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发布时间:Fri, 13 Jun 2025 00:00:00 GMT
可控核聚变:迈向终极能源的新阶段 
摘要
可控核聚变被视为终极能源解决方案,但实现难度高。在政策和资本的双轮驱动下,多种技术路径正在快速发展,实验和工程有望迎来突破。 2025-2028年将是关键的验证期,行业有望从实验阶段迈向产业化。建议关注核心供应商。
正文
1. 可控核聚变:通往终极能源的钥匙 
可控核聚变因能量密度高、燃料储量丰富、安全性优越,被视为终极能源解决方案。目前主流技术路径包括:
- 磁约束(托卡马克装置)
- 惯性约束(NIF装置)
- 磁惯性约束(直线型装置)
国内外多个装置正在建设中,目标是验证劳森判据 Q>1。
2. 新阶段的驱动力 
2.1 政策与资本双轮驱动产业化
- 政策支持:
- 中国:财政支持、央企协同、研发创新、安全监管。
- 海外:锁定 30-40年代 商用时间窗口,通过资金注入、机制优化和国际合作加速技术转化。
- 投资热潮: 2024年全球聚变企业达 50家, 80% 为私营,美国占半数。中国聚变新能和中国聚变能分别布局低温超导和高温超导托卡马克, 聚焦 25-30年 的Q值验证和 30-40年 的商业电站落地目标。
2.2 多种技术路径百花齐放,实验&工程有望突破 
- 高温超导磁体: 将托卡马克体积缩小至传统装置的 1/40, 成本降低、迭代加速,是未来发展方向。
- 直线型磁惯性装置: Helion计划 2025年下半年达到 Q>1, 2028年实现 50MW 商用并网。
- NIF惯性路径: 单次点火 Q>2;提出聚变-裂变混合堆规划等。
2.3 装置密集建设期,招标体量大 
核聚变单堆实验装置投资 百亿元量级。国内 25-27年 是聚变装置密集建设期,包括BEST、洪荒170、和龙-2、星火一号等,综合年均投资超 100亿元,规模体量大。
2.4 节点验证即将到来,拐点渐近 
- 25-26年: SPARC与Helion将验证高温超导/磁惯性路线的科学可行性。
- 27-28年: 国内多个装置建设完成,验证国内独立自主核聚变工程可行性,同时海外首个聚变电厂订单落地,或将标志着行业从“实验”迈向“能源”。
3. 核聚变供应链与成本分析 
核聚变供应链较长、工程难度大。
- 低温超导托卡马克路线:
- 初代实验堆投资约 150亿元,迭代周期约 5-10年。
- 成本拆分:磁体系统 20-30%、真空室三大件 12-15%、偏滤器包层 5-10%。高温超导托卡马克磁体系统成本占比达 50%。
- 产业链核心系统多由央国企承担,民营企业聚焦细分领域,上市公司:西部超导、国光电气、安泰科技等。
- 直线型装置:
- 投资约 30-40亿,模块化程度高,迭代周期仅 1-2年。
- 电源系统成本占比最高,达 50%。
4. 经济性测算与潜力展望 
远期经济性测算彰显核聚变潜力。在 Q=30 和 Q=3 的情况下,低温超导托卡马克聚变装置、直线型磁惯性聚变装置的度电成本分别为 0.31、0.27元/kwh,低于火电,具备商业化竞争力。若聚变功率进一步提升,度电成本有望低于 0.2元/kwh,将成为成本最低的能源形式。
结论
在政策与资本双轮驱动下,核聚变国内外多个装置在建,拉动大规模招标, 25-28年 将集中验证 Q>1,推动行业从实验向产业迈进,未来空间无限。
建议关注核心供应商:
- 西部超导(低温超导磁体)
- 联创光电(高温超导磁体)
- 爱科赛博(磁体电源)
- 精达股份(高温超导带材)
- 国光电气(第一壁&偏滤器)
- 安泰科技(偏滤器)
风险提示 
- 技术瓶颈风险
- 巨额资金投入风险
- 国际竞争与专利风险
- 政策不确定性风险
- 需求与商业模式风险
延伸阅读
研报PDF原文链接