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可控核聚变专题报告:可控核聚变系列报告(一):未来能源的奇点
华西证券· 2025-12-19 16:41
核心观点 - 可控核聚变因其极高的能量密度、燃料丰富、清洁安全等优势,被视为解决未来能源需求,特别是数据中心等新增电力需求的理想方案,商业化进程正在加速 [1][2] - 磁约束,尤其是托卡马克装置,是目前最有希望实现大规模受控核聚变的技术路径,其中高温超导技术是实现装置小型化、低成本化和商业化的关键 [1][30] - 可控核聚变产业链中,中游设备制造环节价值量占比最高(超过50%),是当前技术与价值核心,将显著拉动上游材料需求 [3] - 未来五年(2026-2030年)中国可控核聚变领域资本开支预计将维持约920亿元级别,本土企业在上游原材料和中游设备制造环节已实现国产化,将充分受益 [4][6] 可控核聚变技术优势与路径 - **能量效率极高**:1克氘氚聚变燃料释放的能量相当于11.2吨标准煤,是1克铀-235裂变所释放能量的约4倍 [1][12] - **氘氚反应是当前主流路径**:具备三大核心优势:1)燃料获取可行,氘在自然界(水中)分布极其丰富;2)技术可行性最高,过去半个多世纪的研究绝大部分集中于此;3)能量增益较高,是实现能量净增益(Q>1)乃至商业化发电(Q>10)较为现实的途径 [1][18] - **磁约束是核心实现路径**:被普遍认为是最有希望实现大规模受控核聚变能的途径,其中托卡马克是性能最高、研究最成熟的技术路线 [26][28] - **高温超导是未来关键**:高温超导磁体(如REBCO)允许产生更强磁场,使托卡马克设计更紧凑、效率更高,代表了聚变装置向小型化、商业化发展的新方向 [30][36] 市场需求与商业化进展 - **数据中心驱动电力需求激增**:当前全球数据中心用电量约为415 TWh,过去5年保持约12%的年增速;预计到2030年将翻倍至约945 TWh,年增速约15%,是其他用电部门的4倍以上 [2][56] - **传统能源供给受限**:化石能源储量有限,铀资源对外依存度高,核聚变燃料(氘、锂)来源极其丰富且成本低,可支撑超长期能源供给 [65][67] - **技术里程碑不断突破**:研究已从“能否点燃”迈向“能否长期、稳定、经济运行” [2] - **国际**:JET装置实现接近能量平衡(Q≈0.65),ITER目标Q≥10,CFS与谷歌达成2030年代购电协议,Helion Energy预计2028年为微软供电 [2][24][58] - **国内**:EAST装置创造了1亿摄氏度1000秒长脉冲高参数等离子体世界纪录;BEST装置计划2027年进行发电演示;CFETR目标2030年建成工程示范堆 [24][72][78][88] 产业链结构与价值分布 - **产业链分为上中下游**: - **上游原材料**:包括第一壁和偏滤器所需的高纯钨、铜合金,以及超导磁体用的Nb₃Sn、REBCO等超导材料 [3][91] - **中游设备制造**:包括托卡马克主机(真空室、第一壁、偏滤器、超导磁体等)及加热、冷却、燃料循环等工程系统,是当前产业链的技术与价值核心 [3][91] - **下游应用**:目前处于试验科研与示范工程阶段,尚未进入商业化发电 [3][91] - **中游设备价值量占比最高**: - 以ITER(低温超导)为例:磁体系统占比最高(28%),真空室内部件占17%,加热与电流驱动占7%,中游设备合计占比超过50% [3][94] - DEMO示范堆(高温超导):磁体占比降至15%,真空室内部件占12%,新增的电厂辅助设施占25%,中游环节整体价值量依然占据主导 [3][94] 投资规模与受益企业 - **国内未来五年资本开支巨大**:2026–2030年我国可控核聚变领域预计将维持约920亿元级资本开支,对应每年投资体量超过百亿元 [4][6] - **本土企业全面受益**:本土企业在上游原材料和中游设备制造端均已实现国产化,能够在本轮可控核聚变发展中充分受益 [6] - **上游材料**:涉及低温超导(如西部超导)、高温超导(如精达股份参股上海超导、永鼎股份控股东部超导)等企业 [6] - **中游设备制造**:涉及偏滤器与第一壁(安泰科技)、偏滤器与氚工厂(国光电气)、磁体系统(联创光电)、冷却系统(雪人股份)、真空室(合锻智能)等企业 [6] - **下游应用**:涉及主导研发的中国核电(控股股东中核集团)、工程建设的中国核建等企业 [6]
招标风再起,核聚变再到配置节点
2025-12-11 10:16
行业与公司 * **行业**:核聚变(可控核聚变)[1] * **涉及公司**: * **平台型/龙头公司**:永鼎、杭氧(航氧)、亨通[1][3][5][15][17] * **超导材料公司**:上海超导、东部超导(永鼎持股约65%)[3][13][15] * **链主/特定项目公司**:合锻、联创、国光[3][5][15][17] * **其他环节公司**:齐波超导(低温磁体)[12] 核心观点与论据 * **行业拐点与高景气度**:2025年是核聚变行业关键拐点,招标数量预计达160-180亿元,相较之前几十亿元大幅提升[1][3] 多地项目(合肥、成都、江西、上海)启动,显示国家投入巨大[1][4] 预计2026年招标体量将继续上升,行业热度更高[1][4] * **未来重大项目驱动**:2026年是实验堆向工程堆过渡的关键年[1][6] CFBDR项目预计启动,规模达800-1,000亿元,将大幅提升市场估值并推动商业化进程[1][6] 项目环节订单规模可能从数亿元增至数十亿元[7] * **技术原理与关键指标**:核聚变通过强磁场约束氘氚原子实现反应[1][8] Q值(输出/输入能量比)是关键性能指标,Q值大于30被认为是商业化条件[1][9] 目前尚未开始氘氚反应,2026年起实验启动将有助于观察更有意义的指标[1][9] * **商业化路径**:从实验到商业化分为实验装置、实验堆、工程堆和原型电站四个阶段[10] 工程堆要求实现Q值大于10,最终目标是发电成本低于传统模式[10] * **各环节价值量分布**:在托卡马克装置中,磁体价值量占比最高,低温装置达30%,高温装置达35%-40%[1][8][12] 其他重要环节包括制冷系统(15%-20%)和电源系统(12%-13%)[12] * **关键技术趋势**:高温超导是未来趋势,能提供更高磁场强度,但需解决大电流热量问题[3][13] 在-253.15°C环境下,东部超导材料能承受1,200安培电流,而竞争对手仅500-600安培[14] * **选股与投资策略**:建议关注龙头及平台型公司,其产品或服务可广泛应用于多数项目,价值量大(不低于10%)、市场份额高(供应商不超过三家)[1][5] 例如永鼎和杭氧在相关环节价值量分别达20%-25%和10%-15%[5] 可阶段性关注与特定项目关联密切的链主企业[1][5] * **具体项目与招标计划**: * 合肥BEST项目:2025年完成绝大部分招标,总金额约150亿元[11] * 江西:计划招标200亿元,其中年底开始4-6亿元[11] * 成都:一期40-50亿元,二期100亿元,在“十四五”期间完成资金落地并启动招标[11] * 华流4号项目:预计150-200亿元,2026年启动[11] * **公司产能与市场地位**:上海超导(计划2026年Q1上市)和东部超导几乎垄断高温超导带材市场,产能规划分别为1万公里和7,000公里左右[3][15] 杭氧在制冷环节的膨胀机技术领先,占据70%以上市场份额[3][16] * **市场前景与增长预测**:2026年各类项目堆招标启动将带来巨大市场需求[18] 以永鼎为例,其带材体量预计从2025年的几千万元增至2026年的数亿元,实现10倍增长[18] 高温超导带材市场预计达400亿元,两家主要公司各占200亿元,年收入可达50亿元(净利润率30%),市值可达300亿元[17] 其他重要内容 * **核聚变优势与难点**:优势在于高能量密度和几乎无限的原料(氘、氚可从海水中提取),难点在于实现可控性,需要极高温度(超过1亿度)和强磁场约束[2] * **制冷环节新发展**:制冷是2025年新发展的方向,占载冷量12%-15%,用于将反应区内部1亿度的高温降至外层几千度以保护设备[3][16] * **扩产动因**:上海超导和永鼎的东部超导扩产是国家意志驱动,旨在满足未来高温超导主流趋势的需求[3][13]
十余家核聚变产业链企业在京路演,市场重点关注这些领域
第一财经· 2025-12-03 21:21
行业活动与资本动态 - 核聚变科技成果转化对接活动在京举办,吸引了中金公司、顺为资本等多家投资机构及17家产业链公司参与 [1] - 活动重点展示核聚变装置及核心部件研究成果,民营初创企业的技术与商业化展示成为焦点 [1] - 路演的17个项目涉及7家整机厂商,其中以民营初创企业为主,中国聚变能源有限公司和聚变新能(安徽)有限公司为“国家队”企业 [1] - 过去五年全球核聚变领域总投资额从2021年的19亿美元增至97亿美元,相关企业数量达53家,较2023年增长143% [2] - 国内市场资本动作频繁,例如中国聚变获近115亿元增资,诺瓦聚变完成5亿元天使轮融资,安东聚变完成近亿元首轮融资 [3] 技术路线多元化 - 民营团队主要研发方向包括直线型场反位形(FRC)、仿星器、激光聚变等,与主流托卡马克路线形成差异,获得资本重点关注 [1] - 托卡马克路线商业化周期较长,资本更关注能阶段性实现商业化的初创公司 [1] - FRC等新型路线展现出成本优势,无需环形场线圈,磁体用量及建造成本大幅减少 [2] - 风险投资希望在以托卡马克为主的基础上,市场化探索FRC、仿星器、激光聚变等不同技术路线作为补充 [5] 技术路线成本与商业化 - 国际热核聚变装置ITER项目原计划投资50亿美元,现已投资超200亿欧元且投入上限不明,而瀚海聚能的FRC路线装置HHMAX-901仅花费约2亿元 [2] - 瀚海聚能的FRC装置度电成本可控制与现有火电持平,且关键部件可复用,迭代速度快 [2] - 美国同技术路线公司Helion Energy与微软签订对赌协议,计划在2028年提供50MW聚变电力 [2] 产业链与配套机会 - 庞大的产业链规模是资本涌入的重要原因,仅中国科学院等离子体物理研究所11月中上旬的招标项目金额就接近14亿元 [3] - 产业链投资机会明确,除整机项目外,离子源部件、抗辐照核心材料、加热系统、密封阀门等配套企业同样获得资本关注 [3] 应用场景拓展 - 在商业化发电长期目标外,核聚变相关应用开始向医疗领域延展,探索短期商用规划 [1][3] - 硼同位素分离技术及其产业化是路演核心展示项目之一 [3] - 医疗被视为能更快切入核聚变的应用领域,靶向药发展导致同位素制品市场缺口扩大,但上游同位素产能难以匹配 [4] - 瀚海聚能正通过聚变技术研发中子源中间产品,计划应用于肿瘤放射治疗(BNCT)和同位素药物生产等领域 [4]
华创交运公用|可控核聚变双周报(第2期):我国启动聚变领域国际科学计划,核聚变项目进展与技术研发稳步推进-20251130
华创证券· 2025-11-30 20:44
行业投资评级 - 行业投资评级为“推荐”(维持)[1] 报告核心观点 - 可控核聚变在顶层规划中首次列入未来产业,行业资本开支已进入上行周期,预计未来3~5年是核聚变项目投招标的高峰时期,国内主要核聚变项目预计总投入达到1465亿元[7] - 可控核聚变或成终极能源,有望重构全球能源体系,国内外资本开支提速将带动产业链订单放量[7] - 核聚变行业在资本开支、产业融资及科技创新等层面不断取得突破[1] 行业进展与技术研发 - **顶层规划**:11月24日,中国科学院燃烧等离子体国际科学计划在合肥正式启动,紧凑型聚变能实验装置BEST的研究计划同步面向全球发布,旨在强化我国超导托卡马克大科学团队优势并凝聚全球科学家力量[1][8] - **项目进展**:11月25日,国际热核聚变实验堆(ITER)项目完成第五个真空室扇段的吊装作业,若保持当前节奏,ITER有望在2027年如期完成全部九个扇段的安装[1][9] - **技术研发**:11月26日,美国初创企业Maritime Fusion计划开发船载聚变反应堆,成为全球首家研究将托卡马克装置安装在船上的公司,其首座示范电厂“Yinsen”预计成本约11亿美元,其中超导磁体占比40%[2][15] - **公司层面**:安泰科技中标7000万元BEST聚变装置偏滤器靶板及集成项目,并完成价值3000万元EAST新型上偏滤器靶板项目的验收交付,显示其在偏滤器环节的技术优势[2][16] 核聚变招标进展 - **新增招标**:11月下半月(11/16~11/28)中科院合肥等离子体物理研究所及聚变新能安徽合计招标总额2.58亿元,其中磁体电源储能系统(预算8100万元)和ITER级Nb3Sn超导线(预算7500万元)为金额超5000万的主要项目[7][18] - **新增中标**:11月下半月BEST偏滤器靶板及集成采购公布中标结果,01包(预算8166万元)由安泰科技中标,02包(预算5444万元)由淮南新能源研究中心和合肥聚能电物理高技术开发有限公司联合体中标[7][23] - **年度招标汇总**:2025年1月1日至11月28日,BEST项目招标数量达29个,招标预算金额达6.70亿元,远超EAST(0.20亿元)和CRAFT(0.77亿元)项目[25] - **招标加速趋势**:2025年11月单月招标金额已达22.33亿元,显著超过前三季度(Q1: 4.48亿元、Q2: 4.40亿元、Q3: 8.72亿元)的招标金额总和[30] 市场行情复盘 - **半月行情(11/16~11/28)**:涨幅前五分别为爱科赛博(18%)、斯瑞新材(15%)、永鼎股份(12%)、精达股份(3%)、四创电子(2%);跌幅前五分别为中核科技(-10%)、联创光电(-9%)、中国核建(-7%)、许继电气(-6%)、新风光(-6%)[7][31] - **全年累计行情**:涨幅前五分别为永鼎股份(234%)、合锻智能(201%)、斯瑞新材(178%)、应流股份(167%)、中钨高新(144%);年内下跌公司为中国核电(-16%)和许继电气(-5%)[7][33] 产业链投资建议 - **链主层面**:继续推荐联创光电、合锻智能,建议关注国光电气[3][34] - **磁体环节**:价值量占比高(在ITER项目中占比近30%,在高温超导项目ARC中达46%),建议关注西部超导、永鼎股份、精达股份[3][43] - **堆内结构件及其他**:持续推荐四创电子、应流股份、皖仪科技,建议关注安泰科技等[3][45] 重点公司分析 - **联创光电**:业务聚焦托卡马克装置磁体环节(价值量占比超40%),预计2030年市场规模达105亿元,24-30年复合增长率53.9%;同时布局激光武器市场(全球市场规模预计从2023年50亿美元增长至2030年240亿美元)[34][35][36] - **合锻智能**:高端成形机床龙头,卡位聚变堆核心部件,公司董事长同为聚变新能(安徽)董事长及聚变产业联合会理事长[34][40] - **四创电子**:中标BEST真空室项目(总金额2.09亿元),专注真空室、包层及偏滤器等核心部件制造[45] - **安泰科技**:国内首家具备聚变钨铜偏滤器生产能力的企业,产品已应用于EAST、CRAFT、CFETR和ITER项目[45]
领跑全球!中国“人造太阳”稳定运行1000秒,2050年终结能源焦虑
搜狐财经· 2025-10-31 22:42
文章核心观点 - 可控核聚变被视为解决能源稀缺问题的终极方案,其成功将重构人类社会底层逻辑,使竞争焦点从资源占有转向价值创造 [2][7] - 中国在可控核聚变全球竞赛中后发先至,技术突破已将其从科幻构想推向现实,并计划于2027年建成首台可实现发电的实验装置,预计2050年左右实现商业化 [17][20] - 无限能源的实现将深刻变革全球格局,包括能源成本骤降、地缘政治重塑以及农业、科技、文化等领域的爆发式增长 [22][24] 能源现状与挑战 - 能源稀缺深刻影响社会运转逻辑,是诸多日常困扰与全球争端的核心原因 [2][4] - 现有光伏、风电等新能源技术存在稳定性不足、受地理条件约束等局限,化石能源则面临储量有限与环境污染问题 [5][7] 可控核聚变技术原理与挑战 - 技术原理是模仿太阳,使氘和氚在极端条件下发生聚变释放巨大能量,一升海水可产出相当于300升汽油的能量 [9][22] - 核心挑战包括如何实现1亿度超高温以使原子核聚合,以及如何利用强磁场约束超高温等离子体而不接触实体材料 [11][13] - 研发是对国家综合实力的考验,涉及材料科学、精密制造、强磁场技术等多领域前沿突破 [13][15] 中国在可控核聚变领域的进展与优势 - 中国自主研发的托卡马克装置已实现1000秒以上的稳定运行 [17] - 进展得益于国家层面的长期投入以及在特种合金、高性能超导磁体等关键领域的突破 [19][20] - 部分国家因资金短缺、政策摇摆等因素导致研发进度受阻 [20] 可控核聚变带来的潜在影响 - 能源成本或将降至可忽略不计的水平,石油等传统能源的焦点地位将改变 [22] - 粮食生产可摆脱自然限制,垂直农场、人工合成食物将普及 [22] - 人类工作重心将从谋生转向价值创造,推动艺术、科技、文化等领域增长 [22][24]
科股早知道:全球核聚变竞赛正持续升温,到2050年市场规模有望突破40万亿美元
钛媒体APP· 2025-10-28 08:13
全球核聚变行业 - 美国核聚变能源开发商Helion Energy获得华盛顿州奇兰县的有条件使用许可,为其"Orion"聚变发电机厂房建设扫清障碍 [2] - 国际原子能机构预测到2050年全球核聚变市场规模有望突破40万亿美元 [2] - 核聚变新路线受到关注,场反位形技术路径具有投资成本低和建设周期短的优势,混合堆技术路径融合裂变和聚变优势 [2] - 电源、电容、开关等环节在核聚变新路线中的重要性显著提升 [2] 卫星互联网行业 - 我国成功发射高分十四号02星,长征系列运载火箭完成第603次飞行 [3] - 星河动力等5家头部商业火箭企业于2024年密集开启上市进程 [3] - 2018至2024年我国运载火箭发射次数从39次快速提升至68次 [3] - 商业航天发射场投用与可重复使用火箭技术发展将显著降低发射成本并提升运力 [3]
核聚变电源系列一聚焦FRC技术潜力与机遇
2025-10-27 08:31
行业与公司 * 纪要涉及的行业为核聚变能源行业,特别是磁场反转位形(FRC)技术路线 [1] * 纪要提到的公司包括国际公司如TAE、Helion,以及国内公司如瀚海聚能、晶盛机电、诺瓦聚变、中科大孙玄团队、旭光电子、国光电器、英杰电气等 [1][13][15][16][17][18][19][21] 核心观点与论据 行业催化与政策支持 * 2025年核聚变行业受政策、资本和技术多重因素催化,国产化特征显著,全产业链深度参与 [1][2] * 二十届四中全会将核聚变定义为前瞻布局未来产业之一,国内相关采购预算超过1亿元 [5][8] * 美国、日本、英国、德国在2025年二季度相继发布核聚变创新战略,加速从科研向能源赛道跨越 [5][8] * 中国《原子能法》明确鼓励受控热核研究,为产业发展铺平道路 [8] 技术路线比较与FRC优势 * 全球主流技术路线仍为托卡马克装置,其优势在于技术成熟、等离子体约束稳定,但贝塔值较低(5%~10%)[9][20] * FRC技术路线具有小型化、模块化优势,贝塔值高(平均可达90%),意味着可用更低的磁场强度约束等离子体,从而降低能耗,提高Q值 [1][3][9] * FRC装置有两种主要应用:脉冲式(以Helion为代表,计划2028年商业化发电)和稳态式(以TAE为代表,目标氢硼聚变)[10] * 氢硼聚变相比传统氘氚聚变优势明显:不释放中子,无需中子屏蔽层,减少放射性污染,且能源直接转换效率高达60%~80% [10][11] 资本动态与融资情况 * 截至2024年底,全球核聚变累计融资规模接近百亿美元,私人资本占比92%,达89亿美元,比2021年增长近4倍 [7] * 美国和欧洲是融资核心集聚区,中国加速追赶 [1][7] * FRC路线受资本青睐,TAE公司累计融资额达13.55亿美元,Helion公司获近5亿美元投资 [1][7][10][13] * 国内诺瓦聚变于2025年8月完成5亿元天使轮融资 [18] 国内外企业进展 * 国际进展:德国W7-X装置刷新等离子体持续时间记录,美国ITER装置规划2034年运行,2043年完成标志性实验突破 [5] * TAE公司:成立近30年,目标氢硼聚变,利用中性束注入技术维持FRC [10][16] * Helion公司:迭代至第七代Polaris设备,与微软签订50兆瓦聚变能协议,计划2028年商业化发电 [10][13] * 瀚海聚能:2025年7月举办MAX901主机建成点亮仪式,目标2025年实现非发电业务,2030年底建造50兆瓦聚变示范电站 [15] * 中科大孙玄团队:Shena Nova-1小型化装置从安装到放电仅用两个月,成本低结构简单,计划2035年建成200兆瓦聚变电站,成本约10亿人民币 [17] * 诺瓦聚变:目标成为中国第一座商业核聚变电站基础,计划2035年前实现50兆瓦输出 [18] * 产业链公司参与:旭光电子与瀚海聚能签署战略协议,国光电器为托卡马克装置配套关键设备,英杰电气产品应用于多个核聚变项目 [19] * 上游材料与部件:西部超导、永鼎等提供超导带材,联创光电提供偏滤器 [21] 其他重要内容 * FRC装置对大脉冲电源系统依赖度高,电源系统占比超过50%,甚至达到60% [12] * 成都市经信局明确核聚变产业对接,将规模超1,000亿元未来产业基金,发布100项场景需求清单,将瀚海MAX901项目列入先进能源 [15] * 托卡马克装置有超过70年研发历史,全球已建成200多套,商用化概率较高;FRC技术风险较高,主要由私人企业推进 [20]
现实版“夸父逐日”,“人造太阳”可控核聚变十年可期
36氪· 2025-09-26 07:46
可控核聚变的价值与原理 - 可控核聚变被誉为能源领域的终极梦想,模拟太阳发光发热原理,以海水中丰富的氘和氚为原料,在极端高温高压下释放巨大能量 [2] - 聚变反应产物是无放射性的惰性气体氦,几乎不产生污染,安全性高,一旦发生事故会使反应即刻中止,无长期发热与大规模放射性泄漏风险 [2] - 氘-氚聚变反应能量效率极高,一升海水中含30mg氘,通过聚变反应可释放出相当于300多升汽油燃烧的能量 [2] 主要技术路线与进展 - 实现可控核聚变的技术路线主要有磁约束、惯性约束和磁惯性约束三类,其中磁约束技术是当前最接近成功的方案 [3] - 磁约束技术的主流装置是名为托卡马克的环形容器,代表性装置包括中国的东方超环EAST和环流器二号HL-2M [5] - 东方超环EAST在2021年5月成功在1.2亿摄氏度下运行了101秒 [5] - 中国聚变公司采用高温超导材料的紧凑型磁约束装置,可将聚变堆体积缩小到传统聚变堆的几十分之一,大幅提速商用进程 [5] 行业面临的挑战 - 聚变研发面临三大核心难题:燃烧等离子体的稳态自持运行、材料在高热与高能中子环境下的性能维持、氚的循环与自持 [7] - 挑战具体包括由燃烧等离子体稳态自持等带来的技术难题,以及强场高温超导磁体等形成的工程难题 [7] - 行业长期面临技术复杂性和国际合作中的资金问题,导致从业者自嘲核聚变的实现永远还要50年 [7] 商业化进程与未来展望 - 一批中国商业核聚变企业正在崛起,包括星环聚能、能量奇点、聚变新能、瀚海聚能和新奥集团等 [8] - 聚变投资与油价波动高度相关,当前社会对绿色能源的迫切需求正推动聚变研发加速,全球聚变投资逆势飙升 [8][10] - 一批高性能托卡马克装置如HL-3 DT、BEST、SPARC等将于2027–2030年间密集建成运行,标志聚变能源进入高速迭代与工程验证新阶段 [10] - 通过快速迭代,十年内实现聚变能源的示范应用成为可能,中国聚变公司瞄准2050年聚变能源商用目标 [11]
全球最大“人造太阳”,最后关键一步只能靠中国?
36氪· 2025-09-08 08:56
项目背景与意义 - 全球最大"人造太阳"ITER项目是国际热核聚变实验反应堆计划 由美俄欧日中韩印7个成员和35个协作国共同参与 被视为空间站后最大全人类合作项目[5][6] - 项目目标为2025年完成建造 2050年实现商业规模安全能源输出 核聚变技术可提供近乎无限、无污染、无温室气体排放的能源[7][8][42] 技术挑战与进展 - 项目遭遇重大技术难题:真空室砌块接头尺寸错误可能导致爆炸 隔热板冷却管金属在温差下易老化裂纹[16][18] - 因技术问题及资金短缺 完工时间从2025年推迟至2035年 总成本从初始50亿欧元超支至200亿欧元以上[19][21] 中国参与历程 - 中国于2003年加入ITER 填补加拿大退出造成的10亿欧元资金缺口 美国随即重新加入项目[24][25] - 中国团队完成ITER四个核心安装节点:2020年5月1250吨杜瓦底座吊装(精度2毫米内) 2020年9月400吨下部筒体吊装 2021年1月冷屏吊装 2021年4月极向场超导线圈PF6吊装[28][30] 技术领先与合同变更 - 中国托卡马克技术超越日本:日本JT-60SA仅能使用氘作模拟燃料 中国EAST装置实现1兆安、1.6亿度、1056秒等离子体运行 采用具发电前景的氘氚反应堆[37] - 2024年2月ITER将原属日本的真空室模块组装合同改签中核集团牵头的中法联合体 中国成为主机安装唯一承包商[1] 战略成果与未来规划 - 通过参与ITER 中国与全球120多个聚变研究机构建立合作 从技术跟跑转为领跑 国际话语权显著提升[40] - 中国启动聚变工程实验堆CFETR建设 前身"夸父"项目已在合肥建设 目标建成世界首个聚变实验电站[40][42]
可控核聚变技术百花齐放,终极能源梦想照进现实 | 投研报告
中国能源网· 2025-09-01 11:23
行业技术路线发展 - 可控核聚变技术路线百花齐放 磁约束 Z箍缩 FRC等技术路线均迎来重要变化 [1][2] - 当前全球在运/在建核聚变项目主要由公共资金主导 多采用磁约束技术路线 [1][2] - 规划中核聚变项目主要由私营资本主导 技术路线趋于多元化 [1][2] 商业化前景与投资规模 - 若核聚变电站实现商业化 未来批量建设情景下年投资额或将达数千亿元 [2] - 全球聚变竞赛已拉开帷幕 各国聚变公司融资活动频繁 [1][2] - 美国科技巨头谷歌 亚马逊 微软等踊跃入局核聚变公司投资 [1][2] 托卡马克技术突破 - 托卡马克装置聚变功率与环形磁场强度的四次方成正比 磁场强度提升1.8倍可使聚变功率提升一个数量级 [3] - 二代高温超导材料REBCO在40T磁场强度下仍保持较强载流能力 [3] - 高温超导材料实现工业化量产 采用高温超导方案的装置理论上限大幅提升 [3] Z箍缩与FRC技术进展 - 国内Z箍缩混合堆建设有望提速 先觉聚能2025年3月成立 [4] - Helion团队完成FRC装置原型机六次迭代 实现1亿度等离子体温度 [4] - 2021-2025H1期间Helion累计完成9.6亿美元融资 [4] 产业链投资机会 - 聚变项目资本开支加速带来上游装备 材料等环节投资机会 [6] - 磁体环节涉及西部超导 永鼎股份 上海超导 联创光电等公司 [6] - 真空室和堆内构件环节涉及合锻智能 国光电气 安泰科技等公司 [6] - 电源总成环节涉及英杰电气 爱科赛博 四创电子 新风光 赛晶科技H等公司 [6] - 微波和电源器件环节涉及旭光电子 国力股份 宏微科技 王子新材等公司 [6] - 燃料增殖和循环环节涉及国光电气等公司 [6] - 检测设备环节涉及皖仪科技等公司 [6]