投资要点
作为人类终极能源解决方案，可控核聚变具备能源丰富、零排放、安全性高等显著优势，1g氘氚聚变释放能量相当于11.2吨标准煤，远超核裂变与化石燃料，是实现 “双碳” 目标的战略选择。
多技术路线并行突破，磁约束与惯性约束成主流。磁约束以托卡马克、仿星器为代表；惯性约束以美国NIF 为代表，国内 “神光” 计划持续推进激光驱动技术。两类技术均进入工程验证阶段，磁约束聚焦稳态运行，惯性约束发力点火效率，共同推动聚变能从实验室走向工程化。
产业链协同发展，材料与设备成攻关核心。上游超导材料、耐辐照钨合金突破技术壁垒；中游设备进入ITER 及国内实验堆供应链；下游以中核集团、中国核电为代表，推进 “星火一号” 混合堆（Q>30）、BEST 紧凑型装置等示范项目。
政策与资本双重助力，商业化进程加速。我国 “十四五” 规划明确支持核聚变研发，中核集团牵头成立创新联合体，25 家央企与科研机构协同攻关；美国 DOE、英国 UKAEA 等国际力量加大投入，全球私营企业融资超 62 亿美元。
产业链相关公司：
1）上游核心材料与关键部件：精达股份、永鼎股份、西部超导、安泰科技、广大特材、久立特材等。
2）中游核心设备与系统集成：爱科赛博、联创光电、上海电气、国光电气、合锻智能等。
3）下游工程应用与商业化：中国核电等。
风险提示：核聚变项目研发进度不及预期、政策不及预期、行业竞争格局恶化、下游需求减弱导致核聚变项目需求不及预期、安全性和环境影响仍需进一步验证等。
正文报告
01
多技术路线：磁约束与惯性约束为主流
1.1 聚变基本原理
利用环形磁场（环向场线圈） 极向磁场（等离子体电流 / 极向场线圈）形成螺旋形磁力线，强磁场约束高温等离子体至1 亿℃以上，使其达到聚变条件（劳逊判据：nτT>1021）。
优点：磁场约束效率高，易实现高温等离子体，技术成熟度最高，全球 90% 核聚变研究基于托卡马克。
缺点：依赖等离子体电流维持磁场，易引发磁流体不稳定性；结构复杂，超导磁体需液氦冷却（4.2K），运行成本高。
通过三维螺旋形外部磁场线圈（无等离子体电流）约束等离子体，利用自然对称性避免电流引发的不稳定性，实现长时间连续运行。代表装置：W7-X，德国建造的最大仿星器，由100 个超导线圈形成复杂磁场，目标验证无电流约束的稳定性和长脉冲运行，已实现 30 分钟氦等离子体放电。
优势：无等离子体电流，避免破裂风险，适合稳态运行；磁场结构自然稳定，对材料要求较低（热负荷分布更均匀）。
缺点：磁场设计复杂，建造成本是同规模托卡马克的 2-3 倍；同等尺寸下约束时间比托卡马克短 50%。
惯性约束聚变通过高功率驱动器（激光、离子束等）在极短时间（纳秒级）内均匀轰击微型燃料靶丸（氘氚混合物），利用靶丸物质消融反冲产生的惯性压力，将燃料压缩至超高密度。
优势：小型化潜力：单装置尺寸远小于磁约束装置，适合分布式能源布局；无需稳态约束，通过重复脉冲实现连续能量输出，可模拟核武器物理，推动极端条件下的物质科学研究。
缺点：驱动器效率低；靶丸制备苛刻；辐照不均匀性导致压缩效率下降能量输出断续；依赖高效能量转换与储能系统。
我们需要重点分析全球可控核聚变的研发与工程投资进展，目前看美国、欧洲等海外地区已通过私营企业融资与政府项目加速推进，国内未来五年将进入投资密集期，中核集团是典型代表：中核集团宣布未来五年将投入超 500 亿元用于可控核聚变关键技术攻关与实验堆建设，重点布局磁约束聚变工程、惯性约束点火技术及聚变 - 裂变混合堆研发，其核心规划包括：加速磁约束聚变工程堆建设投入：未来五年投入超 200 亿元推进 CFETR建设，2025 年完成 CRAFT 综合研究设施验收，2030 年前建成百兆瓦级工程堆，重点突破高温超导磁体等核心部件国产化，预计 2035 年实现氘氚燃烧实验。强化惯性约束点火技术研发：设立 150 亿元专项基金用于 “神光” 系列激光装置升级，2027 年建成神光 -Ⅳ 原型装置（攻关靶丸均匀性制备、快点火技术，目标 2030 年实现能量增益 Q>5，为惯性约束商业化奠定技术基础。推进聚变 - 裂变混合堆示范项目：联合联创光电等企业投资 150 亿元建设 “星火一号” 混合堆，2025 年完成 50 兆安 Z 箍缩驱动器技术验证，2029 年实现首台 100MW 实验堆并网发电，探索聚变中子驱动裂变的高效能源模式，预计 2040 年进入商业堆设计阶段。
1.7 可控核聚变：重点公司进展情况
1.10 国内外主要聚变项目的成本收益比例
时间周期：从 Q 值验证到厂房建成平均需10-15 年，中国因技术追赶和政策支持显著缩短至 3-5 年。总体建设时间普遍超过 20 年，中国 “星火” 项目通过混合堆技术将时间压缩至 12 年。
收益率：示范堆阶段投资回收期约 15 年，IRR 为 8-12%；商用堆阶段回收期可缩短至 10 年以内，IRR 提升至 15% 。美国 Helion 等私营企业通过技术创新（如直接磁场发电），远期 IRR 可能突破20%。
商业化挑战：
材料耐久性：第一壁材料寿命不足和氚自持循环未闭合是主要瓶颈。
成本控制：ITER 单堆成本超 200 亿美元，需通过规模化生产（如中国规划 2050 年每年建 10 座）降低至 300 亿元 / 座以下。
国际竞争格局：
中国：在高温超导、紧凑型托卡马克领域领先，2030 年或建成全球首座示范堆。
美国：私营企业主导技术创新，2028 年或实现首个商用堆并网。
欧洲：依赖 ITER 项目，2040 年后进入商业化。
02
产业链协同发展：材料与设备攻关
以ITER（国际热核聚变实验堆）、CFETR（中国聚变工程实验堆）为例，核心设备可分为超导磁体系统，真空室与第一壁，偏滤器与包层，加热与诊断系统四部分，ITER的成本分配为磁体系统：28%（56 亿欧元），真空室及堆内构件：25%（55 亿欧元），加热与供电系统：18%（39.6 亿欧元），建筑与低温系统：14%（30.8 亿欧元）。
产业链上游主要包含超导材料:低温超导线材，高温超导带材;耐辐照材料：钨基合金，低活化钢。产业链中游主要包含磁体系统，真空与冷却系统，加热与诊断系统；产业链下游由中核集团、中科院系进行总工程承包。
西部超导材料科技股份有限公司（股票代码：688122）成立于 2003 年，是中国唯一实现低温超导线材商业化量产的企业，也是全球唯一具备铌钛（NbTi）锭棒、超导线材、超导磁体全流程生产能力的供应商。产品覆盖能源、医疗、航空航天等领域，是我国聚变技术自主化的核心推动者。
2.4 联创光电：国内光电及高端装备领域的龙头企业
联创光电成立于 1999 年，总部位于江西南昌，是国内光电及高端装备领域的龙头企业，业务涵盖激光装备、超导装备、智能控制器三大核心板块。公司在高温超导、激光反制、智能控制等领域形成技术壁垒。
技术突破：高温超导集束缆线，D 型超导线圈，混合堆技术。
重大项目参与:“星火一号” 项目：2024 年中标中核集团首个订单（4180 万元），为该全球首个聚变 - 裂变混合示范堆提供高温超导磁体系统，计划 2029 年完成交付。
永鼎股份成立于 1994 年，总部位于江苏苏州，是国内光通信与超导材料领域的龙头企业，业务涵盖光纤光缆、汽车线束、高温超导带材等。公司通过子公司东部超导科技（苏州）有限公司（持股 100%）深度参与可控核聚变领域，聚焦第二代高温超导带材（REBCO）的研发与生产，为核聚变装置磁体提供核心材料。公司超导业务技术突破与订单增长显著，被市场视为核聚变商业化浪潮中的潜力标的技术突破与产品应用。
高温超导带材：采用IBAD MOCVD 技术路线，通过稀土掺杂和磁通钉扎工艺，将超导带材的临界电流密度提升至传统低温超导材料的 3 倍以上，同时成本降低 60%。ITER 国际热核聚变实验堆：提供高温超导带材，支撑其磁约束系统建设。中国环流器二号 M（HL-2M）：产品通过性能测试，进入 EAST 装置升级及 CFETR 原型设计供应链。BEST 项目：为全球首个紧凑型聚变能实验装置提供材料，2025 年首批超导带材交付。
产能扩张：2024 年完成产线扩建，推进高温超导带材在多个领域的应用。潜在项目报告ITER 二期、CFETR 等。
精达股份是全球特种电磁线领域龙头企业，业务涵盖铜基 / 铝基电磁线、特种导体及精密模具制造。公司通过参股上海超导科技股份有限公司（持股 18.29%）深度布局可控核聚变领域，聚焦第二代高温超导带材（REBCO）的研发与生产，为核聚变装置磁体提供核心材料。
安泰科技成立于 1998 年，总部位于北京，是中国钢研科技集团旗下先进金属材料领域的龙头企业，业务涵盖高端粉末冶金材料及制品、先进功能材料及器件等，产品广泛应用于新能源、航空航天、光伏核电等高端领域。在可控核聚变领域，公司聚焦 核聚变装置核心部件制造，作为全球少数具备全钨复合部件量产能力的企业，为我国 “人造太阳” EAST 大科学工程装置及国际热核聚变实验堆 ITER 提供关键部件，是核聚变全钨偏滤器复合部件研究和制造的世界领先者。
2.8 国光电气：国内真空及微波应用产品领域的核心企业
国光电气成立于 1981 年，总部位于四川成都，是国内真空及微波应用产品领域的核心企业，业务涵盖微波器件、核工业设备及部件等，产品广泛应用于航空航天、核工业、新能源等高端领域。在可控核聚变领域，公司聚焦核聚变装置核心真空系统与微波加热设备，是国内唯一实现核聚变装置真空室配套微波器件量产的企业，为国际热核聚变实验堆（ITER）、中国聚变工程实验堆（CFETR）等全球重大项目提供关键部件，技术水平国际领先。
2.9 合锻智能：国内高端成形装备制造领域的龙头企业
合锻智能成立于 1951 年，总部位于安徽合肥，是国内高端成形装备制造领域的龙头企业，业务涵盖液压机、机械压力机及自动化生产线，产品广泛应用于汽车、军工、核电等领域。在可控核聚变领域，公司依托精密制造能力，深度切入聚变堆真空室、偏滤器等核心部件制造环节，是国内唯一具备 ITER 级 D 形双层真空室整体成型能力的企业，技术水平国际领先。
2.10 爱科赛博：产品根基好、拓展能力强的国产电源龙头
爱科赛博始于特种电源业务，而后乘势拓展，成功将业务版图延伸至电能质量设备与精密测试电源领域，实现多元发展。1996年，爱科赛博的前身爱科电子在西安成立，开展电源业务。其特种电源主要应用于特种装备、民航保障、轨道交通、科研试验和高端工业等领域。经过在这些领域，长期深耕，目前公司已成为特种装备、轨道交通、航空保障、加速器等多个市场的头部企业。
03
政策与资本助力：未来延伸空间可期
近年来，各种聚变技术路线均取得显著进步，但面向能源应用的聚变技术路径尚未获得闭环验证，相应开发工作面临着多重挑战。劳逊判据是核聚变的科学门槛，而商业化还需跨越工程可行性（Q>10）、燃料循环（氚自持）、材料寿命等多重关卡，预计 2030-2050 年进入示范堆验证阶段。跨越这4个节点后，聚变能源还面临经济竞争力差的困境。
3.2 中国国内对可控核聚变的政策支持总结：双碳目标与能源体系规划
国家顶层设计与战略定位（包括双碳目标与能源体系规划）：
《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》（中共中央、国务院，2021 年）：明确将可控核聚变列为 “探索开发” 的前沿技术，作为实现 “双碳” 目标的重要战略储备能源。
《2030 年前碳达峰行动方案》（国务院，2021 年）：提出 “推进可控核聚变技术研究和工程测试”，纳入 “能源绿色低碳转型行动” 重点任务。
《“十四五” 现代能源体系规划》（国家发改委、国家能源局，2022 年）：在 “前瞻布局前沿能源技术” 专栏中明确支持 “受控核聚变基础研究和技术研发”，首次将其纳入国家级五年规划。
核能 “三步走” 战略深化：
延续 1983 年提出的 “热堆 - 快堆 - 聚变堆” 发展路径，2023 年《中国核能发展报告》重申 “聚变堆是最终解决能源问题的根本途径”，明确 2030 年建成CFETR 工程堆、2050 年建成PFPP 原型电站的时间表。
3.3 可控核聚变的政策支持总结：科研专项与财政投入
国家磁约束核聚变能发展研究专项（2008 年启动）：累计部署 220 个项目，安排经费超 60 亿元，支持 EAST、HL-2M 等装置建设及核心技术攻关（如高温超导磁体、偏滤器材料）。
“十三五” 国家重大科技基础设施：投资 50 亿元建设CRAFT（聚变堆主机关键系统综合研究设施），2025 年完成验收，为 CFETR 提供技术验证平台。
中核集团专项规划：未来五年投入超 500 亿元，重点支持 CFETR 工程堆建设（200 亿元）、“星火一号” 混合堆研发（150 亿元）及高温超导磁体国产化。
3.4 可控核聚变的政策支持总结：社会资本引导
中国聚变能源有限公司（筹）：2023 年 12月揭牌；中国核电（10 亿元）、浙能电力（7.5 亿元）首批增资 17.5 亿元，目标通过市场化机制加速商业化进程。
地方政府配套：安徽、四川等地设立聚变产业园，提供税收优惠、用地支持，吸引联创光电、星环聚能等企业落地。
上海的核电工业支持着重要的核电装机容量，通过新项目和升级，旨在助力中国到 2025 年达到 70GW 的核电装机目标。
3.5 可控核聚变的政策支持总结：组织架构与产学研协同
可控核聚变创新联合体（2023 年成立）：由中核集团牵头，联合 25 家央企（中国核电、上海电气）、科研院所（中科院等离子体所、中物院）、高校（清华大学、中科大），聚焦 “卡脖子” 技术攻关，发布首批 10 项核心任务（如氚自持系统、超导磁体稳定性）。
国际合作机制：深度参与 ITER 计划（承担 12 个子包制造，如超导磁体、偏滤器），主导CFETR 国际合作，吸引 17 家国际机构参与 HL-3 装置实验。
企业技术联盟：
聚变产业联盟（2023 年成立）：15 家国内外企业（西部超导、国光电气、上海超导）共建，推动技术转化，目标 2030 年前实现实验堆设备国产化率超 80%。
3.6 可控核聚变的政策支持总结：技术攻关与工程化推进
核心技术专项突破
材料与设备国产化：
高温超导带材：支持永鼎股份、精达股份（参股上海超导）突破 REBCO 带材技术，目标 2025 年实现 1000A/cm 宽度临界电流。
耐辐照材料：安泰科技、国光电气承担 ITER 增强热负荷第一壁研发，2022 年完成首件制造，抗 1.5 亿℃等离子体轰击寿命超 1 万小时。
装置建设里程碑：
BEST 紧凑型托卡马克：中科院等离子体所主导，2027 年建成，目标全球首次演示聚变发电（Q≥5），获安徽省政府 20 亿元专项支持。
星火一号混合堆：中核集团与联创光电联合建设，2029 年并网发电，Q>30，配套 200 亿元工程投资。
04
产业链受益标的：重视有长期成长空间的方向
可控核聚变是未来几十年的大趋势，可控核聚变未来的机会将不断涌现，本篇报告阐释的三个方向的相关标的主要有：
1）上游核心材料与关键部件：精达股份、永鼎股份、西部超导、安泰科技、广大特材、久立特材等。
2）中游核心设备与系统集成：爱科赛博、联创光电、上海电气、国光电气、合锻智能等。
3）下游工程应用与商业化：中国核电等。
05
风险提示
核聚变项目研发进度不及预期，新兴技术迭代的风险
政策不及预期
行业竞争格局恶化
下游需求减弱导致核聚变项目需求不及预期
安全性和环境影响仍需进一步验证
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