核能技术路线 - 传统核裂变面临铀资源利用率低、乏燃料处理难、安全性担忧等挑战[1] - 纯聚变能因实现条件极为苛刻，距离商业化应用仍然遥远[1] - 结合聚变与裂变优势的混合技术路线受到越来越多的关注，被视为核能发展的理想之路[1] Z-FFR混合堆技术原理 - 系统以Z箍缩装置作为驱动器，利用强大电流脉冲产生极端条件，引发氘氚靶丸的惯性约束聚变，释放高能中子[5] - 高能中子被包层中的裂变材料（如贫化铀、钍或乏燃料）吸收，引发裂变反应，从而大大放大能量输出[5] - 裂变过程产生的能量可维持系统运行并生产新的氚燃料，形成闭环[5] - 聚变中子源强度高、可精确控制，裂变则能高效放大能量，两者结合实现优势互补[5] Z-FFR系统的核心优势：安全性 - 系统将涉核部分全部置于地下，与地面严格物理隔离[5] - 裂变包层工作在“深次临界”状态，完全依赖外部聚变中子“点燃”，聚变中子流一旦停止，裂变反应即刻停止，从根本上杜绝超临界事故风险[5] - 设计了完全非能动的余热排出系统，可长期自循环工作，无需外部电源干预，确保“熄火安全”[6] - 聚变部分氚的操作量仅为传统托卡马克装置的十分之一，且处于负压环境，泄漏风险极低[6] Z-FFR系统的核心优势：经济性与持久性 - 一座百万千瓦级的Z—FFR示范电站造价约在人民币200亿元量级，未来有进一步降低空间[6] - 运营成本每年约10亿元，年发电量可达100亿度，折算电价可能在每度0.1元左右，成本将远低于现有核电[6] - 对核燃料利用极为充分，可直接利用现有热中子堆产生的乏燃料，还能使用贫化铀和储量丰富的钍资源[6] - 若中国未来有200个热中子堆，意味着有200万吨的铀资源可被用于Z—FFR，极大缓解铀资源短缺压力并解决核废料处置难题[6] Z-FFR系统的核心优势：电网兼容性与多功能性 - 输出功率可通过调节聚变“爆炸”的频率来控制，快速响应能力使其能很好平抑风电、光伏等间歇性可再生能源的功率波动[7] - 可作为稳定的基荷能源，为电网接纳更多可再生能源腾出空间，减少对大规模储能设施的依赖[7] - 可灵活用于发电、热电联供（为城市供热或进行大规模海水淡化）、高温制氢等多种用途[7] 产业化路径与时间规划 - 研究团队已于2021年在四川成立天府创新能源研究院，并创办了产业化公司，旨在通过市场化、商业化模式加速推进[8] - 2029年前后，正在建设的50MA国家大科学装置将建成投用，开展关键实验验证[8] - 到2032年左右，计划建成实验供热堆，验证聚变中子与包层相互作用、靶丸制备、换靶等全套工艺流程[8] - 实验堆可作为世界最强的中子源，强度比法国、西班牙同类装置高三个数量级，每年还可生产约1公斤氚，解决聚变燃料自持问题[8] 产业化挑战与供应链 - 需提升驱动器所需电容器、开关等部件的寿命，从现在的几十万次提升到千万次级[8] - 靶丸制造需满足10秒一次的生产节奏，成本需控制在几百元以内[8] - 裂变燃料计划采用干法处理乏燃料，避免传统湿法带来的环境污染[8] - 最大风险在于能否整合资源、并行推进整个复杂系统的研发与产业链建设，需要国家投入与市场机制相结合[8] - 中国在Z箍缩混合堆路线上正在从头构建新供应链，优势在于可基于完整研究提前布局，劣势在于许多关键部件尚无成熟供应链，需要从研发做起[10] 技术研发的国际比较与AI影响 - 在磁约束和惯性约束聚变领域，美国起步较早，但在将Z箍缩发展成能源系统的聚变物理及混合堆概念结合方面探索有其局限性[12] - 俄罗斯也有相关研究，但受限于环境进展不明显[12] - 中国在Z箍缩驱动聚变和混合堆概念上形成了自己的完整思路和团队，正抓住机遇整合力量推进[13] - AI技术会推动技术进步，如加速数据分析、优化实验方案，但其更大的意义在于对电力需求的巨大拉动，从而反过来推动能源变革[11]

彭先觉院士介绍了Z箍缩聚变—裂变混合堆（Z-FFR）研究成果。该系统由Z箍缩驱动聚变单元与深次临 界包层构成，通过大电流驱动金属套筒高速内爆产生辐射能，实现靶丸球对称压缩聚变，再结合裂变反 应放大能量。其优势显著：物理原理清晰，与氢弹物理同源且经数字模拟验证；能量转换效率达10%以 上，远超激光聚变；驱动器造价仅为美国NIF装置的1/3以下；系统处于深次临界状态，配备非能动余热 排出系统，核燃料模块封闭且置于地下，实现绝对安全。 彭先觉院士厘清了核聚变核心概念：核聚变是轻核聚合释放能量的过程，需克服原子核静电斥力，通过 加热至亿度高温实现热核反应，其中氘氚是最易发生反应的燃料。他指出，人工可控热核聚变主要有惯 性约束和磁约束两条路径，而激光驱动的惯性约束聚变存在能量转换效率低、成本高昂等问题，磁约束 聚变更面临等离子体不稳定、材料抗辐照能力不足、氚自持困难等技术瓶颈，纯聚变难以成为实用能 源。 彭先觉院士表示，未来能源需兼具清洁低碳、经济高效、持久稳定等特质，核能因能量密度高、资源消 耗少，应成为基荷能源。Z-FFR系统不仅能将铀资源利用率提升至90%以上，还可兼容钍资源及热堆乏 燃料，满足人类上万年能源需求 ...

公司与科研机构合作 - 兰石重装及其子公司换热公司与合肥综合性国家科学中心能源研究院签署“氢氨融合工程技术及装备开发联合实验室共建协议”及“聚变高效换热装备联合实验室共建协议” [1] - 合作旨在共同推进氢氨融合零碳新技术领域的基础研究及推动高性能聚变换热装备产业发展 [1] - 联合实验室的建立标志着公司与合肥能源研究院将在科研与需求、技术与市场、人才与产业等方面实现深度对接 [1] 可控核聚变领域合作详情 - 聚变高效换热装备联合实验室旨在推动高性能聚变换热装备更新迭代，引领磁约束聚变发电技术革命 [1] - 实验室将围绕三个方向开展研究：聚变发电系统新型介质一、二回路的紧凑高效换热装备；液氮、液氦温区的低温紧凑高效换热装备；托克马克装置胀板式冷屏部件的流道优化及精密制造 [1] - 针对托克马克装置，具体工作包括胀板式冷屏部件内双层夹板结构内部流道拓扑优化及成形方案研究、极端工况下的热机械可靠性实验分析、面向托卡马克运行环境的结构设计与密封焊接工艺验证 [1] - 阶段目标为一年内提出相关研发技术路线图及关键节点进度图；二至五年内形成一批标志性成果，并形成一系列装备样机及部件 [1] 氢氨融合领域合作详情 - 氢氨融合工程技术及装备开发联合实验室将共同推进模块化柔性合成氨、绿氢柔性液化、氨裂解制氢等氢氨融合零碳新技术领域的基础研究、工程化应用与产业化推广 [1] - 研究方向围绕模块化柔性合成氨、绿氢柔性低温制冷储运、氨裂解制氢等展开 [1] - 阶段目标为二至五年内在模块化柔性合成氨领域建成集成可再生能源的集装箱式模块化万吨级至十万吨级合成氨工业装置并实现连续示范运行；在氨裂解制氢方向，建成供氢量大于1000kg/d的加氢站并实现推广应用 [1] 合肥能源研究院背景 - 合肥能源研究院是国家级能源实验室，聚焦能源领域创新需求，以重大科技任务攻关和国家大型科技基础设施建设为主线 [1] - 在磁约束聚变领域，研究院全力推动聚变能工程化、商业化，牵头承担了2项国家磁约束核聚变能发展研究专项 [1] - 在可再生能源领域，聚焦推动氢氨能源替代传统化石能源，突破了煤电机组大比例掺氨燃烧、模块化柔性合成氨等关键技术 [1] 公司新能源产业布局与现有基础 - 兰石重装及其控股股东兰石集团大力培育发展以“核氢光储”新能源装备、高效节能换热装备等为主的战略性新兴产业 [1] - 在聚变高效换热装备领域，公司构建了“一体两翼三新”产业体系，建成三大基地区域支撑、8家涉核公司精准服务的联动体系 [1] - 公司成功研制了国内聚变工程领域新型（微通道）高效紧凑型焊接式热交换器，并为EAST、CFETR、HL-3等核聚变大科学装置及“华龙一号”、“国和一号”等核电工程提供核级及非核级产品上千余台套 [1] - 公司核级板式换热器市场占有率达90%以上 [1] - 公司核能装备产业链已覆盖从上游核级材料到下游核环保装备的全过程，战略眼光从三代核电延伸至四代堆型及核聚变领域 [1] 公司市场表现与订单情况 - 2025年上半年，公司核能领域订单3.06亿元，同比增长32.16%，并成功将核心设备出口海外 [1] - 公司在10月底与中国核电工程有限公司签订了《合同协议书》，合同暂定金额为5.81亿元 [1] - 公司正在提升产能，旨在强化核一级设备制造能力，为未来市场增长蓄力 [1] 公司在氢能领域的进展 - 公司大力开展氢能源装备研发与关键技术研究，现已拥有绿氢“制、储、输、用（加）”全产业链核心技术与装备 [1] - 2025年上半年，公司PC承包宣力（新疆）氢能科技有限公司“宣力氢能纯氢工厂及加氢站项目” [1] - 今年5月份，公司成功签订了首台套PEM电解水制氢设备的国际订单，标志着其氢能装备技术获得海外市场认可 [1]

文章核心观点 - 可控核聚变已从长期科学幻想转变为技术路线清晰、产业链成型、商业化曙光初现的战略性投资赛道，2025年被视为可控核聚变元年，大量资本和资源涌入该领域 [5][7] - 行业正处在从“科学验证”到“工程示范”的关键转折点，未来5-10年将围绕“燃烧等离子体”验证、工程化和产业生态构建取得决定性突破，最终将形成一个万亿级市场 [7][8][14] - 尽管技术路线尚未收敛且面临诸多挑战，但无论是国家资本还是民营机构均已加速进场，投资机会不仅存在于反应堆本身，更存在于其带动的庞大产业链中 [17][18][26] 行业现状与趋势 - **技术路径百花齐放**：目前主要分为磁约束聚变（最主流、最成熟，如托卡马克）和惯性约束聚变（如美国NIF在2025年实现目标增益超过4的突破）两大阵营 [5] - **发展阶段**：行业当前处于从“燃烧实验”向“实验堆”过渡的阶段，全球主要项目（如ITER、EAST、BEST）均处于燃烧实验或实验堆阶段，尚未进入正式示范堆阶段 [13] - **资本热度高涨**：2025年，美国聚变工业协会呼吁投入100亿美元公共资金加速商业化；中国一级市场融资已超百亿元人民币；二级市场核心部件厂商的订单和招标活动也显著加速 [7] - **溢出效应显现**：源自聚变研究的技术已产生商业应用，如超导质子治疗系统、基于等离子体诊断技术的太赫兹安检仪等 [7] 投资逻辑与策略 - **战略重要性**：可控核聚变被视为未来能源的终极方式之一，对于保障国家能源安全和生态安全具有战略意义，中国因其长期稳定的战略定力和制度优势而具备发展条件 [9] - **投资窗口**：2025年作为可控核聚变元年，且被写入“十五五”未来产业规划，被认为是可出手的良好时间窗口 [10] - **投资偏好**：策略上聚焦“投早投小投硬”，主要布局估值在30亿元人民币以内的早期企业；由于技术路线未收敛，倾向于锁定具有强大院校背景且技术能持续迭代的团队 [10] - **基金策略**：核聚变投资需要“耐心资本”，适合历史悠久、子弹充足、有能力平衡长短期回报的中大型基金；作为财务投资者，此类早期项目的配置比例可能不会超过基金规模的1/3 [23][24] 企业画像与团队要求 - **创始人背景**：必须是技术出身，拥有10年甚至20年相关基础科学研究经历，例如有海外知名聚变公司（如TAE、Helion Energy）或重点实验室背景，或国内顶尖院校（清华、中科大、中科院）及产业方（中核、中广核）背景 [12] - **团队能力**：创始人或联合创始人不能是纯学院派，需要懂管理和市场，以优化企业管理；团队需要具备系统架构总师级别的综合工程能力，特别是处理复杂工程的经验 [12][21] - **尽调重点**：尽职调查主要关注团队（创始人/团队的工程经验和技术路线）以及技术路线的当前进展与未来突破条件 [22] 技术路径与挑战 - **主流路线**：托卡马克（磁约束的一种）是目前最主流且相对可靠的路线，业界普遍认可其具备放大可行性，但建造周期长且存在诸多待攻克的工程难题（如耐高温抗辐照材料） [11][14] - **其他路线**：除托卡马克外，投资人也关注仿星器、FRC（直线路线）、Z箍缩、激光聚变等其他技术路径，在技术未收敛时进行分散化配置，投资顺序偏好为托卡马克、仿星器、FRC、Z箍缩、激光聚变 [20] - **核心指标**：能量增益（Q值）是关键，目前最高达到1:4，但Q值需要达到1:10才有初步商业意义，达到20才能商业发电，目前差距尚远 [13] - **主要挑战**： - **技术挑战**：各大技术路线均未收敛，分别面临等离子体稳定、氚自持、抗辐照材料、复杂线圈制造、驱动器能量转化、靶丸量产等难题 [15] - **资金瓶颈**：聚变企业需要数十亿甚至数百亿融资才能达到商业化可能性，持续融资能力对初创团队生存至关重要 [16] - **人才问题**：赛道火热导致初创团队不稳定，人才流失会制约企业发展 [16] 商业化前景与产业链机会 - **商业化时间表**：随着材料突破、资金驱动及人才涌入，商业化应用的时间表可能会大大提前；“十五五”时期将是中国可控核聚变从示范走向规模化应用的新阶段 [7][14] - **产业链参与**：虽然最终并网发电级别的主导者预计以国资为主，但在技术探索和产业链优化环节，国家鼓励创业公司和民营企业加入；民营企业可参与超导材料和磁体、反应炉内壁材料、真空与低温系统、仿真、诊断与控制等供应链中间环节 [17][18] - **创新技术尝试**：投资人并非不愿意赌新技术路线，但前提是项目团队必须有充足的资金安全垫和容错能力，否则更倾向于投资有复杂工程经验的成熟团队 [21]

报告行业投资评级 - 行业评级为推荐（首次），禾望电气投资评级为强烈推荐，爱科赛博、旭光电子、弘讯科技未予评级 [2] 报告的核心观点 - 可控核聚变是理想能源形式，海外和中国均加速产业化，技术路线多元化，电源系统是核心组件，壁垒高，有技术积累的公司将受益，建议关注禾望电气、爱科赛博、旭光电子、弘讯科技 [1][5] 各部分总结 海外核聚变产业化加速，技术路线多元化发展 - 海外核聚变产业化加速，各国政府重视，科技巨头加码投资，可控核聚变即将进入燃烧试验和工程试验攻坚阶段 [9] - 技术路线多元化，包括磁约束、惯性约束、混合约束等，托卡马克是最成熟方案，多个海外项目未来10年有望发电，场反路线受科技巨头青睐，发展加快 [12][14][16] 中国同步加码，“国家队”与民企齐发力 - “国家队”聚焦托卡马克路线，引入多元资本，推动核聚变试验装置建设，EAST和环流3号技术不断突破，BEST项目提前启动总装，中国聚变获增资和战略投资 [18][19] - 民营公司技术路线更多元，包括紧凑型、球形高温超导托卡马克、场反FRC、Z箍缩聚裂变混合堆等，吸引众多资本参与 [21][22] 电源是核聚变重要组成部分，领先企业将受益 - 电源系统是可控核聚变装置的核心组件，价值量占比高，场反路线中成本占比估算可能接近40% [24] - 变配电系统负责引入和分配电能，对动态响应能力要求高 [27] - 磁体电源系统为磁体系统供电，托卡马克采用稳态、脉冲相结合的架构，要求苛刻，场反装置以高压脉冲功率电源为主，技术要求更苛刻 [30][39] - 辅助加热电源系统用于加热等离子体，高温超导趋势下，ICRH和NBI预计成为主流加热方式，加热系统大功率波源属于卡脖子环节 [45][46] - 电源系统壁垒高，需定制化开发，有底层技术实力且有储备的公司有望受益 [55] 相关公司分析 - 禾望电气是电力电子平台型企业，大功率产品技术领先，老、中、青业务均呈现积极态势 [58] - 爱科赛博深耕电力电子领域，构建三大技术平台，形成主要产品体系，在特种电源和电能质量方向获两次“国家科技进步二等奖”，有国内核聚变项目配套案例，大容量电源产品有望在可控核聚变等领域获得突破 [59][61] - 旭光电子大功率电子管技术国内领先、国际先进，兆瓦级超大功率电子管已应用于可控核聚变领域，未来将受益 [65] - 弘讯科技主业包括自动化、数字化、新能源三大类，并购的EEI长期与欧洲多家核物理实验室合作开发特种电源，电源兼具良好的精度和极高的动态特性 [70][74]

报告行业投资评级 - 看好 [3][4] 报告的核心观点 - 随着技术突破、政策落地和国内招投标加速，核聚变技术工程化与商业化进程有望加快，看好可控核聚变全产业链投资机会，推荐从核聚变总体项目挖掘核心配套标的和关注产业链高壁垒及高价值量环节两条主线，建议关注联创光电、国光电气等相关标的 [3][4] 根据相关目录分别进行总结 可控核聚变：“人造太阳”进展或将突破“永远的”五十年 - 核聚变原理：发展核聚变能关键因素为能量密度高、安全清洁、可持续；氘 - 氚（D - T）反应是主流方案，需满足聚变三乘积条件；核聚变 Q 值是衡量反应能量产出与输入比的关键参数 [14][18][21] - 技术路线：磁约束聚变凭借稳定性和技术基础成熟等优势成主导，惯性约束并行探索；托卡马克是最成熟磁约束聚变装置形式，磁体系统是关键技术支撑 [22][26][29] - 发展现状：可控核聚变研究进入工程化验证阶段，国际聚变界处点火装置试验阶段并向反应堆工程物理实验阶段过渡；多数参与企业认为商业化及供电将在 2031 - 2040 年实现 [31][36][39] - 政策指引：我国形成从国际合作到自主攻关的政策演进路径，基本建立从基础研发到产业应用的政策体系；发达国家将可控核聚变提升到能源战略层面 [41][43][45] 全球聚变格局：ITER 实现国际合作，全球持续加大聚变布局 - ITER 计划：是规模最大、影响深远的国际科研合作项目，目标是建造可自持燃烧的托卡马克核聚变实验堆；我国投入占总额 9.1%，承担多项核心技术研发 [48][51][52] - 全球：公私合作模式加速核聚变进程，各国加大拨款投入；主要参与公司有太阳神能源、英联邦聚变系统公司、TAE 等 [61][63][64] 中国聚变崛起：多种路线并行发展，招标节奏加速 - 科研院所：我国磁约束聚变取得重大进展，科研院所聚焦托卡马克路线；2025 年开启密集招标，大额订单逐步落地 [68][75][83] - 民企：我国核聚变参与民企有能量奇点、新奥集团、星环聚能等，采用多种技术路线并行发展 [87][90][94] 聚变工程建设铸造千亿蓝海市场，关注高壁垒及高价值量环节 - 产业链：上游为原材料，中游为设备及工程建设，下游为核电站运营；ITER 核心组成部分包括磁体系统、真空室等 [101][104] - 市场空间：全球可控核聚变市场规模不断增长，预计 2029 年达 4795 亿美元；2025 - 2035E 装置迎来密集建设期，市场空间约 2035 亿美元 [107][108][110]

文章核心观点 - 核聚变具备能源潜力丰富等优点，有望成人类未来终极能源，目前技术处实验室阶段，商业化应用待突破，国内外投入增加成竞争重要领域，磁体重要且价值量占比高，建议关注相关公司 [1] 分组1：核聚变的特点与问题 - 核聚变是两轻原子核结合成较重原子核并释放大量能量的过程，具备能源潜力丰富、能量密度高、零排放、燃料获得性高等优点，但面临能量平衡未实现、氚自持未验证、耐辐照材料开发进展慢、经济性不确定等问题 [2] 分组2：核聚变反应的衡量指标 - 实现核聚变点火状态要求等离子体的温度、原子核密度、约束时间三者乘积大于一定值，工程技术可行性要求实验能量增益因子Q>1以获得净聚变能，目前技术仍处实验室阶段，商业化应用待突破 [3] 分组3：国内外核聚变投入情况 - 25年2月中国核电和浙能电力拟增资参股中国聚变能源有限公司，25年1月EAST实现1亿摄氏度1066秒高约束模等离子体运行创世界纪录；海外美国Heilion Energy 25年1月完成4.25亿美元融资，OpenAI创始人Sam Altman投资3.75亿美元，自2013年建成七个原型机，2月宣布计划在华盛顿马拉加建50MW核聚变发电厂，预计2028年发电 [4] 分组4：核聚变技术路线与磁体情况 - 主流核聚变技术研究路径为磁约束聚变和惯性约束聚变，托卡马克是研究最广泛、未来最可能实现可控核聚变的装置；以ITER实验堆阶段为例，磁体系统占比28%是最大成本项，超导材料尤其是高温超导有望成重要组成部分，高温超导材料能提供更强磁场、减小聚变装置尺寸、降低成本，REBCO即第二代高温超导带材有望率先放量，相关公司将受益 [5]