四川大决策投顾摘要:当前,全球可控核聚变领域在顶层政策支持与技术突破的双重驱动下,正加速从实验室迈向商业化。国内外企业竞相布局,技术路线呈现多元化发展;国内已形成“国家队引领研发、民企灵活探索”的协同格局,合肥、成都等产业集群效应凸显。随着国有资本与社会资本持续加码,产业链日趋完善,核聚变商业化进程已迎来关键窗口期。
1.可控核聚变或将成为人类能源的终极解决方案
可控核聚变是能源领域的“终极解决方案”,有望引领新一轮的科技革命。核聚变是两个较轻的原子核聚合为一个较重的原子核,并释放出能量的过程。自然界中最容易实现的聚变反应是氢的同位素“氘”与“氚”聚变形成氨核并释放能量,该过程能释放出17.6兆电子伏的能量,太阳正是通过这种反应来持续发光发热。可控核聚变模仿了太阳的核聚变反应,又称“人造太阳”,是指在一定条件下控制核聚变的速度和规模,以实现安全、持续、平稳的能量输出的核聚变反应。目前我国正在运行的核电站都是核裂变电站,核裂变虽然能产生巨大的能量,但裂变堆的核燃料蕴藏极为有限,而且存在棘手的废物处置问题;相比之下,1吨氘氚聚变反应释放的能量,相当于5.7吨裂变燃料或700万吨原油燃烧释放的能量,地球上蕴藏的核聚变能约为全部可进行核裂变元素释出能量的1000万倍。因此,可控核聚变被认为是人类解决能源问题的重要出路,其一旦实现商业化落地,或将如蒸汽机、电气化的出现一样,主导新一轮科技革命,这也意味着人类能从根本上解决能源危机,进入能源取之不尽、用之不竭的时代。
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2. 可控核聚变产业链
可控核聚变产业链分为上游原料供应、中游技术研发与设备制造以及下游整机建设和运营等环节。其中上游原材料,主要包括钨、铜等有色金属、超导材料以及氘氚燃料等;中游的技术研发与设备制造环节是整个产业链的核心部分,包括偏滤器、高温超导磁体等关键组件,这些设备的设计与制造需要极高的精度与可靠性,以确保核聚变装置能够安全、稳定地运行;下游的整机建设和运营环节主要包括可控核聚变发电的商运主体,运营商还有望逐步探索可控核聚变在医疗和科研等领域的应用。
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3.核聚变产业投资如火如荼,2030 年为商业化时期
全球核聚变竞赛已拉开帷幕,各国聚变公司权益融资活动频繁。从聚变项目分布来看,全球 167 个聚变装置中,美国、日本、俄罗斯、中国分别拥有 49 个、26个、14个、13个。从各国聚变公司融资情况来看,2021年起,聚变公司权益融资额迅速提升;美国、中国的聚变公司融资额较高;2022年起中国的聚变公司融资额逐年提升。2024年全球聚变公司累计权益融资额近30亿美元;2025年1-7月,全球聚变公司权益融资额已超 10 亿美元。
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2030年有望密集建成商业化聚变电站,若未来进入批量建设阶段,年投资额有望达数千亿规模。根据聚变行业协会(FIA)的统计,截至 2024 年,有 23 家聚变公司计划在 2031-2040 年间建成首座商业化聚变电站。按照 ITER 的初期测算,电功率为1GW 的聚变堆,建造成本至少千亿人民币;私营资本高场托卡马克每 100-500MW目标造价约 150-350 亿人民币。参考裂变堆运行寿命与年利用小时数,假设托卡马克装置运行寿命 40 年,年利用小时数 7500;假设不同情景下,聚变电站年均新增装机随单位造价下降、商业化发电临近而逐渐增加;若单位造价下降至 60 元/瓦,LCOE将下降至约 0.61 元/千瓦时,有望具备经济竞争力,从而进入批量建设阶段;参考当前国内裂变堆每年 10GW 级的核准建设节奏,未来批量建设情景下,托卡马克装置年投资额或将达数千亿元。
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4.世界各国纷纷出台核聚变相关支持政策
美国提出三大战略支柱推动聚变能商业化。美国能源部与白宫科技政策办公室在白宫联合发布《2024 年聚变能战略》,提出了能源部在聚变领域战略的三大支柱,分别是:缩小商用聚变科技差距;为商业化聚变能源铺平道路;建立和利用内外部伙伴关系。三大支柱涵盖科研合作、关键领域、商业准备、国内外合作、市场培育等内容,为美国聚变产业发展提供系统性指导。重点从资本流动、氚供应、核不扩散框架、公众认知与劳动力、废料管理等方面提出了聚变商业化背景、可能面临的挑战以及具体措施。
英国成为全球首个专项规划规则制定国,战略定位旨在巩固英国在“全球聚变竞赛中的领导地位”。具体体现在以下几个方面:1)国家重大基础设施项目机制:2025 年 7 月宣布将聚变项目纳入该机制,与核裂变、可再生能源同等对待,结束地方审批无固定时间表的历史。通过国家政策声明明确选址与开发周期,目标缩短项目落地时间。2)资金与工程部署:预计投入 25 亿英镑研发,重点推进 STEP
示范电站(球形托卡马克),目标 2040 年在诺丁汉郡投运,成为全球首个商用级聚变电站。3)产业联动:英国原子能管理局(UKAEA)启用 3D 打印技术制造聚变组件,加速工程化应用。
日本公布核聚变国家战略修订草案,将原定 2050 年前后实施发电实证的时间正式上调为 2030 年代。日本在 2025年6月发布《聚变能源创新战略》修订版,将发电实证时间从“2050年前后“提前至 2030年代,定位为“增强全球竞争力的新兴产业支柱”。同时成立内阁府专项工作组,统筹技术成熟度评估、选址规划及法律框架设计,2025 年内完成组建。
俄罗斯修订《原子能利用法》, 构建聚变反应堆及装置的安全监管体系。2025年2月,俄罗斯联邦政府会议审议通过了由联邦环境、工业与核监督局提交的《关于修改〈原子能利用法〉第3条》的联邦法律草案。该法案旨在构建聚变反应堆及装置的安全监管体系,标志着俄罗斯在聚变能研究领域迈出重要一步。
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国内政策为核聚变行业供给侧提供了较多支持,可控核聚变行业奇点已至。近年来有关部门陆续出台文件以落实核聚变能相关工作的部署:国家发展改革委、国家能源局在《"十四五"现代能源体系规划》中强调了对受控核聚变前期研发的支持,并鼓励积极开展国际合作,以提升我国在该领域的国际竞争力;工业和信息化部等七部门在《关于推动未来产业创新发展的实施意见》中将核聚变列为重点领域,推动超导材料等前沿新材料创新应用;2025年4月,国家能源局召开新闻发布会,明确表示“大力支持第四代核电技术、小型模块化反应堆、核聚变等前沿技术的研发攻关”,这是继生态环境部等国家部委提出后续将“开展聚变监管法规标准体系研究后,官方再次给出的-个前瞻信号。2025年9月12日,第十四届全国人大常委会第十七次会议表决通过了原子能法,自2026年1月15日起施行,原子能法明确,国家鼓励和支持受控热核聚变的科学研究与技术开发,并会建立符合受控热核聚变特点、促进核聚变应用的监督管理制度,对聚变燃料、聚变装置(设施)实行分级分类管理。政策的陆续出台为可控核聚变行业发展提供了成长的沃土,未来核聚变技术有望在政策引领和国家级项目的带头示范作用下迎来突破。
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5.可控核聚变行业逻辑与产业链个股梳理
当前,全球可控核聚变领域在顶层政策支持与技术突破的双重驱动下,正加速从实验室迈向商业化。国内外企业竞相布局,技术路线呈现多元化发展;国内已形成“国家队引领研发、民企灵活探索”的协同格局,合肥、成都等产业集群效应凸显。随着国有资本与社会资本持续加码,产业链日趋完善,核聚变商业化进程已迎来关键窗口期。
相关个股:永鼎股份、上海电气、合锻智能、英杰电气、联创光电、西部超导等。
风险提示:可控核聚变技术及产业化进程不及预期、关键公司融资进度或募投项目进展不及预期、可控核聚变行业政策支持不及预期、可控核聚变技术路径选代风险、资本市场估值波动风险等。
参考资料来源:
1.2025-8-8财信证券—— 核电拐点已至,景气度有望持续
2.2025-8-26民生证券——可控核聚变技术百花齐放,终极能源梦想照进现实
3.2025-9-10民生证券——聚变时代加速到来,2箍缩路线走进主流视野
4.2025-9-13中航证券——能源领域终极畅享,行业卖铲人率先受益
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