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

聚变能技术发展现状与趋势

技术路线与原理

• 托卡马克：利用强磁场约束高温等离子体，通过中性束注入技术加热并稳定等离子体，实现核聚变反应。核心挑战在于保持等离子体稳定性、延长高能粒子约束时间，对高参数脉冲驱动器要求高。优势在于物理模型成熟、大型项目经验丰富，但成本较高、能量效率待提升。
• 场反位形（FRC）：更低的建造、运行成本，更高的能量效率，更强的稳定性和安全性。技术成熟度处于从实验堆向商业堆迈进的阶段，新装置建设持续推进。例如，瀚海聚能HHMAX-901于2025年7月实现等离子体点亮，标志着FRC技术从实验室迈向应用阶段。

政策支持与商业化进程

• 国际政策：美国DOE提供资金支持聚变能创新生态系统建设，NRC简化审批流程；英国投入资金推进STEP项目及聚变级钢量产；欧盟制定战略加速商业化进程；德国增加研究经费支持两种聚变技术；韩国成立产学研合作机构推动工业化。
• 中国政策：《原子能法》鼓励聚变能研究与开发，生态环境部实施分级分类监管，工业和信息化部将核聚变列为重点领域，国家发改委支持前期研发与国际合作。
• 商业化预测：多数项目预计2030年代实现商业化供电，如Helion计划2028年实现商业化，瀚海聚能计划2030年底前初步实现商业化。

企业发展情况

• 国际企业：TAE Technologies（FRC）、Commonwealth Fusion Systems（托卡马克）、Helion（FRC）、Tokamak Energy（球形托卡马克）、General Fusion（球形托卡马克）等，均获得多轮融资，推进原型机建设与商业化计划。
• 中国企业：等离子体所EAST、CRAFT、CFETR、BEST、星环聚能SUNIST-2、能量奇点洪荒、新奥科技玄龙-50U、星能玄光Kmax-U、瀚海聚能HHMAX-901等，处于不同研发阶段，部分已实现等离子体点亮或建成运行。

关键技术与材料

• 超导磁体：低温超导（NbTi/Nb3Sn，液氦冷却，0-15T）和高温超导（BSCCO/YBCO/铁基超导，液氮制冷，0-30T以上），分别适用于输电、大型磁体和聚变能等领域。
• 关键材料：铍（Be）和钨（W）用于包层和偏滤器，铍低原子序数与等离子体兼容性好，钨耐腐蚀但易活化。

核心数据与时间表

• ITER：全球最大托卡马克，等离子体温度1.5亿℃，预计2035年建成聚变工程实验堆。
• EAST：中国全超导托卡马克，已实现首轮物理放电实验，正在进行升级改造。
• CFETR：中国聚变工程示范堆，三阶段规划至2050年建成商业示范堆。
• 商业化时间表：Helion预计2028年，瀚海聚能预计2030年底，General Fusion预计2030年代初期。

研究结论

聚变能技术在全球范围内快速发展，政策支持力度加大，商业化进程加速。托卡马克和场反位形是主要技术路线，各有优劣。中国企业积极参与研发，部分项目已取得突破性进展。超导材料和关键部件是技术瓶颈，需持续攻关。预计2030年代将迎来商业化应用，为全球能源转型提供解决方案。