可控核聚变系列 - 电源专题：多技术路线共同发展，电源 价值量在膨胀 20250903 摘要 托克马克装置是主流核聚变路线，需求集中在磁体电源和辅助加热系统， 价值量占比高，技术格局清晰。FRC 和类钴说路线核心在于快控开关和 脉冲电容，技术壁垒高，需求快速增长，需处理大电流、高压环境。 托克马克装置关键点包括稳态功率（辅助加热、电网、低温及水冷系 统）与脉冲功率（辅助加热、磁力及无功补偿与滤波系统）。磁力电源 为超导磁体供电，激发、约束并调整等离子体，实现稳定聚变，需求特 点是大电流、小纹波、快速响应。 无功补偿系统在核聚变装置中至关重要，用于平滑无功功率，避免因无 功波动对系统产生冲击，确保装置运行的稳定性和可靠性，并保护设备 和电网安全。 辅助加热电源用于实现从 3,000 度到 1 亿度以上的高温条件，核心需求 包括大容量、高电压、快速响应、保护时间短以及释放能量小。主流辅 助加热系统分为中性束加热和射频加热（电子回旋、离子回旋、低杂 波）。 Q&A 可控核聚变电源的核心要求是什么？ 可控核聚变电源是磁体、加热系统和辅助系统供电的核心装置，其要求包括高 容量、耐高压、大电流和低纹波等。以托克马克装置为 ...

纪要涉及的行业和公司 - **行业**：可控核聚变行业、核裂变行业 - **公司**：Helion Energy、西部超导、精达股份、上海超导、合锻智能、国光电器、安泰科技、旭光电子、雪人股份、综合科技、佳电股份、中广核矿业、中国核建、中岩大地、利伯特 纪要提到的核心观点和论据 - **全球核聚变技术发展迅速**：各国加大资本和政策支持，创新型国企融资增加，中美涌现创新公司；托卡马克、仿星器及 FRC 装置技术路线均有进展；超导材料和 AI 赋能加速核聚变发展，预计 2040 年成本或与风电看齐 [1][3][4] - **中国在可控核聚变领域取得重要进展**：EAST 装置和中国环流器 3 号刷新记录，托卡马克装置取得重大突破；中科院等离子所加快项目招标，上海聚变科学研究中心启动大装置招标，规模不亚于国际先进水平 [1][5] - **可控核聚变技术面临挑战**：核心挑战是实现足够高的温度、密度和时间积累；需利用磁场约束等离子体，规避外壁腐蚀，但磁约束控制难以避免湍流现象，需要构造足够耐腐蚀、高温高压材料 [1][6] - **全球主要国家加大对可控核聚变投资**：截至 2024 年 7 月，投资额同比增长 57.2%，达 71 亿美元；私营公司如 Helion Energy 获重要融资，其 FRC 路线发展到第七代 Polaris，具有较大潜力 [1][7] - **核裂变与核聚变是相反过程**：裂变是重原子分裂释放能量，聚变是轻元素合成，需极端条件 [1][8] - **人工智能在核聚变研究中发挥重要作用**：包括模拟预测、数据分析和处理，优化反应堆几何形状和运行参数，提高核聚变效率和稳定性；AR 模型应用可大幅提升研发效率 [3][4][10] - **核聚变技术的创新路线**：主要包括仿星器、磁镜装置和场反转配置（FRC）；FRC 具有系统结构简单、造价与运行成本低、商业化潜力大的特点 [9] - **惯性约束核聚变技术取得重大进展**：商用民用领域应用较少，但已实现重大进展；代表性的装置包括美国国家点火装置（NIF）和法国 ELM，中国工程物理研究院绵阳九院的神光一二装置也取得显著成果 [11] - **ITER 项目不断取得有序进展**：计划 2034 年启动运行，2036 年进行全池试验，到 2039 年开始氘氚核聚变实验；尽管多国合作带来一定分歧，但仍是全球最具规模且最为重要的国际合作项目之一 [14] - **中国三代堆及四代堆发展潜力巨大**：三代堆以华龙一号为代表，四代堆包括高温气冷堆与快堆，高温气冷堆已投产，快堆正在建设中；中国进入举国体制时代，在三代堆拓展到四代堆以及未来可能发展的融合堆方面具有巨大潜力 [15] - **核融合产业链各环节成本拆分明确**：典型托卡马克项目总投资规模约为 1000 亿元，其中超导材料占比最大，为 40%以上；偏滤器及包层材料占比 20%左右；电源系统占比 15%以上 [16] - **FRC 装置的电源系统要求较高**：关键点在于线圈电流迅速上升以达到磁场反转效果，对瞬间关闭和放开的要求极高，通常需要相关电容器和真空开关来实现微秒级别的瞬间能量释放 [17] - **核裂变领域部分公司表现突出**：综合科技、佳电股份等公司在三代堆业绩释放及四代堆储备方面表现突出；中广核矿业签订长协合同显示出较高业绩弹性；中国核建、中岩大地、利伯特是核电施工建设方面的重要标的 [18] - **旭光电子在可控核聚变领域具有优势**：早在 2020 年就与等离子所合作过长脉冲、高功率电子管项目，为国内独供角色；电子管作为高耗能耗材，使用周期一般为一年左右 [20] - **2024 - 2026 年是三代堆业绩强释放期**：2022 年核准的 10 台机组不会立即开工建设，审批和建设需要时间；从 24 年开始到 26 年，将是三代堆业绩强释放期，三代堆相关标的业绩确定性非常高 [21] - **核聚变与裂变板块整体投资前景较好**：无论是裂变还是可控核聚变，从三代堆到四代堆以及未来的发展路径，都具有较强投资前景；三代堆有确定性增长，可控核聚变更具估值和业绩弹性 [22][23] 其他重要但是可能被忽略的内容 - 2025 年以来，可控核聚变行业在资本市场表现亮眼，裂变和核聚变领域都获得了相对不错的超额收益 [2] - 谷歌 DeepMind 与瑞士洛桑联邦理工学院合作，以及普林斯顿团队在 2024 年 2 月和 10 月实现了突破性的 AR 模型应用，将等离子体温度提高了 1000 万倍 [10] - 中国工程物理研究院绵阳九院的神光一二装置在惯性约束核聚变技术方面取得显著成果 [11] - 中科院 BEST 项目于 2025 年 3 月顺利完成顶板浇筑，标志着工程进入全面分区完工交付阶段 [12] - 中科院等离子体物理研究所自 2025 年 3 月以来持续进行核心设备招标，包括预算金额达 2 亿元的 170MHz 回旋管及 3500 万元低温透屏测试冷箱 [13] - 中岩大地在岩土工程软土地基处理上表现优异，已获得超过 3 亿元订单，并且随着核电机组数量增加，每年至少会有三四台基础设施项目，对其业绩有较大推动作用 [18] - 利伯特专注工业模块设计，其业绩弹性较高 [19]