可控核聚变系列报告（一）：未来能源，聚变已至

2026年03月20日环保及公用事业 证券研究报告 可控核聚变系列报告（一）：未来能源，聚变已至 投资评级领先大市-A维持评级 核聚变是人类能源终极解决方案之一，当前正处于工程化验证阶段。 首选股票目标价（元）评级 核聚变由于资源无限性、能量密度大、高安全性和清洁性，被视为人类能源的终极解决方案之一。聚变反应的条件极为苛刻，需要满足温度、密度、约束时间三重积的劳逊条件才能够使得聚变系统实现能量输出。若以能量平衡、氚自持、可利用率、耐辐照能力四个指标作为评估核聚变反应堆的商用指标，人类正处于实验堆向商业堆 转换阶段，技术路径尚未实现闭环验证。 从实现聚变条件的反应看，氘氚（D-T）反应是目前地球上最易实现聚变条件的反应，也是世界各国研究大规模聚变的首选。从约束方式看，当前全球范围内的聚变研究主要集中在磁约束聚变和惯性约束聚变两种技术路径上。其中磁约束被认为是目前最有希望实现大规模受控核聚变反应的一种约束方式。ITER是当前最具代表性的磁约束托卡马克装置，也是世界上规模最大的实验性托卡马克聚变反应堆。除此之外，惯性约束路径下的激光惯性约束和Z箍缩近年来也获得重要进展，我国大力发展的Z箍缩聚变裂变混合堆（Z-FFR）完成多项重要技术突破，有望在全球率先实现Q>1ENG。 汪磊分析师SAC执业证书编号：S1450525050002wanglei10@essence.com.cn 国内外核聚变产业融资活跃，各技术路线并行推进。 卢璇分析师SAC执业证书编号：S1450525060004luxuan@sdicsc.com.cn 国际方面，根据FIA发布《2025年全球聚变产业报告》，截至2025年，聚变产业累计融资总额达97.66亿美元，其中私人资本投入89.71亿美元，公共资本投入7.95亿美元。2024至2025年度新增融资26.44亿美元，较初期水平增长五倍。78%的企业预计将在2030-2035年间实现首座商业示范电厂投运，2040年之前实现并网已成为业界主流预期。国内呈国家队和民企双轮驱动格局，国家队以中国科学院合肥物质院等离子体物理研究所和中核集团核工业西南物理研究院为主，目标是建造大型“人造太阳”，民企则聚焦开发小型、模块化的聚变反应堆，提供更低成本、更高效率的清洁能源。2025年7月，中国聚变能源有限公司在上海正式挂牌成立，被视为中国“人造太阳”商业化进程的关键里程碑；2026年政府工作报告中指出，要“培育发展未来能源、量子科技、具身智能、脑机接口、6G等未来产业”。根据工信部等七部门2024年发布的《关于推动未来产业创新发展的实施意见》，“未来能源”的重点领域包含“核能、核聚变”等重点领域，可控核聚变被写入政府工作报告，有望启动新一轮国家科技 重大专项。我们认为，可控核聚变行业当前进入了从政策顶层设计到产业链协同，从技术路线共识到资本合力涌入的产业化多点突破的加速期。 相关报告 市场缩量震荡，首个人形机器人与具身智能标准体系发布2026-03-01 从ITER梳理可控核聚变关键环节，行业“卖铲人”有望率先收益2026-02-08本周北证指数震荡回调，我国将布局更多“太空+”产业2026-02-01新股审核及上市提速，关注专精特新小巨人及业绩超预期企业2026-01-25持续关注绿色燃料，重视废油脂稀缺性2026-01-11 从ITER看托卡马克装置，磁体系统和包层材料占比最大。 托卡马克作为当前全球范围内发展最成熟、规模最大的可控核聚变路线，在多个领域完成了技术验证到工程化落地过程。根据ITER各环节价值量拆分，磁体系统、内部容器件、真空室等环节占比超50%。其中磁体系统是托卡马克实现等离子体磁约束的核心部件，正经历低温超导向高温超导演变过程，是建设更紧凑托卡马克装置，降低建造成本的重要路径；包层系统是等离子体直接反应的场所，面向等离子体材料（PFMs）的选择决定了反应的稳定性和有效性，钨基材料被认为是未来托卡马克最有希望的PFMs。我国承担了ITER约9%的采购包研制任务，覆盖较正场线圈制造、托卡马克核心安装、磁体变流器电源系统等关键系统研制等多方面，具备领先优势。 投资建议： 我们认为可控核聚变领域当前正处于技术验证向工程化落地的关键阶段，短期应聚焦在材料、设备制造获得大科学装置验证或订单的企业，中期聚焦工程化能力，长期关注运营。（1）磁体系统环节建议关注：超导材料【西部超导】【上海超导】（未上市）【永鼎股份】；磁体系统组装【联创光电】；（2）包层系统和偏滤器均以钨基材料为未来主要技术路线，建议关注材料厂商【国光电气】【久立特材】；钨铜偏滤器核心厂商【安泰科技】，特种合金结构件厂商【应流股份】；关键部件制造商【浙富控股】【合康新能】【西子洁能】【今创集团】【江苏神通】等；（3）真空室加工制造环节关注具备制造经验，技术领先的企业【合锻智能】；氦检漏关注【皖仪科技】；（4）冷却系统环节建议关注【中泰股份】【杭氧股份】【雪人集团】【锡装股份】等；（5）综合设备商关注【上海电气】【东方电气】；（6）下游运营商建议关注【中国核电】【中国广核】。 风险提示：技术研发不及预期风险、核心企业业绩兑现的时滞性风险、政策推进不及预期风险、可控核聚变项目建设、招标不及预期风险。 内容目录 1.可控核聚变由实验室迈向工程化，多种技术路线并行.............................51.1.可控核聚变被视为人类能源终极解决方案之一.............................51.2.聚变点火需满足劳森判据，能量平衡是核聚变能否商用的重要指标...........51.3.磁约束和惯性约束是主流聚变技术路径...................................72.磁约束聚变：托卡马克是主流路径，ITER完成多项工程化攻关....................72.1.托卡马克磁约束是最有希望实现可控核聚变的途径.........................72.2.从ITER看托卡马克装置核心构成.......................................102.2.1.超导磁体系统：价值量最高的环节.................................102.2.2.真空室：对工程化要求极高.......................................122.2.3.包层系统：第一壁材料对服役要求高...............................122.2.4.偏滤器：钨基材料是最有希望的PFMs..............................142.2.5.低温恒温器（Cryostat）：托卡马克装置的“安全屏障”................142.3.中国在ITER中参与的情况.............................................153.惯性约束：激光约束进展迅速，Z箍缩优势亮眼................................163.1.激光惯性约束........................................................163.2. Z箍缩聚变裂变混合堆或是距离商业化最近的技术路线.....................174.全球核聚变商业化进程加速，有望2040年之前实现并网.........................194.1.国际：产业融资活跃，各技术路线并行推进..............................194.2.国内：“国家队+民企”双轮驱动，中国聚变商业化加速布局..................214.2.1.国家队推动聚变装置演进升级，“三步走”战略逐步落地...............214.2.2.民营企业加速商业化，聚变能源产业链深度布局.....................224.2.3.中国聚变能源有限公司成立，可控核聚变纳入“未来能源”.............235.投资建议..................................................................236.风险提示..................................................................24 图表目录 图1.核聚变示意图............................................................5图2.核聚变反应三要素........................................................5图3.几种主要的聚变反应截面(D-D，D-3He，D-D，p-11B)以及最大反应截面所对应的温度(keV).........................................................................6图4.几种主要的聚变反应以及实现聚变的劳逊条件................................6图5.聚变反应堆技术路线分类..................................................7图6.磁场约束带电粒子运动示意图..............................................7图7.托卡马克约束磁场示意图..................................................8图8.托卡马克基本结构........................................................8图9.带线圈的大型ITER托卡马克的截面和真空室内部示意.........................8图10. ITER成本拆分..........................................................10图11.核聚变发电厂DEMO成本拆分.............................................10图12. ITER装置环形截面图....................................................12图13. ITER包层结构图........................................................13图14. CFETR主要包层概念.....................................................13图15. ITER全钨偏滤器示意图..................................................14图16. ITER Cryostat.........................................................15图17.惯性约束核聚变原理示意图..............................................16 图18. NIF结构图.............................................................16图19.中心点火技术的靶丸结构图..............................................17图20. Z箍缩聚变基本过程示意图...............................................18图21. Z箍缩负载和靶示意图.......................