可控核聚变系列报告(一):未来能源,聚变已至
国投证券·2026-03-20 18:41

报告行业投资评级 - 领先大市-A [5] 报告核心观点 - 可控核聚变被视为人类能源的终极解决方案之一,当前正处于从实验堆向商业堆转换、技术验证向工程化落地的关键阶段 [1][11] - 行业进入了从政策顶层设计到产业链协同,从技术路线共识到资本合力涌入的产业化多点突破加速期 [3] - 全球核聚变商业化进程加速,业界主流预期是2040年之前实现并网发电 [3][89] 行业与技术路径分析 - 核聚变具有资源无限性、能量密度大、高安全性和清洁性特点,例如1克氘-氚聚变能量相当于8吨汽油 [15] - 评估核聚变反应堆商用化的四个关键指标是:能量平衡、氚自持、可利用率、耐辐照能力 [1][20] - 氘氚(D-T)反应是目前地球上最易实现聚变条件的反应,是世界各国大规模聚变研究的首选 [2][22] - 当前主流技术路径为磁约束聚变和惯性约束聚变,其中磁约束(尤其是托卡马克)被认为是最有希望实现大规模受控核聚变的约束方式 [2][25][27] - 惯性约束路径下,我国大力发展的Z箍缩聚变裂变混合堆(Z-FFR)完成多项重要技术突破,有望在全球率先实现工程能量增益(QENG>1) [2][85] 全球商业化进展与融资 - 根据FIA报告,截至2025年,全球聚变产业累计融资总额达97.66亿美元,其中私人资本投入89.71亿美元 [3] - 2024至2025年度新增融资26.44亿美元,较初期水平增长五倍 [3] - 78%的企业预计将在2030-2035年间实现首座商业示范电厂投运,68%的公司计划在2030-2035年间实现并网发电 [3][89] - 国际代表性项目ITER计划于2034年实现初步研究运行,2039年开始氘氚实验 [35] 国内产业格局与政策 - 国内呈现国家队和民营企业双轮驱动格局 [3] - 国家队以中科院合肥物质院等离子体物理研究所和中核集团核工业西南物理研究院为主,目标是建造大型“人造太阳” [3] - 民营企业则聚焦开发小型、模块化的聚变反应堆 [3] - 2025年7月,中国聚变能源有限公司在上海正式挂牌成立,被视为中国“人造太阳”商业化进程的关键里程碑 [3] - 可控核聚变被写入2026年政府工作报告,并列入工信部等七部门定义的“未来能源”重点领域,有望启动新一轮国家科技重大专项 [3] 托卡马克装置核心环节与价值量 - 根据ITER成本拆分,磁体系统、内部容器件、真空室等环节价值量占比超50% [10][40] - 磁体系统是价值量最高的环节,占比约28%,正经历从低温超导(如NbTi、Nb₃Sn)向高温超导(如REBCO)演变,是降低建造成本的重要路径 [10][40][42][44] - 包层系统是等离子体直接反应的场所,面向等离子体材料(PFMs)的选择至关重要,钨基材料被认为是未来最有希望的PFMs [10][56] - 真空室对工程化要求极高,ITER真空室焊缝总长达1000米,平均焊缝密度10米/平方米,制造精度要求控制在±20毫米以内 [47][49] - 我国承担了ITER约9%的采购包研制任务,覆盖校正场线圈制造、核心安装、电源系统等关键环节,具备领先优势 [10][65] 投资建议与关注环节 - 短期应聚焦在材料、设备制造已获得大科学装置验证或订单的企业 [11] - 中期聚焦工程化能力,长期关注运营 [11] - 磁体系统环节:关注超导材料(如西部超导、永鼎股份)和磁体系统组装(如联创光电) [11] - 包层系统和偏滤器环节:以钨基材料为主要技术路线,关注材料厂商(如国光电气、久立特材)、钨铜偏滤器核心厂商(如安泰科技)及关键部件制造商 [11] - 真空室加工制造环节:关注具备制造经验和技术领先的企业(如合锻智能) [11] - 冷却系统环节:关注中泰股份、杭氧股份等 [11] - 综合设备商:关注上海电气、东方电气 [11] - 下游运营商:关注中国核电、中国广核 [11]

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