聚变启航，未来已来

【原报告在线阅读和下载】：20260224【MKList.com】可控核聚变系列研究（一）：聚变启航，未来已来 | 四海读报

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1. 一段话总结

国信证券2026年可控核聚变系列研究报告指出，可控核聚变作为“终极能源” ，具备燃料来源广泛、能量密度高（8.1×10¹⁰大卡/千克）、安全性高、环境影响极小等核心优势，当前全球以磁约束（托卡马克路线最成熟） 和惯性约束为主要技术路径，中美主导行业竞逐；国内形成“国家队（聚变新能、中国聚变能源）+民营企业”双线布局，2030年有望实现演示发电，2035年建成示范项目，2050年前全面商业化 ；行业进入科研、产业、资本、政策四重共振的二阶加速期，“十五五”“十六五”期间年投资规模约200亿元，带动500亿元产业链市场空间，长期替代20%发电量对应8-10万亿元 市场，重点关注超导材料、主机部件、电源设备等环节标的，风险提示技术落地与商业化不及预期等。

2. 思维导图（mindmap脑图）

3. 详细总结

一、可控核聚变核心定位与优势

1. 终极能源属性

可控核聚变是两个轻原子核结合成重原子核时，基于质能方程 (E=mc²) 释放巨大能量的过程，因同时具备“接近无限能源”潜力与多重开发优势，被视为能源问题的终极解决方案。

2. 核心优势（对比核裂变）

3. 关键技术指标

• 能量净增益Q值：科学Q值≥1实现能量盈亏平衡，商业化门槛需Q≥30；
• 劳森判据：聚变三重积（粒子密度×温度×约束时间）需超过 (3×10{21} m{-3} keV·s)；
• 当前进展：中国环流三号2025年聚变三重积达 (6.67×10{19} keV·s·m{-3})，接近点火条件。

二、技术路径与全球发展格局

1. 主流技术路径

（1）约束方式对比

（2）燃料路线对比

2. 全球发展格局

（1）国内：双线布局，路线百花齐放

• 国家队主导托卡马克路线：聚变新能推进BEST装置（2027年建成，全球首个氘氚实验装置）、中国聚变能源建设CFEDR装置（2035年实现1GW功率输出）；
• 民营企业探索多元路线：星环聚能/能量奇点主攻托卡马克，瀚海聚能研发场反位形，新奥科技布局氢硼聚变等；
• 关键规划：2030年演示发电，2035年建成示范项目，2050年前全面商业化。

（2）海外：私营企业主导，竞逐激烈

• 美国领先：CFS（SPARC装置2026年底建成）、Helion Energy（2028年向微软供50MW电力）等企业规划激进；
• 国际合作：ITER项目（全球最大核聚变合作项目）进度延期，2039年进入氘氚实验阶段；
• 其他国家：欧盟、德国、英国、日本均出台规划，2030-2040年推进商业化落地。

三、行业驱动因素与市场空间

1. 四重共振驱动二阶加速

• 科研端：EAST实现1066秒稳态高约束模运行，环流三号达成双亿度等离子体，涉氚改造推进；
• 产业端：BEST装置2026年采购预算58亿元，CFEDR等项目落地带动资本开支提升，产业链生态成型；
• 资本端：2025年全球聚变行业投资超97.7亿美元，国内社会融资加快（中国聚变能源融资114.92亿元）；
• 政策端：国内“热堆-快堆-聚变堆”三步走战略，中美科技竞争聚焦核聚变领域。

2. 市场空间预测

四、产业链核心环节与标的

1. 产业链梳理

2. 核心标的亮点

• 合锻智能：中标BEST真空室项目（金额2.09亿元），聚变堆核心部件龙头；
• 联创光电：深度参与“星火一号”混合堆项目，高温超导磁体订单预计50亿元；
• 江苏神通：核级球阀/蝶阀市占率超90%，切入核聚变阀门供应；
• 皖仪科技：国产氦质谱检漏仪龙头（市占率40%），成立聚变研发实验室。

五、风险提示

1. 技术与商业化风险：技术研发不及预期，示范项目与商业化落地进度滞后；
2. 技术变革风险：非托卡马克路线实现突破，导致现有技术路线被替代；
3. 安全与政策风险：核事故引发行业发展受阻，政策支持力度调整；
4. 经济性风险：聚变电站投资强度未降至3-4万元/千瓦，电价下行导致盈利不及预期。

4. 关键问题

问题1（技术路线）：托卡马克为何成为当前可控核聚变的主流技术路径？其商业化落地的核心技术瓶颈是什么？

答案：

1. 成为主流的核心原因：① 技术成熟度最高：已实现千秒级稳态长脉冲运行（EAST达1066秒），聚变三重积接近点火条件，工程验证进展最快；② 约束效率最优：磁约束方式中，托卡马克的等离子体约束性能更优，便于实现持续核聚变反应；③ 商业化确定性强：国内外头部项目（BEST、CFEDR、SPARC）均采用该路线，产业链配套最完善。
2. 核心技术瓶颈：① 等离子体控制：需精准调控等离子体状态，避免“大破裂”等不稳定现象，AI控制技术逐步赋能但仍需优化；② 第一壁材料：需承受极端高温（亿度级）、强辐射与粒子轰击，抗辐照、耐高温材料研发难度大；③ 氚增殖：实现氚自持（TBR>1）是商业化关键，氚增殖包层技术需验证；④ 能量净增益：工程Q值需达到30以上，覆盖全系统损耗，当前仍处于实验验证阶段。

问题2（市场空间）：可控核聚变短期与长期市场空间的核心驱动逻辑是什么？不同阶段产业链的核心受益环节有何差异？

答案：

1. 市场空间驱动逻辑：① 短期（实验装置阶段）：核心驱动是国家队与民营企业实验装置建设（BEST、CFEDR等），需求集中于实验设备与核心部件采购，年投资规模200亿元；② 长期（商业化阶段）：核心驱动是能源结构转型与“碳中和”目标，聚变电站替代传统电源（20%发电量），按2025年发电量测算，市场空间达8-10万亿元。
2. 不同阶段受益环节差异：① 短期：优先受益于实验装置招标，包括主机系统（真空室、偏滤器）、超导磁体、电源设备、低温系统（氦质谱检漏仪），标的如合锻智能、联创光电、皖仪科技；② 中期（示范项目）：受益于示范堆集成与核心部件规模化供应，包括包层系统、氚工厂设备、大型超导磁体，标的如国光电气、远方装备；③ 长期（商业化）：受益于聚变电站规模化建设，包括核级阀门、特种材料、核电运营，标的如江苏神通、广大特材、中国核电。

问题3（国内外竞争）：中美在可控核聚变领域的竞争格局有何差异？国内企业的核心竞争优势与潜在挑战是什么？

答案：

1. 竞争格局差异：① 国内：以国家队为主导（聚变新能、中国聚变能源），聚焦托卡马克路线，依托举国体制实现长期稳定投入，工程建设与全产业链配套能力强；民营企业探索多元路线，补充技术创新；② 美国：私营企业主导（CFS、Helion），商业化规划激进（2028年实现供电），依赖民营资本灵活性与尖端技术积累，接入电网便捷性高。
2. 国内核心优势：① 工程与产业链优势：全产业链配套完善，实验装置建设进度领先（BEST 2027年建成）；② 政策与资金优势：国家战略支持，资金投入稳定，避免私营企业资金链风险；③ 技术积累：EAST、环流三号等装置积累大量运行数据，AI与高温超导技术赋能。
3. 潜在挑战：① 尖端技术差距：部分高端材料（如特种超导带材）、核心设备仍需突破；② 商业化效率：民营资本参与度与市场化运作效率不及美国；③ 国际竞争：面临美国在高端技术与专利领域的封锁，ITER项目延期影响国际技术协同。