电源系统是托克马克装置的重要设备。作为一种巨型的工程装置，托克马克运 行本身也需要消耗大量的电力能量，而这些能量绝大部分消耗在托克马克装置的电 源系统上。电源系统是托克马克装置的重要设备。电源系统主要包括环向场线圈供 电电源和极向场线圈供电电源。它们主要的任务是在环向场线圈和极向场线圈中激 励起可控的巨大电流，产生约束等离子体需要的螺旋磁场。 ITER 装置以周期模式运行，运行时为实现对等离子体的实时控制及加热，各 类电源需要实时调节其输出功率。

装置运行时，电源系统的主要作用为： （1） 提供能量：为微波、中性粒子等装置提供能量，维持聚变反应所需高温等离 子体环境。 （2） 产生磁场：为各超导线圈导通电流，产生对应强磁场以约束和控制等离子体 位形。 （3） 供电与保护：为聚变装置各辅助系统供电及磁体失超的保护电路。 电源系统也是托卡马克装置的重要成本项。根据《Superconductors for fusion: a roadmap》（Neil Mitchell et al），在ITER实验堆阶段：加热系统与电流驱动等电 源系统成本占比7%。在DEMO示范堆阶段，加热系统与电流驱动等电源系统成本占 比8%。

ITER电源系统的组成包括：稳态和脉冲高压变电站、磁体电源系统、连接至法 国400 kV的电网、以及为中性束注入(NB)、离子回旋共振加热(ICRF)、电子回旋共 振加热(ECRF)和微波加热(LHCD)等装置提供能量的辅助加热高压电源系统。此外， 还包括无功补偿和滤波系统，以确保电力供应的稳定性和质量。ITER电源系统从法 国RTE电网公司400kV电站取电，为保证供电可靠性，400kV母线采用双回路接线方 式，经3台三绕组降压变压器将电压降为66kV和22kV。这些组成部分共同确保了 ITER装置高效、可靠的电力供应。

根据ITERChina信息与数据，与一般工业供电相比，托卡马克装置供电有如下 特点: （1） 脉冲电源工作方式：由于托卡马克装置是脉冲工作方式，所以电源也是脉冲 工作方式。这是由于等离子体电流是靠消耗欧姆线圈提供的有限摆动的伏秒 数而产生、建立和维持的。其放电时间从几百毫秒、几秒到数分钟不等；最 长的记录是日本九州大学TRIM-A的5小时16分。（2） 大功率供电：对中小型托克马克装置脉冲供电总功率，在我国相当于一个小 型发电站的输出功率，对于大型托克马克装置，相当于一个大型发电站的输 出功率。

（3） 储能设备容量巨大：在一些托克马克装置中，电源不可能连续满足负载供电 要求，负载不可能连续或过高地从电网吸收功率，这就需要储能设备来提供。 大的超导线圈为电力系统稳定和补偿负载波动开辟用了一条新路。如果采取 适当的能量输送线路可以得到很高的效率（90%）。例如ITER中18个环向 场线圈储能达到40GJ。 （4） 对电网冲击巨大：对中大型非超异装置都使用交流飞轮发电机组提供交流电 源，为了提高托克马克装置的磁场幅值，超导线圈大量使用，对于超导装置， 都直接使用电网供电，使用闸管变流器将电网大的交流功率转换为直流输送 给负载。它产生谐波对电网供电质量有一定的影响，甚至直接拉低电网电压， 使上级开关跳闸。通常的补救方法是建设大容量的无功补偿设备。 近年来，各个国家都在对这项技术加大投入，托卡马克装置的装机容量也在不 断增加。

二、磁体电源系统：产生核聚变磁场的核心装置

磁体电源系统包括400kV的高压变电站、磁体变流电源（AC/DC变流器）、无 功补偿、直流开关网络、泄放回路以及其控制系统等。根据ITERChina，该系统规 模庞大，占据了ITER场址约一半的面积。

（一）变流器电源系统：核聚变装置实现成功且安全磁约束聚变反应的 关键

超导磁体电源系统能够产生相比于常规导体十几倍的电流，因而用在ITER装置 中。根据《ITER聚变装置及其电源系统》，由于超导材料具有零电阻特性，导通电 流下的能量损耗极低，可以作为一种有效的储能装置，且能够流通相较于常规导体 高达十几倍以上的电流，并相应地产生十几倍以上的磁场。在ITER托卡马克聚变装 置中，等离子体电流15 MA，温度达到数亿度，故采用了超导磁体作为产生高强磁 场的线圈，其对应电源系统需要快速控制等离子体的不同位置与形状，并保证等离 子体不接触器壁。 超导磁体变流器电源系统是ITER装置实现成功且安全磁约束聚变反应的关键。 根据《国际聚变堆装置电源系统综述》，在ITER装置运行中，其聚变反应核心物质 是电流为15MA且温度为数亿度的高温等离子体电流环（IP）。变流器电源系统能够 输出快速变化的电流波形，并根据聚变装置等离子体的位置、形状，进行电流大小 实时控制，是ITER装置实现成功且安全磁约束聚变反应的关键。根据《ITER聚变装 置及其电源系统》，该系统包括多组交直流变流器，交流侧电压66 kV，直流侧最高 电压20 kV，最高电流68 kA，装机容量2.3 GVA。ITER装置变流器系统是目前世界 上最大功率和运行工况最复杂的系统。

根据《ITER聚变装置及其电源系统》，ITER托卡马克聚变装置主要由18个环向 场线圈（TF）、6个极向场线圈（PF）以及包含6个独立绕包模块的中心螺管线圈（CS） 组成，此外还包括部分校正线圈CCS等。根据《国际聚变堆装置电源系统综述》， 在ITER装置实际运行时，由于等离子体运行的不稳定性和变化，其要求的电流波形 是实时变化和振荡的。作为ITER装置的超导磁体电源，其要求的特点是：①能实时 输出任意的电流波形，实施对等离子体位置和形状等的反馈控制，电压响应时间小 于2ms;②负载各超导线圈之间存在强烈的耦合，电源运行中要考虑相互耦合效应。

变流器单元（CCU）：其主要功能是实现交直流转换而输出任意的电流波形，一般 每个超导线圈回路均由多个变流器单元串联而成，可以通过串联顺序控制实时输出 电压。 开关网络单元（SNU）：其功能是在等离子体建立和快速上升阶段时，通过开关开 断电流将超导线圈中的电流转移到电阻上，在超导线圈中产生一个高电压,通过感应 建立等离子体电流,并驱动等离子体快速上升。由于利用大电感超导线圈的开关换流 技术,可以大大节省变流器的安装容量。 快速放电单元（FDU）：其功能是在接到命令时迅速将超导线圈中储存的几十兆焦 耳的能量迅速转移出来,以保护超导磁体和聚变装置主机的安全。如在超导磁体失超、 外真空泄漏、低温系统故障停止工作、水冷系统故障停止工作、电源系统等故障时, 均要求快速单元投入工作，迅速实施保护。

（二）脉冲高压变电站：主要实现电力传输功能

根据《ITER聚变装置及其电源系统》，ITER装置交流电源供电系统是由一个巨 大容量的双回路400 kV电网组成，系统短路容量为12 GVA，最终将达到27 GVA。 脉冲高压变电站设备采购包括400 kV高压配电站的全部设备，包括400 kV和66 kV 等级相应的主变压器，高压开关，高压互感器，高压电缆，保护与集成及部分22 kV 开关成套设备，将双回路400 kV电压通过三组300 MVA变压器变到66 kV并通过母 线供给各类负荷。其中400 kV、66 kV和22 kV等级高压开关均采用SF6技术。由于 该变电站设备电压等级和我国通用产品不同，需要专门设计和研制，并要符合法国 电网标准。

（三）无功补偿和滤波系统：稳定电网电压的必要装置

电源系统输出电流和电压根据等离子体反应要求不断变化时，产生大量冲击性 功率注入电网。根据《ITER电源系统冲击功率补偿策略研究》，装置运行时，等离 子体状态具有很大的不确定性。电源系统为电网带来频繁的有功/无功功率冲击、有 功/无功功率振荡等问题，且幅值较大，下图给出了功率冲击与波动的示意图。对于 磁体电源系统，为响应等离子体击穿及位形控制的需求，有功功率及无功功率冲击 主要来自其输出电压在工频周波时间尺度调节；对于加热电源，为提升加热效率， 相关功率冲击主要来自于电源输出的宽频范围的调制，以及1MV高压直流电源输出 极不可预期的闪络。根据工程经验，其有功冲击可瞬时达数百兆瓦，最大有功变化 率达数吉瓦每秒；无功功率可最大达到1000Mvar，周波内变化可达百兆乏。 上述ITER负荷威胁着高压电网的安全运行，根据法国电网运营商的要求，ITER 电力系统的设计和运行时，注入电网的系统功率应满足以下三个约束条件： （1） 电网可接受的最大有功功率：<500MW； （2） 电网可接受的最大无功功率：<200Mvar； （3） 最大允许功率变化率：<200MW/s。 目前，ITER装置还处于建设阶段，后期随着ITER的正式运行，负荷将逐渐增大， 有功及无功冲击功率带来的电网接入问题将更加突出。

无功补偿和滤波系统能够稳定电网电压。由于电力变压器输配电以及为磁体线 圈供电的整流器等会产生大量谐波，无功补偿和谐波抑制系统可对等离子体放电过 程中磁体电源及辅助加热电源产生的无功和谐波进行有效的补偿和抑制，使电网免 受其冲击，稳定电网电压。

无功补偿和滤波技术经过不断的发展完善，目前主要以SVC和调谐滤波器共同 组成。根据《ITER电源系统冲击功率补偿策略研究》， 早期托卡马克 装置中无功补偿和滤波系统常采用开关投切电容器与滤波器组 相结合的方式。如JET装置采用真空开关投切补偿滤波器的形式，在安装母线上分 别设置了基波补偿容量55Mvar的高通滤波器，使装置运行时400kV母线上的电压降 落满足电网要求；ASDEX-U 装置通过在发电机的输出母线上设置4套补偿容量为 30Mvar 的电容器组，以减小脉冲发电机的视在功率。 随着静止无功补偿技术的不断发展，托卡马克装置无功补偿和滤波系统开始逐 步应用静止无功补偿器（SVC）进行系统无功补偿。如KSTAR装置在23kV母线上采 用TSC（Thyristor Switched Capacitor）型 SVC 技术，一期基波补偿容量33Mvar。 ITER装置RPC&HF系统由SVC和调谐滤波器组成，目标是使66kV母线侧的电 压波动保持在62~72kV以内。其中SVC 采用基于晶闸管控制技术的 TCR与固定电 容器FC（Fixed Capacitor）相结合的补偿方式，可根据待补偿无功功率的大小调节 SVC内部晶闸管导通角，改变其无功功率输出，响应无功需求的快速变化，从而大 幅减少从电网中提取的无功功率。根据《ITER聚变装置及其电源系统》，ITER装置 的动态负载需要750 MVR的大容量的可靠无功补偿和谐波抑制系统，是目前世界上 运行电压最高，装机容量最大的无功补偿和谐波抑制系统。

三、辅助加热电源系统：实现核聚变反应所需温度的 必要装置

辅助加热电源系统是实现聚变反应所需温度的必要装置。托卡马克装置是一种 环形磁约束核聚变装置，利用磁场将等离子体约束在环形的真空室内，等离子体在 磁场的作用下沿真空室运动形成一个强大的环向电流。该环向电流通过欧姆发热将 等离子体加热，然而等离子体的电阻率随其温度的升高而急剧下降，仅靠欧姆加热 不足以将等离子体加热到开始聚变反应的温度。根据《聚变装置辅助加热系统逆变 型直流高压电源技术研究》，理论上，欧姆加热只能将等离子体加热到1 keV量级的 温度。但是，为了实现聚变点火、维持等离子体的自持燃烧，等离子体温度必须达 到10 keV以上。因此，必须采用辅助加热手段对等离子体进行进一步加热。 目前常见的辅助加热手段有射频加热与中性束注入加热。其中，射频加热包括 离子回旋共振加热（ICRH）、低混杂波共振加热（LHRH）、电子回旋共振加热（ECRH）。 这些辅助加热手段同时能够促使等离子体转动，改善等离子体的磁流体不稳定性。 这些辅助加热手段原理各异、系统区别很大，但都有一个共同点：均需要电压等级 为几十kV甚至数百kV的大功率直流高压电源为其核心设备（波源或加速极）供电。

（一）射频加热 

射频波加热的主要原理是通过高能电磁波与等离子体中的离子或电子产生共振。 根据《托卡马克辅助加热系统高压电源若干关键技术研究》，根据共振频率及主要 作用对象的不同分为离子回旋加热（ICRH）、低混杂波加热（LHRH）和电子回旋 加热（ECRH）。离子回旋波频段为30-200 MHz，可由大功率真空四极管产生，能 够与离子共振，用于直接加热离子；低混杂波频段为1-8 GHz，可由速调管产生，其 频率介于离子共振频率与电子共振频率之间，能够对离子及电子同时进行加热；电 子回旋波频段为40-160GHz，可由电子回旋管产生，能够与电子共振，用于直接加 热电子。这些微波产生设备均需要数十千伏至百千伏的高压直流电源为其主要部件 供电，输出电流最高可达百安培。

1. 离子回旋加热

离子回旋加热（ICRH）技术已被应用到很多托卡马克装置上，加热效果得到广 泛认可，积累了大量实践经验。根据《CFETR离子回旋共振加热天线结构与辐射防 护兼容设计研究》，相比于其他几种辅助加热手段，ICRH的特点在于密度越高，加 热效果越好。其工作方式是：首先由高功率射频源产生兆瓦级的射频功率，然后通 过同轴传输线将功率传输到天线，之后天线会将射频功率辐射到堆芯等离子体中， 这些功率通过回旋共振的方式被离子吸收，使得离子加速并升温，最终达到点火条 件。 CFETR装置上的ICRH系统主要由三个部分组成：高功率射频源、传输部分以 及天线部分。根据《CFETR离子回旋共振加热天线结构与辐射防护兼容设计研究》， ICRH系统设计使用24台高功率射频加热单元，两两一组，每组射频功率最大可输出 3MW，一共36MW，工作频率为40-90MHz；同轴传输线采用三种规格，分别为9英寸、12英寸以及15英寸，特性阻抗均为50 L；在真空侧和高气压侧分别配有阻抗变 换器和三支节液态调配器；12组ITER-type类型天线，最大可向等离子体注入30 MW 的功率。同时，为了设备安全，还配有一些其他辅助监测保护装置,如真空监测保护 装置、天线限制器温度监测保护装置以及驻波电压监测保护装置等。 （1）高功率射频源：其作用主要是通过一系列的放大器将电能转换为电磁波来 传输到等离子体中。该系统的核心是高功率、宽频带的射频发射机系统，加热等离 子体的能量由它提供，对优化等离子体的性能参数起着至关重要的作用。 （2）传输系统是ICRH加热系统中传输功率的重要部分，由三个部分组成：同 轴传输线、匹配系统、解耦网络。该系统将来自高功率射频源的能量传输到前端天 线上，根据装置布局的不同，前后端之间的最大距离可能达到上百米，跨越常压和 真空两个气压区域;同时，它还需要抑制等离子体波动产生的高驻波对射频发射机的 影响。 （3）ICRH天线是未来聚变堆离子回旋加热系统中的关键部件。其主要功能是 将发射机功率经由传输系统转换为电磁波形式,将能量耦合到等离子中,最终实现对 等离子体中电子和离子的加热。

2. 电子回旋加热

电子回旋加热（ECRH）是磁约束聚变领域一种重要的辅助加热手段。其基本 原理是利用高功率毫米波与等离子体共振，将波的能量传递给等离子体，从而进行 等离子体加热和调控等。常见的ECH系统主要由波源系统、电源系统、传输与天线 系统、控制系统及冷却系统等组成。

根据《磁约束等离子体电子回旋加热技术发展现状》，在聚变实验装置中，ECRH 波源系统产生的特定频率的高功率毫米波，通过传输线传输到装置附近，然后通过 天线系统将微波以特定角度注入到等离子体中，最终沉积到等离子体中期望位置。 相对于其他加热手段，ECH具有以下特点：（ 1）波与等离子体的耦合机制较为简单； （2）可以从远离等离子体处以准光学方式注入；（3）能够选择加热区域，从而进 行局部加热来改变电流剖面和控制不稳定性等。因此，ECH既是一种重要的辅助加热手段，也是理想的调控手段。除了用于常规的等离子体加热和电流驱动外，ECH 还可用于等离子体启动、磁流体不稳定性控制、电流剖面控制、粒子输运以及高能 粒子等研究。

近年来，随着高功率回旋管的发展，ECRH已成为磁约束聚变装置中主要的辅 助加热手段之一。目前，国内外各主要磁约束核聚变装置均配备了兆瓦量级电子回 旋加热系统，如德国ASDEX-U、美国DIIID、中国EAST、HL-3和J-TEXT等托卡马 克装置和德国W7-X、日本LHD等仿星器装置。同时，ECH也是新一代聚变装置如国 际热核聚变实验堆（ITER）及未来聚变堆级装置重要的等离子体加热和调控手段。

3. 低杂波电流驱动

低杂波电流驱动（Lower Hybrid Current Drive，简称LHCD）是一种在托卡 马克或恒星器等聚变装置中用于加热等离子体和驱动等离子体电流的技术。它属于 无线电频率（RF）加热的一种形式，通过利用低杂波频率（通常在射频范围的100 MHz到250 MHz）的电磁波来加热等离子体。这些电磁波通过特殊的天线（如多结 波导阵天线）耦合到等离子体中。当电磁波与等离子体中的电子共振时，能量可以 有效地传递给电子，从而加热等离子体。相比于欧姆加热，LHCD可以在更高的等离 子体温度下工作，因为其加热效率不受等离子体电阻率影响。LHCD可以提供高功率 的加热，有助于实现聚变所需的高温等离子体条件。该技术可以用于驱动等离子体 电流，维持等离子体的稳定性。该系统主要由微波源、传输线、多结波导阵天线、 高压源系统、水冷系统、低杂波数据采集以及控制系统和保护系统组成。低杂波电 流驱动系统的建设围绕上述七个部分开展的, 每一部分在完成后都经过独立调试, 再在假负载上进行联合调试, 最后低杂波系统整体装配至EAST 装置上, 开展相关 物理实验。

（二）中性束注入

中性束注入加热（Neutral Beam Injection Heating，NBIH）是辅助加热手段 中效率最高的一种，其方法为向等离子体注入高能中性粒子，通过粒子在等离子体 中电离及碰撞对本底等离子体进行加热。根据nuclear-fusion，中性束注入加热涉及 将预先加速至高能量的离子束转化为中性粒子束，然后注入等离子体中。这些高能 中性粒子与背景等离子体碰撞，转变为高能离子并被捕获，通过库仑碰撞热化，将 能量传递给电子和离子，实现等离子体的整体加热。托卡马克中的等离子体由磁场 约束的电子和离子组成，它们在磁场中进行高速运动。等离子体的温度反映了粒子 运动的剧烈程度。若要提高这一温度，可以通过将高能粒子直接注入托卡马克的约 束磁场来实现，这正是中性束注入加热的原理，类似于利用高压蒸汽加热水的过程。 然而，由于托卡马克内部存在强磁场，直接注入高能离子并不可行，因为它们会围 绕磁力线转动并停留在表面区域。为了避免由此引起的杂质问题，必须采用中性化 束流的形式进行注入。中性束注入系统使用的粒子与托卡马克等离子体的离子种类 相同，一旦这些高能粒子进入磁场、被离化，便成为等离子体的一部分，显著提升 温度。因此，中性束注入加热是当前效率最高、物理机制最为明确的加热手段。

中性束注入系统是一个包含多个子系统的复杂装置，主要包括注入器系统、真 空系统、电源系统、连锁保护系统、束诊断系统和控制系统。根据nuclear-fusion， 注入器系统中，强流离子源和中性化室是关键部分，前者负责产生高能粒子，后者 则负责将这些粒子中性化。实验中，强流离子源通过大电流气体放电产生初始等离 子体，其密度大约为1019m-3，温度仅为几个电子伏。这些离子随后被加速至 20~200keV，并在中性化室内捕获电子，转变成高能中性粒子。未中性化的高能离 子和再电离产生的离子则通过偏转磁铁偏转，进入离子吞食器。最终，中性束通过 漂移段注入等离子体。系统中还包括其他重要设备，如束流限制靶、漂移段、功率 测量靶等，它们共同确保了中性束的有效注入和系统的整体性能。

（三）辅助加热电源设备：高压电源性能与加热效果密切相关

高压电源（High Voltage Power Supply，HVPS）是辅助加热系统的核心部 件和技术难点之一，其性能与辅助加热系统的性能密切相关。根据《聚变装置辅助 加热系统逆变型直流高压电源技术研究》，各类辅助加热系统正常工作时，为了保 证安全高效并具有一定的机动性，对为其供电的高压电源提出了较为苛刻的要求： （1） 高压电源的输出电压等级直接决定着辅助加热系统的加热功率，为了提 供不同要求的加热功率，高压电源的输出电压必须能在较大的范围内连 续地可以调节； （2） 辅助加热系统波源或加速极对施加在其上的电压极其敏感，为了保证辅 助加热系统具有较高的效率，高压电源输出电压必须具有较高的精度和 较小的纹波； （3） 辅助加热系统核心设备价格昂贵，其热负荷和电气绝缘对过压、过流非 常敏感，且极易发生打火、击穿现象，为了确保其安全，高压电源必须 具有较快的故障响应速度，且不得向负载输送过多的浪涌能量（一般限 制在几十焦耳）。

目前常见的聚变装置辅助加热用高压电源方案有三种：带大功率脉冲调制器的 高压电源方案、基于 PSM 技术的高压电源方案和逆变型高压直流电源方案。

1. 带大功率脉冲调制器的高压电源

辅助加热系统关键部件均需配备带大功率脉冲调制器的高压电源实现快速关断。 根据《聚变装置辅助加热系统逆变型直流高压电源技术研究》，辅助加热系统关键 部件包括ICRH系统的大功率调速管、ECRH系统的电子回旋管和NBI系统的离子源 加速极，在调试和运行中，打火击穿现象频繁发生，其打火点能承受的能量极小， 发生打火时为其供电的高压电源必须要快速关断，阻止能量输入。限于大功率电力 电子技术的发展，早期的辅助加热高压电源普遍采用不控或半控器件，其控制具有 较大的分散性，关断响应很慢，达不到要求。而且高压直流回路有较大的电容器储 能，所以此类高压电源都要配备大功率脉冲调制器达到快速关断高压和保护系统的 目的。高压发生级常见有三种结构：（1）隔离升压变压器 高压不控整流；（2）降 压变压器 晶闸管交流调压器 升压变压器 高压不控整流；（3）降压变 原边带星 点控制器的升压变 高压不控整流。脉冲调制器常用的有基于大功率四极管的真空管 调制器和基于大功率半导体器件的固态调制器。

脉冲调制器是脉冲高压电源的关键部件，直接决定着高压电源的输出品质，其 肩负着快速开关和高压脉冲调制成型的任务。根据《聚变装置辅助加热系统逆变型 直流高压电源技术研究》，早期的大功率脉冲调制器由大功率四极管等真空管配套 相关调制电路构成，真空管作为开关元件肩负着通断高压的重任，同时也分担着快 速调节输出电压的任务，通过调节真空管的静态工作点就可以对输出电压进行调节。 带此类脉冲调制器的辅助加热高压电源稳定性和可靠性尚可，基本能满足早期的实 验需求。但随着物理实验的不断推进，真空管调制器损耗大、效率低、寿命短、价 格贵、脉冲时间短、可靠性差的缺点不断凸显，越来越不能满足高能物理研究不断 严苛的要求。随着电力电子技术日趋成熟，出现了串联IGBT等大功率半导体器件的 固态脉冲调制器，此类调制器损耗小、效率高、寿命长、可靠性高，能很好地克服 真空管调制器的缺点，但其在高压大功率场合的应用受到控制复杂、开关器件数量 多、器件间均压困难等难题的限制。 带大功率脉冲调制器的高压电源在磁约束核聚变等高能物理研究的发展中做出 了巨大贡献，是早期几十千伏至百千伏量级辅助加热高压电源的主流方案。国内外 部分采用基于大功率脉冲调制器的高压电源为辅助加热系统供电的聚变装置。目前 仍有大量此类电源工作在世界各地，随着基于大功率半导体器件的固态脉冲调制器技术的成熟，此类电源在未来仍将发挥一定的作用。

2. 基于PSM技术的高压电源

根据《聚变装置辅助加热系统逆变型直流高压电源技术研究》，1985年，为了 提高广播发射机高压电源的效率，瑞士布朗勃法瑞（Brown Boveri，BBC）公司的 W. Schminke提出了脉冲阶梯调制（Pulse Step Modulation，PSM）技术。九十年 代以后该技术被广泛地应用到了托卡马克辅助加热高压电源上，并逐渐成为了NBI、 ECRH等辅助加热系统高压电源的主流方案。基于PSM技术的高压电源原理是：电 源由N个完全一致的直流电源模块串联而成，模块的投入与切除通过导通或关断模块 中的开关S（采用IGBT等可控开关器件）实现，当模块切除后模块中的旁路二极管 为电源电流提供通道。电源的输出电压由处于工作状态的模块数量决定，输出电压 值为 Uout = M*Uo（M－投入模块数，Uo－单个模块输出电压）。采用适当的调制 策略后，可以实现PSM高压电源的输出电压在0～N*Uo之间连续可调。

基于 PSM 技术的高压电源通常采用交流电网或大功率脉冲发电机组供电。电 网或者脉冲发电机组传来的高压交流电经变压器系统降压、分流成多路等值的低压 三相交流电，变压器系统有三种形式：油浸式多幅边绕组变压器、干式多幅边绕组变压器以及油浸式隔离变压器 干式多副边绕组变压器。变压器系统的每一个副边绕 组接一个开关电源模块，将低压的三相交流电变换成直流，常见的开关电源拓扑有 三种：三相全波整流拓扑、三相半波中性点连接拓扑和三相全波中性点连接拓扑。 基于PSM技术的高压电源结构简单，效率高，电压调整范围宽、精度高，输出 电压纹波小，维修方便，而且便于容量升级，是当前国内外辅助加热高压电源的主 流方案。根据《聚变装置辅助加热系统逆变型直流高压电源技术研究》，目前有大 量PSM高压电源在世界各地运行，同时也有大量在建和计划建造的PSM高压电源。 但是PSM高压电源受电源结构的限制，电压等级普遍在几十kV至百kV级别，当作为 更高电压等级的电源方案时，需要开关电源模块数量太过庞大，导致电源的控制、 安装以及运行将变得极为繁琐。

3. 逆变型直流高压电源

逆变型直流高压电源由前级整流器、直流母线系统和隔离型直流升压变换电路 三部分构成。根据《聚变装置辅助加热系统逆变型直流高压电源技术研究》，M. Mizuno 等人在1989 年提出逆变型直流高压电源（Inverter Type High Voltage DC Power Supply）的概念，作为日本JT-60U装置N-NBI系统加速极500kV/60A 高压电 源方案。逆变型直流高压电源前级整流器用于将电网交流电变换为直流，可以采用 二极管不控整流，也可以采用晶闸管相控整流和高频PWM整流，以便按需调节直流 母线电压的大小。直流母线系统由电容器组和相关滤波系统构成，为后续电路稳定 地馈电。直流母线电压经隔离型直流升压变换电路变换，首先被逆变成高频交流电， 然后经升压变压器升压，最后经高压硅堆整流获得直流高压。通过对逆变环节的调 制，可以在低压侧实现对高压侧输出电压的开通关断及连续平滑调节，逆变环节及 其调制是此类电源的关键，故而此类电源被称作逆变型直流高压电源。单级逆变型 直流高压电源的输出电压在几kV至百kV级别，为了扩大电源的容量、提高电源的输 出电压等级，此类电源可以效仿 PSM 电源的模块化结构，由多个完全相同的较低 电压等级的单级逆变型直流高压电源级联构成较高电压等级的电源。

逆变型直流高压电源应用前景广阔。逆变型直流高压电源的关键是其低压侧的 逆变环节，该电源需要大量的大功率全控型开关器件，系统的成本较高，控制复杂， 可靠性较低。但随着大功率电力电子器件及相关控制技术的不断进步，其成本和可 靠性均已在可以接受的范围。与此同时，逆变型直流高压电源特别适用于特高压场 合的优点不断突出：一方面，逆变型直流高压电源高压输出侧采用不控整流电路， 其输出电压的大小通过改变低压侧逆变器的占空比进行控制，高压侧没有全控器件， 电源的触发控制环节均位于低压侧，高压侧和低压侧的电气隔离由隔离升压变压器 实现，控制系统耐压低、稳定性高；同时其输出电压的快速建立和快速切断也是通 过控制低压侧逆变器实现，高压侧不需要直流高压断路器，降低了技术难度。另一 方面，逆变型直流电源可以通过选用变比较大的隔离升压变压器即可获得很高的直 流电压输出。逆变型直流高压电源目前是几百千伏至兆伏级高压电源的主要方案， 随着技术的进步和科技的进一步发展，逆变型高压电源相关技术将不断成熟并在未 来会有广阔的应用前景。

4. 辅助加热高压电源方案对比

基于 PSM 技术的高压电源是当前辅助加热高压电源的主流方案，逆变型高压 电源渗透率有望提升。带大功率脉冲调制器的高压电源电压等级在几十千伏至百千 伏量级，是早期辅助加热高压电源的主流方案，为聚变事业的发展做出了巨大贡献。 但其损耗大、效率低、可靠性低的缺点越来越不能满足不断发展的聚变科学的新要 求。不过随着基于大功率半导体器件的固态脉冲调制器技术的成熟，此类电源在未 来仍将发挥一定的作用。基于 PSM 技术的高压电源是当前辅助加热高压电源的主 流方案，其优良的性能和灵活的运行方式特别适合几十千伏至百千伏量级的应用场 合，但其在几百千伏及更高电压等级场合的应用受模块数量众多、控制复杂和维护 困难的限制。逆变型直流高压电源的控制系统位于低压侧，特别适合于几百千伏及 以上的特高压场合，但其应用受到大功率电力电子技术水平的限制，成本过高。随着大功率电力电子技术的不断进步，逆变型高压电源的性价比会越来越高，在未来 有望成为辅助加热高压电源的主流方案。

四、储能系统：解决核聚变有功功率补偿的较优方案

增加电网容量、加装脉冲发电机以及加装储能原件是解决现有有功功率补偿的 常用方案。现有聚变电源功率补偿方案均针对无功功率，未涉及有功冲击功率的补 偿，有功功率冲击电网会导致电网中临近负荷的发电机转子发生震荡，导致电网稳 定性下降，严重时甚至会造成电网解体。为实现有功冲击功率的补偿，增加电网容 量、加装脉冲发电机以及加装储能原件是常用方案。根据《ITER电源系统冲击功率 补偿策略研究》， （1） 增加电网容量不具备经济性：在托卡马克的运行周期里，脉冲功率输出 时间占比很小，大多数时间都输出幅值远小于脉冲功率的稳态功率，造 成了极大的浪费。脉冲功率的输出时间占比不足整个周期的20%，幅值 为稳态功率的数倍。而且，电网的容量受当地经济政策的影响较大，以 德国的ASDEX-U为例，所在地的电网容量只有16 MVA，如果想要达到 装置运行所需的600 MVA，需要扩容37.5倍，经济性较低。 （2） 加装脉冲发电机发电时间短、维护成本高：ASDEX-U的电源系统几乎 全部使用脉冲发电机供电，可满足短时实验的要求。KSTAR也部署了 脉冲发电机作为功率补充，避免因功率冲击造成失稳脱网。但是脉冲发 电机的发电时间比较短，无法支撑起分钟级的脉冲能量输出，不能匹配 当前托卡马克的运行工况。而且脉冲发电机组的运行维护的成本和复杂 度较高。 （3） 储能技术在解决功率冲击问题上的优势明显。首先，它在电网中得到了 广泛的应用，在电力工业界积累了大量的经验，产业成熟度较高；其次， 储能元件可通过电力电子变流器快速精准地输出托卡马克装置所需的功率；最后，部署储能装置可以有效减小变压器容量，会带来一定的经 济性。 当前聚变电源的设计参数为最大脉冲值，但在托卡马克装置的运行周期 中，脉冲功率时间只占20%左右，80%的时间里，电源的输出功率远小 于脉冲峰值功率，电源系统的容量利用率非常低。在加装储能装置后， 脉冲功率由储能装置提供，稳态功率由电网提供，可以有效降低电源系 统的参数需求，降低主变压器和整流变压器的容量，减小断路器、母线 等元件的成本。

储能扮演着核聚变系统双向功率传输的作用。整个聚变发电系统可视为一个特 殊的电力系统。类似于电力系统，储能扮演着双向功率传输的作用，且通过支撑有 功冲击功率，弥补了静态无功补偿装置的不足，适用于聚变电源系统。然而各国聚 变团队在该方面的研究仍处于初期探索阶段，鲜有成熟的理论及技术参照。

根据《磁约束聚变电源系统长脉冲高倍率储能关键技术研究》，结合储能技术 特点，面向聚变电源系统，可达到如下结论： （1） 功率型储能虽能实现暂态高幅值功率平抑，但难以维持长达分钟级以上 的冲击功率支撑，其大容量应用潜力和优势尚未被充分挖掘； （2） 能量型储能技术虽能胜任聚变电源长脉冲有功冲击支撑，但为满足如此 高的功率要求，其容量利用率将大幅降低，造成不必要的浪费； （3） 聚变冲击补偿需求兼具能量型和功率型储能特征，然而混合型储能会使 系统进一步复杂，且需求容量大，经济性差，不适用于聚变。 目前工业领域应用较多的主要是双电层电容器（Electrical Double-Layer Capacitor,EDLC）、锂离子电池（Lithium-ion Power Battery, LIPB） 以及锂离子 电容器（Lithium-ion Capacitor，锂离子电容器）这三类高倍率储能元件。

超级电容方案具有快速响应、高输入和输出电流、便于维护和更长使用寿命等 优势，但持续时间难以达到分钟以上。双电层电容器作为超级电容器的一种，常与 电池配合以混合储能的形式使用。由于双电层电容器中的充电和放电过程不伴随化 学反应，因此其具有快速响应、高输入和输出电流、便于维护和更长使用寿命等优 势。根据《基于超级电容器的核聚变磁体电源系统环形场线圈电源设计》，超级电 容器（SC）因其高功率密度而闻名，一些基于SC的托卡马克线圈高功率需求的应 用已在开发中。根据《磁约束聚变电源系统长脉冲高倍率储能关键技术研究》，尽 管双电层电容器的电容容值高于传统电解电容，但单体电芯的额定电压较低（2.7V 左右），因此在高功率场景下须多组串联以实现高电压输出，而且双电层电容器的 持续放电时间难以达到分钟级以上，且电芯内阻较大，难以适用于未来聚变堆的长 脉冲运行。 锂离子电池可用于高倍率放电场景，但循环寿命较低。锂离子电池随着近年来 新能源汽车的发展而被广泛应用，其具有与一般锂离子电池相似的高能量密度特性， 同时能够实现短时大电流放电。然而应用于高倍率放电场景，锂离子电池的循环寿 命相当低，根据《磁约束聚变电源系统长脉冲高倍率储能关键技术研究》，在5C~10C 的放电倍率下，循环次数仅能达到3000次。

锂离子电容器作为混合电容方案，可以将锂离子电池的高能量与双电层电容器 的高功率密度相结合。锂离子电容器是一种先进的混合电容器件，采用新型电容架 构原理和材料技术，将锂电池的嵌入机制与双电层电容器的阴极相结合。在锂离子 电容器中，阴极表现出活性碳材料，电荷存储在碳和电解质之间的界面处。因此， 锂离子电容器将锂离子电池的高能量与双电层电容器的高功率密度相结合。根据《磁 约束聚变电源系统长脉冲高倍率储能关键技术研究 》，其 能量密 度 可 达 60~150W-hkg，功率密度可达600~3000W/kg。锂离子电容器的阳极掺杂有锂离子， 与传统双电层电容器的单体电芯电压（2.5~2.7 V）和锂离子电池的单体电芯电压相 比（2.45~3.2V）,阳极电压更低，单体电芯电压更高（3.6~4V）。在循环次数方面， 与双电层电容器相同，锂离子电容器具有优异的循环寿命性能，在10C放电倍率下 能够达到20000次以上，性能远超锂离子电池。在安全方面，由于锂离子电容器不 含化学反应及重金属和稀有金属，在使用中比锂离子电池更安全，不会有爆炸的危险。同时，锂离子电容器的内阻较小，大幅减少了储能元件自身带来的损耗问题。

五、重点公司

（一）四创电子：子公司华耀电子积极布局核聚变加热电源业务

公司立足中国电科电子装备、产业基础、网信体系板块，以电磁感知技术、产 品和产业为主责。四创电子 2000 年 8 月成立，2004 年 5 月在上海证券交易所 上市，业务方向主要包括以气象、空管和低空警戒雷达为核心的感知产品，以印制 电路板、电源、微波器件为核心的感知基础，以安防、人防信息系统为核心的感知 应用。 公司聚焦“一核两翼新动能”产业。根据公司《四创电子股份有限公司投资者 关系活动记录表（2025年6月3日、6月10日）》，“一核”是感知产品，重点是扩 大雷达产品谱系，实施数字化转型升级，如近两年新增了 P 波段测风雷达、场面监 视雷达以及相关相控阵体制雷达，未来还包括多点定位系统等；“两翼”之一是感 知基础，重点是扩大产业规模，行业领域由雷达向国防军工、航空航天、汽车电子、 通信导航等拓展，技术向模块化、通用化和小型化发展，如近两年积极拓展外部市 场客户，未来积极承接相关单位军用批产订单；“两翼”之二是感知应用，重点是 提高盈利能力，以原有的集成为主，向设计、运维、产品转型，加快业务转型、优 化业务布局，融入人工智能、数据中台、数字孪生和边缘计算等前言技术，实现感传数用的一体化智慧应用，未来更加聚焦国动、应急、公安、各军种等单位。“新 动能”是低空经济，重点是与传统业务板块深度融合、协同发展，通过“体系带系 统，系统带产品”来面向城市 UAM、应急、国动、重防、公安等提供新的服务。

收入水平有所下滑，盈利能力有所修复。2024年公司分别实现营收和归母净利 润 16.03亿元和-2.46亿元，同比-16.79%和 55.56%。25年第一季度公司实现营收 和归母净利润2.93亿元和-0.21亿元，同比-13.67%和-178.96%，公司整体营收规模 有所下滑。根据公司24年年报，24年公司归属于上市公司股东的净利润较23年同期 增加主要系上年度对存在减值迹象的应收账款计提信用减值损失以及对存在减值迹象的存货计提资产减值损失合计 47,704.68 万元，2024年较上年减少，但归属于上 市公司股东净利润仍然亏损主要系2024年内部分业务受市场竞争加剧等因素影响， 主营业务毛利较上年同比下降。利润率方面，公司整体毛利率有所改善，2025年第 一季度整体毛利率19.08%，相较23/24年有所回升。

华耀电子是38所1992年成立的第一家产业化公司，2010年公司收购华耀电子成 为公司控股子公司。根据公司交易所互动平台信息，华耀电子专注于微电路电源及 系统的研制、生产、销售和服务，重点聚焦服务于电子信息装备、工业电气自动化、 空天信息、新能源装备制造、新能源汽车等产业领域。 公司持续布局、发展核聚变加热电源业务。根据公司交易所互动平台信息，公 司从2010年开始介入并配套中性束注入加热的PSM电源，后续根据BEST领域的采 购计划跟进相关项目。公司2024年中标了EAST受控热核聚变装置电源模块项目， 该电源是基于雷达电源技术基础研发的，最早介入EAST项目，是首台套的预研项目， 是用于给等离子体微波加热、中心束加热的PSM电源高压系统，随着技术以及实施 方案的迭代，从预研到方案落地共计为客户单位提供了4套电源系统，约400万元/ 套，项目已按期交付，并收回款项。 华耀电子是聚变产业联盟的会员单位，与中科院体系保持良好的合作关系，优 势显著。根据公司交易所互动平台信息，华耀电子在核聚变试验阶段紧跟客户需求， 未来从试验阶段到商用阶段，预计会有较好的市场前景，基于前期试验阶段的供货 基础，公司也会积极争取市场机会。华耀电子优势主要在于一是公司电源有着军工 品质和央企平台，可信赖；二是公司有专业技术人才队伍，对该领域的物理特性、 应用场景有着较深的理解；三是公司有一定的地缘优势并且在工程实施阶段有相关 方案的配套，有一定的合作基础，可以提供本地化配套和服务。

（二）旭光电子：为数不多的承接核聚变工程配套设备研发并通过专家 测评的厂商之一

公司历史悠久，是金属零件加工、精密陶瓷制造到智能电气装备的一体化企业。 成都旭光电子股份有限公司，前身国营旭光电子管厂，1965年创建于四川广元。公 司拥有法瑞克、易格机械、西安睿控、旭瓷四家子公司。公司1990年迁址新都，1994年股份制改造，2002年在上交所上市。历经50余年，公司以真空开关设备、电真空 器件、电子陶瓷材料、智能控制快速开关、专业设备制造等多元化的研发、生产制 造、销售为主业，涉及电子管、真空灭弧室、固封极柱、高低压成套配电装置、直 流输配电以及电子陶瓷、电子工业专业设备和动力能源制造、金属零件精密铸造、 嵌入式计算机等领域。是国内唯一一家拥有从金属零件加工、精密陶瓷制造到智能 电气装备的全产业链技术创新型高新技术企业。 收入规模保持增长，盈利能力较为稳定。2024年公司分别实现营收和归母净利 润15.86亿元和1.02亿元，同比 20.48%和 10.53%。25年第一季度公司实现营收和 归母净利润3.43亿元和0.3亿元，同比-11.38%和 19.34%，公司整体营收规模保持 增长。利润率方面，公司整体毛利率保持稳定趋势，2025年第一季度整体毛利率  23.83%，相较23/24年仅略微波动。

公司作为国际先进的大功率电子管生产企业，产品成功通过中国科学院合肥等 离子体物理研究所组织的专家测试和评审。根据公司交易所互动平台信息，公司已 生产定型百余种的全系列产品，其产品工作频率为0.1MHZ-1000MHz、输出功率为 1KW-1MW；产品主要用于激光加工设备、广播电视、雷达、医疗、光刻机等半导 体加工设备、可控核聚变等领域。其中，公司承接可控核聚变工程配套研制的兆瓦 级电子管产品，已成功通过了中国科学院合肥等离子体物理研究所组织的专家测试 和评审，专家组一致认为该产品成功填补了国内在兆瓦级四极管领域的技术空白。 公司是为数不多承接核聚变工程配套设备研发并通过专家测评的厂商之一，核 聚变大功率电子管已实现批量供货。根据公司交易所互动平台信息，公司自主研发 用于可控核聚变领域的大功率电子管已实现批量供货。近期，中标国内某重点项目 取得新订单，预计后续订单将随项目推进持续落地。公司基于在核心器件领域的技 术领先优势，正积极推进从关键器件向设备端的产业链延伸，力争在核聚变产业化 浪潮中占据关键供应链地位。此外，根据公司2024年年报，在极低温测量领域，公 司推出多款温度变送器产品，有效解决了极低温测量领域的“卡脖子”难题，并在 可控核聚变、大科学装置、航空航天及医疗等领域展现出广泛应用前景。

（三）爱科赛博：多次参加国家可控核聚变设施项目，项目经验丰富

公司深耕电力电子领域20余年，主要业务为各类电源产品的生产销售。公司主 营业务为电力电子变换和控制设备的研发、生产和销售，主要产品为精密测试电源、 特种电源和电能质量控制设备等电力电子变换和控制设备，在电力电子行业之“器 件-设备-应用系统”的产业链中位居中段。公司深耕电力电子领域，通过不断研发新 技术、开发新产品、拓展下游应用领域，积累了大批优质客户，包括华为、比亚迪、 阳光电源、汇川技术、固德威等知名企业，中国科学院、上海电器科学研究所、TUV(南 德)认证等科研及检测认证机构，以及中航集团、航空工业集团、中国航天科技集团、 国家铁路集团、中国铁建、中国中铁、国家电网、南方电网等大型央企下属企业。 公司专注于电力电子领域20余年，以电力电子变换和控制技术为基础，构建了高密 度功率变换技术、高精度智能控制技术和产品化支撑技术三大技术平台。基于三大 技术平台的多项关键技术，公司打造了具有竞争力的软硬件产品平台，支撑主营业 务快速发展。 收入水平较为稳健，盈利能力有所波动。2024年公司分别实现营收和归母净利 润9.72亿元和0.73亿元，同比 17.7%和-47.26%。25年第一季度公司实现营收和归 母净利润1.15亿元和-0.21亿元，同比-15.94%和-494%，整体营收规模稳健。利润 率方面，公司整体毛利率受原材料价格和下游需求影响略有波动，2025年第一季度 整体毛利率30.3%，相较23/24年略微下滑。

公司在可控核聚变领域主要产品为磁体电源和辅助加热电源。根据公司交易所 互动平台信息，目前公司参与的可控核聚变电源产品分为磁体电源和辅助加热电源， 磁体电源给磁体供电，产生磁场，用于产生和控制等离子体；辅助加热电源，如中 性束电源负载是加速极，加速离子，经过中性化注入装置；波加热电源，负载是速 调管和回旋管，产生高功率微波，注入装置。其主要壁垒为：超导电源大电流、低 纹波，高稳定度。类此产品万安培级别稳定度纹波指标优于传统电源，在国内同行 业指标领先；同时电源所涉及的电流快速变化率与跟踪精度是核心技术壁垒。 公司多次参加国家可控核聚变设施项目，积累了丰富的经验。根据公司交易所 互动平台信息，公司前期参与过EAST全超导磁体托卡马克核聚变反应试验性装置，涉及到动态电源；分别于2016年、2023年参与DIII-D国家聚变设施项目，涉及到控 制电源；于2019年参与中国环流三号项目，参与HL-2M托卡马克真空室线圈电源等。 加速器电源一直系公司重点布局的赛道，可用于包括可控核聚变在内的多个场景， 在加速器电源领域公司曾于2015年获“国家科学技术进步二等奖”。

（四）弘讯科技：公司子公司 EEI 在海外核聚变领域拥有丰富项目经验 

公司历史悠久，专注于工业自动化领域。宁波弘讯科技股份有限公司始于1984 年设立的台湾弘讯，2001年9月在宁波注册，2011年完成股份制改造，2015年3月 在A股上市。40年来，弘讯科技以推动行业数智化发展为己任，持续专注于工业自 动化领域，同时加快布局数字化及新能源赛道，不断创新信息层、控制层、驱动层、 执行层、传感层核心技术，在工业自动化、数字化事业板块形成了“控制系统 伺服 节能系统 数字化解决方案”三位一体的业务结构，能够为不同行业的客户精准快速 地提供专业、优质、高效、前沿的客制化解决方案，是工业领域的领先品牌。 收入规模保持增长，盈利能力较为稳健。2024年公司分别实现营收和归母净利 润8.43元和0.64亿元，同比 16.88%和-0.24%。25年第一季度公司实现营收和归母 净利润2.15亿元和0.23亿元，同比 20.69%和 37.7%，整体营收规模保持增长趋势。 利润率方面，公司整体毛利率持续稳健，2025年第一季度整体毛利率 36.14%，相 较23/24年维持稳定。

公司子公司EEI在核聚变领域有丰富项目经验。根据公司交易所互动平台信息， 公司控股子公司意大利EEI有着45年历史的专业电源转换技术，在核聚变电源器领域 拥有深厚的技术积累和丰富的产品经验，可以满足各类客户的定制化需求，并持续 创新并致力于为核聚变领域提供前沿技术支持。从1998年开始与不同研究所开展研 究，如超导材料电流密度分析、高温等离子体约束和稳定性研究等。根据公司2024 年年报，近年，EEI 曾参与F4E(Fusion for Energy)主导的ITER 计划。日本与欧盟 合作的大型超导托卡马克装置 JT-60SA 作为 ITER 计划的先行实验平台，也是全 球聚变研究的关键设施之一，已于 2023 年 12 月 1 日开始运行。JT-60SA 运行 需要对等离子体进行精细的控制，以维持等离子体的稳定性并使其处于理想的状态 以进行聚变反应，EEI 提供了JT-60SA中大型超导托卡马克装置的误差场校正线圈（Correction Coils）的高精度电源方案，该方案基于高精度和高速度的电源控制,有 效地加热和约束等离子体，使其达到和维持聚变所需的高温和高密度条件，这种控 制的准确度直接影响等离子体的稳定和聚变实验的连续性，进而影响聚变反应的效率和能力。2024年内，EEI 已完成全部测试调适并完成收款结案。根据公司交易所 互动平台信息，公司主要为ITER的先导项目JT60SA提供18套误差场校正的电源系 统。 2024年，EEI中标意大利国家原子能研究中心（ENEA）主导的核聚变实验项目 项目。根据公司2024年年报，2024年内，基于 EEI 扎实的项目经验，EEI 中标了 由意大利国家原子能研究中心（ENEA）主导并联合欧盟及国际合作伙伴共同开展的 核聚变实验项目，主要建设偏滤器托卡马克测试装置（Divertor Tokamak Testfacility, 简称“DTT”），EEI 将为 DTT 提供校正线圈的高精度电源方案。2024年内已完成 360 万欧元订单签约，预计 2025 年底完成交付。此外，根据公司交易所互动平台 信息，公司另有拿到80万左右物理同步辐射加速器项目。EEI 于核聚变项目的持续 参与，更进一步展示了 EEI 技术实力,并持续为 EEI 积累了在核聚变领域的竞争优 势。

（五）王子新材：子公司宁波新容深耕电容领域，已获得核聚变领域客 户认可。

公司主要业务涵盖包装材料领域。深圳王子新材料股份有限公司成立于1997年， 国内中小板上市公司。公司坚持以“可降解、可视化、轻量化、功能化”的产品战 略推动产品的持续发展。产品广泛涉足新型环保包装材料、新能源产品、可视化包 装材料、电子&网络产品包装材料、半导体包装周边材料、食品&药品印刷类包装材 料、薄蜂窝纸包装材料、EPS包装材料、塑料托盘&胶袋包装材料等。在做大做强上 述主业的同时，王子新材重点推出半导体高端包装材料（包括IC TRAY、载带等）、 生物降解材料及其制品、消费电子产品（包括移动电源、无线充等）、电子烟、新 能源（包括储能电池、动力电池）。 收入水平保持增长，盈利能力有所波动。2024年公司分别实现营收和归母净利 润19.89亿元和-0.69亿元，同比 12.15%和-213.51%。25年第一季度公司实现营收 和归母净利润5.17亿元和0.084亿元，同比 36.21%和 66.29%，整体营收规模保持 增长。根据公司《002735王子新材投资者关系管理信息20250514》公告，2024年 度为公司上市以来首次出现亏损，主要原因系计提相关资产减值损失10,725.36万元 所致，其中包含2024年度针对重庆富易达资产组计提的商誉减值6,890.24万元。公 司军工电子业务盈利不及预期，主要系受行业内多种因素影响所致；薄膜电容2024 年度出现亏损，主要系募投项目实施初期，新的产能尚在建设之中，因前期投入较 大所致。利润率方面，公司整体毛利率基本稳定，2025年第一季度整体毛利率  15.19%，相较23/24年小幅下滑。

公司子公司宁波新容在金属化薄膜电容器领域深耕多年，已获得核聚变客户认 可。根据公司《002735王子新材投资者关系管理信息20250514》公告，公司子公 司宁波新容拥有省级高新技术企业研发中心、宁波市企业技术创新团队和宁波市科 技创新团队，曾承担国家火炬计划新产品和国家级重点新产品的开发研制，参与制 定国家标准十余项，丰富的技术经验已成为公司市场竞争的核心优势之一。在核聚 变项目上，宁波新容通过前期介入、持续保持与项目方的合作，已经获得客户认可， 能够满足客户对于较高安全性的要求。 宁波新荣已获得安徽合肥项目电容订单。根据公司《002735王子新材投资者关 系管理信息20250513》公告，2024年年初，公司通过子公司宁波新容就安徽合肥项 目（聚变新能（安徽）有限公司采购首套磁体电源项目）签订了（储能电容和支撑 电容）采购合同，宁波新容就实施安徽合肥项目提供储能电容和支撑电容产品，现 该项目在正常推进，电容产品已在陆续交付，公司将全力保障可控核聚变项目订单 在2025年交付完毕。根据公司《002735王子新材投资者关系管理信息20250514》 公告，公司下属子公司宁波新容于两三年前针对该项目与客户开始进行技术对接， 包括参与样品设计与测试等阶段。过程中，宁波新容不断配合与满足项目方所提出 的相关要求，逐渐形成一定技术沉淀。据了解，目前暂无其他供应商供货，相关项 目正常交付中。除现有项目外，公司业务团队正在积极接触其他可控核聚变项目， 寻求在相关业务上的合作。

（六）英杰电气：老牌工业电源公司，与多家国内研究所展开合作

公司专注于工业电源设备的研发制造。四川英杰电气股份有限公司成立于1996 年，是专业的工业电源设计及制造企业，于2020年2月13日在深交所创业板上市。 公司是国家高新技术企业、国家知识产权优势企业、国家专精特新“小巨人”企业、 四川省优秀民营企业。公司位于“中国重大技术装备制造业基地”——四川省德阳 市，占地280余亩。二十多年来，公司始终以自主研发、持续创新为核心，专注于以 功率控制电源、特种电源为代表的工业电源设备的研发制造，产品广泛应用于石油、 化工、冶金、机械、建材等传统行业以及光伏、核电、半导体、环保等新兴行业。 收入规模保持稳定，盈利能力亦稳健。2024年公司分别实现营收和归母净利润17.8元和3.23亿元，同比 0.59%和-25.19%。25年第一季度公司实现营收和归母净 利润3.25亿元和0.5亿元，同比-13.3%和-36.84%。根据公司《300820英杰电气投资 者关系管理信息20250428》公告，公司2024年业绩下降的主要原因有三个：首先， 光伏收入确认延缓，光伏电源设备产能调整导致验收周期推迟，原本应该在 2024 年内确认收入的项目未能如期确认。目前光伏行业仍有近19亿元的发出商品未确认销 售收入（但有 60%左右的货款公司已经实际收取）。其次，因为光伏行业发出商品 金额较高，针对当前的光伏行业较为艰难的状况，公司对光伏行业的发出商品计提 了约4,371 万元的存货跌价准备。第三，期间费用增加，尤其是研发费用同比增长 40%，包括了股权激励费用的摊销以及为加强研发团队而招聘高学历人才带来的薪 酬支出。利润率方面，公司整体毛利率持续稳健，2025年第一季度整体毛利率  37.78%，相较23/24年维持稳定。

公司在核聚变领域主要提供电源产品，累计收入已达数千万元。根据公司 《300820英杰电气投资者关系管理信息20250609》公告，核聚变装置所需电源以 大功率为主要特征，功率等级普遍在兆瓦级别以上，公司可以提供的电源主要包括： 磁场电源（为装置磁场系统提供稳定电力支持）、加热电源（涵盖回旋管电源、中 心束电源等，用于等离子体加热）、控制系统电源（为传感器、执行器等控制模块 供电）、辅助系统电源（包括线圈加热电源、真空管清洗电源等配套电源）。从历 史订单来看，公司在该领域的电源业务收入累计已达数千万元，积累了丰富的行业 经验。 公司与国内多家科研院所开展深度合作。根据公司《300820英杰电气投资者关 系管理信息20250609》公告，公司可控核聚变业务目前属于公司的科研院所业务板块。公司与国内多家科研院所开展了多年合作，例如与 585 所的合作已接近 20 年。 公司深度参与了国内大多数核聚变项目，为相关装置提供电源支持，合作单位包括 585 所、中科院合肥等离子所、新奥集团、上海能量奇点、成都瀚海聚能、陕西星 环聚能等。根据公司交易所互动平台信息，公司与核工业西南物理研究院在核聚变 领域有着多年长期稳定且深入的合作关系，其核聚变重点实验项目的装置中，均有 公司的电源应用