【四海读报】20250918：可控核聚变行业深度报告

能源领域终极畅享，行业卖铲人率先受益

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1. 一段话总结

本报告聚焦可控核聚变行业发展全貌，指出其作为能源领域终极解决方案，核心通过氘氚聚变反应释放巨量能量（单反应释放17.6 MeV能量），当前主流技术路线分为托卡马克、直线型场反位形（FRC）、Z箍缩聚变裂变混合堆（Z-FFR）三类，其中托卡马克技术成熟度最高，FRC商业化节奏最快（Helion预计2028年供电）。全球政策端高度支持，美国、欧盟、中国等均出台专项政策与资金扶持，中国通过《原子能法》等构建分级监管体系。产业端呈现“卖铲人率先受益”特征，超导材料（Nb3Sn、YBCO等）、真空室、包层、偏滤器等核心部件需求明确，西部超导、上海超导、中国等离子体所等企业/机构领跑布局。行业正从实验堆向商业堆迈进，预计2030年代多个项目实现商业化供电，2050年前后进入规模化应用阶段。

2. 思维导图

3. 详细总结

一、行业核心基础：原理与技术路线

1. 聚变反应原理

可控核聚变核心依赖氘（D）与氚（T）的聚变反应，反应方程式为(_{1}{2}D+_{1}{3}T \to_{2}{4}He+_{0}{1}n)，单次反应释放3.5 MeV（氦核）+14.1 MeV（中子）=17.6 MeV能量，具有原料丰富（氘来自海水）、无碳排放、安全性高等优势。

2. 三大主流技术路线对比

二、全球政策支持：多国加码布局

1. 国际政策

2. 中国政策

三、产业进展：从实验到商业化过渡

1. 国际代表性项目

2. 中国代表性项目

四、产业链核心：“卖铲人”受益环节

1. 关键部件与材料需求

2. 紧缺技术与部件优先级

五、商业化时间表

• 2025-2030年：实验装置密集验证期（如中国BEST装置2027年运行、ITER完成关键实验）；
• 2030-2040年：示范堆建设与并网期（CFETR工程实验堆、Helion商业电厂）；
• 2040年后：规模化商业应用期（Z-FFR推广、聚变能占比提升）。

4. 关键问题

问题1：可控核聚变三大主流技术路线的核心差异与商业化节奏分化的根本原因是什么？

答案：
核心差异体现在约束原理、技术成熟度、成本效率三大维度，直接导致商业化节奏分化：

1. 托卡马克：依赖螺旋磁场约束，物理模型经ITER等项目验证，技术成熟度最高，但装置体积大、建造成本高（ITER重量2.3万吨），需长期验证稳定性，故商业化集中在2030年代；
2. FRC：通过中性束注入形成自约束等离子体，装置结构简单，建造与运行成本仅为托卡马克的1/3-1/2，且Helion等企业直接验证电能输出路径，商业化节奏最快（目标2028年）；
3. Z-FFR：融合聚变与裂变，需强电流脉冲驱动器（功率要求超100TW），关键部件技术未突破，且系统集成复杂度高，商业化最晚（2040年发电演示）。

根本原因是“技术成熟度-成本-性能”的平衡差异：FRC在成本与可行性间找到短期最优解，托卡马克依赖技术积累换长期稳定性，Z-FFR则受限于前沿技术攻关进度。

问题2：中国在可控核聚变领域的政策布局与产业优势体现在哪些方面？对产业链有何具体拉动？

答案：

1. 政策布局优势

• 法规先行：通过《原子能法》《分级分类监管要求》，明确聚变装置与裂变分离监管，简化审批流程，降低商业化落地阻力；
• 精准扶持：将超导材料（Nb3Sn、YBCO等）列入前沿产业化名录，七部门联合推动未来产业创新，定向支持核心材料与部件研发；
• 国际协同：深度参与ITER项目，同时自主推进CFETR等国产化项目，形成“国际合作+自主可控”双路径。

2. 产业优势

• 装置储备：拥有EAST（运行中）、CFETR（建设中）、HHMAX-901（运行中）等覆盖多路线的装置，实验数据积累丰富；
• 产业链基础：超导材料（西部超导）、真空设备（上海电气）、第一壁材料（安泰科技）等环节已形成国产化产能，避免“卡脖子”；
• 产学研协同：等离子体所、清华等科研机构与星环聚能、能量奇点等企业合作，加速技术转化。

3. 产业链拉动

直接拉动超导材料、高端装备、特种金属三大领域需求：

• 超导材料：Nb3Sn线材需求随磁体建设增长，YBCO带材因高温超导磁体应用进入放量期；
• 高端装备：低温恒温器（雪人股份）、射频加热装置（国光电气）订单随装置建设释放；
• 特种金属：钨、铍等第一壁材料需求随包层模块量产提升，预计2030年国内市场规模超50亿元。

问题3：可控核聚变“卖铲人”率先受益的逻辑是什么？哪些细分环节具备短期业绩兑现能力？

答案：

1. 受益逻辑

可控核聚变商业化分为“实验堆→示范堆→商业堆”三阶段，当前处于实验堆向示范堆过渡的关键期：

• 实验堆阶段：核心需求集中在“验证性部件”，企业通过供应实验装置部件实现技术卡位与早期营收；
• 示范堆阶段：需求升级为“工程化部件”，前期技术成熟的企业直接获得批量订单，业绩快速释放；
• 商业堆阶段：进入规模化供应，龙头企业形成垄断优势。
  “卖铲人”（部件/材料供应商）无需等待最终商业化，可提前2-3个阶段兑现收益，且技术壁垒形成后具备长期护城河。

2. 短期业绩兑现环节（2025-2030年）

• 超导材料：Nb3Sn线材（西部超导）、YBCO带材（上海超导）为托卡马克/CFETR磁体核心材料，当前实验装置订单已落地，2030年前随示范堆建设需求翻倍；
• 真空设备：真空室（上海电气）、真空泵（应流股份）是所有聚变装置的基础部件，国内BEST、CRAFT等装置建设直接拉动订单；
• 低温系统：液氮/液氦制冷设备（雪人股份）为超导磁体运行必需，ITER低温系统国产化率超30%，国内项目复制性强；
• 第一壁材料：钨靶材（安泰科技）已供应EAST装置，ITER增强热负荷第一壁实现国产化，示范堆阶段需求放量明确。