四川大决策投顾：可控核聚变商业化落地或已不远

四川大决策投顾 摘要：长时间以来，可控核聚变被视为解决人类能源危机的终极方案，却因实现技术难度大而遥不可及，随着高温超导材料、人工智能等技术的突破，正持续推动可控核聚变商业化进展，商业化渐行渐近，产业链有望进入快速发展时期。

1.可控核聚变能源是人类社会未来的理想能源

世界范围内能源安全需求凸显，电力需求持续攀升。自2021年以来，化石燃料价格波动频繁，俄乌冲突导致能源供应链危机进一步恶化，凸显了能源安全的重要性；生成式人工智能（AI）的普及和数据中心的扩张显著增加了全球电力需求。预计到2030年智能计算年耗电量将达到5000亿千瓦时，占全球发电总量的5%。为了应对能源安全与需求膨胀等诸多问题，核能逐渐成为发展焦点。

核能是一种高效且清洁的能源，可利用的核能包括核裂变、核聚变两种形式。核能源于原子核发生变化时产生的质量损失，可利用的核能主要有核裂变、核聚变两种释放方式：核裂变是指重元素的原子核分裂为较轻元素的原子核并释放出能量的过程，常用铀-235作为反应燃料;核聚变是质量较轻元素的原子核互相聚合形成较重元素的原子核并释放能量的过程，常用氘氚作为反应燃料。

 相对于核裂变，可控核聚变具有燃料来源更丰富、能量密度更大、安全性更高等显著优势。人类对核聚变应用的终极理想是可控核聚变电站，希望能稳定可控地利用聚变释放出来的能量。未来可控核聚变一旦实现，有望使石油脱离能源属性，改变能源格局。

2.海内外政策支持可控核聚变发展

双碳目标下，ZY、GWY《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》以及GWY《2030 年前碳达峰行动方案》要求推进可控核聚变技术研究；加快构建现代能源体系时期，国家发改委、国家能源局《“十四五”现代能源体系规划》在专栏中指出支持受控核聚变的前期研发。美、日、英政府近年也出台了国家层面的可控核聚变产业政策，以促进技术研发和投入。

国内外相继加码，中美欧等加大投入。多国政府发布核聚变发展战略的同时，宣布对聚变技术及聚变电厂建设的投资，加速聚变电厂落地。

3.可控核聚变产业链及价值量拆分：设备价值量占比较高

产业链上游主要是各类原料供应：包括金属钨、铜等第一壁材料，各类有色金属等高温超导带材原料以及氘氚燃料。这些原材料是建造核聚变装置的基础，钨和铜作为第一壁与偏滤器的主体材料，需承受高达每秒数兆瓦的热负荷及中子辐照；超导材料中，低温超导材料（如 Nb3Sn）仍是 ITER 等传统装置的主流选择，但高温超导带材（如 ReBCO）因可在更高温度下维持强磁场，正在被一些商业聚变公司所试验应用；重水、Li6 则是实现核聚变反应的必要原料。

中游主要为各类设备：包括磁体、偏滤器、第一壁、磁体支撑等核聚变主机设备，以及压力容器、蒸汽发生器、汽轮机、发电机、各类泵阀等其他设备。这些设备的设计与制造需要极高的精度与可靠性，以保证核聚变装置能够安全稳定运行。其中超导磁体占总投资成本20-30%，是装置运行的核心部件

下游主要为核电站运营：是技术成果转化与商业化应用的核心环节，用于商业发电。

参考 FIRE，聚变试验装置建设成本在百亿人民币，其中设备费用（主机、辅助系统、电力系统）占比约 55%。根据 FIRE 官方数据，在一个核聚变实验装置成本中，主机占比约30%（包括磁体 17%、包层 7%、真空室 4%等），辅助系统占比约 10%（包括加热系统 7%、

真空系统 1%、气体注入系统 1%、燃料循环系统），电力系统占比约 15%，场地基础设施占比约 15%，其余项目支持、装配、运维等占比约 30%。

4.空间测算：2031-2035 年全球可控核聚变设备新增规模有望达万亿

（1）商业堆：根据 FIA 对 39 家核聚变私营公司的问卷统计，预期 2025 年-2030 年完成核聚变商业堆验证的公司有 5 2031-2035 年有 13 家，2036-2040 年有13 家，2041-2045 年有 6 家。

（2）实验堆：考虑到商业堆验证前需要进行实验堆验证，参考 CFS 聚变实验堆SPARC 相比聚变商业堆 ARC 预计投运时间提前 5 年，我们假设：2021-2025 年完成核聚变实验堆验证的公司数量为 5 家，2026-2030 年数量为 13 家，2031-2035 年数量为 13 家，2036-2040 年数量为 6 家。

（3）市场规模：测算的聚变实验堆设备总空间 2 千亿元、聚变商业堆设备总空间 3万亿元按比例拆分，则全球核聚变设备市场年均新增规模将从 2021-2025 年的254 亿元增长至 2031-2035 年的 10860 亿元，CAGR 约 23%。

5.近期国内外诸多进展催化产业发展，产业临界点或将到来

美国Helion公司采用磁惯性约束路线，25年1月宣布完成新一轮4.25亿美元的融资，其中OpenAI创始人SamAltman投资了3.75亿美元，预计2028年实现商业发电。若Helion短期内实现Q>1，则有望吸引更多资本投入可控核聚变行业，进一步加速商业化进程。据FIA 2024年报告，超过一半的公司预期2035年前实现并网发电，比此前预期的2050年大幅提速。

2025年1月20日“EAST”实现1亿摄氏度超千秒稳定运行，2月中国核电和浙能电力分别发布公告，拟以增资方式参股中国聚变能源有限公司。3月28日，中核集团核工业西南物理研究院新一代人造太阳“HL-3”，在国内首次实现原子核温度1.17亿度、电子温度1.6亿度。

4 月 30 日：ITER 组织宣布项目的“人造太阳”完成建造“电磁心脏”——世界最大、最强的脉冲超导电磁体系统的全部组件建造，其中中国承担了 ITER采购包任务的重要部分。

5 月 1 日：合肥 BEST 项目启动总装。总装是 BEST 装置建造最关键的环节之一，要求将多个环节（磁体馈线系统、偏滤器等）精确安装在主机坑内，本次总装工作比原计划提前两个月。BEST 项目总装加速、招标不断，25 年是核聚变实验堆建设的关键节点，持续看好核聚变板块催化带来的投资机会

6.可控核聚变行业投资逻辑与个股梳理

长时间以来，可控核聚变被视为解决人类能源危机的终极方案，却因实现技术难度大而遥不可及，随着高温超导材料、人工智能等技术的突破，正持续推动可控核聚变商业化进展，商业化渐行渐近，产业链有望进入快速发展时期。

相关个股：联创光电、西部超导、永鼎股份、精达股份、安泰科技、厦门钨业、广大特材等。

参考资料

1.2025-5-10国金证券——看好工程机械、科学仪器和可控核聚变

2.2024-3-24甬兴证券——政策、技术、资本合力推动，聚变能商业化前景可期

3.2025-4-14浙商证券——未来理想终极能源，“政策-产业-资本”有望共振

4.2025-4-5中泰证券——中美共振重点方向，可控核聚变产业化进程加速

5.2025-4-10中银证券——商业化渐行渐近，产业链有望充分受益

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