 公司简称公司简称 评级评级 股价股价 市值市值 每股收益每股收益(元元/股股)市盈率市盈率(x)最新每股净最新每股净资产资产 (元元)(亿元亿元)2024E 2025E 2026E 2024E 2025E 2026E(元元/股股)688122.SH 西部超导 买入 43.68 283.77 1.25 1.62 1.94 35.07 26.94 22.56 9.94 600105.SH 永鼎股份 未有评级 5.07 74.12 0.06 0.07 0.08 92.18 74.56 62.83 2.09 002008.SZ 大族激光 未有评级 23.04 242.43 1.67 1.09 1.35 13.81 21.09 17.02 15.10 300747.SZ 锐科激光 未有评级 17.31 97.77 0.33 0.51 0.70 53.11 33.97 24.57 5.78 平均值 48.54 39.14 31.74 8.23 600363.SH 联创光电 增持 53.50 242.63 0.90 1.19 1.52 59.12 44.81 35.29 9.28 资料来源:万得,中银证券 注:股价截至日2025年4月8日,未有评级公司盈利预测来自万得一致预期,其中西部超导已公布2024年业绩快报,因此每股收益采用已公布数据 风险提示风险提示 下游需求复苏不及预期的风险:下游需求复苏不及预期的风险:在国际形势复杂多变的背景下,可能带来宏观环境风险,影响行业整体供需结构,给公司业务产生不良影响;战略转型进度不及预期的战略转型进度不及预期的风险:风险:公司部分业务仍处于亏损状态,若不能及时剥离,可能对未来业绩产生不利影响;可控核聚变进展不及预期的风险:可控核聚变进展不及预期的风险:可控核聚变技术仍处于早期阶段,如果技术的研发和落地进度不及预期,将直接影响公司高温超导磁体的发展。2025 年 4 月 10 日 联创光电 49 Table_FinchinaDetail_index2 利润表利润表(人民币人民币 百万百万)现金流量表现金流量表(人民币人民币 百万百万)年结日:年结日:12 月月 31 日日 2022 2023 2024E 2025E 2026E 年结日:年结日:12 月月 31 日日 2022 2023 2024E 2025E 2026E 营业总收入 3,314 3,240 3,261 3,515 3,788 净利润 327 407 492 649 824 营业收入 3,314 3,240 3,261 3,515 3,788 折旧摊销 123 135 165 192 181 营业成本 2,826 2,652 2,672 2,771 2,911 营运资金变动 170(102)(24)88 113 营业税金及附加 20 25 17 20 23 其他(432)(214)(438)(422)(520)销售费用 79 73 72 76 80 经营活动现金流经营活动现金流 188 225 196 507 599 管理费用 256 220 228 243 258 资本支出(219)(73)(175)(125)(125)研发费用 166 161 163 172 182 投资变动(284)(231)0 0 0 财务费用 21 55 45 61 38 其他 463 353 460 494 552 其他收益 23 21 20 20 20 投资活动现金流投资活动现金流(40)49 285 369 427 资产减值损失(34)(43)(35)(35)(35)银行借款 251(170)(382)(404)0 信用减值损失(4)(6)(5)(5)(5)股权融资(82)(32)(41)(58)(69)资产处置收益(1)0 0(1)(1)其他 77 162(45)(61)(38)公允价值变动收益 0 3 0 0 0 筹资活动现金流筹资活动现金流 246(40)(468)(523)(108)投资收益 385 395 450 500 550 净现金流净现金流 394 234 12 353 918 汇兑收益 0 0 0 0 0 资料来源:公司公告,中银证券预测 营业利润 314 424 494 653 827 营业外收入 11 2 5 6 6 财务指标财务指标 营业外支出 5 13 4 6 7 年结日:年结日:12 月月 31 日日 2022 2023 2024E 2025E 2026E 利润总额 321 413 495 652 825 成长能力成长能力 所得税(6)7 3 3 1 营业收入增长率(%)(7.6)(2.2)0.7 7.8 7.8 净利润 327 407 492 649 824 营业利润增长率(%)10.2 35.1 16.4 32.1 26.6 少数股东损益 60 67 82 108 137 归 属 于 母 公 司 净 利 润 增 长 率(%)15.4 26.9 21.0 31.9 27.0 归母净利润 267 339 410 541 687 息税前利润增长率(%)(10.5)(183.8)15.5 180.4 51.9 EBITDA 51 195 234 386 477 息税折旧前利润增长率(%)35.5 281.4 20.4 64.7 23.4 EPS(最新股本摊薄,元)0.59 0.75 0.90 1.19 1.52 EPS(最新股本摊薄)增长率(%)15.4 26.9 21.0 31.9 27.0 资料来源:公司公告,中银证券预测 获利能力获利能力 息税前利润率(%)(2.2)1.9 2.1 5.5 7.8 资产负债表资产负债表(人民币人民币 百万百万)营业利润率(%)9.5 13.1 15.1 18.6 21.8 年结日:年结日:12 月月 31 日日 2022 2023 2024E 2025E 2026E 毛利率(%)14.7 18.2 18.1 21.2 23.2 流动资产流动资产 3,302 3,697 3,766 4,198 5,098 归母净利润率(%)8.1 10.5 12.6 15.4 18.1 货币资金 1,605 1,834 1,846 2,199 3,117 ROE(%)7.3 8.5 9.4 11.1 12.5 应收账款 593 738 892 807 877 ROIC(%)(1.3)1.0 1.1 3.1 4.2 应收票据 86 216 92 221 95 偿债能力偿债能力 存货 801 672 709 707 748 资产负债率 0.4 0.4 0.3 0.3 0.3 预付账款 39 21 39 23 42 净负债权益比(0.1)(0.1)(0.2)(0.3)(0.4)合同资产 0 0 0 0 0 流动比率 1.5 1.4 1.6 2.0 2.3 其他流动资产 177 216 187 241 218 营运能力营运能力 非流动资产非流动资产 3,711 3,869 3,881 3,813 3,757 总资产周转率 0.5 0.4 0.4 0.4 0.4 长期投资 2,355 2,556 2,556 2,556 2,556 应收账款周转率 4.6 4.9 4.0 4.1 4.5 固定资产 968 916 887 819 752 应付账款周转率 4.2 4.2 4.0 4.0 3.9 无形资产 147 120 116 111 105 费用率费用率 其他长期资产 241 276 322 327 344 销售费用率(%)2.4 2.3 2.2 2.2 2.1 资产合计资产合计 7,012 7,566 7,647 8,011 8,855 管理费用率(%)7.7 6.8 7.0 6.9 6.8 流动负债流动负债 2,221 2,615 2,370 2,133 2,227 研发费用率(%)5.0 5.0 5.0 4.9 4.8 短期借款 757 882 604 200 200 财务费用率(%)0.6 1.7 1.4 1.7 1.0 应付账款 742 809 824 946 994 每股指标每股指标(元元)其他流动负债 722 924 942 986 1,033 每股收益(最新摊薄)0.6 0.7 0.9 1.2 1.5 非流动负债非流动负债 589 343 219 229 224 每股经营现金流(最新摊薄)0.4 0.5 0.4 1.1 1.3 长期借款 449 154 50 50 50 每股净资产(最新摊薄)8.1 8.8 9.7 10.7 12.1 其他长期负债 140 189 169 179 174 每股股息 0.1 0.1 0.1 0.1 0.2 负债合计负债合计 2,809 2,958 2,588 2,361 2,451 估值比率估值比率 股本 455 455 455 454 454 P/E(最新摊薄)90.7 71.5 59.1 44.8 35.3 少数股东权益 530 597 679 786 923 P/B(最新摊薄)6.6 6.0 5.5 5.0 4.4 归属母公司股东权益 3,673 4,011 4,380 4,863 5,481 EV/EBITDA 207.7 77.3 100.4 58.8 45.7 负债和股东权益合计负债和股东权益合计 7,012 7,566 7,647 8,011 8,855 价格/现金流(倍)129.3 107.6 123.9 47.9 40.5 资料来源:公司公告,中银证券预测 资料来源:公司公告,中银证券预测 国防军工国防军工|证券研究报告证券研究报告 首次评级首次评级 2025 年年 4 月月 10 日日 688122.SH 买入买入 市场价格市场价格:人民币人民币 43.68 板块评级板块评级:强于大市强于大市 股价表现股价表现 (%)今年今年至今至今 1 个月个月 3 个月个月 12 个月个月 绝对 4.0(10.2)7.6 16.2 相对上证综指 7.6(3.5)10.2 12.9 发行股数(百万)649.66 流通股(百万)649.66 总市值(人民币 百万)28,377.35 3 个月日均交易额(人民币 百万)460.73 主要股东 西北有色金属研究院 20.96%资料来源:公司公告,Wind,中银证券 以2025年4月8日收市价为标准 中银国际证券股份有限公司中银国际证券股份有限公司 具备证券投资咨询业务资格具备证券投资咨询业务资格 国防军工国防军工:航空装备航空装备 证券分析师:陶波证券分析师:陶波(8621)20328512 证券投资咨询业务证书编号:S1300520060002 证券分析师:曹鸿生证券分析师:曹鸿生(8621)20328513 证券投资咨询业务证书编号:S1300523070002 西部超导西部超导 高端钛合金与超导材料领军企业,引领航空航天与可控核聚变领域发展 公司是国内高端钛合金与超导材料的领军企业,前身是公司是国内高端钛合金与超导材料的领军企业,前身是西北有色金属研究院超导材料西北有色金属研究院超导材料研究所研究所,未来有望受益于下游航空航天及可控核聚变相关需求的增长,未来有望受益于下游航空航天及可控核聚变相关需求的增长,首次覆盖,给首次覆盖,给予予“买入买入”评级。评级。支撑评级的要点支撑评级的要点 高端钛合金与超导材料领高端钛合金与超导材料领军企业,公司的成立与军企业,公司的成立与 ITER 项目密切相关。项目密切相关。西部超导成立于 2003 年,其前身是西北有色金属研究院超导材料研究所,该研究所早在20 世纪 80 年代就开始从事超导材料的研究,具备深厚的技术积累。成立初期,公司主要专注于超导材料的研发与生产,填补了国内空白,为 ITER 项目提供了关键的超导材料,成为中国参与 ITER 项目的重要支撑力量。随着技术积累和市场拓展,西部超导逐步将业务从单一的超导线材扩展到高端钛合金材料和高性能高温合金材料领域。目前是中国领先的高端钛合金材料、超导材料和高性能高温合金材料研发、生产和销售企业。高高端钛合金及高温性能合金,支撑端钛合金及高温性能合金,支撑航空航天等军民高端装备发展。航空航天等军民高端装备发展。高端钛合金产品方面,公司作为国内高端钛合金棒、丝材的主要供应商之一,产品以“国际先进、国内空白、解决急需”为定位,实现了多种高端钛合金的完全国产化,填补了多项战机、舰船等关键材料的国内空白,产品的“高均匀性、高纯净性、高稳定性”处于国内领先水平,推动了诸多钛合金材料技术标准的升级。高温性能合金方面,公司作为国内高性能高温合金材料的新兴供应商之一,陆续承担了国内重点装备用多个高温合金材料的研制任务,多个牌号高温合金大规格棒材获得发动机用料供货资格,多个重点型号航空发动机高温合金材料已经通过了发动机的长试考核,具备了供货资格,已开始供货。国内唯一低温超导线材商业化生产企业,有望直接受益国内唯一低温超导线材商业化生产企业,有望直接受益未来未来可控核聚变的产业化可控核聚变的产业化发展。发展。公司是目前国内唯一实现超导线材商业化生产的企业,也是国际上唯一的NbTi 铸锭、棒材、超导线材生产及超导磁体制造全流程企业公司,自主开发了全套低温超导产品的生产技术,公司是 ITER 用低温超导线材在中国的唯一供应商,也是 SIEMENS 和 GE 的合格供应商,生产的 MCZ 用磁体已实现批量供应。公司凭借其在低温超导线材上的领先性,未来有望直接受益于下游相关需求的增长。估值估值 我们预计公司 2024-2026 年营业收入为 46.41/56.85/66.01 亿元,归母净利润8.09/10.54/12.58 亿元,EPS 为 1.25/1.62/1.94 元,对应 PE 为 35.1/26.9/22.6 倍,我们认为公司作为高端钛合金与超导材料领军企业,未来有望充分受益于下游需求的增长,首次覆盖,给予“买入买入”评级。评级面临的主要风险评级面临的主要风险 下游交付不达预期的风险;下游军机需求波动的风险;原材料成本波动风险。Table_FinchinaSimple_index3 投资摘要投资摘要 年结日:年结日:12 月月 31 日日 2022 2023 2024E 2025E 2026E 主营收入(人民币 百万)4,227 4,159 4,641 5,685 6,601 增长率(%)44.4(1.6)11.6 22.5 16.1 EBITDA(人民币 百万)1,265 861 1,064 1,419 1,672 归母净利润(人民币 百万)1,080 752 809 1,054 1,258 增长率(%)45.7(30.3)7.5 30.2 19.4 最新股本摊薄每股收益(人民币)1.66 1.16 1.25 1.62 1.94 市盈率(倍)26.3 37.7 35.1 26.9 22.6 市净率(倍)4.7 4.5 4.3 4.0 3.8 EV/EBITDA(倍)35.0 41.6 27.9 20.9 17.1 每股股息(人民币)1.0 0.7 0.8 1.0 1.2 股息率(%)1.1 1.3 1.7 2.2 2.7 资料来源:公司公告,中银证券预测 (14%)(2%)10!3E%Apr-24May-24Jun-24Jul-24Aug-24Sep-24Oct-24Nov-24Dec-24Jan-25Mar-25Apr-25西部超导上证综指2025 年 4 月 10 日 西部超导 51 高端钛合金与超导材料领军企业高端钛合金与超导材料领军企业,引领航空航天与可控核聚变领域发展,引领航空航天与可控核聚变领域发展 公司前身为西北有色金属研究院超导材料研公司前身为西北有色金属研究院超导材料研究所究所,其成立其成立与与 ITER 项目密切相关。项目密切相关。西部超导材料科技股份有限公司成立于 2003 年,总部位于陕西省西安市,其前身是西北有色金属研究院超导材料研究所,该研究所早在 20 世纪 80 年代就开始从事超导材料的研究,具备深厚的技术积累。成立初期,公司主要专注于超导材料的研发与生产,填补了国内空白,为 ITER 项目提供了关键的超导材料,成为中国参与 ITER 项目的重要支撑力量。随着技术积累和市场拓展,西部超导逐步将业务从单一的超导线材扩展到高端钛合金材料和高性能高温合金材料领域。目前是中国领先的高端钛合金材料、超导材料和高性能高温合金材料研发、生产和销售企业。公司于 2019 年 7 月 22 日在上海证券交易所科创板上市。图表图表 84.西部超导的发展历程西部超导的发展历程 资料来源:西部超导官网,西部超导招股说明书,中银证券 国内超导材料及高端合金领域领军企业,技术实力全球领先。国内超导材料及高端合金领域领军企业,技术实力全球领先。公司主要的产品包括超导材料、高端钛合金材料和高性能高温合金材料三类,广泛应用于航空航天、医疗、能源、半导体及科研等高端制造领域。超导产品方面,主要包括 NbTi 锭棒、NbTi 超导线材、Nb3Sn 超导线材、MgB2线材和超导磁体等,公司是目前国内唯一实现超导线材商业化生产的企业,也是国际上唯一的 NbTi 铸锭、棒材、超导线材生产及超导磁体制造全流程企业公司,自主开发了全套低温超导产品的生产技术,代表我国完成了 ITER 项目的超导线材交付任务,实现了 MRI 超导线材的批量生产;高端钛合金材料,主要包括棒材、丝材等,公司产品已广泛应用于商用飞机、军用战机、航空发动机等关键装备,突破多项高温钛合金和钛铝合金关键技术,填补国内空白;高性能高温合金材料,包括变形高温合金和高温合金母合金等,公司突破 GH4169、GH738 等高温合金的国产化应用,HT700 高温合金已完成超超临界燃煤发电考核,进入批量化生产。图表图表 85.西部超导的主要产品西部超导的主要产品 资料来源:西部超导官网,中银证券 2025 年 4 月 10 日 西部超导 52 高端钛合金材料高端钛合金材料贡献主要收入,贡献主要收入,超导线材和高性能高温合金材料占比超导线材和高性能高温合金材料占比逐步逐步提升。提升。自 2015 年至 2023年,高端钛合金材料始终是公司收入的核心来源,随着公司超导业务和高性能高温合金材料业务的逐步放量,高端钛合金材料收入占比从 2015 年的 82.52%逐步下降至 2023 年的 60.23%,超导占比从 2015 年的 10.75%稳步提升至 2023 年的 23.67%。公司正从以高端钛合金材料为主的单一业务模式,逐步向超导线材和高性能高温合金材料多元驱动的业务结构转型。图表图表 86.西部超导的主要产品西部超导的主要产品占比占比 资料来源:万得,中银证券 背靠西北有色金属研究院,股权结构稳定。背靠西北有色金属研究院,股权结构稳定。公司控股股东为西北有色金属研究院,截至 2024 年 9 月30 日,共持有公司 20.96%的股份,实际控制人为陕西省财政厅。公司拥有多家子公司,包括全资子公司西燕超导,主要从事超导科学技术的应用;控股子公司聚能高合,专注于高性能高温合金材料的研发、生产和销售;聚能装备,致力于稀有难熔金属冶金装备及后续冷热加工设备的研制;九洲生物,主营医疗健康钛材;聚能导线,从事超导材料的制造与销售。此外,公司还参股聚能磁体,聚焦于超导磁体高端装备制造,以及聚能医工,主营钛合金材质的医疗器械,在超导材料、高温合金、稀有金属装备及医疗健康等领域开展业务。图表图表 87.西部超导的股权结构(截至西部超导的股权结构(截至 2024 年年 9 月月 30 日)日)资料来源:万得,公司2024年半年报,中银证券 82.52u.62.09.92.99.37.98u.92.23c.53.75.48.01.04%9.94%9.21%8.16.75#.67#.84%0.03%0.71%1.62%3.47%4.29.41%7.74%0 0Pp0 15年 2016年 2017年 2018年 2019年 2020年 2021年 2022年 2023年 2024年H1高端钛合金材料超导线材高性能高温合金材料其他主营业务其他业务2025 年 4 月 10 日 西部超导 53 公司收入公司收入表现表现稳健稳健,整体呈上升趋势。整体呈上升趋势。公司主要产品广泛应用于航空航天、核电、医疗等高端制造领域,受益于国家推动高端制造业和新材料自主可控的发展趋势,加之国产大飞机、航空发动机等项目推进及军工需求增长的推动,公司营业收入整体呈上升趋势,2015-2024 年年均复合增长率达20.19%。净利润方面,除 2023 年由于受行业景气度下降、原材料价格波动及客户需求调整的影响,归母净利润出现大幅下降以外,整体同样呈现稳步增长态势,2024 年预计实现归母净利润 8.10 亿元,同比 7.64%。图表图表 88.西部超导营业收入情况西部超导营业收入情况 图表图表 89.西部超导归母净利润情况西部超导归母净利润情况 资料来源:万得,中银证券 资料来源:万得,中银证券 毛利率受原材料价格和下游需求影响有所波动,毛利率受原材料价格和下游需求影响有所波动,钛合金为主要的盈利来源钛合金为主要的盈利来源。公司的钛合金材料定位高端,毛利率整体处于较高水平,贡献了公司主要的利润来源,但是由于受到上游原材料价格上升以及毛利较低的超导和高性能高温合金收入占比提升的影响,整体毛利率有所波动。但是近几年随着上游原材料价格的稳定及超导和高性能高温合金毛利率的提升,公司整体盈利能力有所恢复,2024年前三季度,公司整体毛利率为 33.98%,同比提升 0.78pct,净利率为 20.18%,同比提升 0.43pct。图表图表 90.西部超导盈利能力情况西部超导盈利能力情况 图表图表 91.西部超导西部超导各业务毛利率情况(单位:各业务毛利率情况(单位:%)资料来源:万得,中银证券 资料来源:万得,中银证券 8.87 9.78 9.67 10.88 14.46 21.13 29.27 42.27 41.59 46.41-10.0%0.0.0 .00.0.0P.0%0.05.010.015.020.025.030.035.040.045.050.0营业总收入(亿元)同比:右轴1.381.591.421.351.583.717.4110.807.528.10-40.0%-20.0%0.0 .0.0.0.00.00.00.00.0%0.02.04.06.08.010.012.0归属母公司股东的净利润(亿元)同比:右轴42.21A.328.636.773.697.91.839.451.873.98.50.31.77.30.61.50%.46%.91.38 .18%0.0%5.0.0.0 .0%.00.05.0.0E.0%销售毛利率(%)销售净利率(%)(40)(30)(20)(10)0102030405060高端钛合金材料超导线材高性能高温合金材料2025 年 4 月 10 日 西部超导 54 盈利预测及投资盈利预测及投资建议建议 我们预计公司 2024-2026 年营业收入为 46.41/56.85/66.01 亿元,归母净利润 8.09/10.54/12.58 亿元。核心假设如下:核心假设一核心假设一:钛合金业务,2023 年受下游采购节奏影响,收入有所下降,预期 2024 年采购恢复正常之后,开始快速修复,我们预计 2024-2026 年实现营业收入 28.00/36.50/43.20 亿元,成本端考虑海绵钛等原材料价格下滑,预计毛利率稳步提升,分别为 37.00%/38.00%/38.00%;核心假设二:核心假设二:超导线材业务,公司作为目前国内唯一低温超导线材商业化企业,有望充分受益于下游需求的释放,随着公司产能的提升,我们预计 2024-2026 年实现营业收入 11.60/12.98/14.40 亿元,毛利率方面,2024 年受产品销售结构影响有所下降,未来随着市场的不断开拓、生产工艺的持续优化以及出货量的增加,预计将有所回升,2024-2026 年分别为 27.00%/29.00%/30.00%;核心假设核心假设三三:高性能高温合金业务,高温合金在各型号配套认证环节逐步取得突破,叠加新型号航空发动机的放量,预计供应量持续提升,我们预计 2024-2026 年实现营业收入 4.35/4.64/5.40 亿元,预计毛利率随规模效应的显现逐步提升,分别为 20.00%/22.00%/25.00%。图表图表 92.西部超导西部超导盈利预测盈利预测 2023A 2024E 2025E 2026E 钛合金 收入(百万元)2504.80 2800.00 3650.00 4320.00 收入增速(21.96%)11.790.36.36%毛利率 34.417.008.008.00%超导线材 收入(百万元)984.54 1160.00 1298.00 1440.00 收入增速 57.94.82.90.94%毛利率 34.39.00).000.00%高温性能合金 收入(百万元)474.37 435.00 464.00 540.00 收入增速 161.79%(8.30%)6.67.38%毛利率 15.86 .00.00%.00%其他主营业务 收入(百万元)192.03 240.04 264.04 290.45 收入增速 25.00.00.00%毛利率 24.970.000.000.00%其他业务 收入(百万元)3.05 6.10 9.15 10.98 收入增速(98.57%)100.00P.00 .00%毛利率 63.93.00.00.00%合计合计 收入(百万元)收入(百万元)4158.78 4641.14 5685.19 6601.43 收入增速收入增速(1.62%)11.60.50.12%毛利率毛利率 31.872.584.304.88%资料来源:公司公告,中银证券测算 我们选取与钛产品和高温合金产业链相关或同为新材料领域的宝钛股份、西部材料、钢研高纳,以及同为超导材料供应商的永鼎股份作为可比公司,以 2025 年 4 月 8 日收盘价计算,西部超导市盈率低于可比公司平均水平。我们认为公司作为高端钛合金与超导材料领军企业,未来有望充分受益于下游需求的增长,首次覆盖,给予“买入买入”评级。图表图表 93.西部超导西部超导与可比上市公司估值比较与可比上市公司估值比较 公司代码公司代码 公司简称公司简称 评级评级 股价股价 市值市值 每股收益每股收益(元元/股股)市盈率市盈率(x)最新每股净最新每股净资产资产 (元元)(亿元亿元)2024E 2025E 2026E 2024E 2025E 2026E(元元/股股)600456.SH 宝钛股份 未有评级 28.79 137.55 1.21 1.45 1.68 23.86 19.82 17.09 14.56 002149.SZ 西部材料 未有评级 18.86 92.08 0.40 0.62 0.83 47.72 30.65 22.74 5.94 300034.SZ 钢研高纳 未有评级 14.88 118.59 0.49 0.63 0.79 30.18 23.56 18.88 4.73 600105.SH 永鼎股份 未有评级 5.07 74.12 0.06 0.07 0.08 92.18 74.56 62.83 2.09 平均值 48.49 37.15 30.38 6.83 688122.SH 西部超导 买入 43.68 283.77 1.25 1.62 1.94 35.07 26.94 22.56 9.94 资料来源:万得,中银证券 注:股价截至日2025年4月8日,未有评级公司盈利预测来自万得一致预期,其中宝钛股份已经公布2024年年报,因此每股收益采用已公布数据 2025 年 4 月 10 日 西部超导 55 风险提示风险提示 下游交付不达预期的风险:下游交付不达预期的风险:公司下游客户中军工行业企业占比较高,而军工订单的下放、交付和收入确认等情况具有不确定性,将会直接影响到公司军品的收入;下游军机需求波动的风险:下游军机需求波动的风险:近年来国际形势严峻,国家对军用飞机的需求旺盛,但是未来国家对军用飞机的具体需求及生产规划存在不确定性,如果未来国家军用飞机的产量发生周期性波动甚至大幅下降,可能导致本公司业绩发生较大波动甚至大幅下降;原材料成本波动风险:原材料成本波动风险:公司生产使用的原材料为海绵钛、镍、铬、铜等金属材料,且原材料成本占主营业务成本比例较高,未来如果原材料的价格波动将直接影响公司产品的毛利率,从而对公司业绩带来一定影响;2025 年 4 月 10 日 西部超导 56 Table_FinchinaDetail_index3 利润表利润表(人民币人民币 百万百万)现金流量表现金流量表(人民币人民币 百万百万)年结日:年结日:12 月月 31 日日 2022 2023 2024E 2025E 2026E 年结日:年结日:12 月月 31 日日 2022 2023 2024E 2025E 2026E 营业总收入 4,227 4,159 4,641 5,685 6,601 净利润 1,095 765 822 1,071 1,278 营业收入 4,227 4,159 4,641 5,685 6,601 折旧摊销 124 144 189 221 231 营业成本 2,559 2,833 3,129 3,735 4,299 营运资金变动(877)(835)(127)(457)512 营业税金及附加 29 24 26 31 36 其他(44)89(82)170 55 销售费用 44 31 32 39 45 经营活动现金流经营活动现金流 298 162 802 1,006 2,076 管理费用 165 194 195 233 264 资本支出(662)(409)(275)(225)(175)研发费用 254 329 343 409 475 投资变动(1,058)(13)0 0 0 财务费用 32 47 64 106 95 其他 10 38 5 6 5 其他收益 104 156 120 120 100 投资活动现金流投资活动现金流(1,710)(383)(270)(219)(170)资产减值损失(15)(23)(20)(20)(20)银行借款 713 121(69)270(776)信用减值损失(20)(7)(20)(20)(20)股权融资(181)(462)(489)(637)(760)资产处置收益 0 0 0 1 0 其他 210 113(64)(106)(95)公允价值变动收益 29 39 0 0 0 筹资活动现金流筹资活动现金流 743(229)(623)(473)(1,631)投资收益(4)4 5 5 5 净现金流净现金流(669)(451)(90)313 275 汇兑收益 0 0 0 0 0 资料来源:公司公告,中银证券预测 营业利润 1,238 870 937 1,218 1,452 营业外收入 1 3 3 2 2 财务指标财务指标 营业外支出 1 5 4 3 3 年结日:年结日:12 月月 31 日日 2022 2023 2024E 2025E 2026E 利润总额 1,238 868 936 1,217 1,451 成长能力成长能力 所得税 142 104 113 146 173 营业收入增长率(%)44.4(1.6)11.6 22.5 16.1 净利润 1,095 765 822 1,071 1,278 营业利润增长率(%)45.2(29.7)7.7 30.0 19.2 少数股东损益 15 12 13 17 20 归 属 于 母 公 司 净 利 润 增 长 率(%)45.7(30.3)7.5 30.2 19.4 归母净利润 1,080 752 809 1,054 1,258 息税前利润增长率(%)49.6(37.1)22.0 36.8 20.4 EBITDA 1,265 861 1,064 1,419 1,672 息税折旧前利润增长率(%)45.1(31.9)23.6 33.4 17.8 EPS(最新股本摊薄,元)1.66 1.16 1.25 1.62 1.94 EPS(最新股本摊薄)增长率(%)45.7(30.3)7.5 30.2 19.4 资料来源:公司公告,中银证券预测 获利能力获利能力 息税前利润率(%)27.0 17.3 18.9 21.1 21.8 资产负债表资产负债表(人民币人民币 百万百万)营业利润率(%)29.3 20.9 20.2 21.4 22.0 年结日:年结日:12 月月 31 日日 2022 2023 2024E 2025E 2026E 毛利率(%)39.5 31.9 32.6 34.3 34.9 流动资产流动资产 9,166 9,493 10,603 11,389 12,382 归母净利润率(%)25.5 18.1 17.4 18.5 19.1 货币资金 2,112 1,482 1,392 1,706 1,980 ROE(%)18.0 11.9 12.2 14.9 16.6 应收账款 1,308 2,059 2,582 2,472 2,663 ROIC(%)11.5 6.7 7.9 10.1 12.5 应收票据 2,134 1,272 2,596 1,984 3,150 偿债能力偿债能力 存货 2,380 3,342 2,742 3,898 3,268 资产负债率 0.4 0.4 0.5 0.5 0.5 预付账款 34 44 42 60 58 净负债权益比 0.1 0.2 0.2 0.2 0.0 合同资产 0 13 2 5 6 流动比率 2.7 2.8 2.1 2.0 2.0 其他流动资产 1,198 1,280 1,246 1,264 1,256 营运能力营运能力 非流动资产非流动资产 2,140 2,591 2,811 2,748 2,726 总资产周转率 0.4 0.4 0.4 0.4 0.5 长期投资 165 207 207 207 207 应收账款周转率 3.4 2.5 2.0 2.3 2.6 固定资产 1,154 1,406 1,423 1,357 1,285 应付账款周转率 6.2 4.0 3.1 3.2 3.3 无形资产 179 291 284 275 266 费用率费用率 其他长期资产 641 686 898 909 968 销售费用率(%)1.0 0.7 0.7 0.7 0.7 资产合计资产合计 11,306 12,084 13,414 14,136 15,107 管理费用率(%)3.9 4.7 4.2 4.1 4.0 流动负债流动负债 3,406 3,423 5,049 5,808 6,301 研发费用率(%)6.0 7.9 7.4 7.2 7.2 短期借款 982 728 1,281 2,023 1,287 财务费用率(%)0.8 1.1 1.4 1.9 1.4 应付账款 877 1,191 1,765 1,763 2,298 每股指标每股指标(元元)其他流动负债 1,547 1,505 2,003 2,022 2,717 每股收益(最新摊薄)1.7 1.2 1.2 1.6 1.9 非流动负债非流动负债 1,539 1,925 1,296 826 785 每股经营现金流(最新摊薄)0.5 0.2 1.2 1.5 3.2 长期借款 1,160 1,535 913 439 400 每股净资产(最新摊薄)9.2 9.7 10.2 10.9 11.6 其他长期负债 378 389 383 386 385 每股股息 1.0 0.7 0.8 1.0 1.2 负债合计负债合计 4,945 5,348 6,345 6,633 7,086 估值比率估值比率 股本 464 650 650 650 650 P/E(最新摊薄)26.3 37.7 35.1 26.9 22.6 少数股东权益 365 411 425 442 462 P/B(最新摊薄)4.7 4.5 4.3 4.0 3.8 归属母公司股东权益 5,997 6,325 6,645 7,062 7,559 EV/EBITDA 35.0 41.6 27.9 20.9 17.1 负债和股东权益合计负债和股东权益合计 11,306 12,084 13,414 14,136 15,107 价格/现金流(倍)95.1 175.6 35.4 28.2 13.7 资料来源:公司公告,中银证券预测 资料来源:公司公告,中银证券预测 有色金属有色金属|证券研究报告证券研究报告 首次评级首次评级 2025 年年 4 月月 10 日日 000969.SZ 买入买入 市场价格市场价格:人民币人民币 11.09 板块评级板块评级:强于大市强于大市 股价表现股价表现 (%)今年今年至今至今 1 个月个月 3 个月个月 12 个月个月 绝对 3.3(14.0)2.4 25.9 相对深圳成指 9.8(0.9)7.6 25.6 发行股数(百万)1,050.72 流通股(百万)1,026.00 总市值(人民币 百万)11,652.46 3 个月日均交易额(人民币 百万)553.38 主要股东 中国钢研科技集团有限公司 34.68%资料来源:公司公告,Wind,中银证券 以2025年4月8日收市价为标准 中银国际证券股份有限公司中银国际证券股份有限公司 具备证券投资咨询业务资格具备证券投资咨询业务资格 有色金属:金属新材料有色金属:金属新材料 证券分析师:陶波证券分析师:陶波(8621)20328512 证券投资咨询业务证书编号:S1300520060002 证券分析师:曹鸿生证券分析师:曹鸿生(8621)20328513 证券投资咨询业务证书编号:S1300523070002 安泰科技安泰科技 中国钢研优质资产,可控核聚变钨铜部件核心供应商 公司公司是是我国先进金属新材料领域的领军企业,我国先进金属新材料领域的领军企业,背靠中国钢研,背靠中国钢研,聚焦聚焦“难熔钨钼难熔钨钼”和和“稀土永磁稀土永磁”两大核心产业两大核心产业,同时是可,同时是可控核聚变装置偏滤控核聚变装置偏滤器、包层第一壁等专用钨器、包层第一壁等专用钨铜部件的核心供应商,未来有望铜部件的核心供应商,未来有望充分受益于下游需求的增长,首次覆盖,给予充分受益于下游需求的增长,首次覆盖,给予“买买入入”评级。评级。支撑评级的要点支撑评级的要点 我国先进金属新材料领域的领军企业,我国先进金属新材料领域的领军企业,聚焦聚焦“难熔钨钼难熔钨钼”和和“稀土永磁稀土永磁”两大核两大核心产业心产业。公司成立于 1998 年 12 月,由中国钢研科技集团有限公司(原钢铁研究总院)联合清华紫光(集团)总公司等单位共同发起设立,是我国为突破关键新材料技术瓶颈、推动高端材料国产化而设立的重要科技型企业。公司自成立以来,始终服务于国家战略需求,承担了多项国家级科研与产业化项目,在非晶带材、稀土永磁材料、高温合金等领域实现技术突破,打破国外垄断。经过二十年的发展,公司已形成了“先进功能材料及制品、特种粉末冶金材料及制品、高品质特钢及焊接材料、环保与高端科技服务业”四大业务板块,作为我国新材料行业的领军企业,其技术创新与产业转化能力在国防军工、新能源、高端装备等领域发挥了不可替代的作用。可控核聚变装置偏滤器、包层第一壁等专用钨铜部件的核心供应商。可控核聚变装置偏滤器、包层第一壁等专用钨铜部件的核心供应商。公司控股子公司安泰中科于 2012 年 5 月由安泰科技股份有限公司和中科院等离子体所下属企业合肥科聚高技术有限责任公司共同出资建立,作为全球可控核聚变装置的核心供应商,实现钨铜偏滤器、钨铜限制器、包层第一壁、钨硼中子屏蔽材料等全系列涉钨产品的研发和生产。2013 年,安泰中科开始为EAST 提供钨铜偏滤器,是国内第一家具备聚变钨铜偏滤器生产能力的公司,技术方面公司具备从原材料到部件交付的全套技术,研制和生产过程在公司内部形成闭环,不仅满足国内使用要求,还得到国际客户的高度认可,为法国 WEST 装置和国际热核聚变 ITER 提供多批次的钨铜产品。估值估值 我们预计公司 2025-2027 年营业收入为 81.81/91.45/103.23 亿元,归母净利润4.13/4.64/5.57 亿元,EPS 为 0.39/0.44/0.53 元,对应 PE 为 28.2/25.1/20.9 倍,我们认为公司作为我国先进金属新材料领域的领军企业,聚焦“难熔钨钼”和“稀土永磁”两大核心产业,同时是可控核聚变装置偏滤器、包层第一壁等专用钨铜部件的核心供应商,未来有望充分受益于下游需求的增长,首次覆盖,给予“买入买入”评级。评级面临的主要风险评级面临的主要风险 下游需求恢复不及预期的风险;项目建设不及预期的风险;原材料成本波动风险。Table_FinchinaSimple_index4 投资摘要投资摘要 年结日:年结日:12 月月 31 日日 2023 2024 2025E 2026E 2027E 主营收入(人民币 百万)8,187 7,573 8,181 9,145 10,323 增长率(%)10.6(7.5)8.0 11.8 12.9 EBITDA(人民币 百万)610 515 701 817 951 归母净利润(人民币 百万)249 372 413 464 557 增长率(%)18.2 49.3 11.0 12.4 20.0 最新股本摊薄每股收益(人民币)0.24 0.35 0.39 0.44 0.53 市盈率(倍)46.7 31.3 28.2 25.1 20.9 市净率(倍)2.3 2.1 2.0 2.0 1.9 EV/EBITDA(倍)12.2 19.1 13.4 11.1 8.9 每股股息(人民币)0.1 0.2 0.2 0.2 0.3 股息率(%)0.9 1.8 2.0 2.2 2.7 资料来源:公司公告,中银证券预测 (15%)(1%)14(BW%Apr-24May-24Jun-24Jul-24Aug-24Sep-24Oct-24Nov-24Dec-24Jan-25Mar-25Apr-25安泰科技深圳成指2025 年 4 月 10 日 安泰科技 58 我国先进金属新材料领域的领军企业我国先进金属新材料领域的领军企业,可控核聚变装置零部件核心供应商可控核聚变装置零部件核心供应商 我国先进金属新材料领域的领军企业我国先进金属新材料领域的领军企业,助力国家战略发展。,助力国家战略发展。安泰科技股份有限公司成立于 1998 年 12月,由中国钢研科技集团有限公司(原钢铁研究总院)联合清华紫光(集团)总公司等单位共同发起设立,是我国为突破关键新材料技术瓶颈、推动高端材料国产化而设立的重要科技型企业。公司自成立以来,始终服务于国家战略需求,承担了多项国家级科研与产业化项目,在非晶带材、稀土永磁材料、高温合金等领域实现技术突破,打破国外垄断。2010 年后,公司进一步参与国家战略性新兴产业项目,如核电关键材料研发、氢能储运技术攻关,并承担国家重点研发计划“可再生能源与氢能技术”专项任务,助力国家能源结构转型。2020 年以来,安泰科技持续深化在半导体材料、增材制造等前沿领域的布局,入选国家“卡脖子”技术攻关清单,为保障产业链安全提供核心材料支撑。作为我国新材料行业的领军企业,安泰科技的发展历程充分体现了国家科技自立自强的战略导向,其技术创新与产业转化能力在国防军工、新能源、高端装备等领域发挥了不可替代的作用。图表图表 94.安泰科技的发展历程安泰科技的发展历程 资料来源:安泰科技官网,中银证券 深耕高端应用领域,推动国产替代与技术突破。深耕高端应用领域,推动国产替代与技术突破。经过 20 余年的发展,公司已形成了“先进功能材料及制品、特种粉末冶金材料及制品、高品质特钢及焊接材料、环保与高端科技服务业”四大业务板块,服务于国家战略新兴产业。其中,高端粉末冶金材料及制品产业主要包括难熔钨钼精深加工制品、特种雾化制粉、超硬材料及工具、金属注射成型等业务,主要服务于航空航天、核电、高端医疗器械、第三代半导体及泛半导体、新能源汽车及消费电子等应用领域;先进功能材料及器件产业主要包括稀土永磁材料及其制品、非晶纳米晶材料及器件、精密合金及带材,广泛应用于 AI、智能制造、电子信息、新能源汽车、光伏、家电及轨道交通行业等领域;高速工具钢产业主要为切削刀具、量具、模具和耐磨工具等制造提供高品质高速钢材料,包括高性能传统高速钢、粉末高速钢以及喷射高速钢。节能环保及装备材料产业是以先进金属过滤材料为核心形成的成套过滤净化材料、装置装备及解决方案,主要服务于航空航天、石化、煤化、生物化工等行业及氢能、光伏、核电等清洁能源领域。图表图表 95.安泰科技的主要产品安泰科技的主要产品 资料来源:安泰科技官网,中银证券 2025 年 4 月 10 日 安泰科技 59 聚焦聚焦“难熔钨钼难熔钨钼”和和“稀土永磁稀土永磁”两大核心产业两大核心产业。公司坚持深化改革调整、产业聚焦深耕、追求高质量发展的主线,即聚焦“难熔钨钼”和“稀土永磁”两大核心产业。从公司各个业务的收入占比情况来看,2016 年至 2024 年,公司业务结构较为稳定,其中特种粉末冶金材料和先进功能材料两者作为公司核心业务合计占比 70%左右,为公司主要的收入来源。图表图表 96.安泰科技的主要产品占比安泰科技的主要产品占比 资料来源:万得,中银证券 背靠中国背靠中国钢研,股权结构稳定。钢研,股权结构稳定。公司的实际控制人为国务院国有资产监督管理委员会,通过中国钢研科技集团有限公司实现控股,中国钢研科技集团作为控股股东持有公司 34.68%股份,其他重要股东包括机构投资者及社会公众股东,持股比例均不超过 2%,股权结构稳定且集中。图表图表 97.安泰科技的股权结构(截至安泰科技的股权结构(截至 2024 年年 12 月月 31 日)日)资料来源:万得,中银证券 四大四大核心业务核心业务持续扩张,公司业绩持续扩张,公司业绩稳定增长稳定增长。自 2019 年公司剥离不良资产扭亏为盈以来,公司业绩保持稳定增长,收入规模由 2019 年的 47.80 亿元增长至 2023 年的 81.87 亿元,年均复合增长率达到14.40%,归母净利润由2019年的1.65亿元增长至2023年的2.49亿元,年均复合增长率达到10.93%。2024 年,公司实现营业收入 75.73 亿,同比下降 7.50%,其原因系公司在 2024 年转让持有的安泰环境股份导致不再纳入公司合并报表范围,环保与高端科技服务业务营收下降 75.81%,以及子公司安泰磁材受稀土原材料价格波动和行业竞争加剧影响营收有所下降;实现归母净利润 3.72 亿元,同比增长 49.26%,主要是处置安泰环境工程技术有限公司股权产生了 1.46 亿元的投资收益;实现扣除非经常性损益后的归母净利润 2.33 亿元,同比增长 5.79%。34.656.899.66.444.926.874.314.799.114.741.30.86&.270.992.759.207.997.01#.78%.24#.73$.72#.54!.66 .36.23!.80%6.82%6.56%8.75%8.57.56%8.72%6.13%7.99%2.09%0 0 1620172018201920202021202220232024特种粉末冶金材料及制品先进功能材料及器件高品质特钢及焊接材料环保与高端科技服务业2025 年 4 月 10 日 安泰科技 60 图表图表 98.安泰科技营业收入情况安泰科技营业收入情况 图表图表 99.安泰科技归母净利润情况安泰科技归母净利润情况 资料来源:万得,中银证券 资料来源:万得,中银证券 整体整体毛利率毛利率维持维持稳定,稳定,费用率下降费用率下降净利率稳步提升。净利率稳步提升。自 2016 年至 2024 年,公司整体毛利率维持较为稳定的态势。费用率方面,公司通过精细化管理实现了费用端的持续优化,期间费用率由 2018 年的 15.83%下降至 2024 年的 13.51%。在毛利率维持稳定,费用率下降的背景下,公司净利率稳步提升,2024 年实现净利率 5.73%,同比增加 1.53pct。图表图表 100.安泰科技盈利能力情况安泰科技盈利能力情况 图表图表 101.安泰科技安泰科技期间费用率情况期间费用率情况 资料来源:万得,中银证券 资料来源:万得,中银证券 公司公司是可控核聚变装置是可控核聚变装置偏滤器、包层第一壁偏滤器、包层第一壁等专用钨铜部件的核心供应商。等专用钨铜部件的核心供应商。公司控股子公司安泰中科于 2012 年 5 月由安泰科技股份有限公司和中科院等离子体所下属企业合肥科聚高技术有限责任公司共同出资建立,作为全球可控核聚变装置的核心供应商,实现钨铜偏滤器、钨铜限制器、包层第一壁、钨硼中子屏蔽材料等全系列涉钨产品的研发和生产。2013 年,安泰中科开始为 EAST 提供钨铜偏滤器,是国内第一家具备聚变钨铜偏滤器生产能力的公司,技术方面公司具备从原材料到部件交付的全套技术,研制和生产过程在公司内部形成闭环,不仅满足国内使用要求,还得到国际客户的高度认可,为法国 WEST 装置和国际热核聚变 ITER 提供多批次的钨铜产品。39.2146.6050.5447.8049.7962.7274.0681.8775.73-10.0%-5.0%0.0%5.0.0.0 .0%.00.0%0.010.020.030.040.050.060.070.080.090.02016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024营业收入(亿元)同比:右轴0.790.59-2.181.651.031.722.112.493.72-600.0%-500.0%-400.0%-300.0%-200.0%-100.0%0.00.0 0.000.0%(3.0)(2.0)(1.0)0.01.02.03.04.05.0201620172018201920202021202220232024归母净利润(亿元)同比:右轴2.511.03-6.564.223.124.163.954.205.7317.7417.2317.6219.5018.2217.1416.3517.5617.54(10)(5)0510152025201620172018201920202021202220232024销售净利率(%)销售毛利率(%)15.8315.8513.3311.8912.0512.7813.51(2)0246810121416182018201920202021202220232024销售费用率(%)管理费用率(%)研发费用率(%)财务费用率(%)期间费用率(%)2025 年 4 月 10 日 安泰科技 61 图表图表 102.安泰科技安泰科技交付的交付的 BEST 用钨铜复合片用钨铜复合片 资料来源:安泰科技微信公众号,中银证券 盈利预测及投资建议盈利预测及投资建议 我们预计公司 2025-2027 年营业收入为 81.81/91.45/103.23 亿元,归母净利润 4.13/4.64/5.57 亿元。核心假设如下:核心假设一核心假设一:特种粉末冶金材料及制品业务,随着公司加快推进万吨级特种粉末产能布局,我们预计 2025-2027 年实现营业收入 31.98/35.18/38.70 亿元,预计毛利率随规模效应的显现逐步提升,分别为 21.00%/21.50%/22.00%;核心假设二:核心假设二:先进功能材料及器件业务,随着公司产能的扩充,持续开拓新能源汽车、高端手机和家电、机器人、低空经济等高端市场,我们预计 2025-2027 年实现营业收入 30.83/35.45/40.77 亿元,预计毛利率随规模效应的显现逐步提升,分别为 17.20%/17.50%/18.00%;核心假设核心假设三三:高品质特钢及焊接材料,河冶科技积极调整产品结构,推进产品转型,稳步推进粉末高速钢、喷射钢等高端产品的市场应用,未来随着新建产能落成解决生产瓶颈,高性能高速钢产品占比有望持续提高,我们预计 2025-2027 年实现营业收入 17.34/19.07/21.93 亿元,随着高端产品占比提升以及规模效应的显现,预计毛利率逐步提升,分别为 12.50%/13.00%/13.50%。核心假设核心假设四四:环保与高端科技服务业,2024 年公司转让持有的安泰环境股份,不再纳入公司合并报表范围,营收下降 75.81%,未来随在手订单的逐步交付,我们预计 2025-2027 年实现营业收入1.66/1.74/1.83 亿元,预计毛利率维持稳定,分别为 32.00%/32.00%/32.00%。图表图表 103.安泰科技盈利预测安泰科技盈利预测 2024A 2025E 2026E 2027E 特种粉末冶金材料及制品 收入(百万元)2961.55 3198.48 3518.33 3870.16 收入增速 3.97%8.00.00.00%毛利率 20.06!.00!.50.00%先进功能材料及器件 收入(百万元)2802.59 3082.85 3545.27 4077.06 收入增速(9.89%)10.00.00.00%毛利率 17.12.20.50.00%高品质特钢及焊接材料 收入(百万元)1650.95 1733.50 1906.85 2192.87 收入增速 4.83%5.00.00.00%毛利率 12.27.50.00.50%环保与高端科技服务业 收入(百万元)158.20 166.11 174.41 183.13 收入增速(75.81%)5.00%5.00%5.00%毛利率 32.752.002.002.00%合计合计 收入(百万元)收入(百万元)7573.29 8180.93 9144.86 10323.23 收入增速收入增速(7.50%)8.02.78.89%毛利率毛利率 17.54.99.38.79%资料来源:公司公告,中银证券测算 我们选取同为金属/非金属粉体新材料公司铂科新材和博迁新材,以及同样拓展可控核聚变核心零部件的国光电气和合锻智能作为可比公司,以 2025 年 4 月 8 日收盘价计算,安泰科技市盈率低于可比公司平均水平,首次覆盖,给予“买入买入”评级。2025 年 4 月 10 日 安泰科技 62 图表图表 104.安泰科技与可比上市公司估值比较安泰科技与可比上市公司估值比较 公司代码公司代码 公司简称公司简称 评级评级 股价股价 市值市值 每股收益每股收益(元元/股股)市盈率市盈率(x)最新每股净最新每股净资产资产 (元元)(亿元亿元)2024E 2025E 2026E 2024E 2025E 2026E(元元/股股)603011.SH 合锻智能 增持 10.08 49.84(0.15)0.12 0.22 (67.68)87.00 46.69 4.52 688776.SH 国光电气 未有评级 68.50 74.24 0.69 1.13 1.53 98.99 60.61 44.72 17.03 300811.SZ 铂科新材 未有评级 39.05 112.50 1.34 1.75 2.16 29.06 22.36 18.09 8.70 605376.SH 博迁新材 未有评级 29.16 76.28 0.41 0.88 1.11 71.80 33.04 26.25 5.54 平均值 66.62 50.75 33.94 8.95 000969.SZ 安泰科技 买入 11.09 116.52 0.35 0.39 0.44 31.29 28.19 25.09 5.26 资料来源:万得,中银证券 注:股价截至日2025年4月8日,未有评级公司盈利预测来自万得一致预期,其中安泰科技已公布2024年年报,因此每股收益采用已公布数据 风险提示风险提示 下游下游需求恢复不及预期的风险需求恢复不及预期的风险:全球经济预计仍将面临复杂多变的形势,若未来经济复苏动能不足,将为公司带来了持续的经营压力和风险;项目建设不及预期项目建设不及预期的风险:的风险:公司加快推进万吨级特种粉末产能布局,2024 年投资新建“2000 吨高性能特种粉末”等项目,若产能扩张项目的建设进度未达到预期,将直接影响公司未来业绩的释放;原材料成本波动风险:原材料成本波动风险:原材料在公司产品成本中所占比重较大,大宗原材料大幅波动,对公司产品售价、资金计划、物料周转等生产经营和盈利空间带来一定程度影响,将对公司的盈利情况产生不确定性风险。2025 年 4 月 10 日 安泰科技 63 Table_FinchinaDetail_index4 利润表利润表(人民币人民币 百万百万)现金流量表现金流量表(人民币人民币 百万百万)年结日:年结日:12 月月 31 日日 2023 2024 2025E 2026E 2027E 年结日:年结日:12 月月 31 日日 2023 2024 2025E 2026E 2027E 营业总收入 8,187 7,573 8,181 9,145 10,323 净利润 344 434 482 542 650 营业收入 8,187 7,573 8,181 9,145 10,323 折旧摊销 315 309 337 351 354 营业成本 6,749 6,245 6,709 7,464 8,383 营运资金变动 321 299(26)(220)(24)营业税金及附加 62 58 62 69 78 其他(193)(273)(124)4(52)销售费用 131 124 131 142 155 经营活动现金流经营活动现金流 786 770 669 676 928 管理费用 424 404 409 448 496 资本支出(231)(436)(125)(95)(95)研发费用 516 519 491 540 599 投资变动 33(168)0 0 0 财务费用(25)(23)(25)(25)(31)其他 100 97 51(5)9 其他收益 48 85 90 70 50 投资活动现金流投资活动现金流(98)(506)(74)(100)(86)资产减值损失(6)(18)(10)(10)(10)银行借款(153)41(192)25(135)信用减值损失(5)(1)(5)(5)(5)股权融资 118(138)(233)(262)(315)资产处置收益(8)(15)(3)(3)(7)其他 53(23)51 12 38 公允价值变动收益 0 0 0 0 0 筹资活动现金流筹资活动现金流 18(120)(374)(225)(412)投资收益 9 146 30 10 10 净现金流净现金流 705 143 221 351 429 汇兑收益 0 0 0 0 0 资料来源:公司公告,中银证券预测 营业利润 369 445 507 568 681 营业外收入 2 4 2 2 3 财务指标财务指标 营业外支出 6 5 4 7 5 年结日:年结日:12 月月 31 日日 2023 2024 2025E 2026E 2027E 利润总额 366 444 505 564 679 成长能力成长能力 所得税 22 10 23 23 29 营业收入增长率(%)10.6(7.5)8.0 11.8 12.9 净利润 344 434 482 542 650 营业利润增长率(%)18.3 20.5 13.8 12.2 19.8 少数股东损益 94 62 69 77 93 归 属 于 母 公 司 净 利 润 增 长 率(%)18.2 49.3 11.0 12.4 20.0 归母净利润 249 372 413 464 557 息税前利润增长率(%)23.5(30.3)77.0 28.2 28.0 EBITDA 610 515 701 817 951 息税折旧前利润增长率(%)6.9(15.6)36.1 16.7 16.3 EPS(最新股本摊薄,元)0.24 0.35 0.39 0.44 0.53 EPS(最新股本摊薄)增长率(%)18.2 49.3 11.0 12.4 20.0 资料来源:公司公告,中银证券预测 获利能力获利能力 息税前利润率(%)3.6 2.7 4.4 5.1 5.8 资产负债表资产负债表(人民币人民币 百万百万)营业利润率(%)4.5 5.9 6.2 6.2 6.6 年结日:年结日:12 月月 31 日日 2023 2024 2025E 2026E 2027E 毛利率(%)17.6 17.5 18.0 18.4 18.8 流动资产流动资产 6,942 6,459 7,444 8,155 9,350 归母净利润率(%)3.0 4.9 5.1 5.1 5.4 货币资金 2,843 2,759 2,980 3,331 3,761 ROE(%)4.9 6.7 7.2 7.9 9.1 应收账款 965 998 911 1,274 1,020 ROIC(%)3.7 2.8 4.8 5.9 7.3 应收票据 177 153 165 140 147 偿债能力偿债能力 存货 2,467 2,084 2,761 2,837 3,684 资产负债率 0.4 0.4 0.4 0.4 0.5 预付账款 141 154 163 190 207 净负债权益比(0.3)(0.3)(0.3)(0.4)(0.4)合同资产 38 0 112 6 102 流动比率 1.8 1.7 1.6 1.7 1.7 其他流动资产 309 311 351 377 430 营运能力营运能力 非流动资产非流动资产 4,429 4,634 4,400 4,155 3,891 总资产周转率 0.7 0.7 0.7 0.8 0.8 长期投资 136 304 304 304 304 应收账款周转率 8.9 7.7 8.6 8.4 9.0 固定资产 2,871 3,032 2,870 2,642 2,402 应付账款周转率 6.6 5.2 5.3 5.3 5.3 无形资产 382 343 325 305 283 费用率费用率 其他长期资产 1,040 955 901 905 902 销售费用率(%)1.6 1.6 1.6 1.6 1.5 资产合计资产合计 11,370 11,093 11,843 12,310 13,241 管理费用率(%)5.2 5.3 5.0 4.9 4.8 流动负债流动负债 3,876 3,755 4,631 4,797 5,403 研发费用率(%)6.3 6.8 6.0 5.9 5.8 短期借款 139 100 238 264 128 财务费用率(%)(0.3)(0.3)(0.3)(0.3)(0.3)应付账款 1,332 1,568 1,526 1,957 1,908 每股指标每股指标(元元)其他流动负债 2,404 2,088 2,867 2,576 3,367 每股收益(最新摊薄)0.2 0.4 0.4 0.4 0.5 非流动负债非流动负债 824 979 605 627 616 每股经营现金流(最新摊薄)0.7 0.7 0.6 0.6 0.9 长期借款 650 730 400 400 400 每股净资产(最新摊薄)4.9 5.3 5.4 5.6 5.9 其他长期负债 173 249 205 227 216 每股股息 0.1 0.2 0.2 0.2 0.3 负债合计负债合计 4,699 4,735 5,236 5,424 6,019 估值比率估值比率 股本 1,051 1,051 1,051 1,051 1,051 P/E(最新摊薄)46.7 31.3 28.2 25.1 20.9 少数股东权益 1,547 830 899 976 1,069 P/B(最新摊薄)2.3 2.1 2.0 2.0 1.9 归属母公司股东权益 5,124 5,528 5,708 5,910 6,153 EV/EBITDA 12.2 19.1 13.4 11.1 8.9 负债和股东权益合计负债和股东权益合计 11,370 11,093 11,843 12,310 13,241 价格/现金流(倍)14.8 15.1 17.4 17.2 12.6 资料来源:公司公告,中银证券预测 资料来源:公司公告,中银证券预测 2025 年 4 月 10 日 可控核聚变行业深度报告 64 披露声明披露声明 本报告准确表述了证券分析师的个人观点。该证券分析师声明,本人未在公司内、外部机构兼任有损本人独立性与客观性的其他职务,没有担任本报告评论的上市公司的董事、监事或高级管理人员;也不拥有与该上市公司有关的任何财务权益;本报告评论的上市公司或其它第三方都没有或没有承诺向本人提供与本报告有关的任何补偿或其它利益。中银国际证券股份有限公司同时声明,将通过公司网站披露本公司授权公众媒体及其他机构刊载或者转发证券研究报告有关情况。如有投资者于未经授权的公众媒体看到或从其他机构获得本研究报告的,请慎重使用所获得的研究报告,以防止被误导,中银国际证券股份有限公司不对其报告理解和使用承担任何责任。评级体系说明评级体系说明 以报告发布日后公司股价/行业指数涨跌幅相对同期相关市场指数的涨跌幅的表现为基准:公司投资评级:公司投资评级:买 入:预计该公司股价在未来 6-12 个月内超越基准指数 20%以上;增 持:预计该公司股价在未来 6-12 个月内超越基准指数 10%-20%;中 性:预计该公司股价在未来 6-12 个月内相对基准指数变动幅度在-10%-10%之间;减 持:预计该公司股价在未来 6-12 个月内相对基准指数跌幅在 10%以上;未有评级:因无法获取必要的资料或者其他原因,未能给出明确的投资评级。行业投资评级:行业投资评级:强于大市:预计该行业指数在未来 6-12 个月内表现强于基准指数;中 性:预计该行业指数在未来 6-12 个月内表现基本与基准指数持平;弱于大市:预计该行业指数在未来 6-12 个月内表现弱于基准指数;未有评级:因无法获取必要的资料或者其他原因,未能给出明确的投资评级。沪深市场基准指数为沪深 300 指数;新三板市场基准指数为三板成指或三板做市指数;香港市场基准指数为恒生指数或恒生中国企业指数;美股市场基准指数为纳斯达克综合指数或标普 500 指数。风险提示风险提示及免责声明及免责声明 本报告由中银国际证券股份有限公司证券分析师撰写并向特定客户发布。本报告发布的特定客户包括:1)基金、保险、QFII、QDII 等能够充分理解证券研究报告,具备专业信息处理能力的中银国际证券股份有限公司的机构客户;2)中银国际证券股份有限公司的证券投资顾问服务团队,其可参考使用本报告。中银国际证券股份有限公司的证券投资顾问服务团队可能以本报告为基础,整合形成证券投资顾问服务建议或产品,提供给接受其证券投资顾问服务的客户。中银国际证券股份有限公司不以任何方式或渠道向除上述特定客户外的公司个人客户提供本报告。中银国际证券股份有限公司的个人客户从任何外部渠道获得本报告的,亦不应直接依据所获得的研究报告作出投资决策;需充分咨询证券投资顾问意见,独立作出投资决策。中银国际证券股份有限公司不承担由此产生的任何责任及损失等。本报告内含保密信息,仅供收件人使用。阁下作为收件人,不得出于任何目的直接或间接复制、派发或转发此报告全部或部分内容予任何其他人,或将此报告全部或部分内容发表。如发现本研究报告被私自刊载或转发的,中银国际证券股份有限公司将及时采取维权措施,追究有关媒体或者机构的责任。所有本报告内使用的商标、服务标记及标记均为中银国际证券股份有限公司或其附属及关联公司(统称“中银国际集团”)的商标、服务标记、注册商标或注册服务标记。本报告及其所载的任何信息、材料或内容只提供给阁下作参考之用,并未考虑到任何特别的投资目的、财务状况或特殊需要,不能成为或被视为出售或购买或认购证券或其它金融票据的要约或邀请,亦不构成任何合约或承诺的基础。中银国际证券股份有限公司不能确保本报告中提及的投资产品适合任何特定投资者。本报告的内容不构成对任何人的投资建议,阁下不会因为收到本报告而成为中银国际集团的客户。阁下收到或阅读本报告须在承诺购买任何报告中所指之投资产品之前,就该投资产品的适合性,包括阁下的特殊投资目的、财务状况及其特别需要寻求阁下相关投资顾问的意见。尽管本报告所载资料的来源及观点都是中银国际证券股份有限公司及其证券分析师从相信可靠的来源取得或达到,但撰写本报告的证券分析师或中银国际集团的任何成员及其董事、高管、员工或其他任何个人(包括其关联方)都不能保证它们的准确性或完整性。除非法律或规则规定必须承担的责任外,中银国际集团任何成员不对使用本报告的材料而引致的损失负任何责任。本报告对其中所包含的或讨论的信息或意见的准确性、完整性或公平性不作任何明示或暗示的声明或保证。阁下不应单纯依靠本报告而取代个人的独立判断。本报告仅反映证券分析师在撰写本报告时的设想、见解及分析方法。中银国际集团成员可发布其它与本报告所载资料不一致及有不同结论的报告,亦有可能采取与本报告观点不同的投资策略。为免生疑问,本报告所载的观点并不代表中银国际集团成员的立场。本报告可能附载其它网站的地址或超级链接。对于本报告可能涉及到中银国际集团本身网站以外的资料,中银国际集团未有参阅有关网站,也不对它们的内容负责。提供这些地址或超级链接(包括连接到中银国际集团网站的地址及超级链接)的目的,纯粹为了阁下的方便及参考,连结网站的内容不构成本报告的任何部份。阁下须承担浏览这些网站的风险。本报告所载的资料、意见及推测仅基于现状,不构成任何保证,可随时更改,毋须提前通知。本报告不构成投资、法律、会计或税务建议或保证任何投资或策略适用于阁下个别情况。本报告不能作为阁下私人投资的建议。过往的表现不能被视作将来表现的指示或保证,也不能代表或对将来表现做出任何明示或暗示的保障。本报告所载的资料、意见及预测只是反映证券分析师在本报告所载日期的判断,可随时更改。本报告中涉及证券或金融工具的价格、价值及收入可能出现上升或下跌。部分投资可能不会轻易变现,可能在出售或变现投资时存在难度。同样,阁下获得有关投资的价值或风险的可靠信息也存在困难。本报告中包含或涉及的投资及服务可能未必适合阁下。如上所述,阁下须在做出任何投资决策之前,包括买卖本报告涉及的任何证券,寻求阁下相关投资顾问的意见。中银国际证券股份有限公司及其附属及关联公司版权所有。保留一切权利。中银国际证券股份有限公司中银国际证券股份有限公司 中国上海浦东 银城中路 200 号 中银大厦 39 楼 邮编 200121 电话:(8621)6860 4866 传真:(8621)5888 3554 相关关联机构:相关关联机构:中银国际研究有限公司中银国际研究有限公司 香港花园道一号 中银大厦二十楼 电话:(852)3988 6333 致电香港免费电话:中国网通 10 省市客户请拨打:10800 8521065 中国电信 21 省市客户请拨打:10800 1521065 新加坡客户请拨打:800 852 3392 传真:(852)2147 9513 中银国际证券有限公司中银国际证券有限公司 香港花园道一号 中银大厦二十楼 电话:(852)3988 6333 传真:(852)2147 9513 中银国际控股有限公司北京代表处中银国际控股有限公司北京代表处 中国北京市西城区 西单北大街 110 号 8 层 邮编:100032 电话:(8610)8326 2000 传真:(8610)8326 2291 中银国际中银国际(英国英国)有限公司有限公司 2/F,1 Lothbury London EC2R 7DB United Kingdom 电话:(4420)3651 8888 传真:(4420)3651 8877 中银国际中银国际(美国美国)有限公司有限公司 美国纽约市美国大道 1045 号 7 Bryant Park 15 楼 NY 10018 电话:(1)212 259 0888 传真:(1)212 259 0889 中银国际中银国际(新加坡新加坡)有限公司有限公司 注册编号 199303046Z 新加坡百得利路四号 中国银行大厦四楼(049908)电话:(65)6692 6829/6534 5587 传真:(65)6534 3996/6532 3371
1| 2025年值得关注的5个问题及其影响 2| 欧盟ReFuelEU航空立法生效:随着可再生航空燃料(SAF)强制要求从2025年1月开始在整个欧盟实施,标普全球估计欧洲航空业已经准备就绪,并拥有足够的SAF产能来满足2025年的目标。欧盟RED III法规转化:欧盟成员国必须在2025年5月底之前完成从RED III到国内法律的转化,为2030年之前的生物燃料政策设计提供明确方向。然而,转化过程可能会出现延迟,并且各国的政策环境可能会有差异化的呈现。美国45Z政策指南:最近发布的45Z政策指南提供了一些指导,但仍有许多事项有待确定。行业内部期望获得更多的明确性,特别是在气候智能农业(CSA)实践、进口餐厨废油(UCO)资格以及最新的GREET模型方面。印尼的B40强制令:印尼将于2025年开始实施B40强制令,尽管有所延迟。标普全球预计该国能够满足这一要求,其国内棕榈油供应充足,可以满足生物柴油需求的增长。实施B40所需的资金将来自棕榈油及其衍生品的新的出口税收。中国的UCO贸易流向:近年来,中国的UCO出口目的地已从欧洲转向美国。由于欧盟最新对中国生物燃料征收的反倾销税以及可再生燃料法规的变化,这一趋势可能在2025年发生逆转。这可能会使一些来自中国的UCO回流到欧盟,并影响美国的可再生燃料信用。 图1.ReFuelEU航空政策的强制性SAF使用目标与欧洲的当量需求 1.03.118.536.30 0Pp101520253035402025203020402050SAF当量需求(百万吨/年)SAF在欧盟航空燃料组合中的占比(按体积计算)合成航空燃料生物SAF与其他SAF4| 2025 20262027202820292030Figure 2.Estimated operational and planned SAFproduction capacity in EuropeSource:S&P Global Commodity Insights.Data compiled Jan.6,2025.2025 S&P Global.SAF产能(百万吨/年)图2欧洲在运和计划中的SAF项目产能(估计值)图2欧洲在运和计划中的SAF项目产能(估计值)然而,这些已宣布的计划产能中有61%是最终投资决定(FID)尚未完成的推测性产能。2024年,欧洲SAF行业因利润率偏低而遭遇挫折,导致壳牌和碧辟等公司暂停或取消项目,给投机类项目储备量带来了不确定性。尽管面临这些阻力,但欧盟仍有足够的在运和已做出FID的确定产能来满足未来几年的要求。欧洲还有大约50个合成航空燃料(e-SAF)项目正在计划中,宣布的产能足以满足2030年1.2%(体积比)的子目标。然而,考虑到e-SAF市场价格的不确定性、项目成本不断上升,以及确保长期承购承诺与融资方面的挑战,还没有任何大型项目达成 FID。鉴于建设周期较长,要实现2030年的e-SAF目标,欧洲可能需要有5-6个商业规模的设施在2025-26年期间做出FID。最近几个月,RFEUA中的若干条款有了进一步的明确,但一些关键问题仍悬而未决:不遵守规定的罚款 此前,成员国必须在2024年底之前制定计算罚款的具体方法。但如今,大多数成员国将需要等待欧盟委员会出具的指导文件。欧洲航空安全局(EASA)负责每年提供SAF市场状况更新,将(于2024年2月)发布简报和报告。这些报告将包括普氏和其他价格报告机构发布的此前一年的化石航空燃料及SAF价格数据,这些数据可能会成为成员国设定罚款的基础。主管部门 成员国必须指定“主管部门”来执行对燃料供应商、飞机运营商和机场的规定。截至2024年12月,25个成员国已指定这些机构,其中包括政府部门和民航机构。“购买与声明”(BaC)计划 欧盟委员会原定于2024年7月发布一份报告,评估BaC计划的可行性,旨在于整个欧盟范围内以合理成本采购SAF。继利益相关方在2023年和2024年的努力之后,预计报告将于2025年初发布。SAF生产商、机场、航空公司和其他利益相关方均表示支持BaC计划。在长期罚款的设定方式及其对SAF价格动态的影响,以及委员会审查或修订法规条款的能力方面,仍然存在一些关键的疑问。确定=已做出FID的产能;推测=尚未做出FID的产能。包括来自专营SAF厂商的产能以及同时生产SAF和可再生柴油的综合性厂商的产能。假设综合性厂商一般产能分配为30%的SAF和45%的可再生柴油(按重量计算)。注:许多项目在计划上具有灵活性,因此实际的SAF产能可能会有不同。为响应相关强制要求,欧洲各地在近年来宣布了许多SAF项目。据估计,当前的在运SAF产能约为110万吨/年,而计划中的项目到2030年将再增加860万吨/年的产能(图2)。2024(第四季)在运产能计划产能-确定计划产能-推测RFEUA的SAF要求 III:预计转化过程会出现延迟,并且政策环境可能会呈现差异化特点22025年5月21日是欧盟成员国将 可再生能源指令III(RED III)转化为国内法律的最后期限。RED III修订了到2030年交通部门可再生能源采用的目标,因此对欧盟未来生物燃料的消费具有重大影响。虽然2030年的目标已经确定,但成员国在实施与生物燃料相关的其他规定方面具有灵活性。因此,尽快转化RED III是一项至关重要的工作。各国能否按时完成目标?是否会出现简化的和更统一的生物燃料立法?如果参考历史经验,那么我们有理由对此持怀疑态度。所有成员国在转化RED II指令时都至少延迟了一年,其中一些国家到2024年年中仍未实施与交通相关的规定。大多数国家已经开始转化RED III,但都在优先处理与电力和建筑行业相关的措施。截至2024年12月,只有芬兰一国采纳了与交通相关的规定。法国也在按计划推进,其参议院于2024年10月通过了一项法律草案,目前正在国民议会进行修订。考虑到目前的进度,预计整个欧盟在采用与交通相关的规定方面都会出现延迟。行业利益相关方希望在一些关键问题上获得更高透明度,尤其是在义务的设定方式上。RED III要求到2030年,交输部门使用的可再生能源比例必须达到至少29%(高于RED II的14%),或者温室气体(GHG)排放强度与2020年水平相比减少14.5%。各成员国可以自行选择如何设定其规定,从而对各个国家生物燃料的原料组合产生影响。设有温室气体强度减排目标的国家将倾向于使用碳排放强度低的原料(主要是废物和残渣),这些原料通常会被双重计算,从而导致较低的实际掺混比例。那些选择采用以热量或体积计算比例的规定的国家可能会更多地使用农作物和其他传统原料。6| III时将继续采纳此类规定。目前,法国似乎也将选择这一做法,并宣布了14.5%的温室气体强度减排目标,而芬兰则选择了到2030年可再生能源比例达到34%(以热量计)的强制性目标。会有更多国家改用碳强度减排计划吗?这很难说,但政策格局仍将保持差异化形态。另一个关键要素是,到2030年,非生物来源可再生燃料(RFNBO)和先进生物燃料的合计占比目标至少要达到5.5%,其中至少1%来自RFNBO。政策鼓励成员国为RFNBO和先进生物燃料设定单独的目标,并灵活确定其各自水平。一如既往,我们可以预见欧盟内部各国的目标将有所差异。计划发展绿氢经济的西北欧国家,如德国和丹麦,可能会设定到2030年RFNBO比例超过1%的目标,而中东欧国家可能会选择坚守最低要求。芬兰再次一马当先,设定的到2030年的合计占比目标为10%,其中RFNBO的最低比例为4%。最后,RED III指令要求各成员国引入信用交易机制。只有以德国和荷兰为代表的少数国家已拥有信用交易体系,而其他国家还需开发。 240 美元/吨毛棕榈油的 7.5%棕榈油厂废油5 美元/吨棕榈脂肪酸蒸馏物45 214 美元/吨毛棕榈油的 6%餐厨废油35 美元/吨生物柴油25 194 美元/吨毛棕榈油的 3E,000 46,000 47,000 48,000 49,000 50,000 51,000202220232024*2025*Primary X axis textSecondary Y axis text印尼棕榈油产量(千吨)来源:印尼棕榈油协会(GAPKI),标普全球大宗商品 200 300 400 50022年12月23年2月23年4月23年6月23年8月23年10月23年月24年2月24年4月24年6月24年8月24年10月欧洲 非洲南美洲北美亚洲澳大利亚和大洋洲中美洲中国UCO月度出口量(千吨)12| SAF 大豆HEFA芥花HEFA 甘蔗ATJ-EUCO HEFA动物油脂HEFA 玉米干馏油HEFA间接效应直接生命周期分析GREET模型下,不同SAF生产路径碳排放的生命周期分析(克二氧化碳当量/兆焦)HEFA=加氢处理的脂类和脂肪酸燃料。来源:阿贡国家实验室,标普全球大宗商品。 Global)、标普全球(S&P Global)的标识、标普全球大宗商品(S&P Global Commodity Insights)和普氏(Platts)均属于S&P Global Inc.的商标。对这些商标进行任何商业使用均须获得S&P Global Inc.的书面许可。您可以查看或以其他方式使用本报告中的信息、价格、指数、评估和其他相关的信息、图形、表格和图像(合称”数据”),但仅限于您个人使用,或者,如果您或您的公司拥有使用标普全球大宗商品(S&P Global Commodity Insights)数据的许可,并且您是授权用户,则仅限于为您公司的内部业务目的使用。未经标普全球大宗商品事先书面同意或根据其他标普全球大宗商品的许可获得授权,您不得向任何人(无论在您公司内部或外部,包括通过任何内部电子系统或内联网或作为其一部分)、公司或实体(包括与您公司有关联关系的任何子公司、母公司或其他实体)发布、复制、摘录、分发、转发、转售数据或数据的任何部分,或使用数据或数据的任何部分创造任何衍生作品,和/或以其他方式提供数据或数据任何部分的访问权。除本明确授权外,任何数据的使用或分发,须以向标普全球大宗商品支付额外费用为前提。标普全球大宗商品(S&P Global Commodity Insights)、其关联公司及其所有第三方许可方不作任何和所有明示或暗示的保证,包括但不限于与数据、或因使用或执行数据而获得的结果相关的适销性或特定用途适合性保证。本报告中的数据包括从实际市场参与者收集的独立且可验证的数据。数据的任何使用方在做出任何投资、交易、风险管理或其他决定时,不应依赖其中的任何信息和/或评估。标普全球大宗商品、其关联公司及其第三方许可方对于数据或其任何组成部分或任何通信(无论是书面、口头、电子或其他格式)的充分性、准确性、时效性和/或完整性均不作保证,且均不承担任何损害或责任,包括但不限于任何间接、特殊、附带、惩罚性或继发性损害(包括但不限于利润损失、交易损失和商誉损失)。本报告中使用的ICE指数数据和NYMEX期货数据根据标普全球大宗商品(S&P Global Commodity Insights)与ICE和NYMEX的商业许可协议提供。您在此承认本报告中的ICE指数数据与NYMEX期货数据属于保密信息,是ICE和NYMEX或其许可方/供应商的专有商业秘密和数据,您应尽最大努力防止未经授权的出版、披露或复制ICE指数数据和/或NYMEX期货数据。在版权结算中心(Copyright Clearance Center,CCC)注册的用户可以复制本报告中的资料,但仅限内部参考或个人使用,且以向CCC支付适当的费用为前提,(地址:222 Rosewood Drive,Danvers;邮编:MA 01923;电话: 1-978-750-8400)。未经S&P Global Inc.事先明确许可,不得以任何其他形式或为任何其他目的进行复制。文章转载请联系:YGS Group,电话: 1-717-505-9701 转105(美国境内:800-501-9571)。有关本通知的任何其他疑问或要求,请通过电子邮箱联系S&P Global Inc.。联系方式美洲 1 800 597 1344 2025 S&P Global Inc.版权所有。保留所有权利。 367 0681亚太地区 60 4 296 1125
2025年LNG市场面临的十大问题作者:全球液化天然气(LNG)团队和全球天然气团队Kelli Krasity,研究与分析总监,液化天然气(LNG)战略报告2|2025年LNG市场面临的十大问题十大问题 特朗普政府上任后,监管审批速度将如何变化,这是否会加快美国项目实现FID的速度?美国和欧洲针对LNG的制裁将在2025年如何演变?卡塔尔将如何平衡基础设施扩张与签约进展?即将上任的特朗普政府提出的潜在关税政策将对中美两国在LNG贸易领域的关系产生何种影响?日、韩两国主要的LNG买家是否会重新签订大量长期LNG合同?在趋紧的LNG市场中,欧洲需求的灵活性如何?印度能否在2025年维持LNG进口量增长?2025年LNG价格走高会否导致对价格敏感的亚洲市场放缓LNG进口?LNG运输船市场低迷的表现会在2025年持续吗?非传统LNG项目将在2025年取得多大进展? 特朗普于2025年1月20日就任美国总统,美国LNG出口行业将迎来更有利的监管环境。这一转变可能会重振美国来源LNG的签约势头,并加快一些项目取得最终投资决定(FID)的进程,不过,来自法律挑战和关税政策的风险可能会加剧情况的复杂性。我们预计特朗普政府上任后,能源部(DOE)将迅速批准有待审核的5400万吨/年LNG项目的出口许可申请,这些项目均已获得美国联邦能源监管委员会(FERC)的批准。此外,还有6000万吨/年许可即将到期的项目将寻求延长许可期限,并且很可能会获得批准。特朗普有望加速能源部审批的前景或将激励一些项目加速签约活动,包括将初步承购协议落实为约束性协议,而这可能会促进项目实现FID。2022年至2025年1月7日,九个pre-FID项目合计签署了2200万吨初步协议(HOA),其中的任何一个都有可能在更有利的许可环境下落实为有约束力的最终合同。然而,继美国法院在2024年推翻了两个美国墨西哥湾沿岸项目的FERC许可后,我们预计FERC将对许可申请进行彻底审查,以减少遭遇法律挑战的几率。如果FERC被认为在签发液化项目许可方面行动过慢,这可能导致该机构与即将上任的特朗普政府关系紧张,但加快审批进程则会增加诉讼风险,可能由此导致项目最终因诉讼停滞。此外,特朗普政府还承诺对美国多个最大的贸易伙伴国加征关税,这加剧了新承购合同谈判的复杂性,并且可能增加项目建设成本,或将需要重新进行前端工程设计(FEED)评估。因此,关税和正在进行的诉讼都可能会减缓LNG项目的开发进程,加剧pre-FID项目现有承购合同到期的风险,导致买家可能会重新评估潜在的供应商。总体而言,我们仍然认为,无论美国的许可和关税环境如何演变,并非所有拟议的美国液化项目都能建成。由于全球LNG供应项目正在争相吸引买家,开发商在获取足够多的承购合同方面仍将面临挑战,特别是在美国天然气市场短期内可能面临生产挑战和中游管道限制的情况下。特朗普政府上任后,监管审批速度将如何变化,这是否会加快美国项目实现FID的速度?14|2025年LNG市场面临的十大问题2025年,俄罗斯作为天然气和LNG供应商的角色将再次面临巨大的地缘政治不确定性。新年第一天,政治在影响俄罗斯天然气供应方面的中心地位就得到了突显当日,随着俄乌天然气过境协议到期,俄罗斯经乌克兰输往欧洲的管道天然气停供,导致俄罗斯管道气占欧洲天然气进口总量的比例从10%降至约5%。失去了这部分管道气,再加上温和的需求增长,欧洲将需要更多LNG来替代管道气,这给俄罗斯LNG在欧洲供应结构中的作用带来了更多关注。虽然一些欧盟成员国呼吁实施禁止欧盟进口俄罗斯LNG的制裁英国已经这样做了,而且欧盟也对多种其他俄罗斯进口能源产品采取了制裁措施但欧盟内部尚未就禁止进口俄罗斯LNG达成统一意见。2024年6月,欧盟禁止在境内港口转运俄罗斯LNG,但并未采取进一步限制。美国方面对俄罗斯能源实施了一系列有针对性的制裁,其中一些措施严重制约了诺瓦泰克公司(Novatek)第二个LNG项目“北极LNG-2”的运营。该项目自2024年8月投产以来,仅装载过少量货物。2025年1月10日,即将卸任的拜登政府宣布对俄罗斯现有的另外两座液厂(小规模的Portovaya LNG和Vysotsk LNG)以及更多的LNG运输船实施新制裁。进入2025年,美国和欧盟对俄罗斯LNG的制裁都存在着不确定性,尤其是在特朗普就任总统之后。预计特朗普将把俄乌冲突放在其外交政策议程的首位。虽然实现停火更不用说达成最终全面和平协议需要时间,但如果俄乌双方能达成某种协议,美国对俄罗斯的制裁可能会有所放松。然而,很难预测这是否会解除对北极LNG-2的制裁,以及对欧盟制裁会产生何种影响。与此同时,欧盟正在考虑朝另一个方向迈进欧盟委员会主席乌尔苏拉 冯德莱恩(Ursula von der Leyen)公开提出扩大欧盟进口美国LNG的贸易,并将其作为与特朗普政府贸易谈判的一项内容。欧委会希望通过这一举措避免美国政府如特朗普在竞相期间主张的那样,对欧盟的商品与服务大范围加征关税。冯德莱恩明确提出要增加美国LNG进口,以取代俄罗斯LNG,而实际上欧盟只有通过实施禁止进口俄罗斯LNG的制裁才能实现这一目标。欧盟对俄罗斯LNG的制裁将有效地重塑全球LNG贸易流向欧洲将以其他来源(主要是美国)的LNG取代俄罗斯LNG,而来自俄罗斯亚马尔地区的货物将调整出口流向,瞄准更遥远的市场。然而,因服务于诺瓦泰克项目的冰级LNG运输船队不足以在欧洲之外进行长途航行的同时支撑液厂以高利用率运行,俄罗斯要么需在本国海域大举扩大转运作业,要么需减少出口。美国和欧洲针对LNG的制裁将在2025年如何演变? Pass LNG项目还将给卡塔尔能源额外带来1000万吨/年未签约的供应。北方气田的天然气成本低,加上丰富的凝析油、液化石油气、乙烷和氦气带来的收益,使卡塔尔能够根据需要提供极具竞争力的长期价格。即使在市场条件较差的情况下,卡塔尔也有能力获取合同;例如在2021年,卡塔尔为续签即将到期的合同,提供了低至布伦特油价10.2%的斜率。然而,该国希望为扩建项目寻求更高的定价条件,可能需要采用更加灵活的合同条款才能更快地达成交易。由于担心售出的货物在市场上与自身产量竞争,卡塔尔一直坚持采用固定目的地协议。2024年,邻近的阿联酋与阿曼的LNG项目在市场营销方面取得了相对强劲的进展,这表明卡塔尔严格的合同条款可能正在拖累其营销进度。卡塔尔目前的签约立场可能会明显妨碍其与韩国和日本等未来面临供应过剩风险的成熟市场买家的谈判,这些国家近年来已经在很大程度上转向了与卡塔尔有竞争关系的合约供应来源。卡塔尔能源已与扩建项目的合作伙伴签订了多份供应欧洲的基础合同,如果卡塔尔能源在欧盟新出台的 企业可持续发展尽职调查指令 下被处以重罚,这些合同以及面向大西洋盆地的进一步销售增长也将面临风险。卡塔尔能源首席执行官兼能源部长萨阿德 卡比(Saad al-Kaabi)在2024年底表示,这将促使该公司避免进一步向欧洲销售。卡塔尔能源如何在2025年及以后应对营销挑战,可能会改变市场格局,特别是在该公司为获取更多承购量而降低挂钩斜率、采用更灵活的条款或提供更短的合同期限的情况下。卡塔尔将如何平衡基础设施扩张与签约进展?36|2025年LNG市场面临的十大问题唐纳德 特朗普在第二次总统竞选活动中反复提出要对进口商品加征关税,并特别强调了针对中国的关税。特朗普就任总统之前的评论表明,美国政府可能会对中国进口商品征收30%至60%的关税,尽管目前尚不清楚这些关税是全面征收,还是会根据产品而有所不同。全球最大LNG出口国和最大LNG进口国之间的任何贸易冲突都会对太平洋两岸产生影响。美国液化项目的建设成本可能会增加,尤其是那些需采购进口组件(更不用说中国制造的组件)的项目。这些关税的最终规模和实施情况将在新一年中揭晓。第一届特朗普政府最终对那些能够证明关税对其造成了严重经济损害或者特定产品只能从中国获取的公司准予了关税豁免。那么,第二届特朗普政府会否愿意为美国LNG行业提供关税豁免呢?美国加征关税的威胁也增加了中国对美国LNG征收报复性关税的可能性,就像在2018年上一次贸易战期间所做的那样。2018年9月,中国对美国LNG征收了10%的关税,并最终在2019年6月将关税提高到25%。然而,与2018-19年中国买家仅通过现货或短协方式采购美国LNG不同,这一次,中国买家手中的多份购销协议(SPA)的交付量正开始迅速增加。中美两国企业签署的合同供应量将在2025年达到290万吨/年,到2026年还将增加一倍多,达到620万吨/年。如果中国实施反制关税,美国货物可能被调换至其他市场,但这可能会对全球市场产生影响,因为贸易流向需要重新平衡,这其中包括美国来源的货物因被迫寻找新的目的地,可能会以低于地区基准价的价格进行交易。此外,美国关税对中国出口导向型产业的影响也是一大不确定因素,因为关税有可能拖累整个中国经济,对整体天然气需求产生负面影响。即将上任的特朗普政府提出的潜在关税政策将对中美两国在LNG贸易领域的关系产生何种影响? 第六个战略能源规划 中提出,要将日本石油天然气(包括来自日本公司海外投资项目的供应)的“自开发比例”从2023年的37.2%提高到2030年的50%和2040年的60%。日本2023年和2024年签署的仅有的两份SPA都超过20年,两者都是对斯卡伯勒(Scarborough)气田权益份额产量的投资,突显出METI在此方面所做的努力。日本更新后的 第七个战略能源规划 将于2025年初发布,其中可能包含对LNG进口的更高长期预期,以支持该国的绿色转型(GX)战略。这一点,再加上保障公用事业公司天然气供应的潜在新政策支持,可能会在2025年促成更多的LNG长协交易,以及潜在的上游权益收购。尽管合同供应量与LNG需求量之间的差距不断扩大,但韩国买家对长协的犹豫不决在近年来也成为了韩国市场的一大现象。市场自由化措施和私营进口商作用的提高,给国有企业韩国天然气公司(KOGAS)的LNG供应义务带来了不确定性。随着市场企稳,KOGAS会在2025年增加长协签署吗?私营进口商会继续增长吗?这将取决于KOGAS能否从97亿美元的赤字中恢复,以及这种恢复对合同条款的影响。此外,鉴于尹锡悦总统的弹劾程序已经开始,韩国可能会举行总统选举,因此可能在2025年出现政治变动。韩国政府的更迭可能会改变能源政策以及LNG在能源结构中的作用,这也会影响近期的合同签约趋势。日、韩两国主要的LNG买家是否会重新签订大量长期LNG合同?58|2025年LNG市场面临的十大问题由于经乌克兰输往欧洲的俄罗斯管道气停供且当前天然气库存相对较低,2025年欧洲LNG需求在当前预测的基础上几乎没有下调的空间。随着管道气供应量与国内天然气产量趋于稳定,LNG仍然是欧洲在2025年及以后弥合巨大供需缺口的唯一可行选择。有限的合同供应量将迫使欧洲买家更多地依赖现货采购,从而推高LNG现货价格并加剧市场波动。然而,更高的价格可能会促使电力行业实施“气改煤”,并导致天然气密集型行业的需求减少,从而限制重新平衡市场所需的额外LNG供应。乌克兰过境天然气停供是降低欧洲市场灵活调节能力的一个主要因素。2024年,欧洲通过这一路径进口了4200万立方米/天的天然气,相当于同期欧洲大陆LNG需求的约15%。尽管预计本土产量和来自北非的管道气进口量会略有增加,但这将被来自欧洲最大天然气供应国挪威的供应量下降所抵消。2025年,来自挪威的管道气交付量预计平均为3.03亿立方米/天,同比减少700万立方米/天(3%)。尽管预计天然气库存会在2024/25年冬季会提供一些缓冲,但LNG仍然是今年冬季之后中欧内陆市场用来替代俄罗斯管道气的唯一可行选择。由于天然气库存日益减少,明年欧洲将需要进口更多天然气,令供需形势进一步紧张。截至2025年1月7日,欧洲整体天然气库存率为69%,同比下降15%,这是因为冬季开始时欧洲大陆的天气相对较冷,且入冬时的库存水平低于2023/24年冬季。中欧市场作为受俄罗斯供应中断影响最大的市场,将不得不在2025年第一季度结束前严重依赖天然气库存来弥补供气缺口。因此,该地区天然气库存预计将下降至46%,低于去年同期的64%。我们预测到三月底,欧洲整体天然气库存率将降至51%,同比下降8%。今年夏天,即使假设最为保守的“补库”情景(即:库存仅达到欧盟规定的90%的最低水平),仅来自补库的需求也将比去年增加3300万立方米/天。只有通过燃料替代或降低电力和工业部门的用气需求,才能削减对LNG的需求。虽然我们预计欧洲的可再生能源渗透率会提高,法国的核能发电量也会增加,但随着大多数欧洲经济体继续从疫情和能源危机中复苏,电力供应的增长很可能会被更高的电力需求所抵消。由于我们的基准情景假设以正常天气和进一步的去工业化为基础,这一预测仍然面临着冬季较正常情况偏冷、或夏季制冷需求偏高等重大风险因素。自能源危机以来,欧盟寻求将天然气库存进一步提高至90%以上的潜在雄心,也将增加LNG的需求压力。我们在基准情景中预测,2025年欧洲的LNG需求平均为3.69亿立方米/天,同比增加3900万立方米/天(12%)。在趋紧的LNG市场中,欧洲需求的灵活性如何? Gas Grid Limited(IGGL)”天然气管道等主要输气管道将把印度东部与东北部地区接入天然气管网,其中包括Dhamra再气化终端,这将有助于满足该国东部地区的用气需求。此外,“Kochi-Koottanad-Bangalore-Mangalore”天然气管道二期工程以及“Tuticorin-Ennore”天然气管道的建设将改善现有的Kochi接收站和Ennore接收站与主要需求中心的连接;这两个管道工程预计均将于2025年投入运营。此外,随着城市燃气分销基础设施逐步扩展,压缩天然气(CNG)和管道天然气用户的数量正在增加。尽管基础设施持续增长,我们预测印度2025年的LNG进口量将保持平稳,这主要是由于全球LNG市场环境趋紧,预计将在夏季(印度的用气需求高峰季)带动现货价格走高。可负担性仍然是一个关键问题,限制了我们对印度2025年基准情景下的LNG增长预测。然而,潜在的上升空间可能仍然存在,具体将取决于该国电力供需的平衡情况以及夏季的天气状况。发电厂是否会采用昂贵的现货LNG来满足夏季高峰用电需求,在很大程度上取决于政府的强制令政府通常会为发电厂提供补贴,使其即使在用气成本高企的情况下也能维持燃气发电。此外,鉴于印度石油天然气公司(ONGC)的KG Cluster 2国内天然气项目过去曾多次推迟投产,如果该项目进一步发生延迟,导致国内天然气产量未能如期增产(预计约300-400万立方米/天),则LNG进口量预测可能上调。印度能否在2025年维持LNG进口量增长?710|2025年LNG市场面临的十大问题2024年,南亚和东南亚的LNG需求增长强劲。尽管全球LNG供应增长有限,但该地区的需求仍同比增长了900万吨。亚洲各地的高温热浪导致制冷需求高企,加之东南亚部分地区持续干旱导致水力发电量低迷,此类天气因素叠加全球LNG价格走低,共同推动LNG需求增长强于预期。低价因素对南亚和东南亚一些对价格更敏感的市场影响尤甚,因为中东持续的地缘政治紧张局势推动油价上涨,提高了LNG相对于燃料油价格的竞争力。2025年的主要问题在于,这一需求增长是否会重现。虽然该地区2025年的进口能力预计会有所增加,但从一些市场基本面因素来看,LNG进口可能会放缓。我们预计2025年该地区的LNG需求增长将降至100万吨,因为今年的LNG价格对该地区来说将更多地成为需求增长的阻力,而非动力。鉴于2025年LNG供应增长有限,导致欧洲和亚洲对供应的争夺加剧,预计2025年全球LNG价格将上扬。油价将在未来18个月走低的预期是限制LNG需求增长的另一个因素。由于石油市场的基本面在短期内仍然看跌,我们预测2025年布伦特原油价格平均约为72美元/桶,前提是全球石油供应未出现重大波动(比如对伊朗和俄罗斯石油实施新的制裁)。这意味着LNG的价格预计将高于石油平价,尤其是在冬季需求高峰月份,令那些具备“气转油”能力的市场的燃料油价格走低。较低的燃料油价格也将限制LNG在交通和船用燃料加注领域的使用,尽管这仅占该地区LNG总需求的一小部分。假设第二和第三季度天气正常,较高的LNG价格将减缓该地区进口LNG的速度。我们预计2025年南亚的LNG需求将保持平稳,而东南亚市场的需求仅会有小幅增长,包括越南和菲律宾等新晋LNG市场因新建基础设施投入使用而产生的额外需求。2025年LNG价格走高会否导致对价格敏感的亚洲市场放缓LNG进口?811|2025年LNG市场面临的十大问题2024年的LNG运输船市场在凭借68艘常规容量LNG运输船创下新船交付历史纪录的同时,也以史上最低的即期运价收官。新增LNG运输能力的激增与新增液化产能相对温和的增长(仅290万吨)形成了鲜明的对比。相对于新开发的液化项目而言,航运能力不成比例的增长导致运输船运价大幅下滑。今冬LNG套利机会的缺失更加剧了这一挑战。这些机会通常以欧洲TTF和亚洲JKM价格曲线呈现的陡峭远期升水以及两大基准价格间持续扩大的价差为支撑。往年,由于LNG运输船经常被用于浮式储存或跨盆地贸易活动,这种定价动态形成了冬季航运溢价。目前,鉴于价格曲线保持相对平缓且价差落在狭窄的范围内,贸易商不得不在转租市场上消化多余运力,进一步加剧了运费下跌的走势。2024年第四季度,现代二冲程LNG运输船的即期运价平均仅为29,750美元/天,同比暴跌83%。展望2025年,LNG运输船市场还将延续相同趋势。预计2025年新船交付量仍将保持强劲势头,预计会有破纪录的90艘常规容量LNG运输船交付市场。虽然2025年新增LNG供应的增幅预计相对较大,将达到2690万吨,但航运能力的增长预计将再次超过LNG供应的增长。假设所有新增供应都参与长途跨盆地贸易而这是一个相当不切实际的假设这一新增供应量最多只需要90艘新造运输船中的50艘。航运业仍需应对2024年进入市场的过剩运力。老旧蒸汽轮机LNG运输船的退役可能会缓解LNG运力供过于求的局面。此类船舶的即期运费大大低于运营成本,与更现代化的二冲程船舶相比,运费存在很大折扣。由于存储容量较小、燃料消耗较大且蒸发率较高,这些老旧的LNG运输船已“退居二线”,主要在太平洋盆地内被用于区域内短途运输。这支由190艘蒸汽船组成的船队的平均船龄接近22岁,其中有许多艘正面临到期退租。我们可能会看到此类船舶被报废拆解而不是重新签约。即期运价的季节性变化预计仍将贯穿全年,但高峰与低谷都将以这些新形成的价格低位为基础。LNG运输船市场低迷的表现会在2025年持续吗? Lopez FLNG项目(2023年FID)和印度尼西亚的Kasuri FLNG项目(2024年FID)。这种低调的发展通常得益于项目规模较小,从而降低了融资和市场营销要求。这种进展可能会带来出人意料的结果,例如,比我们的预测提前实现FID或作为新项目被收入我们的预测。除了低调的开发进展所带来的潜在上行空间外,2024年备受关注的几个浮式项目也可能作为“黑马项目”进入或加速我们的展望。阿根廷于2024年7月出台的“大型投资激励制度”(RIGI)已经催化了多个新的LNG出口项目提案,其中两个提案建议利用较小的海上或模块化设施来加速开发。值得注意的提案包括泛美能源(PAE)与Golar LNG合作开发的240万吨/年FLNG项目(拟于2027年底前开始出口)。该项目计划使用Golar旗下经改造的“Hilli Episeyo”号FLNG船,该船目前与喀麦隆的服务合同将于2026年到期。阿根廷Tecpetrol公司已提议开发一座400万吨/年的模块化陆上工厂,该项目目前正处于前端工程设计(FEED)阶段。此外,阿根廷国有能源公司(YPF)和壳牌还提出了一个大型LNG出口项目,潜在产能为1000万吨/年,不过YPF还与另一个项目讨论过合作问题。尼日利亚方面,陆上原料气面临的重大挑战提升了该国对潜在海上设施的关注。尼日利亚国家石油公司(NNPC)参与了两项FLNG提案,旨在绕开困扰陆上项目的投资和安全问题,这些问题大大降低了该国陆上项目的利用率,并导致扩建工程延期。尼日利亚本土公司UTM Offshore已提议在Seplat Energy旗下的Yoho油气田开发一座280万吨/年的FLNG项目。Seplat Energy最近从埃克森美孚手中收购了Yoho油气田,此前这一收购交易的监管批准被长时间推迟。NNPC还在2024年6月与Golar LNG签署了一份项目开发协议,计划单独开发一个350万吨/年的项目。New Fortress Energy(NFE)公司正在采用另一种创新方法,该公司的Fast LNG Altamira 1项目于2024年进行了首次LNG生产,但尚未实现全面商业运营(预计将于2025年年中实现)。Fast LNG采用模块化设计,可以在各种类型经过改造的现有海上(及陆上)平台上部署。这意味着相较传统的FLNG项目,它对船厂的依赖性较低。这些特点使其成为小型项目(特别是那些陆上开发受阻的小型项目)可采用的一种有趣的替代方案。NFE已提议至少再建两个Fast LNG项目。然而,这种方法的新颖性可能会在短期内减缓项目开发的势头,而且与任何新技术一样,其生产可靠性还有待时间的持续验证。虽然这些浮式和离岸项目的单个产量规模并不大,但累积起来却有可能为市场提供更广泛的供应选择。此外,尽管FLNG项目无法完全规避传统陆上项目面临的一些风险,但由于其融资和签约要求较低,因此可以更加灵活。非传统LNG项目将在2025年取得多大进展?10S&P Global、S&P Global徽标、S&P Global Commodity Insights和Platts是S&P Global Inc的商标。对这些商标的任何商业使用必须获得S&P Global Inc的书面许可。本出版物中的信息、价格、指数、评估以及其他相关信息、图表和图像(统称为“数据”)仅供您个人查阅或使用。若您或贵公司持有S&P Global Commodity Insights授予的数据许可证,且您是授权用户,则仅供贵公司内部业务使用。未经S&P Global Commodity Insights事先书面同意或以其他方式获得S&P Global Commodity Insights授权许可,不得发布、复制、摘录、散播、转发、转售本出版物中的数据或任何内容,或是创建任何衍生作品以及/或者以其他方式将本出版物中的数据或任何内容提供给任何个人(无论是在公司内部或外部,包括通过任何内部电子系统或公司内网)、公司或实体,包括任何子公司、母公司或与贵公司有关联的其他实体。在上述授权使用范围以外,对数据的任何使用或分发都需向S&P Global Commodity Insights支付额外费用。S&P Global Commodity Insights、其关联方和所有第三方许可者不做任何明示或暗示的保证,包括但不限于对数据的适销性或适用于特定目的或用途的任何保证,或对其使用所获得的结果或性能的任何担保。本出版物中的数据包括从实际市场参与者收集的独立可验证的数据。在进行任何投资、交易、风险管理或其他决策时,数据的使用者均不应依赖文中所包含的任何信息和/或评估。S&P Global Platts、其附属机构和第三方许可方对文中 数据或任何内容抑或任何相关通讯(书面、口 头、电子或其他形式)的充分性、准确性、时 效性和/或完整性不做担保,也不对任何损失承 担责任,包括但不仅限于任何间接、特殊、附 带、惩罚性或结果性损失(包括但不仅限于利 润损失、交易损失和声誉损失)。文中采用的ICE指数数据和NYMEX期货数据依照S&P Global Commodity Insights与ICE和NYMEX签署的商业许可协议提供。您认可文中的ICE指数数据和NYMEX期货数据属于机密信息,是ICE和NYMEX或其许可方/供应商的专有商业秘密和数据。您应当尽最大努力防止这些ICE指数数据和/或NYMEX期货数据在未经授权的情况下被发布、披露或复制。对于在版权结算中心(Copyright Clearance Center,简称CCC)注册过的用户,如果已向CCC 222 Rosewood Drive,Danvers,MA 01923,电话 1-978-750-8400 支付相应款项,则允许复印文中的材料,仅供内部参考或个人使用。未经S&P Global Inc事先明确许可,禁止以任何其他形式或出于任何其他目的进行复制。对于文章转载,请联系:The YGS Group,电话 1-717-505-9701 x105(800-501-9571来自美国)。对于根据本通知的所有其他查询或请求,请通过电子邮件联系标普全球公司,邮箱地址为 。联系方式美洲 1 800 597 1344 2025 S&P Global Inc.版权所有。保留所有权利。 367 0681亚太地区 60 4 296 1125
2025年亚太天然气市场值得关注的 十大问题作者:Runzhi Lyu,研究与分析部门高级分析师|Amanda Kang,研究与分析部门高级分析师|Ashish Ranjan,研究与分析部门高级分析师|Johan Utama,研究与分析部门首席分析师|Chong Zhi Xin,研究与分析部门高级总监全球电力与可再生能源洞察报告2|2025年亚太天然气市场值得关注的十大问题2025年伊始,我们研究归纳了亚太地区天然气与低碳气体市场值得关注的“十大问题”(见图1)。这些关键问题将对亚太地区乃至全球天然气与能源市场的发展产生重要影响,并将指导今年标普全球大宗商品亚太区域天然气市场覆盖的研究议程。2025年亚太天然气市场值得关注的十大问题图中数据于2025年1月2日编辑。来源:标普全球大宗商品。2025 S&P Global:250297-01.亚太地区经济前景的不确定性将如何影响该地区的天然气需求?私营进口商能否扩大其影响力并发挥更显著的作用?日本与韩国新的能源政策是否会对天然气发出积极信号?亚太LNG供应是否已来到复苏的边缘?核能不确定性如何影响东北亚市场的天然气需求?数据中心项目储备是否会继续增长,推动亚洲天然气与LNG需求的持续增长?在现货LNG价格走高和油价处于低位的环境下,下游气价将如何演变?新兴亚洲市场的LNG长协签约势头在2025年能否持续?东南亚电力市场将迎来燃气发电转型的拐点,还是回归燃煤发电?南亚与东南亚LNG进口在2024年的强劲增长能否重演,还是只是昙花一现?LNG买家电力价格核能上游政策需求LNG长协签署结构经济 同时,在巴基斯坦和孟加拉国,鉴于其经济的脆弱性和对国际资金的迫切需求,两国政府将在采取措施提高政府收入以满足国际货币基金组织要求方面面临挑战。这些措施可能包括减少天然气补贴,进一步影响天然气需求。亚太地区经济前景的不确定性将如何影响该地区的天然气需求?11)见中国“双碳”承诺四年回顾。4|2025年亚太天然气市场值得关注的十大问题作为全球第二和第三大LNG进口国,日本和韩国预计都将在2025年宣布新的能源政策:日本的 第七次战略能源规划(SEP)和韩国的 第11个电力基本规划(BPE)。日本于2024年12月宣布的 第七次战略能源规划 草案仍然将能源安全作为首要任务,但也重申了该国对其雄心勃勃的脱碳目标的坚定承诺。草案特别强调需要确保稳定的LNG供应,同时逐步淘汰低效的燃煤电厂并建立新的纯LNG发电厂。为了鼓励企业签署长期LNG供应合同,政府将正式制定LNG稳定性评估指标。与2021年发布的第六次SEP一致,草案还计划提高日本石油和天然气的“自开发比率”(包括日本企业投资的外国来源的供应),从2023年的37.2%提高到2030年的50%和2040年的60%。日本企业在LNG上游的直接投资被认为对日本的能源安全极为重要,而日本一直将天然气视为国家电力结构中的过渡燃料。2024年5月,韩国在 第11个电力基本规划 草案中宣布了其新的能源规划。2 该规划计划增加天然气的作用,使其到2030年的发电量占全国发电总量的25%,高于第10个BPE中的23%。在新版规划中,韩国将在2031-2032年间以热电联产系统的方式增加250万千瓦燃气发电容量。然而,该规划是在尹锡悦总统的亲核政府下制定的,而他的弹劾和政府的潜在变化可能导致规划的改变。因此,第11个BPE草案的未来仍不确定。3日本与韩国新的能源政策是否会对天然气发出积极信号?22)见韩国 第11个电力基本规划:政府的核能与可再生能源雄心将面临挑战。3)见South Korea s political upheaval signals short-term risks for gas demand。 电力行业的增量天然气需求估计约为27亿立方米。2025年,监测萨尔3、4号机组的进展将为韩国的LNG进口需求提供指示,任何进一步的延误都可能导致天然气需求的上升。核能不确定性如何影响东北亚市场的天然气需求?34)见South Korea short-term power:Nuclear plants delayed,coal still constrained and gas flexes amid high power demand。6|2025年亚太天然气市场值得关注的十大问题2025年,亚洲各市场在紧张的LNG市场和高企的现货LNG价格下面临多重挑战。与石油产品替代的相互作用将在不同市场产生一系列影响。汽油、柴油和液化石油气等石油产品预计将比现货LNG更具竞争力。然而,拥有与原油价格挂钩的长期LNG合同的买家将在低油价环境中受益。在中国市场,与油价挂钩的合同价格下降、亨利港价格上升和普氏JKM现货价格走高之间的相互作用将继续影响批发LNG定价。长期合同预计仍将保持其相对于现货LNG的竞争力,尽管中国的天然气价格公式意味着油价变化对天然气价格的影响可能会有最长六个月的滞后。为确保供应安全,国家石油公司即使在高价情况下预计仍将继续进行现货采购。相反,因为替代石油产品的机会减少,高企的现货价格环境可能会抑制二级买家的采购热情。在印度,炼油和工业等行业可能会转向使用更便宜的石油产品,而来自汽油的激烈竞争可能会减缓压缩天然气(CNG)车辆的增加。另一方面,由于大多数城市燃气分销(CGD)企业签有与原油挂钩的天然气合同,低油价环境将降低CGD部门的混合气成本。然而,亚洲未签订足够长期合同的市场将不得不应对高昂的现货LNG价格。如果现货价格得不到缓解,孟加拉国和巴基斯坦的现货LNG进口计划可能会引发下游天然气价格的再次上涨。越南一直在逐步调整电价以适应更昂贵的LNG,但要推进该国长期延迟的LNG发电项目,仍需要制定有效的燃料成本传递机制。在现货LNG价格走高和油价处于低位的环境下,下游气价将如何演变? Moh 8号和9号机组。此举旨在减少EGAT对进口LNG的依赖,并协助降低电价。然而,这些行动却与政府政策背道而驰。2024年,泰国提高了其减碳目标,计划到2030年将碳排放减少43%,高于之前的30%-40%。此外,于2024年6月发布的 2024-37年电力发展规划 草案已将关注重点从火力发电转向可再生能源,这与该国的净零目标保持一致。尽管如此,该地区煤炭用量预计将会增加,可能足以满足能源需求。预计煤炭和天然气的使用都将保持在较高水平。尽管“煤改气”计划的重要性在2025年可能被降低,但我们预计这只是一项临时措施,并不意味着政府政策的改变。短期内,经济可负担性优先于环境问题。不过从中长期来看,减碳目标仍不会改变,该地区仍然承诺逐步减少煤炭使用并致力于向更可持续的能源来源转型。东南亚电力市场将迎来燃气发电转型的拐点,还是回归燃煤发电?58|2025年亚太天然气市场值得关注的十大问题在几个关键的亚太进口市场中,市场自由化的趋势日益明显,市场开始关注增强竞争和多样化供应来源。各国政府一直在实施市场结构和定价改革以支持自由化进程。2025年,供应紧张情况可能会将采购活动限制在现货招标与短期合同上,但这也为新进口商在全球LNG市场中进一步确立其地位创造了机会。韩国就是这一发展的一个典型例子,该国的私营进口商选择直接从全球市场采购货物,以绕过该国当前的LNG进口商韩国天然气公司(KOGAS)。尽管KOGAS原有的约900万吨/年的供应合同在2024年到期,但其新合同签约活动的进展缓慢。2024年,该公司仅宣布了一份50万吨/年的新合同。在市场持续紧张的情况下,私营LNG进口商一直在寻求两到三年的短期合同,这一趋势可能会在2025年继续。韩国政府在2024年通过了一项法案,将于2025年2月起允许私营进口商进行LNG分销,尽管其对KOGAS市场份额的侵蚀程度和时间尚不确定。泰国与菲律宾的长期天然气与LNG供应不足以满足市场需求,现货和短期LNG的重要性持续存在,支持着新晋企业的进入。Gulf Energy Development PCL、EGAT、B.Grimm Power PCL、First Gen Corp.、San Miguel Corp.、Aboitiz Power Corp.和Manila Electric Co.(Meralco)等公司都是新型买家的代表,为希望在亚洲站稳脚跟的全球LNG供应商提供了新的机会。私营进口商能否扩大其影响力并发挥更显著的作用? LNG项目(过去也称为Sunrise LNG)。一些旨在补充现有液厂的上游项目也取得了显著进展。在印度尼西亚,埃尼公司的两个为Bontang LNG液厂供应原料气的开发计划获得了政府批准。这为即将做出的积极最终投资决定(FID)铺平了道路。2024年12月,伍德赛德能源集团有限公司与雪佛龙公司达成了一项资产交换协议,伍德赛德收购了雪佛龙在西北大陆架(NWS)LNG项目中的股份,而雪佛龙收购了伍德赛德在Wheatstone LNG项目中的股份。5 该交易的完成将使Browse气田的所有权与NWS项目的结构更加一致,增强了该13.1万亿立方英尺气田的开发前景。Browse气田较高的二氧化碳含量是该项目的一个剩余障碍,合作伙伴还需要解决这一问题来推动进一步的进展。对于亚太地区的新增LNG项目而言,尽管利率下调和美元走弱的可能性也许会增强其投资可行性,并且还享有靠近亚洲需求市场的地理优势,但也仍要面临来自其他地区LNG供应的竞争。与这些项目相关的主要LNG公司Santos Ltd.、道达尔能源和伍德赛德在2024年积极签署了多份供应来自其资源池的购售协议,但尚未公布任何这些项目的承购协议。因此,要在2025年推进FID的进展,这些项目必须能够在开发商的资源池中与其他来源供应展开竞争。亚太LNG供应是否已来到复苏的边缘?75)见Chevron and Woodside swap Australian LNG assets to improve partner alignment。10|2025年亚太天然气市场值得关注的十大问题数据中心的电力需求迅速增长,而各方对其电力消费继续扩张的速度的预测差异很大。我们的基准情景认为,全球数据中心的电力需求预计将在2024-30年间每年增长10%-15%,到2030年可能达到约1.3万亿千瓦时。然而,随着技术的进步和运营商寻找新的方法来满足其能源需求,这一预测仍存在很大的不确定性。在近年来的整体电力需求保持平稳或有所下降的特定市场中,数据中心的部署可能会引发未来天然气和LNG需求轨迹的改变。6 因此,数据中心的项目储备规模对于确定亚洲天然气和LNG需求增长的速度至关重要。在日本,政府预计数据中心的峰值电力需求将在2023-30年间增加400万千瓦,到2030年的耗电量将达到500亿千瓦时。尽管核电重启将有助于增加东京等数据中心集群的可用电力供应,但日本仍然需要新的LNG联合循环燃气轮机来满足大部分即将到来的电力需求,这将抵消长期LNG需求的预期下降。在东南亚,马来西亚已将自身定位为新的区域数据中心枢纽,正在吸引各方投资,效仿并支持新加坡在这一努力中所获的成功。在这些市场中,数据中心的增长可能受到可用电力供应的限制,需要面向发电部门增加天然气或LNG供应。相比之下,数据中心预计不会对中国或印度天然气和LNG需求的轨迹造成太大的改变。虽然数据中心的绝对新增耗电量可能十分可观,但对天然气和LNG需求增长的带动可能很小。科技巨头可以依靠电网供应的电力,结合绿色能源证书或可再生能源证书满足用电需求。此外,中国的“东数西算”计划旨在开发内陆数据中心,以利用该地区丰富的可再生能源。除了数据中心的电力消耗外,芯片制造也是一个高耗电的过程,随着数字经济的扩展,有望成为一个重要的增长驱动力。这在韩国和UNV1市场尤为相关,这两个市场的芯片制造产能巨大且仍在扩张,将会推动天然气和LNG需求的上升。数据中心项目储备是否会继续增长,推动亚洲天然气与LNG需求的持续增长?86)见AI的兴起推动亚洲天然气需求增长。12|2025年亚太天然气市场值得关注的十大问题7)见俄罗斯经远东线扩大对华管道气供应,年供100亿立方米 与“New”gas from Russia to China via Power of Siberia-2 pipeline:Newroute and new strategic opportunities。2024年,虽然现货价格较2023年有所下降,但长期合同的签署速度并未放缓。亚洲整体完成了总计2500万吨/年的购售协议,同比增长8%。对于亚洲买家来说,成本竞争力和由多种供应选项形成的气源多样化已成为推动LNG签约活动的重要因素。然而,2025年可能有几个因素会抑制亚洲买家签署长期合同的意愿。首先,未来两年的现货价格预计将保持在较高水平,但随着新的液化设施投产,2027年之后的价格可能会大幅下降。此外,在中国的长期合同于2022年和2023年出现激增后,该市场买家签署的新增合同量在2024年急剧降至不到500万吨。随着通过“西伯利亚力量1号”(POS-1)管道运抵的俄罗斯天然气供应在2025年达到380亿立方米,以及预计于2027年开始经“远东线路”输送的更多俄罗斯天然气,再加上POS-2项目的潜在新供应,中国的增量LNG需求可能会受到限制。7 越南和菲律宾等新晋进口市场对长期合同也有需求,但由于LNG采购支持政策的最终确定有所延迟,LNG进口的进展受阻。尽管如此,签署新长期合同对于满足天然气需求增长、维持供应和价格稳定以及填补到期合同留下的供应缺口至关重要。由于俄罗斯北极LNG-2项目受到制裁,在该项目中拥有权益份额产量的中国买家可能需要寻找替代方案。相比之下,像印度这样对价格敏感的市场可能会寻求更多的长期合同,以减轻波动性现货市场的风险。新兴亚洲市场的LNG长协签约势头在2025年能否持续? Global)、标普全球(S&P Global)的标识、标普全球大宗商品(S&P Global Commodity Insights)和普氏(Platts)均属于S&P Global Inc.的商标。对这些商标进行任何商业使用均须获得S&P Global Inc.的书面许可。您可以查看或以其他方式使用本报告中的信息、价格、指数、评估和其他相关的信息、图形、表格和图像(合称”数据”),但仅限于您个人使用,或者,如果您或您的公司拥有使用标普全球大宗商品(S&P Global Commodity Insights)数据的许可,并且您是授权用户,则仅限于为您公司的内部业务目的使用。未经标普全球大宗商品事先书面同意或根据其他标普全球大宗商品的许可获得授权,您不得向任何人(无论在您公司内部或外部,包括通过任何内部电子系统或内联网或作为其一部分)、公司或实体(包括与您公司有关联关系的任何子公司、母公司或其他实体)发布、复制、摘录、分发、转发、转售数据或数据的任何部分,或使用数据或数据的任何部分创造任何衍生作品,和/或以其他方式提供数据或数据任何部分的访问权。除本明确授权外,任何数据的使用或分发,须以向标普全球大宗商品支付额外费用为前提。标普全球大宗商品(S&P Global Commodity Insights)、其关联公司及其所有第三方许可方不作任何和所有明示或暗示的保证,包括但不限于与数据、或因使用或执行数据而获得的结果相关的适销性或特定用途适合性保证。本报告中的数据包括从实际市场参与者收集的独立且可验证的数据。数据的任何使用方在做出任何投资、交易、风险管理或其他决定时,不应依赖其中的任何信息和/或评估。标普全球大宗商品、其关联公司及其第三方许可方对于数据或其任何组成部分或任何通信(无论是书面、口头、电子或其他格式)的充分性、准确性、时效性和/或完整性均不作保证,且均不承担任何损害或责任,包括但不限于任何间接、特殊、附带、惩罚性或继发性损害(包括但不限于利润损失、交易损失和商誉损失)。本报告原文以英文撰写(英文版请参考10 big questions for the Asia-Pacific gas market in 2024),本中文版系参照英文原文翻译成稿,仅供参考。如中英文版本有不一致之处,请以英文原文为准。本报告中使用的ICE指数数据和NYMEX期货数据根据标普全球大宗商品(S&P Global Commodity Insights)与ICE和NYMEX的商业许可协议提供。您在此承认本报告中的ICE指数数据与NYMEX期货数据属于保密信息,是ICE和NYMEX或其许可方/供应商的专有商业秘密和数据,您应尽最大努力防止未经授权的出版、披露或复制ICE指数数据和/或NYMEX期货数据。在版权结算中心(Copyright Clearance Center,CCC)注册的用户可以复制本报告中的资料,但仅限内部参考或个人使用,且以向CCC支付适当的费用为前提,(地址:222 Rosewood Drive,Danvers;邮编:MA 01923;电话: 1-978-750-8400)。未经S&P Global Inc.事先明确许可,不得以任何其他形式或为任何其他目的进行复制。文章转载请联系:YGS Group,电话: 1-717-505-9701 转105(美国境内:800-501-9571)。有关本通知的任何其他疑问或要求,请通过电子邮箱联系S&P Global Inc.。联系方式美洲地区 1 800 597 1344 2025 S&P Global Inc.版权所有。保留所有权利。 367 0681亚太地区 60 4 296 1125
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中 泰 证 券 研 究 所 专 业 领 先 深 度 诚 信 证 券 研 究 报 告 2 0 2 5.4.5中美共振重点方向,可控核聚变产业化进程加速分析师:王可分析师:王可执业证书编号:执业证书编号:S0740519080001Email:2核心观点核心观点聚变能源聚变能源燃料丰富燃料丰富、能量密度极大能量密度极大、安全环保安全环保,是人类社会未来的理想能源是人类社会未来的理想能源。世界范围内能源安全需求凸显,电力需求持续攀升。为了解决这些问题,核能受到广泛关注。核能是一种高效且清洁的能源,利用方式主要分为裂变和聚变,相对于核裂变,可控核聚变具有燃料来源更丰富、能量密度更大能量密度更大、安全性更高等显著优势。近期国内外诸多进展催化产业发展近期国内外诸多进展催化产业发展,产业临界点或将到来产业临界点或将到来。2025年1月20日“EAST”实现1亿摄氏度超千秒稳定运行,2月中国核电和浙能电力分别发布公告,拟以增资方式参股中国聚变能源有限公司,3月28日,中核集团核工业西南物理研究院新一代人造太阳“HL-3”,在国内首次实现原子核温度1.17亿度、电子温度1.6亿度。美国Helion公司采用磁惯性约束路线,25年1月宣布完成新一轮4.25亿美元的融资,其中OpenAI创始人SamAltman投资了3.75亿美元,预计2028年实现商业发电。若Helion短期内实现Q1,则有望吸引更多资本投入可控核聚变行业,进一步加速商业化进程。据FIA 2024年报告,超过一半的公司预期2035年前实现并网发电,比此前预期的2050年大幅提速。托卡马克是目前主流聚变路线托卡马克是目前主流聚变路线,聚变聚变-裂变混合堆有望率先落地裂变混合堆有望率先落地。通常对于核聚变中高温等离子体的约束方式有引力约束、惯性约束以及磁约束三种,实际工程中两大技术路线为惯性约束或磁约束。目前磁约束被认为是最有前景的实现大规模受控核聚变反应的方法,托卡马克是目前产业化重点方向。以ITER为例,磁体占总成本比约为28%,是成本构成中最突出的部分。聚变-裂变混合堆物理成熟度高,在纯聚变堆商业化前有望率先落地。相较于纯裂变堆,混合堆安全性、铀资源利用率、环保性更高;相较于纯聚变堆,混合堆能量与燃料可自持。全球加大可控核聚变投入全球加大可控核聚变投入,中美有望率先突破中美有望率先突破。全球范围内中美为投资主导力量,美国以CFS、Helion、TAE等私企主导聚变发展,中国聚变项目以科研院所牵头,CFETR、BEST、HL-3等项目正在积极推进中,混合堆“星火一号”和Z-FFR已开始建设。建议关注相关标的:建议关注相关标的:高温超导磁体:联创光电、永鼎股份、精达股份;ITER配套、核工专用泵及阀门:国光电气;铜钨偏滤器:安泰科技;真空室:合锻智能。风险提示:风险提示:可控核聚变工程可行性验证不及预期;核聚变相关投入不及预期;市场规模测算偏差的风险;相关标的业务进展不及预期;相关标的业绩不及预期;研报使用的信息存在更新不及时风险。MAgWnNqPyQyRsPoQ6M8Q6MnPoOnPnQlOpPtPkPnNrObRoOwPMYsOqPxNsOnQ3目录C O N T E N T SC O N T E N T S可控核聚变行业格局:中美争先可控核聚变是人类终极能源,产业化进程有望加速123托卡马克为产业化重点方向,混合堆有望先行商用进行过渡4相关标的梳理4图表图表1:核裂变与核聚变典型反应原理示意图:核裂变与核聚变典型反应原理示意图图表图表2:核裂变与核聚变对比:核裂变与核聚变对比来源:中国核电网,中泰证券研究所来源:World Nuclear Association,新浪财经,ITER,核裂变与核聚变发电综述,中泰证券研究所世界范围内能源安全需求凸显世界范围内能源安全需求凸显,电力需求持续攀升电力需求持续攀升。自2021年以来,化石燃料价格波动频繁,俄乌冲突导致能源供应链危机进一步恶化,凸显了能源安全的重要性;生成式人工智能(AI)的普及和数据中心的扩张显著增加了全球电力需求。预计到2030年智能计算年耗电量将达到5000亿千瓦时,占全球发电总量的5%。为了应对能源安全与需求膨胀等诸多问题,核能核能逐渐成为发展焦点。核能是一种高效且清洁的能源核能是一种高效且清洁的能源,可利用的核能包括核裂变可利用的核能包括核裂变、核聚变两种形式核聚变两种形式。核能源于原子核发生变化时产生的质量损失,可利用的核能主要有核裂变、核聚变两种释放方式:核裂变核裂变是指重元素的原子核分裂为较轻元素的原子核并释放出能量的过程,常用铀-235作为反应燃料;核聚变核聚变是质量较轻元素的原子核互相聚合形成较重元素的原子核并释放能量的过程,常用氘氚作为反应燃料。相对于核裂变相对于核裂变,可控核聚变具有燃料来源更丰富可控核聚变具有燃料来源更丰富、能量密度更大能量密度更大、安全性更高等显著优势安全性更高等显著优势。人类对核聚变应用的终极理想是可控核聚变电站,希望能稳定可控地利用聚变释放出来的能量。未来可控核聚变一旦实现,有望使石油脱离能源属性,改变能源格局。鉴于可控核聚变能源的巨大潜力,国务院国资委在2023年实施未来产业启航行动,明确将其列为未来能源领域唯一的重要发展方向。1.1、可控核聚变能源是人类社会未来的理想能源、可控核聚变能源是人类社会未来的理想能源可控核聚变是人类终极能源裂变反应裂变反应聚变反应聚变反应比较维度比较维度核裂变核裂变核聚变核聚变燃料来源主要使用铀-235、钚-239等放射性元素,需要通过采矿和精炼获得。主要使用氘和氚作为燃料。氘可从海水中提取,氚可通过锂在反应堆中与中子反应生成。燃料储量铀:全球已探明储量约为792万吨,大约能使用90年。氘:每升海水含约0.03克氘,全球海水中氘的总量约为40万亿吨,足够人类使用100亿年。氚:现成氚的唯一来源来自重水裂变反应堆,全球CANDU反应堆的氚产量约为每年20公斤,后续可通过锂-6进行反应生成。能量密度1g铀裂变放出的热量相当于2.6t标准煤。氘-氚聚变为1g氦放出的热量相当于11.2t标准煤。辐射性产生长寿命的放射性废料,需要长期管理和存储。产生的放射性废料寿命相对较短,处理相对容易,但反应过程中会产生高能中子,对材料有辐照损伤。5图表图表3:聚变实现需要点火三乘积达到一定条件聚变实现需要点火三乘积达到一定条件来源:超导磁体技术与磁约束核聚变,中泰证券研究所劳森判据是劳森判据是能否实现聚变点火的能否实现聚变点火的判定条件判定条件。根据劳森判据,当等离子体温度、等离子体密度和约束时间这三个参数达到一定条件时(点火的聚变三乘积大于5 1021m s ke),才能产生有效的能量输出。其中,等离子体密度与等离子体温度提升在工程方面实现难度相对较高,而能量约束时间与装置的尺寸R和磁场强度B正相关,故可以通过扩大半径或加强磁场来提升能量约束时间,从而提升总体约束性能。聚变能源商业化的关键聚变能源商业化的关键在于在于实现净能量输出实现净能量输出,Q1是前提条件是前提条件。能量增益因子Q指的是聚变反应中输出能量和输入能量之比,Q值达到1是科学上的“盈亏平衡点”。当Q值大于1时,理论上装置产生的能量大于维持装置运行所消耗的能量,可初步实现净能量输出。一般认为商业化的基本要求是Q大于10。1.2、可控核聚变商业化的关键是实现净能量稳定输出、可控核聚变商业化的关键是实现净能量稳定输出等离子体密度-聚变三乘积:等离子体温度-能量约束时间-需大于需大于数量级数量级需达到需达到1 1亿摄氏度亿摄氏度需达到需达到数量级数量级需大于需大于3 3秒秒不易提升不易提升可提升可提升 可控核聚变是人类终极能源6“EAST”、“HL-3”实现重大突破实现重大突破。2025年1月20日,“EAST”在安徽合肥创造新世界纪录,首次完成1亿摄氏度1000秒“高质量燃烧”,是我国聚变能源研究实现从基础科学向工程实践的重大跨越,有望推进产业快速落地。3月28日,中核集团核工业西南物理研究院新一代人造太阳“HL-3”,在国内首次实现原子核温度1.17亿度、电子温度1.6亿度,综合参数聚变三乘积实现大幅跃升。中国核电和浙能电力拟增资参股中国聚变能源有限公司中国核电和浙能电力拟增资参股中国聚变能源有限公司。2025年2月,中国核电和浙能电力分别发布公告,拟以增资方式参股中国聚变能源有限公司。2月28日,中国核电公告称,公司拟以增资方式参股中国聚变能源有限公司,投资金额为10亿元亿元。旨在响应国家未来产业战略发展要求,推动聚变产业发展。浙能电力同步公告,公司拟以增资方式参股中国聚变能源有限公司,投资金额约7.5亿元亿元。1.3、国内边际变化:技术持续突破、产业投入加大、国内边际变化:技术持续突破、产业投入加大产业化进程有望加速图表图表4:中国中国“人造太阳人造太阳”创造创造“亿度千秒亿度千秒”世界纪录世界纪录来源:中国科学院官网,中泰证券研究所7图表图表6:第一座核聚变电厂向电网供电时间及商业化时间预计第一座核聚变电厂向电网供电时间及商业化时间预计来源:The global fusion industry in 2024,中泰证券研究所 2025年年1月月Helion公司宣布完成新一轮公司宣布完成新一轮4.25亿美元的融资亿美元的融资,此前此前OpenAI创始人创始人Sam Altman已投资已投资3.75亿美元亿美元。Helion采取磁惯性约束路线,相对托卡马克方案能量转化率更高、结构更加简约、实现成本更低。公司自2013年已先后建成七个原型机,该公司计划在华盛顿马拉加建造世界首座核聚变发电厂,容量为50MW,预计于2028年开始发电。若Helion短期内实现Q1,则有望吸引更多资本投入可控核聚变行业,进一步加速商业化进程。全球可控核聚变公司对于聚变发电时间共识提前全球可控核聚变公司对于聚变发电时间共识提前。据核聚变工业协会(FIA)2024年报告,超过一半的公司预期2035年前实现并网发电,比此前预期的2050年大大提速。1.3、国外边际变化:可控核聚变商业化预期时间提前、国外边际变化:可控核聚变商业化预期时间提前图表图表5:Helion第六代原型机第六代原型机Trenta来源:新浪财经,中泰证券研究所产业化进程有望加速第一座聚变电厂向电网供电时间预计第一座聚变电厂向电网供电时间预计第一座聚变电厂商业化时间预计第一座聚变电厂商业化时间预计8目录C O N T E N T SC O N T E N T S可控核聚变行业格局:中美争先可控核聚变是人类终极能源,产业化进程有望加速123托卡马克为产业化重点方向,混合堆有望先行商用进行过渡4相关标的梳理9图表图表7:核聚变约束方式示例:核聚变约束方式示例图表图表8:磁约束与惯性约束主流装置示意图磁约束与惯性约束主流装置示意图来源:超导磁体技术与磁约束核聚变,磁惯性约束聚变:通向聚变能源的新途径,中泰证券研究所来源:中国核技术网,激光惯性约束聚变靶制备技术研究进展,中泰证券研究所2.1、磁约束与惯性约束是两大核心技术路线、磁约束与惯性约束是两大核心技术路线技术路线 通常对于核聚变中高温等离子体的约束方式有通常对于核聚变中高温等离子体的约束方式有3种:引力约束种:引力约束、惯性约束以及磁约束惯性约束以及磁约束。其中引力约束以目前技术在地面上很难实现,工程中目前两大技术路线为惯性约束惯性约束和磁约束磁约束。后续的发展中,又出现了结合二者优点的磁惯性约束磁惯性约束方案。惯性约束聚变:惯性约束聚变:通过激光产生的巨大的压强,使核燃料体积在极短的时间内变小,密度变大,原子核发生聚变反应,释放出能量。磁约束聚变磁约束聚变:利用磁场来约束温度极高的等离子体的核燃料以使其发生聚变反应释能。磁惯性约束聚变:磁惯性约束聚变:结合惯性约束与磁约束两条技术路线的特点,约束时间和密度均处于两者之间。托卡马克托卡马克仿星器仿星器激光惯性约束(左为直接驱动,右为间接驱动)激光惯性约束(左为直接驱动,右为间接驱动)磁约束惯性约束约束技术约束技术原理介绍原理介绍主要应用主要应用示例示例引力约束通过物质自身质量产生巨大的引力来实现对等离子体的约束,类似于太阳的核聚变过程。-磁约束利用磁场约束带电粒子沿磁力线运动,使等离子体在高温和高压下发生核聚变反应。托卡马克、仿星器、磁镜惯性约束通过超高功率激光或粒子束将微型燃料球加热并压缩至极高密度,引发核聚变反应。激光聚变装置磁惯性约束兼具惯性约束聚变与磁约束聚变的特征,结合了两者的优点反场构型(FRC)102.1、托卡马克是目前产业化主流路线、托卡马克是目前产业化主流路线技术路线 磁约束被认为是目前最有前景的实现大规模受控核聚变反应的方法磁约束被认为是目前最有前景的实现大规模受控核聚变反应的方法,托卡马克是目前产业化重点方向托卡马克是目前产业化重点方向。核聚变反应所需的燃料(氢的同位素氘和氚)在高温下被电离成等离子体状态,等离子体由大量带正电的离子和带负电的电子组成。根据洛伦兹力定律,当带电粒子在磁场中运动时,会受到与粒子速度方向垂直的洛伦兹力。这个力会使带电粒子的运动轨迹发生弯曲,从而被约束在磁场范围内。磁约束维持了等离子体的稳定性,为核聚变反应的进行提供了必要条件。采用采用托卡马克装置的磁约束技术路线托卡马克装置的磁约束技术路线是最有是最有可能率先成功的方式可能率先成功的方式,全球最大全球最大“人造太阳人造太阳”国际热核聚变实验堆国际热核聚变实验堆(ITER),即采用了托卡马克装置即采用了托卡马克装置。图表图表9:托卡马克装置运行原理示意图托卡马克装置运行原理示意图来源:我国磁约束核聚变能源的发展路径、国际合作与未来展望,中泰证券研究所112.2、可控核聚变产业链梳理、可控核聚变产业链梳理产业链分析 目前可控核聚变主要实现方案是托卡马克目前可控核聚变主要实现方案是托卡马克,产业链包括上游材料供应产业链包括上游材料供应,中游超导磁体中游超导磁体、第一壁相关结构第一壁相关结构、真空模块及下游的电站运营等真空模块及下游的电站运营等。上游覆盖有色金属(钨、铜等)、特种钢材、特种气体(氘、氚)等原料供应。中游环节是产业链的核心,涉及到聚变技术的研发、装备制造以及相关软件的开发。下游是核电建设和运营,应用场景包括发电、医疗和科研等领域。图表图表10:可控核聚变产业链可控核聚变产业链来源:华经产业研究院,中泰证券研究所122.2、磁体、包层模块和偏滤器是托卡马克的重要组成部件、磁体、包层模块和偏滤器是托卡马克的重要组成部件产业链分析 托卡马克设备的主要组成部件包括磁场线圈相关设备托卡马克设备的主要组成部件包括磁场线圈相关设备、包层模块包层模块、偏滤器等:偏滤器等:磁体:磁体磁体:磁体是托卡马克装置的主体工程,用来产生超强磁场约束等离子体。偏滤器:偏滤器偏滤器:偏滤器是等离子体与器壁相互作用的主要区域,用来排除氦灰、控制杂质并排出热量包层模块:包层模块:包层系统为整个ITER装置提供中子和高热负荷的屏蔽,是ITER的关键系统,由第一壁、屏蔽块以及支撑结构等组成。其中第一壁第一壁直面内部高温等离子体,对装置起重要保护作用。图表图表11:聚变堆主循环原理示意图:聚变堆主循环原理示意图图表图表12:托卡马克装置结构图托卡马克装置结构图来源:我国磁约束核聚变能源的发展路径、国际合作与未来展望,中泰证券研究所来源:托卡马克研究的现状及发展,中泰证券研究所磁体系统13图表图表13:ITER实验堆成本构成实验堆成本构成(2021年数据年数据)来源:Superconductors for fusion:a roadmap,中泰证券研究所2.2、托卡马克主机成本中,磁体占比最高、托卡马克主机成本中,磁体占比最高产业链分析 ITER实验堆项目成本构成中实验堆项目成本构成中,磁体占比磁体占比28%。国际热核聚变实验反应堆(ITER)是国际核聚变研究的巨型工程,是目前正在建设的世界上最大的实验性低温超导托卡马克核聚变反应堆。根据ITER项目数据,在一个核聚变实验堆成本中,磁体占比约28%,堆内构件占比约17%,建筑占比约14%,真空室占比约8%。高温超导强场磁体技术的突破形成了新的紧凑型聚变堆技术路线,其磁体占成本比重更高。以美国CFS公司的商业化可控核聚变SPARC项目为例,该项目百亿研发预算中,高温超导磁体的支出预计占比50%。28%8%8%7%7%6%5%磁体堆内构件建筑真空室电源其他辅助系统加热系统仪表和控制低温装置和冷却系统142.2、磁体:等离子体约束装置核心,高温超导是发展趋势、磁体:等离子体约束装置核心,高温超导是发展趋势产业链分析 磁体磁体为核聚变装置提供强磁场为核聚变装置提供强磁场,约束等离子体运行轨迹约束等离子体运行轨迹。磁约束方案是一种利用强磁场对其内部带电粒子进行运动约束的聚变形式,磁体是磁约束装置的核心。磁体可以为聚变装置提供强磁场,使带电粒子在洛伦兹力的作用下被束缚于磁场线,围绕磁场线做螺旋运动,其中既包含了垂直磁场方向的圆周运动,也包括了沿磁场方向的直线运动。高温超导托卡马克是未来重点方向高温超导托卡马克是未来重点方向。超导磁体的使用大幅提高了磁场强度和稳定性,为实现可控核聚变提供了关键的磁场条件。高温超导材料具有更高的临界温度和热稳定性,能够显著提升核聚变装置磁场强度与聚变性能,压缩聚变装置体积,减少聚变装置成本,是未来重点方向。2021年9月,美国麻省理工CFS团队成功研制了全球首个可用于核聚变的20T高温超导磁体,标志着高温超导核聚变装置进入功能样机研制阶段。图表图表14:常规导体常规导体、低温超导于高温超导材料对比低温超导于高温超导材料对比来源:华经产业研究院,磁约束可控核聚变装置的磁体系统综述,中泰证券研究所对比维度对比维度常规导体常规导体低温超导低温超导高温超导高温超导材料铜等常规导体NbTi、Nb3SnBSCCO和YBCO材料、MgB2 超导材料、铁基超导材料超导条件大量冷却水,室温26.85左右液氦,低于-248液氮,高于-248磁场强度最高不超过2T稳定运行最高磁场15T左右稳定运行最高磁场可达45.5T材料价格最便宜价格已维持在稳定区间价格较高,正在快速下降典型反应堆应用举例 T-3托卡马克装置、欧洲联合环装置等ITER、中国EAST和CFETR、韩国KSTAR等美国CFS的SPARC、英国TokamakEnergy的Demo4、中国能量奇点的洪荒70等152.2、第一壁:等离子体轰击保护壁、第一壁:等离子体轰击保护壁产业链分析 第一壁直接面向高温等离子体第一壁直接面向高温等离子体,保护外围设备和部件免受热辐射损伤保护外围设备和部件免受热辐射损伤。第一壁是聚变装置中面对等离子体的一层固体结构,它的主要作用是防止杂质进入等离子体进而污染等离子体内部环境,快速地将等离子体辐射产生的热量传输出去,保护设备以及人身安全。我国为ITER研制的第一壁为三层结构,分别是最内侧的面向等离子体材料(铍)、中间的热沉材料(铜铬锆合金,利用铜良好的导热性把内部的热量传导出来,再通过氨气等冷却剂输送到反应堆外用于发电)和背后的结构支撑材料(不锈钢)。钨基合金钨基合金目前目前是聚变堆第一壁材料发展方向是聚变堆第一壁材料发展方向。铍与碳在使用时均有明显缺点,如铍材料有毒,碳基材料抗溅射能力差等。相比之下,钨及钨基材料具有高熔点、高热导率、低溅射产额和高自溅射阈值、低蒸气压和低氚滞留性能,成为最具应用前途的一类第一壁材料。据此,ITER已确定了一条从铍/碳/钨到铍/钨,最后变成全钨的路线。EAST也确定了逐步从全碳到碳/钨的过渡,最后全部变成全钨的发展方向。图表图表15:ITER第一壁示意图第一壁示意图图表图表16:ITER第一壁三层结构第一壁三层结构来源:中国核电网,中泰证券研究所来源:管道连接装配型ITER增强热负荷第一壁的初步设计,中泰证券研究所16图表图表17:EU DEMO偏滤器示意图偏滤器示意图图表图表18:偏滤器主要功能偏滤器主要功能来源:核聚变堆偏滤器热沉材料研究现状及展望,中泰证券研究所来源:核聚变堆偏滤器热沉材料研究现状及展望,中泰证券研究所2.2、偏滤器:热能转换与产物排放部件、偏滤器:热能转换与产物排放部件产业链分析 偏滤器通常位于真空室的上下方偏滤器通常位于真空室的上下方,控制等离子体与真空室壁面的相互作用控制等离子体与真空室壁面的相互作用。偏滤器是磁约束核聚变装置最为关键的系统之一,直接承受强粒子流和高热流的冲击,服役环境十分苛刻,而满足偏滤器运行环境的热沉材料是聚变堆正常运行的关键。我国偏滤器技术较为领先我国偏滤器技术较为领先,产业化进程加快产业化进程加快。为配套EAST项目,2012年,中科院等离子体所启动偏滤器升级改造计划。2018年,法国原子能和替代能源委员会开展的全钨偏滤器托卡马克核聚变实验装置(WEST)对我国自主研制的偏滤器W/Cu部件达成采购意向。偏偏滤滤器器排出来自聚变等离子体的能流和粒子流有效地屏蔽来自器壁的杂质,减少对芯部等离子体的污染排出核聚变反应过程中所产生的氦灰等产物,提取有用的热量用于发电172.2、聚变商业堆设备市场未来空间超、聚变商业堆设备市场未来空间超2万亿万亿产业链分析 经测算经测算,全球范围内聚变堆设备总空间超全球范围内聚变堆设备总空间超2万亿万亿。参考FIA2024报告,全球2025-2050年共有34座商业堆规划,假设其中一半采用磁约束路径,则全球磁约束可控核聚变商业堆总需求达17座。根据头豹研究院统计的ITER数据,建造一个商业示范堆成本目前已上升至220亿美元,约合人民币约1600亿,其中设备费用占比约85%,则全球磁约束可控核聚变商业堆设备未来市场空间约2.3万亿元。图表图表19:全球磁约束可控核聚变商业堆设备市场空间测算全球磁约束可控核聚变商业堆设备市场空间测算来源:头豹研究院,The global fusion industry in 2024,中泰证券研究所全球商业堆规划34座磁约束路线占比50%聚变商业堆单价1600亿聚变商业堆设备费用占比85%聚变商业堆设备总空间磁约束商业堆17座*价格1600亿元*设备占比85%=23120亿元全球磁约束可控核聚变设备市场空间测算全球磁约束可控核聚变设备市场空间测算182.3、聚变、聚变-裂变混合实验堆有望率先落地裂变混合实验堆有望率先落地产业发展趋势 混合堆结合了聚变堆和裂变堆优势混合堆结合了聚变堆和裂变堆优势,物理成熟度更高物理成熟度更高。一个聚变-裂变混合堆由两个部分构成:聚变堆和裂变堆,聚变堆在混合堆的中心位置,裂变堆以包层的形式出现在混合堆的外围。聚变堆中有氘、氚等燃料。裂变包层中通常有铀-238或钍-232(这两个元素被认为是核废料)以及锂-6。混合堆运行过程:混合堆运行过程:聚变堆中的氘和氚反应后,产生高能中子,这些中子撞击外层铀-238或钍-232,裂变反应发生:铀-238增殖成钚-239,钍-232增殖成铀-233,释放能量。此外,生成的钚-239和铀-233都是核燃料,这些核燃料可循环利用,再次燃烧产生能源;高能中子撞击外层的锂-6后形成氚,这些氚又能再次作为聚变堆的燃料。图表图表20:聚变:聚变-裂变混合堆结构示意图裂变混合堆结构示意图图表图表21:聚变:聚变-裂变混合堆运行示意图裂变混合堆运行示意图来源:核能与聚变裂变混合能源堆,中泰证券研究所来源:聚变-裂变混合堆在未来核能系统中的作用和发展前景,中泰证券研究所运行原理运行原理第一步:聚变堆氘、氚反应产生高能中子第一步:聚变堆氘、氚反应产生高能中子第二步:高能中子撞击外层铀第二步:高能中子撞击外层铀-238238、钍、钍-232232以及锂以及锂-6 6第三步:铀第三步:铀-238238、钍、钍-232232反应释放能量反应释放能量铀铀-238 n 238 n 钚钚-239 239 钍钍-232 n 232 n 铀铀-233 233 同时,锂同时,锂-6 6反应生成氚反应生成氚锂锂-6 n 6 n 氦氦-4 4 氚氚192.3、聚变、聚变-裂变混合实验堆有望率先落地裂变混合实验堆有望率先落地产业发展趋势 混合堆相比于裂变堆和聚变堆混合堆相比于裂变堆和聚变堆,具有诸多优势:具有诸多优势:和裂变堆相比,混合堆的核心优势在于安全性更高安全性更高、铀铀资源利用率资源利用率、环保性更高环保性更高;和聚变堆相比,混合堆的核心优势在于能量与燃料可以自持能量与燃料可以自持。图表图表22:混合堆与裂变堆混合堆与裂变堆、聚变堆优势对比聚变堆优势对比来源:中泰证券研究所比较维度比较维度混合堆混合堆裂变堆裂变堆聚变堆聚变堆安全性混合堆中裂变部分处于次临界状态,不会引起核爆等安全问题链式反应控制不当极易引发安全事故无法维持约束时反应会自动停止,无安全问题铀资源利用率可将核废料转化为核燃料,大幅提升利用率目前铀利用率较低-燃料自持混合堆中,堆芯产生的中子可以使裂变外包层中的锂-6变成氚,补充氚的消耗-目前无法实现氚自持能量自持裂变包层中,裂变反应产生的钚-239和铀-233本身就是核燃料,能够进一步燃烧释放能量,这个能量大大超过了聚变部分点火消耗的能量,可实现能量自持-目前Q值较低,无法实现能量自持环保性混合堆可以对锕系核素等长寿命废物进行嬗变,消除这一环境隐患裂变运行的过程中会不断生产长寿命的裂变产物和锕系核素,对环境安全造成威胁。产生的粒子和中子辐射极易屏蔽,且运行过程不会排出二氧化碳,非常环保20目录C O N T E N T SC O N T E N T S可控核聚变行业格局:中美争先可控核聚变是人类终极能源,产业化进程有望加速123托卡马克为产业化重点方向,混合堆有望先行商用进行过渡4相关标的梳理213.1、全球加大可控核聚变投入,中美有望率先突破、全球加大可控核聚变投入,中美有望率先突破上世纪上世纪90年代实现核聚变能科学可行性已得到证实年代实现核聚变能科学可行性已得到证实,目前全球主要国家均推出政策目前全球主要国家均推出政策、采取行动积极推进采取行动积极推进核聚变的商业化进程核聚变的商业化进程。国内外的研究进展为实现核聚变的商业化奠定了坚实的基础,并展示了核聚变作为清洁、可持续能源的巨大潜力。中国中国在磁约束核聚变技术方面进行了大量研究,如东方超环EAST、HL-3等;美国美国、欧洲欧洲、日本日本等也均在不断推进核聚变研究,如美国的国家点火装置NIF、CFS;英国的JET;日本的JT60-SA等。全球聚变能源格局图表图表23:国内外部分聚变能源相关政策汇总国内外部分聚变能源相关政策汇总来源:国家能源局官网,中国政府网,中科院科技战略咨询研究院,美国能源部,国家核安全局,网易新闻,中泰证券研究所国家国家时间时间政策政策部门部门相关内容汇总相关内容汇总2024.4国家能源局 2024 年核电行业管理技术支持项目申报公告根据核电行业管理工作需要,为服务核电安全高效发展,依据财政部和国家能源局有关规定,拟开展 2024年度核电行业管理技术支持项目申报工作。2024.32024年能源工作指导意见1)持续推进核电重大专项。2)实施首批国家能源核电数字化转型技术示范项目。3)稳妥有序推动核电项目国际合作。2023.10关于加强新形势下电力系统稳定工作的指导意见国家发展改革委、国家能源局积极安全有序发展核电,加强核电基地自供电能力建设。2024.6Fusion Energy Strategy 2024美国能源部(DOE)加快聚变能源研发,在2030年代,由私营部门牵头,展示一个运行中的聚变示范工厂;确保聚变能源的公平开发和部署,刺激不同社区的经济建设。2022.11U.S.Innovation to Meet 2050Climate Goals 美国白宫将“大规模聚变能”列为启动清洁能源技术创新的五个优先事项之一。英国2023.10Towards Fusion Energy 2023英国能源安全和净零部(DESNZ)加强对聚变研发和工程公司的支持,并专门提供资金以提高工程和科学技能。日本2023.4聚变能源创新战略日本政府旨在利用本国技术优势实现聚变能产业化发展,在未来商业化利用聚变能中占据主导地位。重点加大聚变能技术及相关技术支持力度、培育聚变能产业、政府内多部门协同推进、建立官产学研合作开发机制。国家能源局美国中国223.1、全球加大可控核聚变投入,中美有望率先突破、全球加大可控核聚变投入,中美有望率先突破近两年全球加大可控核聚变产业投入近两年全球加大可控核聚变产业投入。从融资规模看:从融资规模看:据FIA统计2024年全球可控核聚变市场的总融资规模达到了71亿美元,投入明显加速。从公司数量看:从公司数量看:自2018年起核聚变公司数量快速增长,2018至2024年间新增公司数量超过2018年以前的公司数量总和。中国中国聚变项目以科研院所牵头聚变项目以科研院所牵头,全球范围内中美为投资主导力量全球范围内中美为投资主导力量。全球范围内,中国由科研院所和国资牵头建设,投资超300亿元,美国由私企主导,投资超40亿美元,为世界核聚变建设主要推动力量。全球聚变能源格局图表图表25:国内外部分可控核聚变能源项目投资情况汇总国内外部分可控核聚变能源项目投资情况汇总来源:人民网,四川省发改委官网,合肥综合性国家科学中心能源研究院官网,The global fusion industry in 2024,中国核电网,中泰证券研究所国家国家公司公司/机构名称机构名称投资金额投资金额中核集团与江西联合200亿人民币中物院49.996亿人民币中科院85.06亿人民币COMMONWEALTH FUSIOM SYSTEMS约20亿美元TAE TECHNOLOGIES超12亿美元HELION超10亿美元ZAP ENERGY2.08亿美元XCIMER ENERGY INC.1.05亿美元美国、荷兰SHINE TECHNOLOGIES8亿美元英国、美国TOKAMAK ENERGY3亿美元加拿大、英国、美国GENERAL FUSION3.25亿美元德国MARVEL FUSION2亿美元英国FIRST LIGHT FUSION0.99亿美元日本KYOTO FUSIONENERGING0.90亿美元法国RENAISSANCE FUSION0.295亿美元美国中国国内外投资规划国内外投资规划图表图表24:国内外部分可控核聚变能源项目投资情况汇总国内外部分可控核聚变能源项目投资情况汇总来源:The global fusion industry in 2024,中泰证券研究所233.1、美国:私企主导,核聚变多路径发展、美国:私企主导,核聚变多路径发展中美进展分析图表图表26:美国部分聚变公司设备示意图美国部分聚变公司设备示意图来源:Commonwealth Fusion Systems官网,Helion官网,TAE Technologies官网,中泰证券研究所CFS ARCCFS ARC设备示意图设备示意图Helion Helion 聚变设备示意图聚变设备示意图TAE TAE 聚变设备示意图聚变设备示意图 据据FIA 2024年报告年报告,美国公司数量最多美国公司数量最多,达到达到25家家,布局多条可控核聚变技术路线:布局多条可控核聚变技术路线:CFS(Commonwealth Fusion Systems)创立于2018年,系麻省理工学院(MIT)的衍生公司,参与美国能源部(DOE)的INFUSE计划,采用磁约束路线采用磁约束路线,紧凑型高场托卡马克设计紧凑型高场托卡马克设计,目前融资已达20亿美元,于2030年实现商用聚变。Helion创立于2013年,采用磁惯性约束路线采用磁惯性约束路线,反场配置反场配置(FRC)技术技术。OpenAI首席执行官山姆奥特曼为Helion注资3.75亿美元,微软与Helion签署购电协议,将在2028年采购由该公司生产的电力。TAE Technologies,美国核聚变能源企业,最早成立于1998年,原名Tri Alpha Energy,2017年正式更名TAE,采用磁惯性约束路线采用磁惯性约束路线,FRC技术技术。2022年8月1日,TAE Technologies完成G-2轮融资,用于支持建设下一代核反应堆平台Copernicus。24 目前我国磁约束聚变的近期目前我国磁约束聚变的近期、中期和远期技术目标如下:中期和远期技术目标如下:(1 1)近期目标近期目标(20152021年年):建立近堆芯级稳态等离子体实验平台,吸收消化、发展与储备聚变工程实验堆关键技术,设计、预研聚变工程实验堆关键部件等;(2 2)中期目标中期目标(20212035年年):建设、运行聚变工程实验堆,开展稳态、高效、安全聚变堆科学研究;(3 3)远期目标远期目标(20352050年年):发展聚变电站,探索聚变商用电站的工程、安全、经济性。3.1、中国:国家主导,主攻托卡马克、中国:国家主导,主攻托卡马克中美进展分析图表图表27:中国磁约束聚变能发展技术路线图中国磁约束聚变能发展技术路线图来源:可控核聚变科学技术前沿问题和进展,中泰证券研究所25图表图表28:紧凑型聚变能实验装置园区项目(紧凑型聚变能实验装置园区项目(BEST)效果图)效果图图表图表29:BEST项目进展项目进展来源:聚变新能官网,中泰证券研究所来源:百家号,中国能源网,iDaily,中泰证券研究所 BEST装置是全超导托卡马克核聚变实验装置装置是全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)的后续项目的后续项目,将在第一代将在第一代EAST装置的基础上装置的基础上,首次演示聚变能发电首次演示聚变能发电,并有望率先建成世界首个紧凑型聚变能实验装置并有望率先建成世界首个紧凑型聚变能实验装置。BEST装置将使用真实的原料氘和氚进行可控核聚变反应,2025年3月5日首块顶板顺利浇筑,标志着工程全面进入分区完工、分区交付的阶段。项目计划在2026年建设完成,有望在全球首次演示聚变能发电。3.2、中科院、中科院BEST:进入分区完工交付阶段,预计:进入分区完工交付阶段,预计2026年建设完成年建设完成国内进展梳理2025.3.52018.102026合肥启动聚变堆主机关键系统综合研究设施园区建设BEST项目全面进入分区完工分区交付的阶段项目建设完成26 中国聚变工程实验堆中国聚变工程实验堆(CFETR)是中国自主设计和研制并联合国际合作的重大科学工程是中国自主设计和研制并联合国际合作的重大科学工程,采用全超导托采用全超导托卡马克技术卡马克技术,聚变堆主机关键系统综合研究设施聚变堆主机关键系统综合研究设施(CRAFT)是为是为CFETR研究关键技术及搭建综合性研研究关键技术及搭建综合性研究平台究平台。CRAFT项目目标2025年底完全建成。截至2024年5月,CRAFT项目总体进度已达70%,主体工程已完成116项关键里程碑当中的76项,项目从子系统的实验室研发测试阶段进入关键部件的研制和现场集成及调试阶段。项目计划于项目计划于2035年建成年建成,调试运行并进行试验;调试运行并进行试验;2050年开始建设商业示范电站年开始建设商业示范电站。3.2、中科院、中科院CFETR:着力解决:着力解决ITER和商业示范堆间的科学技术挑战和商业示范堆间的科学技术挑战国内进展梳理项目名称项目名称中国聚变工程实验堆中国聚变工程实验堆(CFETR)项目目标着力解决一系列存在于ITER和聚变商业示范堆(DEMO)之间的科学与技术挑战,包括实现氘氚聚变等离子体稳态运行,公斤级氚的增殖、循环与自持技术,可长时间承受高热符合、高中子辐照的第一壁和先进偏滤器材料技术等技术路线采用磁约束聚变技术设计特点CFETR的稳态运行模式要求更高的辅助加热功率和电流驱动效率,这可能使实现氚自持成为一个巨大挑战,因此CFETR还将采用混杂运行模式建设进展I期将实现聚变功率100200 MW,聚变增益Q=15,氚增殖率TBR1.0以及中子辐照效应小于10dpa;II期将实现聚变增益大于10,聚变功率1000MW 以及中子辐照效应大于50dpa未来展望到2035年建成中国聚变工程试验堆,调试运行并开展物理实验;到2050年开始建设商业聚变示范电站图表图表30:CRAFT园区图园区图图表图表31:CFETR项目规划项目规划来源:中国政府网,中泰证券研究所来源:CFETR物理与工程研究进展,中泰证券研究所27图表图表32:“环流三号”装置图:“环流三号”装置图图表图表33:“环流三号”项目进展及预期“环流三号”项目进展及预期来源:新华网,中泰证券研究所来源:中国核电网,腾讯新闻,央视网,中国电力报,新浪财经,中泰证券研究所 环流三号环流三号(HL-3)是核工业西南物理研究院自主设计是核工业西南物理研究院自主设计、建造的中国新一代人造太阳建造的中国新一代人造太阳,采用磁约束托卡马采用磁约束托卡马克路线克路线。中国环流三号仍处于实验研究阶段,目标是验证聚变堆物理与工程相关技术的可行性,核心任核心任务是实现务是实现“聚变点火聚变点火”。HL-3近年来成果频出。2023年8月实现100万安培等离子体电流下高约束运行,2024年5月实现150万安培等离子体电流下高约束运行,2025年3月在国内首次实现原子核温度1.17亿度,电子温度1.6亿度。项目预计于项目预计于2045年左右进入示范阶段年左右进入示范阶段,有望在有望在2050年前后实现商业化发电年前后实现商业化发电。3.2、中核集团、中核集团HL-3:国内首次实现原子核、电子温度均突破亿度:国内首次实现原子核、电子温度均突破亿度国内进展梳理时间时间进展进展/预期预期2020.12HL-3在成都建成并实现首次放电,标志着中国自主掌握了大型先进托卡马克装置的设计、建造、运行技术2023.8成功实现了100万安培等离子体电流下的高约束运行模式,标志着我国磁约束核聚变装置运行水平迈入国际行列2023.12宣布新一代人造太阳“中国环流三号”面向全球开放2024.5在150万安培等离子体电流下实现高约束模式(H 模)运行2024.6在国际上首次发现并实现了一种先进磁场结构,对提升核聚变装置的控制运行能力具有重要意义2025.3国内首次实现原子核温度1.17亿度、电子温度1.6亿度2045预计2045年左右进入示范阶段2050有望在2050年前后实现商业化发电28“星火一号星火一号”:2023年年11月月12日日,联创光电超导和中核聚变联创光电超导和中核聚变(成都成都)签订了协议签订了协议,双方双方计划联合建设聚变计划联合建设聚变-裂变裂变混合实验堆混合实验堆项目项目“星火一号星火一号”。2024年12月,联创光电中标中核集团“星火一号”项目,首个订单金额4180万。项目计划Q值大于30,实现连续发电功率100MW,工程总投资预计超过200亿元。Z-FFR:中物院主导:中物院主导,采用磁惯性约束采用磁惯性约束,Z箍缩技术箍缩技术,预期预期2040年实现年实现Z-FFR商业化供商业化供能目标论证发展规划能目标论证发展规划。该计划设立了三阶段任务:关键技术攻关(20242030年)针对Z-FFR的聚变点火、长寿命重频驱动器和深度次临界能源包层3项关键技术同步开展攻关;工程演示阶段(20312040年)2035年建成1000兆瓦级热功率的池式综合试验堆,采取逐级推进的方式,分步实现集成演示混合堆混合堆各项关键技术的演示目标;商业发电推广阶段(2040年以后)2035年开始建设1000兆瓦级电功率Z箍缩聚变裂变混合堆,2040年进行发电演示,之后进入商业推广阶段。3.3、产业进展:聚变、产业进展:聚变-裂变混合堆有望率先落地裂变混合堆有望率先落地产业进展29目录C O N T E N T SC O N T E N T S可控核聚变行业格局:中美争先可控核聚变是人类终极能源,产业化进程有望加速123托卡马克为产业化重点方向,混合堆有望先行商用进行过渡4相关标的梳理304.1、联创光电:聚焦激光超导两大主业,积极布局可控核聚变联创光电:聚焦激光超导两大主业,积极布局可控核聚变相关标的梳理 公司稳步推进转型升级公司稳步推进转型升级,全力全力聚焦激光超导聚焦激光超导。联创光电1999年由江西省电子集团整合旗下部分优质军工资产设立。2019年起,公司围绕“进而有为,退而有序”的经营方针,把传统的利润很薄且没有竞争力的产业逐步关停退出,重点打造激光和超导两个高科技新兴产业。公司高温超导技术公司高温超导技术具有具有较高壁垒较高壁垒,凭借高温超导磁体积极布局可控核聚变凭借高温超导磁体积极布局可控核聚变。子公司联创超导突破了大口径制冷机直接冷却高温超导磁体的传热技术,研制成功了YBCO制冷机直接冷却超导磁体,已完成20K温区3T以上超导磁体的应用,目前正在研发20K温区6T以上YBCO制冷机直接冷却超导磁体。2023年11月,联创超导和中核聚变(成都)设计研究院有限公司签订协议,联合建设可控核聚变项目,技术目标Q值大于30,实现连续发电功率100MW,工程总投资预计超200亿元人民币。图表图表34:联创超导高温超导磁体联创超导高温超导磁体来源:联创超导官网,中泰证券研究所314.2、永鼎股份:光通信主业平稳经营,高温超导有望打开第二增长曲线永鼎股份:光通信主业平稳经营,高温超导有望打开第二增长曲线 公司光通信业界领先,带动超导带材发展。公司光通信业界领先,带动超导带材发展。永鼎股份创建于1994年,于1997年9月在上海证券交易所荣誉上市,是中国光缆行业首家民营上市公司。经过数十年持续发展,目前已成为光通信全产业链覆盖的业界领先企业之一。公司2011年涉足超导业务,生产第二代高第二代高温超导材料。温超导材料。全资子公司东部超导承担超导业务,致力于超导开发。全资子公司东部超导承担超导业务,致力于超导开发。东部超导2017年12月在江苏吴江经济开发区成立,是永鼎超导应用产业化基地,总投资约10亿元人民币。主要从事超导电缆、超导磁体、超导限流器、超导电机的产业化发展以及超导变压器、全超导电力系统集成(超导变电站)的研发。相关标的梳理32 公司专注电磁线研发制造公司专注电磁线研发制造,下游广泛下游广泛。精达股份于1990年2月建厂,2002年9月11日在上海证券交易所上市,是全球领先的电磁线制造商之一。主营业务有铜基电磁线、铝基电磁线、扁平电磁线、特种导体线材等,广泛应用于新能源汽车、光伏、机器人、人工智能、军工、航空航天、家电、特种电机、5G通讯及电子产品等领域。子公司上海超导领跑全球超导领域子公司上海超导领跑全球超导领域,产品广泛应用于可控核聚变产品广泛应用于可控核聚变。上海超导专注于高温超导材料,第二代高温超导带材整体达到国际同类产品的先进水平,其中低温强场特性、超导低阻接头、光纤内嵌超导带材及监测技术达到了国际领先水平,带材产品性能指标均居全球前20%,性价比超过国内外同类产品。上海超导拥有稳定多元化的优质客户群,为全球180多家单位提供产品与服务。目前公司已与南方电网、国家电网、中科院等离子体所、中科院电工所、美国MIT、德国KIT、美国CFS公司、英国TE公司、新西兰RRI研究所、能量奇点、联创超导等国内外企业及科研机构建立了紧密的合作关系。4.3、精达股份:电磁线领域专项领军,通过子公司上海超导布局可控核聚变、精达股份:电磁线领域专项领军,通过子公司上海超导布局可控核聚变相关标的梳理图表图表35:上海超导带材产品结构图:上海超导带材产品结构图图表图表36:上海超导带材产品核心优势上海超导带材产品核心优势来源:上海超导官网,中泰证券研究所来源:上海超导官网,中泰证券研究所334.4、国光电气:微波国光电气:微波 真空双主线,核工业设备前景广阔真空双主线,核工业设备前景广阔相关标的梳理 公司坚持微波公司坚持微波、真空两大主线真空两大主线,产品广泛应用于前沿领域产品广泛应用于前沿领域。国光电气成立于1958年,拥有一系列自主研发、生产真空产品及微波电子器件的核心技术。研发生产出了行波管、磁控管、充气微波开关管、微波固态器件、核工业设备、压力容器真空测控组件等产品,并广泛应用于航空、航天、核工业、新能源等领域。核工业务紧跟可控核聚变发展核工业务紧跟可控核聚变发展,相关设备前景广阔相关设备前景广阔。公司核工业设备及部件产品主要包括ITER配套设备、核工业专用泵以及阀门等。近年来公司取得重要技术突破,填补了国内空白,实现了核工业关键设备及部件的国产化,并获得客户认可,已逐步实现了批产和交付。图表图表37:ITERITER配套设备配套设备图表图表38:核工业专用泵及阀门核工业专用泵及阀门来源:国光电气招股书,中泰证券研究所来源:国光电气招股书,中泰证券研究所344.5、安泰科技:专精钨铜复合材料技术,国内外主流聚变装置供货商安泰科技:专精钨铜复合材料技术,国内外主流聚变装置供货商 公司以先进金属材料为主业,重点服务战略性新兴产业。公司以先进金属材料为主业,重点服务战略性新兴产业。安泰科技成立于1998年12月,产品涵盖非晶/纳米晶带材及制品、难熔材料及制品、粉末材料及制品、磁性材料及制品、焊接材料及制品、过滤材料及环保工程等方面。重点面向人工智能、新能源、新一代电子信息、高端装备制造及航空航天、核电等领域,提供先进金属材料、关键部件及系统解决方案。子公司作为全球可控核聚变装置的核心供应商,实现全系列涉钨产品的研发和生产。子公司作为全球可控核聚变装置的核心供应商,实现全系列涉钨产品的研发和生产。子公司安泰中科2013年开始为EAST提供钨铜偏滤器,具备从原材料到部件交付的全套技术,研制和生产过程在公司内部形成闭环。公司偏滤器涉及到的高性能钨板制备、扩散焊接和真空钎焊、无损检测等各项技术获得了国内外客户的认可,为法国WEST装置和国际热核聚变ITER提供多批次的钨铜产品。相关标的梳理图表图表39:安泰科技核聚变偏滤器产品安泰科技核聚变偏滤器产品来源:安泰科技官网,中泰证券研究所354.6、合锻智能:专精高端成形机床与智能分选设备,参与可控聚变关键部件预研合锻智能:专精高端成形机床与智能分选设备,参与可控聚变关键部件预研 公司是国内高端成形机床成套装备行业的领军企业,广泛应用于重工业。公司是国内高端成形机床成套装备行业的领军企业,广泛应用于重工业。合锻智能始建于1951年,公司以高端成形机床和智能分选设备为主业,为客户提供包括液压机、机械压力机、色选机、聚变堆核心零部件,智能化集成控制及新材料等产品和服务。主研的多项高端装备,先后应用于飞机、神舟飞船、天宫火箭、核电、船舶、高铁等领域,市占率领先。积极布局聚变领域,参与关键部件积极布局聚变领域,参与关键部件制造预研制造预研。在核聚变领域,公司与中国核工业二三建设有限公司在聚变堆真空室制造技术、聚变堆安装技术、大科学装置建造技术方面开展长期战略合作,目前已参与了聚变堆、真空室、偏滤器等关键部件的制造预研,相关工作进展顺利。相关标的梳理图表图表40:合锻智能真空室产品合锻智能真空室产品来源:合锻智能官网,中泰证券研究所36 可控核聚变工程可行性验证不及预期;核聚变相关投入不及预期;市场规模测算偏差的风险;相关标的业务进展不及预期;相关标的业绩不及预期;研报使用的信息存在更新不及时风险。风险提示风险提示37投资评级说明:投资评级说明:评级评级说明说明股票评级股票评级买入预期未来612个月内相对同期基准指数涨幅在15%以上增持预期未来612个月内相对同期基准指数涨幅在5%之间持有预期未来612个月内相对同期基准指数涨幅在-10% 5%之间减持预期未来612个月内相对同期基准指数跌幅在10%以上行业评级行业评级增持预期未来612个月内对同期基准指数涨幅在10%以上中性预期未来612个月内对同期基准指数涨幅在-10% 10%之间减持预期未来612个月内对同期基准指数跌幅在10%以上备注:评级标准为报告发布日后的612个月内公司股价(或行业指数)相对同期基准指数的相对市场表现。其中A股市场以沪深300指数为基准;新三板市场以三板成指(针对协议转让标的)或三板做市指数(针对做市转让标的)为基准;香港市场以摩根士丹利中国指数为基准,美股市场以标普500指数或纳斯达克综合指数为基准(另有说明的除外)。38重要声明重要声明 中泰证券股份有限公司中泰证券股份有限公司(以下简称以下简称“本公司本公司”)具有中国证券监督管理委员会许可的证券具有中国证券监督管理委员会许可的证券投资咨询业务资格投资咨询业务资格。本公司不会因接收人收到本报告而视本公司不会因接收人收到本报告而视其为客户其为客户。本报告基于本公司及其研究人员认为可信的公开资料或实地调研资料,反映了作者的研究观点,力求独立、客观和公正,结论不受任何第三方的授意或影响。本公司力求但不保证这些信息的准确性和完整性,且本报告中的资料、意见、预测均反映报告初次公开发布时的判断,可能会随时调整。本公司对本报告所含信息可在不发出通知的情形下做出修改,投资者应当自行关注相应的更新或修改。本报告所载的资料、工具、意见、信息及推测只提供给客户作参考之用,不构成任何投资、法律、会计或税务的最终操作建议,本公司不就报告中的内容对最终操作建议做出任何担保。本报告中所指的投资及服务可能不适合个别客户,不构成客户私人咨询建议。市场有风险,投资需谨慎。在任何情况下,本公司不对任何人因使用本报告中的任何内容所引致的任何损失负任何责任。投资者应注意,在法律允许的情况下,本公司及其本公司的关联机构可能会持有报告中涉及的公司所发行的证券并进行交易,并可能为这些公司正在提供或争取提供投资银行、财务顾问和金融产品等各种金融服务。本公司及其本公司的关联机构或个人可能在本报告公开发布之前已经使用或了解其中的信息。本报告版权归“中泰证券股份有限公司”所有。事先未经本公司书面授权,任何机构和个人,不得对本报告进行任何形式的翻版、发布、复制、转载、刊登、篡改,且不得对本报告进行有悖原意的删节或修改。
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