可控核聚变技术挑战 - 可控核聚变反应需要1亿到2亿摄氏度的高温，是太阳核心温度的6倍多，任何实体材料都会瞬间汽化[2] - 实现能量净增益需满足“劳森判据”，即等离子体的密度、温度和约束时间达到临界值，使产出能量多于输入能量[2] - 美国自上世纪50年代启动研究，投入上千亿美元，但几十年过去仅实现过单次能量净增益，无法稳定维持[3] 中国技术突破与进展 - 2025年，中国的EAST装置成功实现1亿摄氏度、1066秒的高约束长脉冲运行，刷新世界纪录[3] - EAST装置实现了稳定的能量净增益，产出能量是输入能量的1.2倍以上，迈出商业化关键一步[3] - 中国“中国环流三号”实现“双亿度”运行，“洪荒70”成为全球首台全高温超导托卡马克[9] - 中国规划了CFETR示范堆，目标在2035年实现并网发电[9] 产业链自主可控与核心部件 - 中国可控核聚变核心部件国产化率已超过96%[5] - 科研团队造出国产化超导磁体，磁场强度达到21.7特斯拉，远超美国同类产品[5] - 自主研发的钨基复合材料能承受高能中子轰击和极端高温，解决“材料卡脖子”难题[5] 燃料资源与能源前景 - 氘是可控核聚变核心燃料之一，每升海水含有0.03克氘[7] - 全球海水中的氘总量足够人类使用上亿年[7] - 中国已探明的氘储量足够中国连续使用2万年，且提取成本极低[7] - 技术商业化后将不再依赖进口石油、煤炭，实现能源自给自足[7] 全球竞争格局 - 在稳态约束方面，中国已稳稳领先[3] - 美国最先进的NIF装置只能实现单次脉冲的能量净增益，无法长时间稳定运行[3] - 美国可控核聚变发展陷入“私营资本扎堆、技术分散”的困境，短期内很难追上中国[9]

报告行业投资评级 未提及 报告的核心观点 - 可控核聚变是终极能源解决方案，但实现难度高，当前技术路径多样，处于劳森判据Q>1的验证阶段 [4] - 当下是可控核聚变的新阶段，政策与资本双轮驱动产业化，多种技术路径百花齐放，装置密集建设期招标体量大，节点验证即将到来 [4] - 核聚变供应链长、工程难度大，不同技术路线成本拆分有差异，产业链核心系统多由央国企承担，民营企业聚焦细分领域 [4] - 远期经济性测算彰显核聚变潜力，托卡马克和直线型装置度电成本低于火电，具备商业化竞争力 [4] - 建议关注核心供应商，如西部超导、联创光电、爱科赛博等 [4] 根据相关目录分别进行总结 Part1 什么是可控核聚变 - 核聚变是两个较轻的核结合形成较重核和极轻核（或粒子）的核反应，优势是能量大、燃料足、安全、放射性低、度电成本低，被认为是终极能源形式 [9] - 核聚变需极高温度使物质成高温等离子体，有效约束方式有磁约束、惯性约束、磁惯性约束 [10] - 磁约束是用磁场约束高温等离子体发生聚变反应，托卡马克装置是当前物理研究最成熟路线，ITER计划验证商业聚变工程可行性 [14][16] - 惯性约束是用激光或粒子束加热压缩燃料靶丸触发聚变反应，NIF实现聚变净能量增益，但系统总Q值仍远小于1 [19] - 磁惯性约束融合磁约束和惯性约束优点，设备小型化与工程灵活性有潜力，Helion计划25年下半年Q>1，28年实现商用并网 [20][22] - 核聚变难点包括克服库仑斥力、满足劳森判据Q阈值、选择反应材料、工程复杂度高 [26][28] Part2 为什么当下是可控核聚变的新阶段 - 政策端，全球多国政府支持可控核聚变，中国通过多项政策推动产业发展，海外锁定商用时间窗口加速技术转化 [33][36] - 投资端，国家队主导科研，私营企业加速商业化，企业数量快速扩张，中国和海外均有众多企业布局不同技术路线 [37][40] - 多种技术路径有所突破，高温超导应用使托卡马克体积缩小、成本降低、迭代加速；直线型模块化设计简化装置、缩短迭代速度；NIF惯性路线实现Q>1；推出聚变 - 裂变混合堆规划 [42][48][55] - 2025 - 2027年是可控核聚变基础设施建设密集期，年均投资额超150亿元，装置建设拉动招标体量扩大，行业典型项目招标向更高参数、更复杂系统升级 [59][63] - 关键节点即将到来，2025 - 2027年多个项目将进行Q值验证、装置建设、商业订单签约等，标志着行业从“实验”迈向“能源” [64] Part3 装置架构拆解与产业链成本图谱 - 托卡马克装置主要部件包括磁体系统、真空室、包层模块、偏滤器、真空杜瓦等，磁体系统成本占比最高，不同超导类型成本拆分有差异 [71][86][90] - 仿星器构成部件和托卡马克基本一致，但结构更复杂、工程难度大、成本高，运行更稳定，设计灵活性高 [94] - 直线型磁惯性约束装置投资成本低，检修更换和装置迭代容易，电源系统成本占比最高 [99] - Z箍缩装置工程复杂度低于托卡马克，脉冲电源系统成本占比最高，运维成本受金属衬套更换影响大 [103][105] - 可控核聚变产业链呈现民企在细分领域确立优势、关键系统以国家队为主的供应生态，不同部件有不同的供应商 [106][108][109] Part4 核聚变度电成本具备竞争力 - 聚变能预期价格已具备初步竞争力，LCOE范围与可再生能源相近，优于部分传统能源 [113] - 整体能源市场向更高效率和更低成本发展，传统能源LCOE呈下降趋势，生物能源成本相对坚挺 [113]