

2025年以来,可控核聚变技术突破与商业化进程加速,成为全球能源革命的核心焦点。前面我们就重点介绍过可控核聚变近期的两个重要进程。目前看来可控核聚变热点仍在继续。
伴随全球碳中和目标推进及能源安全需求升级,核聚变作为终极清洁能源的产业价值被广泛认可,超导材料、精密制造、燃料提纯等产业链环节迎来爆发式增长机遇。资本市场对相关主题资产持续加码,融资规模创历史新高,显示出投资者对长期技术红利的高度预期。随着核心设备迭代提速与商业化路线图逐步清晰,该领域正吸引跨行业资本涌入,其颠覆性潜力或将重塑未来能源格局,成为21世纪最具战略价值的投资赛道之一。
1、紧凑型聚变能实验装置(BEST)工程总装启动:项目于安徽合肥正式进入总装阶段,标志着我国向实现聚变发电演示迈出关键一步。
2、“夸父”项目进入建设倒计时:作为聚变堆主机关键系统综合研究设施,“夸父”预计2025年底全面建成,将成为国际参数最高的综合性研发测试平台,为聚变堆核心部件研发提供技术支撑。
两大项目的加速推进,彰显我国在可控核聚变技术落地的领先地位,短期内提振市场对相关题材。
“夸父”项目,全称聚变堆主机关键系统综合研究设施,堪称我国可控核聚变领域的“超级实验室”,聚焦于聚变堆核心部件的技术攻关与集成测试,解决从理论到工程实现的关键问题。其八分之一真空室装置高20米、重295吨,模拟出聚变堆主机内部的高温、强磁场等极端环境,为验证氘氚等离子体约束与能量输出效率提供关键数据。科研人员在其中开展的实验,就像在严苛的“试炼场”中检验技术的可靠性。
BEST装置,即紧凑型聚变能实验装置,作为我国可控核聚变领域的又一关键布局,是迈向商业化的“小型发电示范厂”,以全超导托卡马克技术为基础,在EAST(“人造太阳”)的成就上进一步优化升级。它的目标十分明确:首次实现聚变能源发电的实验演示,为未来大型聚变堆的商业化运营提供关键数据和工程验证。
在我国核聚变发展蓝图中,两者又紧密协同。“夸父”项目前期的技术突破,为BEST装置提供了成熟的技术与可靠的部件,让BEST装置能够在坚实的技术基础上开展发电实验;而BEST装置在运行过程中反馈的数据与实际问题,又能反向推动“夸父”项目进一步优化技术、完善设计。两者形成“技术研发—工程验证”的闭环,共同加速我国聚变能源从“实验”走向“应用”,如同接力赛中的两棒选手,紧密配合,向着聚变能源实用化的终点全力冲刺。
可控核聚变作为人类能源领域的“圣杯”,其产业链覆盖从基础材料到高端装备,再到能源应用的多个环节,各环节均蕴含着巨大的技术挑战与市场机遇,是推动未来能源变革的关键力量。
超导材料是磁约束核聚变装置的核心材料之一,其在低温环境下能实现零电阻特性,可产生强磁场以约束高温等离子体。NbTi、Nb3Sn超导线材是当前应用最广泛的超导材料,需满足在强磁场下的稳定性与高载流能力。
核聚变反应产生的上亿摄氏度高温等离子体对装置内部部件形成极大考验,第一壁、偏滤器等部件需承受等离子体的高速轰击与热负荷。钨铜合金以其高熔点、良好的导热性和抗热冲击性能,成为偏滤器的首选材料;超低碳不锈钢则凭借其优异的耐辐照性能,用于第一壁的制造。
此外,铌、钽等稀有金属在核聚变装置的超导磁体、结构部件中发挥关键作用,其高熔点、抗腐蚀性和良好的机械性能,确保了装置在复杂环境下的稳定运行。这些燃料与稀有金属的稳定供应,是维持核聚变反应持续进行的物质基础。
中游聚焦于核聚变装置的核心装备制造与系统集成,是实现可控核聚变的关键环节,涉及多学科交叉的复杂技术体系,技术门槛极高:
磁体系统是核聚变装置的“心脏”,其中超导磁体负责产生强磁场以约束等离子体,电源系统则为磁体提供兆瓦级的稳定电力输入。超导磁体的制造涉及超导线材绕制、低温制冷、绝缘处理等精密工艺,需确保磁场均匀性与稳定性;电源系统要求具备高功率密度、快速响应特性,以满足等离子体约束与控制的需求。
高真空室是维持等离子体稳定运行的必要环境,其容积可达数千立方米,需具备极高的真空度与气密性,以减少杂质气体对等离子体的干扰。微波加热装置和中性束注入加热装置则承担着将等离子体加热至亿度高温的重任,通过精确控制能量耦合与传输,实现等离子体的有效加热与电流驱动。这些系统的研发依赖于高精度制造技术、微波射频技术和粒子束加速技术,是实现核聚变点火与能量输出的关键支撑。
下游主要围绕核聚变能源的实际应用与相关衍生服务,尽管目前尚处于起步阶段,但潜力巨大,有望重塑未来能源格局与工业生态:
聚变核电站是可控核聚变的终极应用目标,其单机容量可达百万千瓦级,具备清洁、高效、可持续的发电优势,目标电价有望低于传统能源。在实现聚变发电后,需配套先进的电网调度系统,以确保电力稳定输送;同时,储能系统也将
成为关键,用于调节电力供需平衡,提升电网稳定性与可靠性。
核聚变装置的工程建设是一项庞大而复杂的系统工程,涉及超大部件运输、特殊厂房建造等难题。例如,BEST装置总装所需的52米行车主梁,其运输与安装考验着运输团队与施工单位的协同能力;特殊厂房需具备抗电磁干扰、超净环境等特殊功能,以满足装置运行与科研实验的要求。
核聚变或将带来庞大的设备市场机遇。按照IAEA(国际原子能机构)在《WorldFusionOutlook2024》中的统计,按照目前已经规划了的聚变项目的进度来看,预计在2025到2030年间有10个聚变项目建成,若保守的按照单个项目30亿美元的设备投资额进行粗略估算,则未来五年预计有300亿美元的相关设备潜在市场;在2030年至2035年预计会有27个项目建成,带来超过800亿美元的相关设备潜在市场。
若核聚变完全商业化,根据IgnitionResearch(战略咨询机构)的预计,到2050年将成为一个至少1万亿美元的市场。
投资建议:中国可控核聚变行业正站在能源革命的关键节点,“夸父”项目与BEST装置的加速推进,不仅是技术层面的重大飞跃,更是行业发展的强大催化剂。从短期看,两大项目的里程碑式进展显著提振了市场情绪,为可控核聚变题材注入了强劲动力,引发了资本市场对产业链相关环节的高度关注。从长期视角,这两大项目分别承担着技术研发与工程验证的重任,构成了中国可控核聚变发展的双轮驱动模式,推动行业从技术积累期稳步迈向工程验证与商业化探索阶段。随着技术的逐步成熟与工程实践的深入,可控核聚变有望彻底重塑全球能源格局,成为应对能源危机与气候变化的核心解决方案。
建议关注:可控核聚变、超导概念,稀土永磁
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风险提示:虽然商用化进度超预期,但是目前距离正式商用还需要时间。
参考资料:
1、20250410 中银证券《可控核聚变行业深度报告》 陶波、曹鸿生

