可控核聚变：技术路线多样，产业化进程加速

可控核聚变：技术路线多样，产业化进程加速 挖掘价值投资成长 强于大市（维持） 2025年12月30日 东方财富证券研究所 证券分析师：郭娜证书编号：S1160524070001 【投资要点】 核聚变：太阳和恒星维持其能量产生的主要机制。其过程为两个较轻的原子核结合形成一个较重的原子核并释放巨大能量，现有核电站采用的是核裂变技术，相较于核裂变，核聚变具有能量密度高、安全、清洁、原料充足等优势。聚变反应条件极为苛刻，需要同时满足三个条件：足够高的温度（T）、一定的密度（n）和一定的能量约束时间（τE），三者的乘积称为聚变三乘积（劳逊条件）。达到聚变条件后，还要对高温聚变物质进行约束，以实现长脉冲稳态运行，实现可控核聚变约束有三种途径，即引力约束、惯性约束、磁约束，其中磁约束是实现聚变能开发的有效途径；不同约束技术路线对应的约束装置不同，常见的有托卡马克、仿星器、场反位形等。根据IAEA数据，全球范围看，各国聚变项目商业化进程均在加速，托卡马克是主流路线，此外FRC路线受到广泛关注。 相关研究 《新能源底部反转，机器人创新破局》2025.11.18 《液冷：为何加速渗透？行业增速几何？新技术和受益标的》2025.08.21《MIM：轻量化高精密工艺，拓展机器人应用领域》2025.07.23《机器人星辰大海，新能源关注新技术》2025.06.24《人形机器人系列专题之电子皮肤：触觉感知系统，扩展应用领域》2025.06.05 托卡马克：堆内部件复杂，磁体、电源是核心。托卡马克的组成复杂，中心为环形真空室，外围被线圈所包围，电流通过线圈时，他们共同作用，创造螺旋形磁场，磁场对等离子体进行有效约束，将其加热至数百万度的高温，为核聚变反应发生提供必要条件。磁体系统是托卡马克装置的核心，磁约束核聚变装置，磁场越高，约束越好，聚变功率与磁场强度的四次方成正比。电源系统是为聚变反应的实现和装置的正常运行提供稳定、可靠电力的关键系统，是聚变装置的“生命线”。 国内产业链以合肥、上海、成都、江西等地为核心布局，与国内重点项目的布局基本一致。合肥：中科院为核心，BEST项目已经启动总装，预期2027年建成，CFEDR瞄准建设世界首个聚变示范电站。成都：中核集团主导“中国环流三号”，聚变三乘积突破1020量级。江西：江西聚变主导“星火项目”，计划建成全球首座聚变-裂变混合发电厂“星火”。上海：成立中国聚变公司。 【配置建议】 可控核聚变商业化进程加速，产业催化不断，我们认为具备关键部件能力的核心公司、传统主业具备迁移能力的潜在公司均值得关注；建议关注：合锻智能、联创光电、国光电气、旭光电子、英杰电气、王子新材等。 【风险提示】 产业化不及预期；政策不及预期；技术路线更替的风险 正文目录 1.核聚变：催化加速，托克马克和FRC是可靠路径.....................................51.1.什么是可控核聚变？................................................................................51.2.技术路线：三种能量约束条件，磁约束是可行路径................................71.3.全球聚变项目加速推进，托卡马克是主流，FRC加速..........................102.托卡马克：主流路线之一，磁体、电源是核心.........................................132.1.最有前景的途径之一，多国规划聚变示范堆.........................................132.2.堆内部件复杂，磁体、电源是核心........................................................142.2.1.堆内部件复杂，磁体价值量占比最高.................................................142.2.2.磁体系统是约束和稳定运行的核心.....................................................162.2.3.电源系统是聚变装置的能量心脏........................................................173. FRC：结构简单、投资小，电源重要性凸显.............................................184.产业链梳理...............................................................................................204.1.以合肥、上海、成都等地为核心布局....................................................204.1.1.国家级项目以地域为集合...................................................................204.1.2.众多私营项目创新突破.......................................................................234.2.标的梳理................................................................................................274.2.1.合锻智能：卡位核聚变核心部件，BEST已有交付............................274.2.2.联创光电：参股子公司主营高温超导，深度参与“星火一号”项目..274.2.3.国光电气：深耕微波器和核工业设备，偏滤器在ITER、HL-3已有应用......................................................................................................................284.2.4.旭光电子：真空灭弧室头部企业，布局核聚变领域...........................284.2.5.英杰电气：工业电源龙头，核聚变电源带来新增长级........................284.2.6.王子新材：聚变电源电容描绘新增长曲线..........................................295.风险提示...................................................................................................29 图表目录 图表1：太阳核聚变过程..............................................................................5图表2：聚变原理示意图..............................................................................5图表3：聚变主循环原理示意图...................................................................5图表4：核裂变过程原理示意图...................................................................6图表5：核聚变相较于核裂变有明显优势.....................................................6图表6：获得聚变反应的三要素...................................................................7图表7：核聚变堆Q值及其意义..................................................................7图表8：三种约束方式的原理对比................................................................7图表9：聚变约束的三种途径.......................................................................8图表10：不同约束技术路线对应的约束装置不同........................................8图表11：托克马克装置概念图.....................................................................9图表12：仿星器示意图................................................................................9图表13：场反位形设计示意图.....................................................................9图表14：基础的磁镜设计示意图...............................................................10图表15：全球可控核聚变装置分布............................................................10图表16：全球核聚变部分大项目梳理.........................................................11图表17：东方超环EAST全超导托卡马克................................................13图表18：中国及其他国家和地区托卡马克示范堆与商用堆规划................13图表19：ITER装置示意图........................................................................14图表20：托卡马克内部组成.......................................................................14图表21：ITER的磁体、真空室、包层、偏滤器、杜瓦示意图..................15图表22：ITER托卡马克的价值量占比......................................................15 电力设备行业专题研究 图表23：ITER超导磁体系统图.................................................................16图表24：高温超导材料和低温超导材料特性对比......................................16图表25：ITER电源系统组成.....................................................................17图表26：瀚海聚能的FRC聚变装置..........................................................18