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可控核聚變:25 年國內(nèi)招標(biāo)元年,商業(yè)化提速把握確定性機會
人類理想的終極能源,超導(dǎo)、AI 推動聚變能商業(yè)化加速
核聚變具備燃料豐富、能量密度大、清潔、安全性高等突出優(yōu)點,被視為人類理想的終極能源。核聚變是指輕原子核結(jié)合成更重的原子核,同時釋放出巨大能量的過程。以經(jīng)典的氘-氚聚變?yōu)槔粋€氘核(1 2)和一個氚核(1 3)結(jié)合成一個氦核(2 4)和一個中子(0 1),同時釋放出 17.6MeV的能量,中子以動能形式攜帶了約 80%的能量,這些能量可以被捕獲并轉(zhuǎn)化為熱能用來發(fā)電。核聚變因為突出優(yōu)點,被視為人類的終極能源:
燃料資源豐富:核聚變的主要燃料氘可以從海水中提取,地球上海水中的氘儲量相當(dāng)豐富,每升海水中含有約 0.03 克氘,所以地球上僅在海水中就約有 45 萬億噸的氘;氚雖然自然界中不存在,但可以通過中子與鋰作用產(chǎn)生,而鋰在地殼和海洋中的儲量也較為豐富。所以從某種意義上說,聚變原料幾乎是無限的,具備成為未來全球能源結(jié)構(gòu)主要組成部分的條件;
能量密度大:單位質(zhì)量核聚變釋放的能量遠高于其他形式的能源,以 100 萬千瓦的電站一年所需燃料為例,傳統(tǒng)的燃煤電廠需要大約 200 萬噸煤, 燃油電廠需要約 130 萬噸燃油,核裂變電廠需要約 30 噸 UO2,而核聚變?nèi)剂想南拇蟾?0.6 噸;
清潔環(huán)保:氘氚核聚變反應(yīng)的產(chǎn)物是惰性氣體氦,不產(chǎn)生高放射性、長壽命的核廢物,也不會產(chǎn)生有毒有害氣體或者溫室氣體;
安全性高:由于可控核聚變所需的上億度高溫和復(fù)雜磁場等苛刻條件,一旦反應(yīng)堆出現(xiàn)問題,聚變反應(yīng)會立即停止,不會出現(xiàn)“失控” 鏈?zhǔn)椒磻?yīng),從而具有固有安全性。
超導(dǎo)、AI 等新技術(shù)不斷突破,助力可控核聚變商業(yè)化加速實現(xiàn)。由于超導(dǎo)體的零電阻效應(yīng),且能夠承載更高的電流密度,因此與銅導(dǎo)體相比,更有利于建造緊湊、高場強的聚變裝置,能夠有效改善長脈沖穩(wěn)態(tài)運行,大大提升聚變能源的轉(zhuǎn)化效率與能源輸出。近年來,以稀土鋇銅氧 (Rare Earth Barium Copper Oxide,REBCO)為代表的高溫超導(dǎo)材料,在工業(yè)化生產(chǎn)能力和性能方面均獲得顯著提升,將 REBCO 材料引入聚變裝置中,不僅能夠顯著提升其磁場強度和聚變性能,還能大幅縮減磁體尺寸,降低托卡馬克裝置的研發(fā)成本和技術(shù)難度,進而使聚變裝置在設(shè)計上更加緊湊和高效,推動其商業(yè)化進程。美國麻省理工學(xué)院研究人員在《IEEE 應(yīng)用超導(dǎo)匯刊》上發(fā)表 6 篇論文,宣布通過他們所研發(fā)的新型高溫超導(dǎo)磁體,能夠?qū)⒖煽睾司圩冄b置托卡馬克的體積和成本壓縮至目前的1/40,并成功通過了嚴(yán)格的科學(xué)測試和論證。
磁體系統(tǒng)是整個磁約束聚變裝置的核心。在磁約束可控核聚變裝置中,產(chǎn)生約束磁場的磁體系統(tǒng)扮演著核心角色,其磁場強度與均勻性對于整個裝置的性能與效率均有著重要影響。托卡馬克裝置的磁體系統(tǒng)通常由多個線圈組成,最主要的線圈包括環(huán)向磁場(Toroidal Field,TF)線圈、極向磁場(Poloidal Field,PF)線圈和中心螺線管(Central Solenoid,CS)線圈,其中中心螺線管線圈用于產(chǎn)生激發(fā)等離子體,縱向場線圈用以約束高溫等離子體,極向場線圈保證等離子體電流正常穩(wěn)定運行,另外部分托卡馬克裝置還擁有校正場線圈(Correction Coil, CC)用以提高等離子體的穩(wěn)定性。
液冷:AI 算力新紀(jì)元,助力液冷需求提升
行業(yè)發(fā)展和政策雙輪驅(qū)動,液冷市場規(guī)模有望快速提升
AI 大模型時代,芯片功耗持續(xù)攀升。隨著以 ChatGPT 為代表的新人工智能時代的到來,人工智能的應(yīng)用需求日益凸顯,處理大規(guī)模數(shù)據(jù)和復(fù)雜計算任務(wù)的高算力需求也不斷增加。盡管芯片制程工藝不斷進步,但在現(xiàn)實需求和性能壓榨下,單顆芯片的功率、服務(wù)器機架功率密度均在不斷提升,芯片的 TDP(Thermal Design Power)—散熱功率也快速攀升。以英偉達芯片為例,根據(jù) Semianalysis,其在 2022-2023 年推出的 Hopper 架構(gòu) H100、H200 芯片 TDP 為 700W;2024 年英偉達發(fā)布新一代Blackwell 架構(gòu),GB200 芯片 TDP 提升至 1200W,2025 年 3 月發(fā)布的 GB300 進一步提升至 1400W;2026 年英偉達將發(fā)布下一代 Rubin 架構(gòu),對應(yīng)的 VR200 和 VR300 芯片 TDP 預(yù)計將提升至2300W/4000W+。
冷板式液冷是目前主流,微通道催生新技術(shù)應(yīng)用需求
考慮到技術(shù)成熟度與部署改造成本,冷板式液冷為目前的主流方案。液冷技術(shù)采用液體替代空氣作為冷卻介質(zhì),可以大幅提高散熱效率,有效滿足單點、整機柜、機房的高散熱需求,主要包括冷板式、浸沒式、噴淋式三種路線。橫向比較來看,冷板式液冷技術(shù)由于對服務(wù)器結(jié)構(gòu)改動需求較小,因此除定制冷板需要一定成本外,在可維護性、空間利用率、兼容性方面均具有較強的應(yīng)用優(yōu)勢。噴淋式技術(shù)由于初始投資較高,目前普及程度較為有限。而浸沒式技術(shù)與其他兩種技術(shù)相比,雖然空間利用率與可循環(huán)方面具有較好的表現(xiàn),但器件的可維護性和兼容性較差。目前考慮到技術(shù)成熟度與部署改造成本,冷板式液冷為主流方案,根據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院的測算,冷板式液冷占比達到 60%以上。
鋰電設(shè)備:資本開支重回上升周期,固態(tài)電池 0-1 設(shè)備有望提前受益
鋰電池需求旺盛,電池制造商資本重新進入上升周期
全球汽車電動化已成趨勢,動力電池出貨量持續(xù)增長。根據(jù) SNE Research 的數(shù)據(jù),2025 年 1-10 月份全球動力鋰電池裝機量達到 933.5GWh,同比增長 35.2%,仍然保持較高速的增長。從競爭格局來看,前十大電池廠商中,中國公司占據(jù) 6 席,市占率合計達 68.9%,其中寧德時代龍頭地位穩(wěn)固,1-10 月全球裝機量 355.2Wh,同比增長 36.6%,市場份額 38.1%,同比提升 0.5pct。我們預(yù)計 26 年國內(nèi)新能源汽車保持穩(wěn)定增長,海外電動車銷量有望回升,動力電池需求仍有望進一步提升。
人形機器人:進入規(guī)模量產(chǎn)階段,核心零部件有望充分受益
2025 年是人形機器人量產(chǎn)元年,后續(xù)進入規(guī)模量產(chǎn)階段
人形機器人行業(yè)從概念逐漸走向產(chǎn)業(yè)化初期,2025 年各廠商進展迅速。隨著人形機器人的硬件技術(shù)逐漸完善,國內(nèi)外多家企業(yè)也在同步壓縮研發(fā)周期、加速量產(chǎn)進程。海外方面,關(guān)注度最高的特斯拉,計劃于 2026 年一季度發(fā)布第三代 Optimus,計劃明年底啟動年產(chǎn) 100 萬臺規(guī)模的生產(chǎn)線;國內(nèi)方面,宇樹科技、智元機器人、優(yōu)必選等均在 2025 年實現(xiàn)了交付和訂單的突破。整體來看,國內(nèi)外的多家企業(yè)都在圍繞 2026 年這一關(guān)鍵節(jié)點加速產(chǎn)業(yè)化準(zhǔn)備,人形機器人行業(yè)正從“技術(shù)競爭”邁向“制造競爭”與“商業(yè)競爭”的新階段。
把握核心零部件確定性機會,后續(xù)關(guān)注靈巧手、大小腦等關(guān)鍵卡點
驅(qū)動環(huán)節(jié)方案基本定型,核心零部件有望充分受益。從特斯拉人形機器人的架構(gòu)上看,可以劃分為感知系統(tǒng)、決策及控制系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng),另外還有結(jié)構(gòu)件熱管理系統(tǒng)及電池包等部件,根據(jù)摩根士丹利的預(yù)估,成本占比較大的零部件為傳感器、絲杠、電機等。盡管各個廠商的硬件方案仍在持續(xù)的變革當(dāng)中,但是從目前的進展來看,電機、絲杠、減速器等驅(qū)動環(huán)節(jié)方案已經(jīng)基本定型,2025 年以來,已有多家諧波減速器、關(guān)節(jié)絲杠、微型絲杠、精密結(jié)構(gòu)件廠商反饋與特斯拉進行小批量的交付驗證,有望在明年開啟產(chǎn)能爬坡。
工程機械:國內(nèi)持續(xù)修復(fù),海外加速回暖
挖掘機國內(nèi)外呈現(xiàn)復(fù)蘇態(tài)勢,裝載機電動化趨勢顯著
2025 年挖機國內(nèi)外銷量均呈現(xiàn)明顯復(fù)蘇態(tài)勢。根據(jù)中國工程機械工業(yè)協(xié)會發(fā)布數(shù)據(jù),2025 年 11月挖掘機銷量 20,027 臺,同比增長 13.9%,其中國內(nèi) 9,842 臺,同比增長 9.1%;出口 10,185 臺,同比增長 18.8%;2025 年 1-11 月共銷售挖掘機 212,162 臺,同比增長 16.7%,其中國內(nèi) 108,187臺,同比增長 18.6%;出口 103,975 臺,同比增長 14.9%。挖掘機的國內(nèi)和海外銷量均呈現(xiàn)出明顯的復(fù)蘇跡象。
國內(nèi)市場:“十五五”開局之年,基建投資有望繼續(xù)帶動國內(nèi)需求復(fù)蘇
地產(chǎn)新開工面積同比降幅收窄,基建投資維持穩(wěn)健。房地產(chǎn)和基建投資作為工程機械最主要的下游,其中基建投資作為對沖經(jīng)濟下行壓力的重要手段之一,截至 2025 年 11 月,我國基建固定資產(chǎn)投資累計同比增加 0.1%,保持穩(wěn)健增長;房地產(chǎn)行業(yè)的調(diào)整仍在繼續(xù),自 2021 年起我國房屋新開工面積增速開始轉(zhuǎn)負(fù),截至 2025 年 10 月累計同比下降 20.5%,雖然降幅較 2022 年末有所收窄,考慮到未來政策的整體方向仍是以穩(wěn)定房地產(chǎn)市場為主,短期內(nèi)房地產(chǎn)帶動的工程機械需求仍會承壓。
海外市場:海外市場需求改善,礦山機械有望成為新的增長點
中國工程機械出口依舊維持增長韌性,出口額持續(xù)增長。隨著國內(nèi)工程機械產(chǎn)品競爭力不斷增強,我國工程機械出口額快速增長,由 2020 年的 209.7 億美元上升到了 2024 年的 528.6 億美元,盡管2025 年全球工程機械大環(huán)境承壓,我國工程機械出口仍然保持了增長,2025 年 1-10 月我國工程機械出口金額為 485.3 億美元,同比增長 12.0%。