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]

核聚变成为国家战略与未来产业 - 核聚变能首次被正式写入国家“十五五”规划，与量子科技、脑机接口一同被列为国家战略性未来产业，标志着从“科学实验阶段”正式跨入“国家产业布局阶段” [1] - 中国将聚变能源确立为国家顶层设计的核心方向，以“新型举国体制”推动发展，目标锚定“中国聚变工程实验堆（CFETR）→示范堆→商用堆”的清晰技术路线图 [12] 核聚变成为万亿赛道的内在逻辑 - 核聚变能成为全球瞩目的“万亿赛道”之首，源于能源潜力、技术突破、AI需求与资本涌入四大支柱驱动的范式跃迁 [3] - 核聚变燃料来源近乎无限，能量密度是化石能源的百万倍（1克氘氚释放能量约相当于8吨汽油），且不产生温室气体，放射性废物衰减周期短 [4] - 关键技术连续突破：2022年美国国家点火装置（NIF）首次实现“净能量增益”，中国“东方超环”（EAST）持续刷新高温长脉冲等离子体运行世界纪录 [7] - AI算力需求指数级增长与碳中和目标，共同催生对零碳、基荷、高能量密度终极能源的刚需，核聚变是唯一能同时满足“能源独立”、“零碳转型”与“稳定供电”三重目标的答案 [8] - 全球资本大规模涌入加速商业化：过去五年总投资额从2021年的19亿美元增长至2025年的97亿美元，企业数量达53家，较2023年增长143% [9] - 2024年全球可控核聚变市场规模为3314.9亿美元，预计以8.1%的复合年增长率到2029年增长至4795亿美元，若完全商业化，到2050年市场规模将至少突破1万亿美元 [9] 中国核聚变产业的体系化优势与进展 - 中国正从“跟跑者”向“并行者”乃至局部“领跑者”转变，在长时间稳态高温等离子体控制等核心难题上处于国际领先，并深度参与ITER等国际大科学工程 [10] - 国家战略引领下成立注册资本高达150亿元的中国聚变能源有限公司，整合中核集团、中科院、中广核等“国家队”顶尖力量，打通从实验装置到商业电站的“最后一公里” [12] - 构建了纵向贯通（从上游材料到下游系统集成）和横向融合（“聚变金三角”产业集群）的完整产业生态 [12] - 上游核心材料：中国在二代高温超导带材工程化量产能力上已跻身世界前列，为下一代聚变装置提供可能 [12] - 中游关键设备：以东方电气、中国一重等为核心，具备独立研制和批量生产托卡马克绝大多数核心部件的能力 [13] - 下游系统集成：以中国聚变能源有限公司为龙头，整合系统设计能力，为商业发电进行系统性准备 [14] - 形成合肥（基础研究与实验物理）、成都（关键部件与重型装备）、上海（高端材料、设计与资本）三大功能互补的“聚变金三角”产业集群 [18][19] - 资本生态呈现“国家队引领、市场队活跃”的双轮驱动模式：“国家队”确保长周期战略项目稳定支持；“市场队”如能量奇点、星环聚能等民营公司获一线风投押注，专注于更灵活的商业化技术路径 [20] 核聚变产业规划与地方布局逻辑 - 核聚变产业发展路径与传统产业不同，本质是一场关于产业判断力与长期组织能力的系统考验 [23] - 布局第一步需系统诊断地方产业基础与要素禀赋，实现差异化布局，避免同质化竞争与资源错配 [24] - 应聚焦产业链技术壁垒高、附加值高的“制高点”与“关键环节”，而非低端配套 [26] - 上游核心材料（如高温超导带材）市场预计从2024年的7.93亿元爆发式增长至2030年的近105亿元 [27] - 中游关键设备如超导磁体价值量最高、技术壁垒极强，真空室与第一壁需要极端工艺 [27] - 下游系统集成与赋能服务侧重于工程设计、仿真软件等智力密集型环节及专项投资基金 [27] - 实施路径需构建“科技创新—产业转化—资本支持”协同推进机制，通过中试平台、产业基金、专项政策等培育产业生态 [27]

核聚变技术进展与关键时间节点 - 国际热核聚变实验堆（ITER）于2020年启动重大工程安装，计划于2034年开始氘-氚等离子体实验，2036年进行全磁能长脉冲运行，2039年进入氘-氚运行阶段 [2] - 中国环流三号（HL-3）在2025年5月实现聚变三乘积达到10的20次方量级，标志着中国聚变研究快速挺进燃烧实验阶段 [3] - 东方超环（EAST）在2025年1月首次实现1亿摄氏度、1066秒的长脉冲高约束模等离子体运行，再次刷新世界纪录 [4] - 紧凑型聚变能实验装置（BEST）于2025年5月提前两个月启动工程总装，计划2027年建成，2030年演示发电 [5] - 聚变堆主机关键系统综合研究设施（CRAFT）于2018年开工建设，预计2025年底建成，目标成为国际核聚变领域参数最高、功能最完备的综合性研究及测试平台 [5] 全球核聚变行业融资与市场规模 - 根据聚变工业协会（FIA）报告，2024年全球核聚变行业吸引投资超过71亿美元，其中新资金超过9亿美元，公共资金增长57%至4.26亿美元 [6] - 美国三大核聚变商业公司CFS、TAE、Helion合计融资43亿美元，谷歌和微软计划通过核聚变为其数据中心供电 [6] - 中国聚变新能公司注册资本已达145亿元人民币，星环聚能、能量奇点等公司均获得数亿元融资 [6] - 据Research Nester预计，2025年全球核聚变市场规模为3451亿美元，预计到2037年底将达到6338亿美元，期间年均复合增长率为5.1% [6] 核聚变关键时间节点展望 - 2030年：BEST装置预计实现聚变演示发电 [6] - 2035年左右：中国聚变工程实验堆（CFETR）计划建成 [6] - 2045年左右：中国可控核聚变能应用预计进入示范阶段 [6] - 2050年左右：预计实现聚变商业化发电 [6] 核聚变装置关键部件价值量分析 - 以ITER为例，磁体系统、堆内构件（含偏滤器、包层第一壁等）、真空室等关键部件成本占比分别为28%、17%和8% [7] - 按照单堆建造成本1000亿元人民币计算，上述三个关键部件合计价值量达530亿元人民币 [7] 核聚变关键材料 - 面向等离子体部件是工程制造要求最严苛的部件之一，主要包括第一壁、限制器和偏滤器，其他关键部件包括真空室、磁体线圈和氚工厂 [8] - 钨具有高熔点、高溅射阈值、高热导、低氚滞留等优点，是最有希望的面向等离子体材料 [9] - 铍是具有优异核性能和物理性能的稀有轻金属，可用于中子倍增剂和第一壁 [10] - 超导材料是磁体线圈的主要材料，包括Nb3Sn、NbTi等低温超导材料以及高温超导材料 [11] 全球核聚变装置运行状况 - 截至2025年6月24日，全球在运、在建和规划的聚变装置共168个 [44] - 按装置类型划分，托卡马克占比47%，仿星器占比17%，激光惯性装置占比8% [44] - 按国家划分，美国聚变装置总数49个居首（在运21个、在建7个、规划21个），其次为日本（26个）、中国（14个）、俄罗斯（14个） [44] 中国核聚变发展里程碑 - 中国于2006年正式加入ITER计划，承担了涵盖几乎所有关键部件制造的18个采购包 [51] - 2006年，世界首个全超导托卡马克装置EAST建成 [58] - 2020年，国内规模最大、参数能力最强的新一代“人造太阳”中国环流三号（HL-3）首次放电成功 [58] - 紧凑型聚变能实验装置（BEST）预计2027年建成 [58] 超导材料市场与产业 - 据IMARC Group测算，2024年全球超导材料市场规模为14亿美元，预计2033年将达到45亿美元，2025至2033年年均复合增长率为13.7% [107] - 按产品划分，低温超导材料在2024年市场份额中占比83% [107] - 全球仅有少数几家企业掌握低温超导线生产技术，主要分布在英国、德国、日本和中国 [108] - 西部超导是全球唯一的铌钛锭棒、超导线材、超导磁体全流程生产企业 [108] 相关公司业务进展 - 西部超导2024年实现营收46.12亿元，同比增长10.91%；归母净利润8.01亿元，同比增长6.44% [144] - 2025年第一季度，西部超导实现营收10.74亿元，同比增长35.31%；归母净利润1.70亿元，同比增长53.85% [144] - 西部超导已完成国内核聚变CRAFT项目用超导线材的交付，并开始为BEST聚变项目批量供货 [144] - 公司在高温超导领域侧重MgB2和Bi-2223的研发和产业化，已开始为世界首台10MJ/5MW高温超导储能装置提供MgB2线材 [144]

上海交通大学仪器设备采购意向 - 上海交通大学近期发布33项仪器设备采购意向，预算总额达1.05亿元，预计采购时间为2025年5-8月 [1][2] - 采购涉及多个高端科研设备领域，包括生物医学、材料科学、能源技术等前沿研究方向 [2] 主要采购设备类别 生物医学研究设备 - 高灵敏全光谱细胞分选仪：用于单细胞水平高参数分析和分选，具有多路分选能力，预算500万元 [5] - 高通量单细胞测序建库系统：用于单细胞水平基因表达分析、免疫学研究等，预算180万元 [6] - 非靶向代谢组学高灵敏度高分辨率质谱仪：分辨率≥42,000FWHM，灵敏度达1000fg利血平S/N≥100:1，预算450万元 [9] - 实时细胞分析系统：可非侵入性检测细胞增殖、粘附力、形态变化等多种指标，预算210万元 [8][10] 材料科学与工程技术设备 - 高分辨高衬度透射电子显微镜：分辨率≤0.204nm，加速电压20-120KV，预算410万元 [9] - 化学机械抛光机：用于IC制造中复杂平坦化工艺，预算430万元 [5] - 磁控溅射设备：可实现4-6英寸各类薄膜沉积，预算130万元 [5] 能源与环境技术设备 - 固体氧化物电解池电解及试验系统：用于可再生合成燃料制备研究，预算380万元 [5] - 高温高压湍流燃烧实验台：模拟航空发动机和燃气轮机燃烧环境，预算350万元 [5] 特色采购项目 - 超瞬态实验装置磁铁电源系统：包含134台高稳定性直流电源，为0.5GeV强流储存环关键部件，预算280万元 [5] - 生物分子AI打印仪：打印面积≥150*150mm，6通道反应试剂，预算315万元 [12] - 全自动化单克隆挑选系统：用于人体肠道菌群库建设，预算1438万元 [14] - 高通量大尺度空间转录组解析系统：用于代谢性脑肠互作机制研究，预算362万元 [14] 采购时间分布 - 大部分设备计划在2025年5-7月完成采购 [2][5] - 部分设备如固体氧化物电解池系统计划2025年6月采购 [5] - 存储系统等基础设施计划2025年7月采购 [14]