可控核聚变商业化进展与技术研究
可控核聚变商业化进展不断推进
近年来，全球可控核聚变领域投资超过71亿美元，企业数量达45家。2025年以来，多项技术突破涌现：
- 产业合作：国光电气与天府创新能源研究院布局聚变裂变混合能源产业；中国核电、浙能电力增资参股中国聚变能源有限公司；Helion Energy计划在华盛顿建造世界首座核聚变发电厂；EAST装置完成1亿摄氏度1066秒“高质量燃烧”；
- 产业资本涌入：全球聚变企业数量达45家，包括中国新奥能源、能量奇点等。
我国磁约束聚变研究整体规划
- 发展路线：我国自主制定磁约束聚变能源发展路线图，分为三个阶段：CFETR立项建设（2035年完成）、DEMO建设（2050年前后建成商业示范电站）。
- 关键突破：EAST装置实现1亿摄氏度1066秒“高质量燃烧”，HL-3装置实现等离子体电流>1 MA；中国核电工程有限公司中标ITER真空室模块组装合同。
积极推进CFETR研究
- CFETR计划：分两阶段实现聚变功率50~200 MW（增益1~5，氚增殖比>1）和>1 GW（增益>10），大半径7.2 m，小半径2.2 m。
- CRAFT项目：开展极端工况下偏滤器系统、超导磁体系统等关键部件研制。
紧密跟踪其他聚变技术路线
- 紧凑型聚变堆：麻省理工学院SPARC、英国STEP装置等；德国W7-X仿星器实现等离子体放电时间8 min。
- 民营企业参与：新奥集团、陕西星环聚能、能量奇点等。
可控核聚变当下待解决核心问题
- 能量平衡：磁约束聚变实现Q=1需Q=7，稳态运行Q=5才具备商业可行性。
- 氚自持：聚变堆需实现氚自持，目前尚无验证条件。
- 可利用率：聚变堆可利用率仅50%，远低于裂变堆90%。
- 耐辐照材料：聚变中子能量高于裂变堆，需开发耐200 dpa辐照材料。
- 经济性：第一代聚变堆成本至少150亿美元，铍资源短缺问题突出。
托卡马克装置系统结构拆分
- 磁体系统：从铜基磁体到低温超导磁体再到高温超导磁体发展，如T-3、TFTR、JET、JT-60、HL-3等装置的磁体技术。
- 偏滤器系统：由穹顶板、内外靶板、抽气系统和冷却系统组成，EAST装置内、外靶板是受等离子体轰击最激烈的区域。
- 真空室系统：主体为双层结构，填充硼化冷却水屏蔽中子，内部部件包括孔栏、包层模块、加热天线等。
- ITER屏蔽包层：分为内包层扇形区（18段）和外包层扇形区（36段），由屏蔽块和第一壁组成，第一壁由铍、铬锆铜合金、316L(N)-IG材料构成。
相关标的
- 联创光电：聚焦超导产业，研发光伏级磁控单晶生长设备，与中核聚变合作建设聚变裂变混合项目。
- 国光电气：提供ITER配套设备，包括偏滤器、包层模块、第一壁板等，研制全球首台ITER包层屏蔽模块真空高温氦检漏设备。
风险提示
- 可控核聚变突破不及预期；
- 下游需求波动风险；
- 国内外政策推动不及预期。
