可控核聚变专题报告：政策、技术、资本合力推动，聚变能商业化前景可期-240324-甬兴证券-29页

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中小市中小市值值

行业研究/行业专题

政策、技术、资本合力推动，聚变能商业化前景可期

——可控核聚变专题报告

 核心观点

可控核聚变提供高效清洁能源，技术、成本要求高，商业化发电前景

可期。据科技日报，核聚变是一种核反应形式，即轻原子核(例如氘和

氚)结合成较重原子核(例如氦)时放出巨大能量的过程。面对能源与环

境的双重挑战，兼具高能量密度、安全性和清洁无污染优点的聚变能

是化石能源的优质替代项。（1）技术难点：据中国科学院合肥物质科

学研究院，实现核聚变发电的两大技术难点是如何实现上亿度点火和

等离子体稳定长时间约束控制。（2）投融资规模：FIA《The global fusion

industry in 2023》列举了 8家投资规模在 2亿美元以上的聚变公司；

据Pitchbook 报告，2021 年全球聚变 VC 交易金额达 30 亿美元，截至

2023 年9月26 日，年内已有 30 项核聚变能源 VC 交易。（3）商业

化前景：FIA《The global fusion industry in 2023》调查的 40 家聚变公

司中有 65%认为可以在 2035 年前实现向电网输电。Maximize Market

Research 统计显示，2023 年全球核聚变市场规模为 3012.5 亿美元，

2030 年有望达到 4965.5 亿美元，2024-2030 年CAGR 约为 7.4%。

政策支持可控核聚变发展，技术突破助力产业化落地。（1）政策端：

双碳目标下，中共中央、国务院《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》以及国务院《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阶段，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。（2）技术及材料端：高温超导材料提

升聚变能源商业化潜力；据科技日报，2023 年我国聚变研究实现多项

技术成果，在氚回收、等离子体稳态高约束等方面提升聚变落地可行

性。（3）产业端：据中核集团，2023 年12 月29 日由其牵头 25 家央

企、科研院所、高校等组成可控核聚变创新联合体，中国聚变能源有

限公司(筹)揭牌，国务院国资委明确可控核聚变为未来能源的重要方

向；据能量奇点 FusionEnergy 公众号，2024 年3月，洪荒 70 托卡马

克总体安装完工，装置建设工作全部结束。

聚变项目投资大，有望带动上游材料设备环节。据Dehong Chen 等

（2015）对 CFETR 反应堆成本的评估（以 2009 年为基准），200MW

功率全超导托卡马克的直接建设成本达 21.195 亿美元；据中国科学院

合肥物质科学研究院等离子体物理研究所官网，CRAFT 相关的中标项

目金额合计已超 4.69 亿元。中国科学院合肥物质科学研究院 2021 年

以来的中标项目中，高价标的主要围绕超导带材、偏滤器和线圈制造。

 投资建议

可控核聚变作为高效清洁能源，国务院国资委明确其为未来能源的重

要方向。我们认为，双碳政策与技术突破共振，中外聚变公司加大投

资，有望打开上中游广阔市场空间。结合对聚变产业链的梳理，建议

关注：（1）超导带材供应商，如联创光电、西部超导、永鼎股份、精

达股份（投资上海超导）等；（2）零部件供应商，如安泰科技、上海

电气等；（3）上游原料供应商，如厦门钨业、广大特材等。

 风险提示

可控核聚变发电的经济性有待提高；聚变技术研发进度不达预期；清

洁能源方案迭代的技术风险。

行业：

中小市值

日期：

yxzqdatemark

分析师：

彭毅

E-mail：

pengyi@yongxingsec.c

SAC 编号：

S1760523090003

联系人：

张恬

E-mail：

zhangtian@yongxings

ec.com

SAC 编号：

S1760122120008

近一年行业与沪深 300 比较

资料来源：

Wind

，甬兴证券研究所

相关报告：

《可控核聚变装置建设稳步推进，低

空经济、商业航天产业持续发展》

——2024 年03 月04 日

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中小市值

沪深300

2024年03月24日

行业专题

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正文目录

1. 政策支持可控核聚变发展，技术突破助力产业化落地 ....................... 4

1.1. 政策定调其为战略新兴产业，是双碳政策重要一环....................... 4

1.2. 新技术、新材料创新应用，提高可控核聚变技术可行性 ............... 6

2. 可控核聚变从 0到1，提供高效清洁能源 ............................................ 7

2.1. 磁约束是聚变能开发的有效途径，其中托卡马克发展较快 ........... 7

2.2. 聚变能兼具高能量密度、安全性和清洁无污染优势....................... 9

2.3. 我国聚变研究几乎与国际同步，可控核聚变创新联合体成立 ..... 11

2.4. 全球聚变项目建设投入不辍，中外聚变公司技术路线明确 ......... 12

3. 可控核聚变项目投资大，有望带动上游材料设备环节 ..................... 17

3.1. 核聚变系统复杂性高，聚变堆建设或将拉动材料设备采购 ......... 17

3.2. 关键部件国产化发力，高温超导带材增强聚变商业化潜力 ......... 20

3.3. 可控核聚变相关上市公司梳理 ........................................................ 25

4. 投资建议 ................................................................................................. 26

5. 风险提示 ................................................................................................. 27

图目录

图1: 全球聚变 VC 交易金额与数量 ................................................................ 5

图2: 欧洲及全球聚变市场规模现状和预测 .................................................... 5

图3: DeepMind 与EPFL 借助神经网络影响等离子体 .................................. 7

图4: ITER 第一壁“三明治”结构体 .................................................................. 7

图5: D-T 聚变反应图示 ..................................................................................... 7

图6: 获得核聚变反应的三大关键参数 ............................................................ 7

图7: 核聚变能与传统能源的储量对比 ............................................................ 9

图8: 不同发电方式单位碳排放量和生命周期各环节占比 ............................ 9

图9: 投资规模在 2亿美元以上的聚变公司 .................................................. 10

图10: 40 家聚变公司对于实现聚变发电时间的预测 .................................... 10

图11: 我国核聚变研发技术成果梳理 ............................................................ 12

图12: ITER 装置主要组成部分 ...................................................................... 12

图13: ITER 托卡马克主机 TAC-1 安装标段工程区域 ................................. 13

图14: EAST 装置 ............................................................................................. 14

图15: CFETR 效果图 ...................................................................................... 14

图16: 洪荒 70 中心螺线管（CS）落位 ......................................................... 15

图17: 星环聚能技术方案 ................................................................................ 15

图18: TAE 第五代核聚变研究反应堆 Norman 的外观渲染图 .................... 16

图19: 可控核聚变产业链 ................................................................................ 17

图20: 上海超导 4mm 镀铜高温超导带材，Ic(20K, 20T) 108A 应用案例 . 21

图21: 上海超导 10mm 镀铜高温超导带材，Ic(77K, s.f.) 320A 应用案例 21

图22: ITER 校正场线圈（CC）工序介绍 .................................................... 23

表目录

表1: 核聚变行业标准及产业政策 .................................................................... 4

表2: 国内外政府对聚变技术及聚变电厂建设的投资 .................................... 5

表3: 2022-2023 年国内外聚变研究技术成果................................................... 6

表4: 聚变反应装置设计举例 ............................................................................ 8

表5: 核聚变能相较于核裂变能的优势 ............................................................ 9

表6: 上世纪国内外托卡马克装置发展历程 .................................................. 11

表7: 中科院（合肥）等离子体所 CRAFT 部分采招中标项目 .................. 17

表8: 2021 年以来中科院（合肥物质科学研究院）部分采招中标项目 ...... 18

行业专题

请务必阅读报告正文后各项声明 3

表9: CFETR 反应堆成本评估（以 2009 年为基准） .................................. 19

表10: 低温超导材料及高温超导材料对比 .................................................... 20

表11: 上海超导为客户提供聚变磁体高温超导带材 .................................... 21

表12: ITER 线圈构成 ...................................................................................... 22

表13: 包层系统介绍 ........................................................................................ 24

表14: 核聚变相关标的 .................................................................................... 25

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标签： #核聚变

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证券研究报告行业研究行业专题中小市中小市值值行业研究/行业专题政策、技术、资本合力推动，聚变能商业化前景可期——可控核聚变专题报告核心观点可控核聚变提供高效清洁能源，技术、成本要求高，商业化发电前景可期。据科技日报，核聚变是一种核反应形式，即轻原子核(例如氘和氚)结合成较重原子核(例如氦)时放出巨大能量的过程。面对能源与环境的双重挑战，兼具高能量密度、安全性和清洁无污染优点的聚变能是化石能源的优质替代项。（1）技术难点：据中国科学院合肥物质科学研究院，实现核聚变发电的两大技术难点是如何实现上亿度点火和等离子体稳定长时间约束控制。（2）投融资规模：FIA《Theglobalfusionindu...

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