在能源革命的浪潮中,可控核聚变与第四代核裂变(钍基熔盐堆) 成为全球能源技术竞逐的 “双引擎”。而哈氏合金作为两种技术路线中应对极端环境的 “材料基石”,其战略价值与产业链机会正逐步凸显。

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一、哈氏合金:可控核聚变的 “耐蚀铠甲”

可控核聚变装置(如托卡马克)需在1.5 亿℃超高温、强辐射、强磁场环境下运行,核心部件(真空室、偏滤器、包层)必须耐受极端腐蚀与热冲击。哈氏合金(C276)凭借耐强酸强碱、抗高温氧化、抗辐照变形的特性,成为唯一能满足要求的金属材料。

· 应用场景:核聚变堆真空室焊缝、偏滤器冷却管道、包层结构件等,全球年需求量随实验堆建设加速或突破 5000 吨。

· 技术壁垒:成分控制(Cr、Mo、Fe 精确配比)、锻造工艺(需避免晶间腐蚀)、焊接技术(多采用电子束焊),国内仅少数企业掌握量产能力。

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二、钍基熔盐堆:第四代核裂变的 “能源黑马”

钍基熔盐堆是第四代核裂变反应堆的代表技术,以钍为燃料、熔盐为冷却剂,具有安全性高、核废料少、钍资源丰富(我国钍储量占全球 1/3)等优势。

· 技术原理:钍 – 232 经中子轰击转化为铀 – 233,铀 – 233 在熔盐中发生裂变反应,释放热量用于发电,熔盐兼具冷却与燃料载体功能。

· 国内进展:中科院在甘肃武威建成 2MWt 实验堆,已实现钍铀转换与稳定运行;计划 2030 年前建成百兆瓦级示范堆,2040 年商业化推广。

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三、双赛道共振下的 6 家 A 股核心标的

1. 上海电气(601727.SH)

· 哈氏合金布局:为 ITER供应真空室部件,采用自主研发的 Hastelloy C-276 合金,焊接精度达 0.1mm,占全球 ITER 相关订单的 15%。

· 钍基熔盐堆技术:主导武威实验堆二次熔盐换热装置,其哈氏合金换热器耐温达 750℃,腐蚀速率 < 0.01mm / 年,技术指标国际领先。

2. 宝色股份(300402.SZ)

· 哈氏合金布局:为国内 “人造太阳” 装置供应偏滤器支撑结构,通过 “热等静压 + 真空退火” 工艺消除内部缺陷,良品率超 90%。

· 钍基熔盐堆技术:承制中科院 TMSR-LF1 堆主容器,采用哈氏合金与特种不锈钢复合结构,解决了熔盐泄漏风险。

可控核聚变赛道:哈氏合金与钍基熔盐堆共振下的解析!(附名单)

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3. 东方电气(600875.SH)

· 哈氏合金布局:为聚变堆包层模块供应冷却管道,采用 Hastelloy C-276 无缝管,耐压达 15MPa,通过欧盟认证,进入国际供应链。

· 钍基熔盐堆技术:研发熔盐堆主泵 “心脏部件”—— 叶轮,采用哈氏合金与陶瓷涂层复合技术,耐蚀性提升 3 倍。

4. 海陆重工(002255.SZ)

· 哈氏合金布局:为 ITER 项目供应 divertor(偏滤器)部件,采用 Hastelloy C-276 板材,焊接工艺通过法国原子能委员会验证,全球市占率约 8%。

· 钍基熔盐堆技术:投资 4 亿元建设 “第四代核电装备产业园”,聚焦熔盐换热器与堆芯结构件。

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5. 华菱钢铁(000932.SZ)

· 哈氏合金布局:虽不直接生产哈氏合金,但为其提供超高纯生铁原料,是国内唯一能满足哈氏合金成分要求的铁企,间接支撑产业链。

· 钍基熔盐堆技术:独家供应 SA738Gr.B 核电钢,用于武威实验堆安全容器,厚度达 150mm,抗冲击性能优于国标。

6. 浙富控股(002266.SZ)

· 哈氏合金布局:子公司浙江富春江水电为聚变堆提供超导磁体支撑结构,通过 “真空感应熔炼” 工艺控制杂质含量,磁导率 < 1.005。

· 钍基熔盐堆技术:参与研发控制棒驱动机构,采用哈氏合金与镍基合金复合结构,解决了高温熔盐下的卡涩问题。

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