国泰君安：铍将成为商业聚变堆价值量最大的部分

据国泰君安证券研究，铍，未来商业聚变堆的价值量之王。随着可控核聚变托卡马克装置从“等离子体控制”进入“氘氚燃料反应”阶段，铍将成为商业聚变堆价值量最大的部分，占比达30%-40%。铍在托卡马克中的应用有两处：①中子倍增剂占比80%，铍的潜在竞争者是铅，但目前看很难替代；②第一壁材料占比20%，但这部分未来可能被钨替代。在中子倍增剂材料中，铍是最优的选择。中子倍增剂是用来增加中子总数，提高与锂原子核反应的几率，可供选择的材料有铍和铅。相对于铅，铍的中子阈能更低，即中子在撞击原子时会携带能量，激发铍倍增中子所需的能量低于铅，因此铍的中子倍增效率更高。同时，聚变堆包层模块工作温度高，固态铅熔点低易熔化，使得其难以应用；铍熔点高，不存在类似的风险。此外，铅的密度大，其作为中子倍增剂时的包层模块更重，对聚变堆结构和材料提出更高要求。在第一壁材料中，目前以铍为主，未来可能被钨材料替代，但第一壁的铍用量仅占商业聚变堆铍总用量的20%，影响有限。核聚变打开上限，铍的基本盘在于军工、航空航天等领域。