市场表现与近期催化 - 截至1月12日收盘，万得核聚变概念指数当日上涨4.97%，法尔胜、雪人集团、弘讯科技、中国核建、中国一重等一批概念股涨停，天力复合、国光电气、西部超导、哈焊华通、常辅股份等个股涨幅超过10% [1] - 在2025年以来的短短6个交易日内，该指数累计涨幅接近20% [1] - 近期关于可控核聚变装置进入工程化阶段的消息不断，推动这一前沿领域不断受到关注 [1] - 近期不少个股被市场列为“商业航天+可控核聚变”双料概念股，或进一步助推板块上行 [5] 行业意义与发展阶段 - 可控核聚变被誉为人类的“终极能源”，具备原料丰富、清洁环保、安全性高和成本低等颠覆性优势 [2] - 自2025年以来，国内外在这一领域都呈现加速发展、投资增加的趋势 [2] - 截至2025年12月，全球共有179个可控核聚变装置 [2] - 当前国内外专家已达成一致：全球聚变能研究已进入面向工程新阶段 [6] 近期国内主要技术进展 - 1月12日，能量奇点宣布其自主研制的纯导冷结构高温超导磁体成功励磁至20.8特斯拉，并稳定运行150分钟 [2] - 1月11日，永鼎股份旗下东部超导宣布，其定向开发的REBCO高温超导带材助力新奥集团第二代高温超导模型TF线圈通过出厂测试 [3] - 1月6日，能量奇点运行的洪荒70装置在第5319次实验中实现了120秒稳态长脉冲等离子体运行 [4] - 1月2日，中科院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所团队宣布，EAST实验证实托卡马克密度自由区的存在，找到突破密度极限的方法 [4] - 一系列的进展表明，当前无论“国家队”还是商业公司，都在托卡马克技术路线和超导磁体方面持续发力 [4] 关键技术突破与设备 - 劳森判据是核聚变能否实现能量净增益的核心指标，磁场强度对等离子体的约束至关重要 [2] - 能量奇点为解决超导材料高性能测试难题，自主研制了20特斯拉级材料性能测量平台，其核心是超过20特斯拉的纯导冷结构磁体 [3] - 作为商业聚变堆中建造成本最高的关键部件，磁体的技术突破对聚变商业化至关重要 [3] 产业链受益环节 - 发展过程中有些产业将先行受益 [6] - 上游原料供应包括金属钨、铜等第一壁材料，各类有色金属等高温超导带材原料 [6] - 中游各类设备包括磁体、偏滤器等核聚变主机设备，以及压力容器、蒸汽发生器、汽轮机、发电机、各类泵阀等其他设备 [6] 相关公司业务动态 - 西部超导是国际热核聚变实验堆超导材料的供应商，其产品有少量应用于商业航天领域 [6] - 中航光电正在跟进可控核聚变产业链中下游阀门系统及整机科研院所开发需求，已有部分产品配套 [6] 其他技术路线与商业进展 - 除了托卡马克，FRC路线因优势显著备受国内外商业核聚变公司青睐 [7] - 2025年8月，诺瓦聚变完成5亿元天使轮融资 [7] - 诺瓦聚变旨在打造中国第一座采用场反位形磁压缩技术路线的小型模块化反应堆 [7] - 瀚海聚能的装置HHMAX-901在2024年7月成功实现等离子体点亮，是中国首台商业化直线型FRC装置 [7] - 瀚海聚能计划在2025年底前实现核医疗、中子成像等领域的营收突破，第二代发电型装置预计2030年底前完成50兆瓦量级能量输出 [7] - 采用FRC路线的美国公司Helion Energy在2024年7月宣布启动全球首座聚变电厂ORION的建设，目标在2028年前向微软输送50MW聚变电力 [8]

市场表现与近期催化 - 截至1月12日收盘，万得核聚变概念指数当日上涨4.97%，法尔胜、雪人集团、弘讯科技、中国核建、中国一重等一批概念股涨停，天力复合、国光电气、西部超导、哈焊华通、常辅股份等个股涨幅超过10% [1] - 在2025年以来的短短6个交易日内，该指数累计涨幅接近20% [1] - 近期关于可控核聚变装置进入工程化阶段的消息不断，推动这一前沿领域不断受到关注 [1] - 近期不少个股被市场列为“商业航天+可控核聚变”双料概念股，或进一步助推板块上行 [5] 行业背景与核心进展 - 可控核聚变被誉为人类的“终极能源”，具备原料丰富、清洁环保、安全性高和成本低等颠覆性优势 [2] - 自2025年以来，国内外在这一领域都呈现加速发展、投资增加的趋势，截至2025年12月，全球共有179个可控核聚变装置 [2] - 劳森判据是核聚变能否实现能量净增益的核心指标，磁场强度对等离子体的约束至关重要 [2] - 当前无论“国家队”还是商业公司，都在托卡马克技术路线和超导磁体方面持续发力 [4] 国内商业公司近期突破 - 1月12日，能量奇点宣布其自主研制的纯导冷结构高温超导磁体成功励磁至20.8特斯拉，并稳定运行150分钟 [2] - 为解决超20特斯拉环境下的材料测试难题，能量奇点自主研制了20特斯拉级材料性能测量平台，其测试成本和速度媲美现有商用系统 [3] - 1月6日，能量奇点运行的全球首台全高温超导托卡马克装置“洪荒70”在第5319次实验中实现了120秒稳态长脉冲等离子体运行，验证了装置的工程可靠性和运行稳定性 [4] - 1月11日，永鼎股份旗下东部超导宣布，其定向开发的REBCO高温超导带材助力新奥集团第二代高温超导模型TF线圈顺利通过出厂测试，满足氢硼球形环实验装置需求 [3] “国家队”研究进展 - 1月2日，中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所团队宣布，全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）实验证实了托卡马克密度自由区的存在，找到了突破密度极限的方法，为磁约束核聚变装置高密度运行提供了重要物理依据 [4] 产业链受益环节 - 全球聚变能研究已进入面向工程新阶段，发展过程中有些产业将先行受益 [6] - 上游原料供应包括金属钨、铜等第一壁材料，以及各类有色金属等高温超导带材原料 [6] - 中游各类设备包括磁体、偏滤器等核聚变主机设备，以及压力容器、蒸汽发生器、汽轮机、发电机、各类泵阀等其他设备 [6] - 西部超导是国际热核聚变实验堆（ITER）超导材料的供应商 [6] - 中航光电正在跟进可控核聚变产业链中下游阀门系统及整机科研院所开发需求，已有部分产品配套 [6] 其他技术路线与融资动态 - 除了主流的托卡马克路线，FRC（场反位形）路线因优势显著备受国内外商业核聚变公司青睐 [7] - 2025年8月，诺瓦聚变能源科技（上海）有限公司宣布完成5亿元天使轮融资 [7] - 诺瓦聚变旨在打造中国第一座采用场反位形磁压缩技术路线的小型模块化反应堆 [7] - 瀚海聚能是中国FRC路线的实践者，其装置HHMAX-901在2024年7月成功实现等离子体点亮，先聚焦中子源商业化应用，计划在2025年底前实现核医疗、中子成像等领域的营收突破 [7] - 采用FRC路线的美国公司Helion Energy自2025年起进展加快，于2024年7月宣布启动全球首座聚变电厂ORION的建设，目标在2028年前向微软输送50MW聚变电力 [8]

研究核心突破 - 中国科研团队在托卡马克核聚变研究中取得重大突破，其关于边界等离子体与壁相互作用自组织（PWSO）理论模型的研究成果登上Science子刊[1] - 该研究从实验上确认了托卡马克运行中长期存在的密度极限背后机理，并证实了“密度自由区”的存在，成功突破密度极限，为聚变点火提供了新路径[3][4] 密度极限的重要性与挑战 - 根据劳森判据，聚变反应条件取决于等离子体密度、温度及能量约束时间的乘积，聚变输出功率密度与等离子体密度的平方成正比，提升密度是获取高聚变增益最高效的路径[5][7][8] - 托卡马克运行存在“格林沃尔德密度极限”这一经验性天花板，一旦线平均密度超过临界值，会导致等离子体约束性能恶化并引发大破裂，对装置造成损伤，因此绝大多数装置只能运行在极限值的0.8到1.0倍以下[9][10][12][14] - 格林沃尔德极限缺乏明确的物理机理支撑，从物理上解释并突破该极限是聚变物理界的核心难题[14][15] 突破极限的理论模型：PWSO - 研究引入并验证了边界等离子体与壁相互作用自组织（PWSO）理论模型，将核心等离子体与装置内壁视为一个通过杂质辐射紧密耦合的自组织系统[16] - 该模型指出密度极限源于等离子体与壁相互作用过程中的一种热-辐射反馈机制的失稳，并推导出包含等离子体输运参数和壁相互作用物理量的临界密度极限公式[18][21][22] - 理论揭示了临界密度与垂直扩散系数成正比，与杂质比例及辐射冷却率成反比，并且与偏滤器靶板温度及溅射产额存在高度非线性依赖关系[23][24] - PWSO理论预言托卡马克运行存在两个“吸引盆”：传统的“密度受限区”和理论上预言的“密度自由区”，进入后者的关键在于将偏滤器靶板温度压低至物理溅射阈值以下，以切断杂质来源[25][27][29][30][36] 实验验证与关键发现 - 研究利用全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）的全钨偏滤器硬件优势进行验证实验，采用电子回旋共振加热辅助欧姆加热，并协同施加远超常规水平的预填充中性气体压力[39] - 实验数据显示，装置的线平均电子密度长时间稳定维持在格林沃尔德极限值的1.3倍至1.65倍之间，远超过去0.8到1.0倍的常态，且未出现高密度运行常伴随的磁流体大破裂[41][42] - 在特定高气压辅助下，随着加热功率增加，偏滤器靶板附近的等离子体温度反而显著下降，使其成功低于钨材料的物理溅射阈值，从而切断了杂质来源，标志着装置成功跃迁至“密度自由区”[43][46][47] - 这一发现证实未来的聚变堆可通过优化启动策略和壁条件控制，在不主动注入杂质的情况下实现高密度稳态运行[47][48] 研究团队与意义 - 本项研究由华中科技大学、中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所以及法国艾克斯-马赛大学联合开展，EAST团队整体参与[49][51] - 论文第一作者为华中科技大学刘家兴，通讯作者为华中科技大学朱平教授与中国科学院合肥物质科学研究院严宁教授[50] - 该突破为人类最终突破聚变密度瓶颈、实现聚变点火开辟了全新路径[48]

全球聚变能发展态势 - 国际原子能机构定调全球聚变能探索已进入决定性新阶段 [1] - 聚变性能呈现类似“摩尔定律”的规律增长，三乘积以每10年1个数量级的速度提升 [3][5] - 产业共识逐步成型，全球45家受访聚变初创企业中有21家认为会在2030年代初首次发电 [9] 主要国家项目进展 - 美国国家点火装置（NIF）实现Q值大于4，联邦聚变系统（CFS）获谷歌200MW电力订单并预计2030年初发电 [1][11] - 中国紧凑型聚变能实验装置BEST进入总装阶段，预计2027年发电，新成立的中国聚变能源公司注册资本达150亿元 [1] - 欧洲聚变示范工厂按传统路线图预计2050年代建成，但其既定部署被美国项目及私营企业打乱 [8] 中美竞争格局 - 商业聚变的全球竞争将主要在中国与美国之间展开 [12] - 中国自2023年起每年的融资金额已超过美国，截至今年9月全球聚变企业股权融资金额创历史最高水平 [13][14] - 美国报告称中国自2023年以来为支持核聚变路线的基础设施已调动高达130亿美元资金 [17] 融资与科研投入 - 全球运行、在建或规划中的聚变装置数量从2021年的119座攀升至2025年的172座 [13] - 提交给IAEA聚变能大会的论文第一作者27%来自中国，超过美国（15%）与日本（12%）的总和，中国培养的核聚变博士毕业生数量是美国的十倍 [21] 供应链优势对比 - 中国在关键矿物领域占据主导地位，生产全球80%的钨、67%的钒，并几乎垄断用于激光二极管的镓、铟和锗 [26] - 中国在高功率开关和高压电容器领域处于领先地位，而美国在高温超导磁体制造、日本在高温超导带材领域有优势 [27] - 美国仅在铍与氦等元素上占据主导地位，其报告对供应链安全表示担忧 [26][28]