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1、分析师分析师赵璐赵璐登记编号：S1220524010001核聚变订单加速落地，三四代机组进入交付上行期，迎接核能行业大时代机 械 团 队机 械 团 队 行 业 深 度 报 告行 业 深 度 报 告证券研究报告|机械设备|2025年04月10日“热堆-快堆-聚变堆”核能“三步走”发展战略，是我国1983年在“核能发展技术政策论证会”上首次提出的核能发展总战略，其核心内容是解决我国核能可持续发展、核燃料长期安全有效供应的问题。随着核电机组创近年新高、四代商业堆的首次批复、示范快堆的建成投运、聚变项目的招标加速，以及海外算力需求推动随着核电机组创近年新高、四代商业堆的首次批复、示范快堆的建成投运、聚

2、变项目的招标加速，以及海外算力需求推动SMRSMR的发展，核能行业呈现欣欣向荣的发展态势，中国核电的发展，核能行业呈现欣欣向荣的发展态势，中国核电20222022-20242024年连续三年投资计划增速在年连续三年投资计划增速在50%50%左右，行业资本开支上行趋势明显，值得重视左右，行业资本开支上行趋势明显，值得重视。本文将着重介绍聚变行业的发展现状及未来趋势。三代核电：三代核电：投资逻辑主要为此前几年批复机组数量的增加对应到未来几年业绩的逐渐兑现、国产替代，以及天然良好竞争格局带来的较稳定的高毛利。建议重点关注：中国核电、中国广核、中核科技、江苏神通、佳电股份、兰石重装、科新机电中国核电、

3、中国广核、中核科技、江苏神通、佳电股份、兰石重装、科新机电。四代核电：四代核电：2024年11月，国常会批复了中核集团所属的江苏徐圩一期工程。随着24年机组开工，25年四代核电设备企业也将逐渐进入交付期，建议关注：佳电股份、佳电股份、海陆重工海陆重工。聚变聚变，是两个轻原子核相互碰撞形成重原子核，并释放出大量能量的过程。目前主流技术路径包括磁约束聚变、惯性约束聚变。目前，ITER项目预计于2035年启动，美国Helion承诺在2028年之前开始通过聚变发电，日本FAST预计2025年完成初步设计，目标2030年代完成发电示范，韩国型创新聚变反应堆CPD计划于2030年代投入运行，而我国中国聚变

4、工程试验堆（CFETR）也计划2030年代建成，各国开启军备竞赛。此外，自25年开年以来，尤其3月以来我国BEST项目招标进展明显加快，叠加未来CFETR项目的启动，资本开支上行明显，聚变设备企业将逐渐从预研订单阶段进入工程订单阶段，真正在产业端见到相应的收入与利润，实现从0-1的跨越。聚变领域建议关注聚变领域建议关注：1）磁体相关：西部超导、联创光电西部超导、联创光电、永鼎股份永鼎股份、精达股份。2）主机相关：国光电气国光电气（偏滤器、第一壁、氚兼容增压系统、屏蔽模块热氦检漏设备、其他工艺设备）合锻智能合锻智能（真空室扇区、窗口延长段、重力支撑）航天晨光航天晨光（杜瓦系统）安泰科技安泰科技（

5、钨铜偏滤器、钨铜限制器、包层第一壁、钨硼中子屏蔽材料）久立特材久立特材（TF、PF导管）海陆重海陆重工工（结构件）、弘讯科技（聚变电源器）、旭光电子（大功率电子管）风险提示风险提示：核聚变技术研发不及预期风险、投资不及预期风险、核电机组批复不及预期风险、交付节奏不及预期风险、原材料价格波动风险摘要231.1.核电：三、四代机组进入交付上行期核电：三、四代机组进入交付上行期1.1 核能三步走战略：热堆快堆聚变堆4资料来源：国家核安全局、中核集团、方正证券研究所聚变堆CFETRCFETR（中国聚变工程（中国聚变工程试验堆）试验堆）计划计划20302030年代建成，并开年代建成，并开始大规模科学实验

6、。始大规模科学实验。60万千瓦聚变功率，Q10，10万千瓦级发电演示代表：代表：DIIIDIII-D D，HLHL-2A2A，EASTEAST，KSTAR,AUGKSTAR,AUGEASTEAST:2006年建成以来，等离子运行次数超过15万次，2025年实现1066秒高约束模。代表：代表：HLHL-3 3、BESTBEST、JETJET、TFTRTFTR、JTJT-60U60U（SASA）、）、SPARCSPARCBestBest：计划在第一代：计划在第一代EASTEAST装置的基础装置的基础上首次实现聚变能发电的演示上首次实现聚变能发电的演示，并有望率先建成世界首个紧凑型聚变能实验装置。拟

7、拟20272027年建成年建成。PFPPPFPP（原型电站）（原型电站）1GWe并网，安全可靠高效，计划时间计划时间20502050年代年代规模实验（-2020）原理实验燃烧实验（-2030）实验堆（-2035）示范堆（-2045）商用堆（-2050）预计预计20352035年启动年启动D D-D D实验，实验，20392039年利年利用聚变产生能量。用聚变产生能量。50万千瓦聚变功率，Q10ITERITER代表：代表：T T-1,T1,T-2,T2,T-3 3，T5T5示范堆示范堆300万千瓦聚变功率，100万千瓦发电功率，演示氚自持实验快堆（实验快堆（CEFRCEFR）示范快堆（示范快堆（

8、CFR600)CFR600)百万千瓦百万千瓦MOXMOX快堆快堆（CFR1000CFR1000）2011年2023年2030年2035年电功率20MW,UO2燃料实验平台，2010年7月临界电功率600MW,UO2/MOX燃料商用示范电站，2023年8月建成电功率1000MW级,MOX燃料商用电站，拟拟20302030年左右年左右建成建成一体化闭式循环快堆一体化闭式循环快堆（IFR1000IFR1000）电功率1000MW级,铀-超铀-锆金属燃料，商用电站，首堆首堆工程拟工程拟20352035年左右建成年左右建成快堆热堆核能发展的第一步，主要关注的是核裂变技术的成熟应用。热堆技术相对成熟，是当

9、前核能发电的主要形式。主要是采用快中子反应，能够实现核燃料的增殖，提高资源利用效率。核能发展的最终目标，具有资源丰富，固有安全和环境友好等突出优势起步发展阶段20世纪80-90年代中期适度发展阶段20世纪90年代-2003年积极发展阶段2003-2010年安全高效发展阶段2010-2020年积极安全有序发展阶段2020年至今“自主化”与“引进再消化”两条路径并行。期间，秦山一期秦山一期30万千瓦核电机组的成功建设“以我为主、中外合作、引进技术、推进国产”，先后启动8台机组的小批量建设“招标引进、发展三代、一步到位、跨越发展”，引进引进AP1000AP1000、EPREPR实现由“三代”核电向“

10、四代”“三代”核电向“四代”核电迈进。石岛湾高温气冷堆投运，新批连云港四代堆实现了由“二代”向“三由“二代”向“三代”代”技术跨越,2015年“华龙一号”开建1.2 三代核电：24年设备企业如期交付，25年开始逐渐进入交付上行期5三代核电投资逻辑主要为批复机组数量的增加对应业绩的逐渐兑现三代核电投资逻辑主要为批复机组数量的增加对应业绩的逐渐兑现+国产替代国产替代+较稳定的高毛利。较稳定的高毛利。设备企业进入交付上行周期：设备企业进入交付上行周期：2 2019-2021年机组批复数量分别在4、4、5台，2022-2023年均批复10台核电机组，24年批复11台机组。考虑到核电项目建设周期较长，批

11、复后，核电设备交付节奏滞后，24年核电设备企业交付订单仍然以22年及以前批复机组为主，2025年及以后核电设备企业有望迎来订单交付的上行周期。国产替代空间大国产替代空间大：以阀门为例，目前我国在部分高价值的关键零部件领域进口自法国、加拿大企业，对设备及零部件企业而言，仍然存在国产替代空间。核电行业由于资质壁垒较高资质壁垒较高，且对安全性要求高等特点，具有良好的竞争格局，企业进入供应商梯队后，出现竞争加剧导致毛利率下滑等情况较少，毛利率基本可以维持在较高水平。建议关注：建议关注：中国核电、中国广核、中核科技、江苏神通、佳电股份、兰石重装、科新机电中国核电、中国广核、中核科技、江苏神通、佳电股份、

12、兰石重装、科新机电。4414663844510 101102468101214162005200620072008200920102011201220132014201520162017201820192020202120222023202420052005-20242024年核电机组批复数量（台）年核电机组批复数量（台）资料来源：国家原子能机构，中国核能行业协会，中国环境网，21世纪网，中国核电公司公告、方正证券研究所中国核电资本计划及用途中国核电资本计划及用途中国核电资本开支中国核电资本开支1.3 四代核电：2024年进入元年，25年逐渐进入交付期620242024年年3 3月月2727日

13、，华能石岛湾高温气冷堆示范工程核能供暖项目正式并网运行日，华能石岛湾高温气冷堆示范工程核能供暖项目正式并网运行，标志着四代核能供热系统首次实现向城镇居民供暖，四代核能综合利用取得突破。华能石岛湾核能供暖项目正式并网运行，标志着四代核能综合利用取得突破。高温气冷堆示范工程核能供暖项目于2022年11月首次实现厂区内核能供热，2024年3月22日完成供暖管道升温，具备正式供暖条件。项目并网后将新增19万平方米的供暖面积，可满足1850户居民清洁取暖需求，每个供暖季可替代燃煤3700吨，减少二氧化碳排放6700吨。20242024年年1111月，国常会批复了中核集团所属的江苏徐圩一期工程月，国常会批

14、复了中核集团所属的江苏徐圩一期工程，是全球首个将高温气冷堆与压水堆耦合，以工业供热为主、兼顾电力供应的核动力厂，建成后将为连云港万亿级石化产业基地大规模供应高品质低碳工业蒸汽。该项目采用我国具有完全自主知识产权的第三代核电技术华龙一号和第四代核电技术高温气冷堆组合的方案建设核能供热系统。一期工程拟建设一期工程拟建设2 2台华龙一号压水堆核能发电机组、台华龙一号压水堆核能发电机组、1 1台高温气冷堆核能发电机组台高温气冷堆核能发电机组，配套建设蒸汽换热站，首次采取以热定电的运行模式，通过华龙一号主蒸汽加热除盐水制备饱和蒸汽，再利用高温气冷堆主蒸汽对饱和蒸汽二次升温，建成后设计工况下将同时具备高品

15、质蒸汽供应能力和发电能力。江苏徐圩一期工程建成投产后，年供应工业蒸汽3250万吨，最大发电量超115亿度，每年可减少燃用标准煤726万吨，减少排放二氧化碳1960万吨，将有效缓解高耗能产业减排脱碳压力。随着24年机组开工，25年四代核电设备企业也将逐渐进入交付期，建议关注建议关注：佳电股份、海陆重工佳电股份、海陆重工。72.2.聚变：订单加速落地，产业进入从聚变：订单加速落地，产业进入从0 0-1 1阶段阶段2.1 聚变的反应原理8核裂变：是指一个质量较重的原子核通过核反应过程分裂为两个或两个以上的中等质量的原子核的过程核裂变：是指一个质量较重的原子核通过核反应过程分裂为两个或两个以上的中等质

16、量的原子核的过程。并不是所有的原子核都能进行核裂变，只有因为质量过大而不稳定的原子核才会发生裂变。为了控制裂变，一般需要的是诱发裂变，而非自发裂变。作为“外力”，中子由于不带电，所以比带电粒子更容易进入原子核，干扰原子核的稳定。例如用中子轰击铀-235原子核，原子核分裂为较轻的原子核，同时产生23个中子，这些中子继续轰击其它铀-235原子核，会产生更多的中子。原子弹原子弹就是利用核裂变原理，再极短时间内发生猛烈爆炸，燃料是U-235或Pu239。核聚变：是两个轻原子核相互碰撞形成重原子核，并释放出大量能量的过程核聚变：是两个轻原子核相互碰撞形成重原子核，并释放出大量能量的过程。例如，在极端的温

17、度和压力下，氢（H）的两种同位素氘氘（D，含有1个中子和1个质子）和氚氚（T，包含2个中子和1个质子）的原子核会聚变形成氦核。氦核氦核也被称为粒子粒子，其质量略小于氘核和氚核的质量之和质量略小于氘核和氚核的质量之和。聚变反应在一种称为聚变反应在一种称为等离子体等离子体的物质状态的物质状态下发生，等离子体是一种下发生，等离子体是一种由正离子和自由移动的电子组成的带电热气体由正离子和自由移动的电子组成的带电热气体，具有不同于固体，液体和气体的独特性质。聚变反应产生的中子能量被包层吸收，使得包层温聚变反应产生的中子能量被包层吸收，使得包层温度升高，将升温的能量用于加热工质并推动汽轮机发电。度升高，将

18、升温的能量用于加热工质并推动汽轮机发电。太阳上的融合太阳上的融合：太阳内部时刻发生着氢核聚变。原子核需要在超过1000万摄氏度的非常高的温度下相互碰撞，以使它们能够克服相互的电排斥。一旦原子核克服了这种排斥力，并且彼此之间的距离非常近，它们之间的吸引力核力将超过电排斥力并使它们融合。为此，必须将原子核限制在较小的空间内，以增加发生碰撞的机会。在阳光下，由其巨大引力产生的极端压力为发生聚变创造了条件。但如果没有这种引力，则需要更高的温度才能发生反应。在地球上，我们需要超过但如果没有这种引力，则需要更高的温度才能发生反应。在地球上，我们需要超过1 1亿摄氏度的温度和强亿摄氏度的温度和强大的压力才能

19、使氘、氚融合大的压力才能使氘、氚融合(克服库仑斥力）克服库仑斥力），并且要有足够的约束条件并且要有足够的约束条件来保持等离子体并保持聚变反应足够长的时间，以获得净功率增益，即产生的聚变功率与用于加热等离子体的功率。资料来源：国家核安全局、中国腐蚀与防护网、物含妙理、中国核技术网，方正证券研究所核聚变反应原理核聚变反应原理在反应堆内部，氘和氚核碰撞并融合，释放出氦气和中子。核裂变反应原理核裂变反应原理E=0.215 3931.5 MeV=200.55 MeV如果按照一个U-235核裂变时释放200MeV 的能量来估算，1kg的U-235全部裂变，释放出的核能相当于2000多吨标准煤完全燃烧释放的

20、能量。E=mc2=0.018 8931.5 MeV=17.51 MeV这里共有 5 个核子参与聚变，平均每个核子平均每个核子释放的结合能约为释放的结合能约为3.5 MeV3.5 MeV，要比裂变中平均要比裂变中平均每个核子释放的能量（约每个核子释放的能量（约1MeV1MeV）大得多）大得多。太阳每天释放的能量约为2.11044 MeV。2.1.1聚变的反应原理磁约束核聚变9磁约束核聚变的原理：磁约束核聚变的原理：利用磁场来约束温度极高的等离子体的核燃料。我们在燃烧煤，石油，天然气的时候会有个容器来保温，让燃料在一定的温度下反应，释放出能量。但在聚变反应中，为了能让原子核越过势垒相互之间发生碰撞

21、，就要给原子核相当高的动能。一种方法就是我们可以用粒子加速器粒子加速器来提高原子核速度，但是反应释放出的能量远小于加速原子核所消耗的能量。另一种方法就是提高核燃料的温度提高核燃料的温度，物质温度越高，意味着其微观粒子的无规则速度越大。我们需要把燃料加热到1亿度以上，这样原子核才有足够大的动能相互碰撞，才可能发生聚变反应。但在1亿度的条件下，任何固态物质都会在极短的时间内汽化。1 1亿度的物质处于亿度的物质处于等离子体态等离子体态，物质的原子核和核外电子分离，电子是自由的，不再受某一特定的原子核的束缚，物质的原子核和核外电子分离，电子是自由的，不再受某一特定的原子核的束缚。也就是等离子体中的粒子

22、都等离子体中的粒子都是自由的，带电粒子是自由的，带电粒子。科学家就想到了磁场，因为带电粒子在磁场中会绕磁力线做回旋运动带电粒子在磁场中会绕磁力线做回旋运动，可以利用通过在容器内建立磁场来约束等离子体，使其不与容器壁接触。这样可以使核燃料持续燃烧一段时间。20 世纪 50 年代，苏联科学家提出一种名为“托卡马克托卡马克”的环形磁约束聚变装置，其显著特征是环形真空室，这里是高温等离子体发生核聚变反应的场所。在俄文中，托卡马克一词由环形、真空室、磁、线圈的前几个字母组成。托卡马克装置磁约束原理示意托卡马克装置磁约束原理示意资料来源：中科院等离子体物理研究所，墨子沙龙公众号（中国科学技术大学上海研究院

23、），大国重器，方正证券研究所2.1.1聚变的反应原理磁约束核聚变10托卡马克装置磁约束原理示意图托卡马克装置磁约束原理示意图资料来源：星环聚能，方正证券研究所那么，如何构建托卡马克装置？那么，如何构建托卡马克装置？首先首先，将多个圆形线圈排列起来组成环向磁场线圈，向其中通入电流，便会在环形真空室内产生环形磁场环形磁场。此时此时将一定量的工作气体注入到真空室中，并向欧姆磁场线圈通入电流欧姆磁场线圈通入电流，会产生一个新磁场。环向线圈产生环形磁场的同时，欧姆线圈中的电流逐渐增大欧姆线圈中的电流逐渐增大，其产生的磁场也随之增强，变化的磁场产生了变化的磁场产生了环向电场环向电场。真空室中的工作气体真空

24、室中的工作气体被电场击穿电离被电场击穿电离，产生等离子体产生等离子体，并在环向电场的驱动下形成环形等离子体电流。跟电阻中流过电流会发热一样，电电磁场的能量是通过电流的热效应传递给等离子体，使其温度逐渐升高（欧姆放电）磁场的能量是通过电流的热效应传递给等离子体，使其温度逐渐升高（欧姆放电）。值得注意的是，在欧姆放电过程中，等离子体温度升高会引起它的电阻降低，受限于此，无法单凭欧姆线圈就将等离子体加热到实现受控热核聚变所需要的温度，需配合射频电磁波和中性粒子束注入等各种辅助加热手段，最终使核燃料达到1亿度聚变条件，实现点火目标。2.1.1 聚变的反应原理磁约束核聚变11托卡马克装置磁约束原理示意托

25、卡马克装置磁约束原理示意资料来源：星环聚能、中科院等离子体物理研究所、方正证券研究所不过，环形磁场线密度分布不均，环路内侧半径小，磁感应强度比外侧大，导致等离子体环有向外扩张的趋势，如果不采取措施，不仅会使等离子体急剧冷却，导致反应停止，甚至可能损毁真空室的容器壁。这时就需要在环形磁场外嵌套的极向磁场线圈极向磁场线圈发挥作用。极向磁场线圈和环形等离子体携带的巨大电流会产生极向磁场。该磁场与环形磁场相互作用扭成螺旋状。等离子体在该螺旋状磁场的作用下与向外扩张的力平衡，保持在一个既不靠内也不靠外的位置，从而消除磁场线疏密的影响，防止等离子体漂移，实现真正的“磁约束”。演化后的托卡马克基本机构演化后

26、的托卡马克基本机构2.1.2 聚变的反应原理惯性约束聚变12惯性约束示意图惯性约束示意图资料来源：物含妙理、国家核安全局、方正证券研究所惯性约束聚变惯性约束聚变：是利用高功率激光束辐照热核燃料组成的微型靶丸，在极短的时间里靶丸表面会发生电离和消融而形成包围靶芯的高温等离子体。等离子体膨胀向外爆炸的反作用力会产生极大的向心聚爆的压力等离子体膨胀向外爆炸的反作用力会产生极大的向心聚爆的压力，从而将靶芯压缩成极高密度和极高温度的等离子体从而将靶芯压缩成极高密度和极高温度的等离子体，称为热斑热斑。由于惯性，等离子体在还未膨胀扩散以前就达到聚变反应条件，并能逐步加热热斑周围的其余燃料，使热核反应能够延续

27、下去。简单地说，在惯性约束下，可以用高能量密度的激光或X射线从各个方向照射参加反应物质，使它们“挤”在一起发生反应。由于核聚变反应的时间非常短，被“挤”在一起的核聚变物质因自身的惯性还来不及扩散就完成了核反应。惯性约束核聚变的特点是驱动器和反应器是分离的，故应用于火箭推进较为有利。而且相对磁约束核聚变来说结构较为简单，不需要庞大的磁路系统，系统的工作条件也相对宽松。在我国，中国工程物理研究院等单位建造了“神光“神光”激光约束核聚变研究装置。惯性约束核聚变原理惯性约束核聚变原理2.1.3 聚变三乘积与能量增益因子13聚变反应的三要素聚变反应的三要素资料来源：超导磁体技术与磁约束核聚变，王腾、可控

28、核聚变网站、方正证券研究所聚变三乘积聚变三乘积：实现核聚变反应，需要同时满足三个条件：温度（温度（T T）、密度（）、密度（n n）、能量约束时间（）、能量约束时间（EE），），三者的乘积称为聚变三乘积聚变三乘积。根据劳森判据，只有聚变三乘积大于一定值（510 21m3skeV），才能产生有效的聚变功率输出。当产生速率高于损失速率时，系统将产生净能量当产生速率高于损失速率时，系统将产生净能量。如果足够的能量被燃料捕获，系统将自我维持，就被称之为聚变点火聚变点火。1 1）高温）高温：实现核聚变反应需要将氘氚原子核压缩到很小尺度的核力范围内，但由于原子核带正电，必须在极高温下才能获得足够的能量克服

29、库伦势垒，原子核靠近时通过量子隧穿效应产生巨变的几率更大。虽然太阳核心温度高达1500，但远未达到聚变反应要求，日核去单位提及发热功率其实不到人体1/3，只是以来太阳的巨大体积取胜。要在地球实现聚变温度要维持在1亿以上才可获得较高反应几率。2）密度密度：用以衡量等离子体约束区单位体积内粒子的个数。保持足够的密度意味着单位体积内拥有更多的氘氚原子核，能够有效提高原子核间的碰撞效率，以获得足够的核聚变反应率。3）能量约束时间：能量约束时间：高温等离子体的能量以辐射和热传导的形式逸出，为唯象描述热传导损失功率，将等离子体总能量热传导损失所需时间定义为能量约束时间，是聚变装置重要指标。高能量约束高能量

30、约束时间意味着装置具有良好的隔热性能，能量流失得缓慢，以进一步提高核聚变反应率时间意味着装置具有良好的隔热性能，能量流失得缓慢，以进一步提高核聚变反应率。能量增益因子（能量增益因子（Q Q值）值）：是衡量核聚变反应能量效率的一个关键参数。它定义为聚变反应产生的能量与维持聚变反应所必需的输入能量之比。当=1时，表示聚变反应产生的能量等于输入的能量，这是一个基本的盈亏平衡点。并非所有能量都能被捕获利用，许多核聚变反应会释放出等离子体无法捕获的能量形式。当核聚变反应的能量增益因子Q达到1时，如果没有外部加热，系统将开始冷却。为了实现与外部加热源相匹配的自我加热能力，核聚变反应堆通常需要通常需要Q Q

31、值达到值达到5 5左右左右。在核聚变过程中未能直接捕获的能量，可以通过外部系统被捕获并转化为电能。这种电能随后可用于将等离子体加热至工作温度。当系统能够通过这种方式实现自给自足时，我们称它达到了工程上的盈亏平衡工程上的盈亏平衡。如果系统运行效率足够高，不仅能自给自足，还能产生并出售额外的电能，这被称为达到了经济上的盈亏平衡。经济上的盈亏平衡。各反应装置聚变三乘积各反应装置聚变三乘积2.2 核聚变的主要项目及投资主体：全球及我国关键节点梳理14资料来源：人民网、界面新闻、国家核安全局、可控核聚变网站、科学时报、36氪、澎湃新闻、方正证券研究所时间全球我国初步探索（20世纪50-70年代）苏联物理

32、学家塔姆萨哈罗夫提出了在环形等离子体中通过大电流感应产生的极向磁场跟很强的环向磁场结合起来，便可能实现等离子体平衡位形。莫斯科的库尔恰托夫研究所进行了实验，并将该装置乘坐托卡马克。1955年，钱三强和李正武等科学家便提议开展中国的“可控热核反应”研究。受控核聚变研究第三届国际会议上，阿齐莫维奇发表的托卡马克装置引起轰动，全球很快掀起研究托卡马克的热潮。60年代开始，中国自主探索核聚变技术，并进行了一些基础研究。这一时期的探索为后续的研究奠定了基础。基础实验（20世纪70-90年代）欧共体的JET托卡马克成功实现了史上第一次氘-氚运行实验，在氘氚6比1的混合燃料中，等离子体温度达到3亿，反应持续

33、2秒钟，获得聚变输出功率为0.17万kW，能量增益因子Q值0.11-0.12。1978年，中国制定了“引导-控制”计划，标志着中国核聚变研究的起步。此后开始建设首个小型托卡马克（Tokamak）装置。1993年12月9日和10日，美国在TFTR装置上使用氘、氚各50%的混合燃料，使温度达到3-4亿，两次实验释放的聚变能分别为0.3、0.56万kW，Q值达0.28。1984年，中国第一个托卡马克装置北京大学的“北京环流器号”（HL-1）的建成并投入研究工作，中国核聚变研究取得了显著进步。1997年9月22日，联合欧洲环JET又创造输出功率为1.29万kW的世界纪录，Q值达0.60，持续时间2秒。

34、后实验Q值达到0.67。90年代，随着“HL-1M”和“HT-7”（1995年中国第一个超导托卡马克装置HT-7在合肥建成）等先进的核聚变实验装置的建设和启动1997年12月，日本JT-60成功进行了氘-氘反应实验，换算到氘-氚反应，Q值可以达到1.00。后来，Q值又超过了1.25，首次实现输出能量大于输入能量。加快布局与国际间合作（20世纪90年代至今）1985年，时任美国总统里根和苏联领导人戈尔巴乔夫，在一次首脑会议上倡议开展一个核聚变研究的国际合作计划。2002年中国建成第一个具有偏滤器位形的托卡马克装置中国环流器二号 A（HL2A）（西南物理研究院），中国的核聚变研究步入了新阶段。19

35、98年，美国退出ITER计划。我国从2003年正式加入ITER计划谈判。同期，美国重返ITER计划。直到2007年，由中、欧、日、韩、俄、美6方组成的ITER国际组织正式成立（印度后来加入）。加入国际热核聚变反应堆实验项目（ITER）成为中国核聚变领域的一个重要决策。2006年，我国与其他六国一起，在比利时布鲁塞尔签订ITER实施协定，标志着ITER计划进入正式执行阶段，即将开始工程建设。2006年，由中科院合肥物质科学研究院研发的超导托卡马克核聚变实验装置“东方超环”（EAST）成功实现首次放电，这是世界上第一个全超导非圆截面的托卡马克装置，使中国成为世界上少数拥有核聚变实验装置的国家之一。

36、2010年，EAST运行1兆安等离子体电流，进一步验证了中国在该领域的技术实力。2008年，Horne Technologies、Acceleron Fusion(formerly NK Labs)成立，2009年，Magneto-Inertial Fusion Technology Inc.(MIFTI)Tokamak Energy成立2015年，神光-激光装置主机建成，中国工程物理研究院建成亚洲最大的高功率激光装置。2011年，英国First Light Fusion成立，2013年Helion Energy成立，2015年 CT Fusion Inc.成立，2017年，HB11 Ener

37、gy Zap Energy成立，2018年 Avalanche Energy、Commonwealth Fusion Systems、Compact Fusion Systems、Helicity Space Corporation、ENN成立，2019年，Crossfiels Fusion、Fuse、Novatron Fusion、Marvel Fusion、N.T.Tao、Type One Energy Group成立，2020年Electric Fusion Systems，Renaissance Fusion成立，2016年2月3日，中国“人造太阳”EAST物理实验获重大突破，成功实现

38、电子温度超过5000万度、持续时间达102秒的超高温长脉冲等离子体放电，标志着中国在稳态磁约束聚变研究方面继续走在国际前列。2018年，美国联邦聚变系统公司(CFS)成立，技术源于MIT，于2021年9月率先宣布成功研制出全球首个基于高温超导材料的聚变装置磁体，是该条技术路线最为前沿的企业。2018年11月12日，EAST实现1亿摄氏度等离子体运行等多项重大突破，获得的实验参数接近未来聚变堆稳态运行模式所需要的物理条件，朝着未来聚变堆实验运行迈出了关键一步。2020年，ITER开始安装，计划在2025年底首次等离子体放电2020年12月4日，中国环流器二号M装置(HL-2M)在成都建成并实现首

39、次放电，标志着中国自主掌握了大型先进托卡马克装置的设计、建造、运行技术，为我国核聚变堆的自主设计与建造打下坚实基础。2021年9月5日凌晨，在MIT等离子体科学与核聚变中心（PSFC）的实验室，工程师们实现了一个重大里程碑一种由高温超导材料制成的新型磁体，达到了20T的大规模磁场强度的世界纪录。2021年5月28日，EAST实现可重复1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行。同年12月30日，EAST实现1056秒长脉冲高参数等离子体运行，其间电子温度近7000万摄氏度，创下当时托卡马克装置高温等离子体运行的最长时间纪录。2022年12月，美国国家点火装置（NIF）首次实现了聚

40、变产出的能量大于激光输出的能量（输入能量为2.05兆焦耳，输出能量达到3.15兆焦耳），这是人类历史上首次激光核聚变点火成功，验证了惯性约束聚变（ICF）的可行性，还为未来的聚变能源研究提供了重要的实验数据和技术支持。2022年10月19日，HL-2M等离子体电流突破100万安培，创造了中国可控核聚变装置运行新纪录。2.2 核聚变的主要项目及投资主体：全球及我国关键节点梳理15时间全球我国加快布局与国际间合作（20世纪90年代至今）2023年：欧洲JET创造69兆焦耳能量纪录，JRT在约5秒内持续产生69兆焦耳的能量，打破世界纪录。2023年4月12日，EAST成功实现了403秒稳态长脉冲高约

41、束模式等离子体运行，刷新了2017年托卡马克装置高约束模式运行101秒的纪录。2023年10月，美国国家点火装置（NIF）成功“点火”两次，即实现可控核聚变净能量增益，至此，NIF点火次数增加至次。输入能量首次达到2.2兆焦，3.4兆焦耳的输出能量也位列历次点火实验第二。NIF向实现数十兆焦耳甚至更高产能的目标，又迈进了一步。2023年7月12日，中国联合球形托卡马克2号新概念磁约束核聚变探索装置-(SUNIST-2)（清华大学、星环聚能）建成并首次放电。2023年：日本JT-60SA实现首次放电。2023年8月15日，全球首个全高温超导托卡马克装置洪荒70高温超导托卡马克装置总体安装正式启动

42、，核聚变商业化进程将加速。2024年：MIT技术突破使核聚变装置成本降低40倍，MIT利用稀土氧化铜钡超导体大幅缩减核聚变装置体积与成本，推动能源商业化。2023年8月25日，新一代人造太阳“中国环流三号”（西南物理研究院）首次在100万安培（1兆安）等离子体电流下实现了高约束模式运行，再次刷新我国磁约束聚变装置运行纪录。2024年，英国第一光聚变公司（First Light Fusioin,FLF)突破压力极限至1.85TPa。它打破了美国桑迪亚国家实验室的压力世界纪录，是地核压力的五倍。2023年12月29日，以“核力启航 聚变未来”为主题的可控核聚变未来产业推进会在蓉召开。由25家央企、

43、科研院所、高校等组成的可控核聚变创新联合体正式宣布成立。国务院国资委启动实施未来产业启航行动，明确可控核聚变领域为未来能源的重要方向。2024年3月20日，中国核工业集团公司（CNNC）宣布即将包括中国最新一代的“人造太阳”环流三号（HL-3）托卡马克在内的十个核技术研究和测试平台对外开放，这一措施不仅有助于增强中国在全球核科技领域的影响力，同时也推动了国际间在应对能源危机方面的合作。2024年10月，日本JT-60SA实现点火成功。24年3月，合肥星能玄光科技有限责任公司成立，注册资本420万元，技术依托中国科学技术大学核学院。同月，星环聚能宣布，已完成数亿元Pre-A轮融资。24年6月，米

44、哈游、蔚来投资的上海核聚变商业公司能量奇点研制的全球首台全高温超导托卡马克装置建成运行。24年6月，聚变新能（安徽）有限公司发生工商变更，新增中国石油集团昆仑资本有限公司，合肥科学岛控股有限公司为股东，同时注册资本由50亿人民币增至145亿人民币。24年9月，星环聚能宣布在球形托卡马克运行与控制、等离子体性能提升、高温超导磁体研发核聚变衍生技术产业化等方面都取得了重要进展。24年10月高温超导公司上海翌曦科技发展有限公司宣布完成亿元天使轮融资24年11月，上海未来聚变能源科技有限公司正式成立，注册资本10.26亿元，股东包括上海国投科创投资有限公司、上海电气控股集团有限公司、上海申能诚毅股权投

45、资有限公司。同月，星环聚能宣布，在初步工程验证装置SUNIST-2顺利建成运行并达到主要设计指标后，即将开始建设负三角球形托卡马克NTST。同月，星能玄光宣布完成亿元天使轮融资。2025年1月，EAST取得上亿度1066秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行。资料来源：人民网、界面新闻、国家核安全局、可控核聚变网站、科学时报、36氪、澎湃新闻、方正证券研究所2.2 核聚变的主要项目及投资主体：全球及我国发展进程16资料来源：中国核网、PPPL、核工业西南物理研究院、方正证券研究所美国欧洲日韩我国TFTRTFTR1982年建成投运，1997年关停（首次进行氘氚50：50实验）JETJET（欧洲联合环）

46、（欧洲联合环）1983年投运，20232023年退役年退役。（第一座成功运行第一座成功运行氘氚氘氚 D D-T T 聚变的反应堆聚变的反应堆。使用0.2毫克氘氚燃料就产生5秒的高聚变功率，创造了69MJ的突破性记录）JTJT-60SA60SA2020组装完成，23年等离子体放电，2424年年1010月月2323日点火成功日点火成功。JTJT-6060JTJT-60U60UFASTFAST（日本）（日本）预计2025年完成初步设计，目标20302030年代末完成发电示范年代末完成发电示范。ITERITER（国际热核聚变实验堆）（国际热核聚变实验堆）预计预计20352035年启动年启动D D-D

47、D实验，实验，20392039年年利用聚变产生能量利用聚变产生能量NIFNIF（国家点火装置）（国家点火装置）19971997年年Q Q1 12222年年1212月实现月实现Q Q1 1承诺在承诺在20282028年之前开始通过核聚变发年之前开始通过核聚变发电电，并在一年之后为微软提供目标为至少50兆瓦的发电量，否则将支付罚金。HelionHelionARCARC建造世界上第一座电网规模的商建造世界上第一座电网规模的商业聚变发电厂业聚变发电厂ARCARC，20302030年代初投年代初投入运营入运营，为大型工业场所或15万户家庭供电。CFETRCFETR（中国聚变工程试验堆）（中国聚变工程试验

48、堆）计划计划20302030年代建成，并开年代建成，并开始大规模科学实验始大规模科学实验EASTEAST2006年建成以来，等离子运行次数超过15万次，2025年实现1066秒高约束模。BESTBEST计划在第一代计划在第一代EASTEAST装置的基础上首装置的基础上首次实现聚变能发电的演示次实现聚变能发电的演示，并有望率先建成世界首个紧凑型聚变能实验装置。拟拟20272027年建成年建成。PFPPPFPP（原型电站）（原型电站）1GWe并网，安全可靠高效，计计划时间划时间20502050年代年代计划于于20302030年代投入运行年代投入运行，目标是在20402040年代实现商业化应用年代实

49、现商业化应用。CPDCPD（韩国）（韩国）2.2 核聚变的主要项目及投资主体17资料来源：上海图书馆、FIA、方正证券研究所根据FIA发布的年度报告，20242024年核聚变行业已吸引超过年核聚变行业已吸引超过7171亿美元的投资亿美元的投资，其中新资金超过新资金超过9 9亿美元亿美元。尽管新投资增长率低于前两年的28亿美元和14亿美元，但这一数据仍反映出投资者对核聚变技术的信心与期待。聚变堆商业化进展聚变堆商业化进展：报告显示，89%89%的受访公司预计核聚变发电将在的受访公司预计核聚变发电将在20302030年代末接入电网，年代末接入电网，70%70%的公司认为将在的公司认为将在20352

50、035年完成关键里程碑年完成关键里程碑。行业在持续推进里程碑计划，如美国的“基于里程碑的聚变发展计划”、德国的“聚变2040”、日本的“聚变登月”目标，以及英国的“聚变未来”计划。这些项目为核聚变商业化注入了新的动力。合作模式：合作模式：在过去一年中，公共资金增长了57%，达到4.26亿美元，凸显出政府对公私合作模式的重视。美国依旧是核聚变商业化的全球领导者，25家核聚变公司参与了调查，占总数的半数以上。英国、德国、日本、中国分别有3家公司上榜，而瑞士则首次有2家企业进入报告。此外，澳大利亚、加拿大、法国等国也在核聚变领域有所布局。公私合作模式公私合作模式正成为推动核聚变技术的重要机制。过去一

51、年，公共资金与私人资本的协同投入取得了显著成果。报告特别强调，商业原型和概念验证设备的成功将显著降低投资风险，从而吸引更多低风险资本涌入。未来几年对于核聚变技术的商业化至关重要。FIAFIA统计核聚变投资企业全球分布统计核聚变投资企业全球分布预计核聚变并网时间预计核聚变并网时间预计核聚变商业化时间预计核聚变商业化时间核聚变民营企业数量变化（个）核聚变民营企业数量变化（个）2.2.1 国际投资项目：ITER项目由七方30多个国家共同合作，我国在2006年正式加入18ITERITER项目的诞生和发展：项目的诞生和发展：国际热核聚变实验堆ITER计划是当今世界规模最大、影响最深远的国际大科学工程之一

52、，其目的是通过建造反应堆级核聚变装置，验证和平利用核聚变发电的科学和工程技术可行性。该计划由中国、欧盟、俄罗斯、美国、日本、韩国和印度等中国、欧盟、俄罗斯、美国、日本、韩国和印度等七方七方3030多个国家多个国家共同合作共同合作，中国于2006年正式加入ITER计划。实际上，早在1985年，美国和苏联就提出了“人造太阳”国际热核聚变实验堆计划，简称ITER计划。计划从2007年开始，历时历时3535年，总投年，总投资约资约180180亿欧元，计划亿欧元，计划20502050年前后完成聚变能原型电站的建设和运行，开始商业化应用年前后完成聚变能原型电站的建设和运行，开始商业化应用。我国正式签约加入

53、ITER计划后，作为平等成员方之一作为平等成员方之一承担了承担了ITERITER计划建设阶段计划建设阶段9.09%9.09%和运行、退役阶段和运行、退役阶段10%10%的经费的经费，享有ITER计划100%的技术成果使用权。目前，ITER项目历时38载尚未完成。从1985年倡议提出、2006年条约签署，到2007年装置建造开始、2010年场地建设开工、2020年重大工程安装启动，该计划仍在奋力前行。ITER最初设定的初步运行时间为2025年，后将实现氘实现氘-氘聚变实验的目标调整至氘聚变实验的目标调整至20352035年，并在之后逐步过渡到完整的磁场和等离子体电流的运行。而年，并在之后逐步过渡

54、到完整的磁场和等离子体电流的运行。而“利用可控核聚变产生能量”的目标，可能到“利用可控核聚变产生能量”的目标，可能到20392039年才能实现。年才能实现。ITER总干事Barabaschi表示，ITER的建设成本已经超过200亿欧元，根据最新时间表，这一数字还需要增加50亿欧元。技术人员堆金属设备进行检查技术人员堆金属设备进行检查ITERITER建设现场安装中的托卡马克装置建设现场安装中的托卡马克装置资料来源：中国科学院官网，新华网，Superconductors for fusion:a roadmap，Neil Mitchell等方正证券研究所堆内构件,17%真空室,8%磁体,28%加热

55、和电流驱动,7%建筑,14%低温和冷却装置,5%仪表监测与控制,6%其他辅助系统,7%电力供应,8%ITERITER成本构成成本构成2.2.2 国内投资主体:中科院合肥物质科学研究院19资料来源：科普中国网、中科院合肥物质研究院、中国新闻网、新华网、央广网、澎湃新闻、聚变产业联盟官网、天眼查、方正证券研究所EASTEASTCRAFTCRAFTBESTBEST国家“十三五”重大科技基础设施,20182018年年1212月获批开工建设。月获批开工建设。项目法人单位是中国科学院合肥物质科学研究院，参建单位为核工业西南物理研究院。设施主要建设内容为超导磁体研究系超导磁体研究系统统和偏滤器研究系统偏滤器

56、研究系统。定位：定位：为未来中国聚变实验堆、工程堆的设计和建设搭建参数高、性能全、功能完备的综合性研究及测试平台。也将成为国际聚变领域参数最高、功能最完备的综合性研究平台。进展：进展：截至24年5月“夸父”主体工程已完成116项关键里程碑当中的76项，项目从子系统的实验室研发测试阶段进入关键部件的研制和现场集成及调试阶段，总体进度已达总体进度已达70%70%，设施主体，设施主体预计预计20252025年底建成。年底建成。（聚变堆主机关键系统综合研究设施）（聚变堆主机关键系统综合研究设施）（东方超环）（东方超环）世界首个全超导非圆截面托卡马克装置，EAST是国家“九五”“九五”重大科技基础设施重

57、大科技基础设施，EAST辅助加热系统是国家“十一五”重大科技基础设施。1998年立项，2000年正式获批开工建设，2006年建成并开启实验运行。20062006年运行以来，等离子体运行次数超过年运行以来，等离子体运行次数超过1515万次。万次。进展：进展：就长脉冲高约束模运行来说，“东方超环”先后跨越60秒、100秒、400秒等重大里程碑，始终不断突破自我，挑战极限，冲击更高参数的长脉冲高约束模长脉冲高约束模等离子体运行。2012年实现30秒高约束模，2016年实现60秒高约束模，2017年实现101秒高约束模，2023年实现403秒高约束模，20252025年实现年实现10661066秒高约

58、秒高约束模束模。（紧凑型聚变能实验装置园区）（紧凑型聚变能实验装置园区）定位：定位：将在第一代EAST装置的基础上，计划首次实现聚变能发电的演示，并有望率先建成世界首个紧凑型聚变能实验装置。进展：进展：3月10日，BEST项目5#楼首块顶板顺利浇筑，标志着建设进入全面加速阶段建设进入全面加速阶段。拟拟20272027年建成年建成。HTHT-6B6B19世纪80年代中科院等离子体物理研究所建设的托卡马克装置，工作特点是偏压电极。（常规磁体托卡马克）HTHT-6M6M设计工作开始于1980年，建成于1984年底，中国首个空芯变压器托卡马克装置。HTHT-7 7在引进俄罗斯T-7装置的基础上，经重新

59、设计、研制，1994年建成。是一个可产生长脉冲高温等离子体的中型聚变研究装置，也是我国建成并投入运行的首个超导托卡马克装置。我国第一个圆截面超导托卡马克核聚变实验装置“合肥超环合肥超环”。聚变产业联盟（Fusion Industry Alliance”），简写为FuIA，成立于20232023年年1111月月1616日日，由中国科学院合肥物质科学研究合肥物质科学研究院等离子体物理研究所、合锻智能、中国一院等离子体物理研究所、合锻智能、中国一重、二重（德阳）、上海电气核电集团有限重、二重（德阳）、上海电气核电集团有限公司、西部超导、浙江久立等公司、西部超导、浙江久立等15家国内外热心于聚变产业的

60、相关企业、科研院校、服务机构等自愿发起组成的非盈利社会组织，联盟首批成员单位达60家。聚变产业联盟聚变产业联盟2.2.2 国内投资主体:中科院合肥物质科学研究院20资料来源：天眼查、财联社、方正证券研究所聚变新能（安徽）有限公司聚变新能（安徽）有限公司（简称“聚变新能”Neo Fusion）是我国核聚变能商业化的重要实施主体平台之一。公司成立于2023年5月，注册资本50亿元，2024年6月通过增资扩股增至145亿元，股东涵盖安徽省与合肥市国有平台、中央企业、中国科学院及社会资本。作为聚变新能商业行动计划实施主体，建设建设BESTBEST等重大科技基础设施等重大科技基础设施，目标20年内将可控

61、核聚变用于全球商业用途。公司按照“紧凑型聚变实验装置（BEST）-聚变工程示范堆（CFEDR）-首个商业聚变堆”三步走战略，系统布局实验研究、工程示范及商业化应用的全链条发展路径。近期，近期，BESTBEST项目招标节奏明显加速项目招标节奏明显加速。融资历史：融资历史：20242024年年6 6月月中国石油集团昆仑资本有限公司和合肥科学岛控股有限公司新晋成为其股东，分别出资29亿元，持股比例均为20%，此外，几位老股东也纷纷增资。公公司注册资本由司注册资本由5050亿元大幅增至亿元大幅增至145145亿元亿元。20242024年年5 5月月1616日日 A A轮轮中科院合肥物质科学研究院、中国

62、石油集团昆仑资本有限公司、安徽皖能丰禾聚变科技合伙企业20232023年年5 5月月2222日日 天使轮天使轮 1515亿人民币亿人民币蔚来汽车、蔚来资本、合肥产投新能科技合伙企业、安徽皖能丰禾聚变科技合伙企业BESTBEST中标情况列举中标情况列举发布日期产品名称中标单位数量单位单价（万元）总价（万元）2025年3月25日NbTi超导线01包采购西安聚能超导线材科技有限公司2025年3月25日NbTi超导线02包采购合肥夸夫超导科技有限公司2025年3月25日高电流密度Nb3Sn超导线西安聚能超导线材科技有限公司2024年12月11日磁体支撑系统贵州航天新力科技有限公司44002024年11

63、月11日冷屏上海电气核电集团有限公司55002024年11月8日低压配电网络设计同济大学建筑设计研究院9602024年8月6日首套三类微波加热高压电源安徽省金屹电气技术有限公司943.62024年4月28日真空室扇区、窗口延长段、重力支撑项目包3武汉重型机床集团有限公司2024年4月28日真空室扇区、窗口延长段、重力支撑项目包2上海电气核电集团有限公司2024年4月28日真空室扇区、窗口延长段、重力支撑项目包1合肥合锻智能制造股份有限公司2024年4月1日BEST真空室过压保护系统泄压罐张化机（苏州）重装有限公司4套1004002024年2月20人 BEST线圈绕组原型件制造项目合肥聚能电物理

64、高技术开发有限公司2024年1月22日BEST托卡马克冷却水系统氚化水储罐采购张化机（苏州）重装有限公司9862024年1月19日BEST底部冷屏上海电气核电集团有限公司18502023年1月14日TF线圈生产测试用真空容器及机组四川九天真空科技有限公司6162023年11月14日TF绕组绝缘制造设备合肥聚能电物理高技术开发有限公司44182023年10月16日杜瓦系统航天晨光股份有限公司（牵头人）和大明重工有限公司和合肥聚能电物理高技术开发有限公司的联合体108902.2.2 国内投资主体:中科院合肥物质科学研究院21资料来源：天眼查、财联社、方正证券研究所发布日期产品名称数量单位单价（万元

65、）总价/预算（万元）备注2025年3月25日中压氦气储罐172025年3月21日振动热丝氩弧焊机（二次）1套30302025年3月21日CS LTS线圈匝间绝缘自动包绕设备500合同签订后2个月内完成交货并验收2025年3月20日水冷系统变频离心式冷水机组90个日历天内完成供货2025年3月19日BEST1#2#楼暖通空调及3#楼去离子水系统采购及施工25842025年3月14日水冷系统6000T冷却塔合同签订后3个月内完成全部货物交货2025年3月14日水冷系统离心泵7套合同签订后3个月内2025年3月6日振动热丝氩弧焊机1套30302025年2月23日NbTi超导线01包25吨，02包15

66、吨分阶段交付2025年2月23日Nb3Sn超导线15吨分阶段交付2025年2月19日BEST项目-自力式调节阀服务询价公告2025年2月19日BEST项目-磁翻板液位计服务询价公告2025年1月15日BEST安装工装设计项目核心部件安装工装分析计算技术服务2025年1月15日BEST安装工装设计项目模型设计技术服务2025年1月6日BEST项目-暖通设计技术服务2024年12月26日BEST馈线系统电流引线用接头盒683002024年10月16日BEST园区实验研究中心大楼等单体工程施工总承包94000计划工期800日历天2024年9月16日冷屏（真空室冷屏、下中上窗口冷屏、中部杜瓦冷屏、中部

67、主冷却管、子冷却管、双球头支撑、紧固件）65002024年9月13日氚兼容增压系统（分子泵、增压泵、波纹管阀门、压力传感器、管路接头）1502024年7月22日BEST线圈盒N50钢板采购2024年6月16日BEST TF线圈盒316LN不锈钢锻件外协性能试验2024年5月24日首套磁体电源项目71052024年4月1日BEST线圈盒管材采购2024年3月15日包1 best真空室1-4扇区 4套下窗口延长段8套重力支撑8套1-4扇区接缝区21336包1 best真空室5-8扇区 4套下窗口延长段8套重力支撑8套5-8扇区接缝区21336包3 上窗口延长段15套下窗口延长段16套8568202

68、4年3月6日重机公司金结厂1823701BESTTF线圈盒项目工程外包2024年3月6日BEST真空室过压保护系统泄压罐4652024年3月4日BEST微波反射仪传输询价2024年2月1日BEST真空室1/8扇区853000BEST窗口延长段47BEST重力支撑采购162024年2月7日BEST线圈绕组原型件制造项目（环向长、极向厂5号和7号）16402024年1月2日BEST托卡马克冷却水系统氚化水储罐采购2023年12月26日BEST底部冷屏10802023年10月19日超导电缆19682米3000签订合同后12个月内履约2023年10月19日超导线材98.5吨51150签订合同后14个月

69、内履约2023年10月19日无氧铜线35吨1365签订合同后5个月内履约2023年10月19日TF线圈盒首批二套采购2套7000签订合同后13个月内履约2023年10月19日CS预紧板预研件9002023年10月19日TF Dummy绕组绕制及端子制造16602023年10月19日TF线圈生产测试用真空容器及机组7002023年10月19日TF绕组绝缘制造设备45002023年10月19日316LN不锈钢异形铠甲2000合同签订后8个月内履约2023年10月19日N50不锈钢异形铠甲2175合同签订后8个月内履约2023年9月15日杜瓦系统1套13000合同签订后36个月内2023年9月4日杜

70、瓦波纹管BESTBEST招标情况招标情况2.2.2 国内投资主体:中核集团西南物理研究院22资料来源：ITER China、央视网、新华网、界面新闻、中核集团官网、上海证券报、四川省上市公司协会、方正证券研究所2023年11月12日,中核集团与江西省政府签署全面战略合作框架协议。当日江西联创光电超导应用有限公司（下称联创光电联创光电超导超导）和中核聚变（成都）设计研究院和中核聚变（成都）设计研究院有限公司签订了协议，双方计划联合建设聚聚变变-裂变混合实验堆项目“星火一号”裂变混合实验堆项目“星火一号”。技术目标Q值大于30，实现连续发电功率100 MW。该项目拟落户江西省，工程总投资预计超过超

71、过200200亿元亿元。2023年12月31日，可控核聚变未来产业推进会在蓉召开。由25家央企、科研院所、高校等组成的可控核聚变创新联合可控核聚变创新联合体体正式宣布成立。会上，中国聚变公司中国聚变公司（筹）（筹）举行揭牌仪式，第一批未来能源关键技术攻关任务正式发布，对于创新协同推进聚变能源产业迈出实质性步伐具有重要的里程碑意义。2025年2月28日晚，中国核电、浙能电力分别公告，分别拟斥资10亿元、7.5亿元，参股中国聚变能源有限公司。中核集团与江西省政府签署全面中核集团与江西省政府签署全面合作战略框架协议合作战略框架协议可控核聚变创新联合体成立可控核聚变创新联合体成立20202020年建成

72、年建成。2023年8月，新一代人造太阳“中国环流三号”（HL-3）首次首次实现实现100100万安培等离万安培等离子体电流下的高约束子体电流下的高约束模式运行模式运行。新一代人造太阳“中国环新一代人造太阳“中国环流三号”（流三号”（HLHL-3 3）20202020年年1212月月在成都建成并实现首次放电。是当时规模最大、参数最高的新一代先进磁约束核聚变实验研究装置HLHL-2M2M“环流二号”“环流二号”M M装置装置“九五”期间开始建“九五”期间开始建造造,2002,2002年底完成。年底完成。主要目标是开展高参数等离子开展高参数等离子体条件下的改善约束实验体条件下的改善约束实验，并利用其

73、独特的大体积封大体积封闭偏滤器结构闭偏滤器结构，开展核聚变领域许多前沿物理课题以及相关工程技术的研究，为我国下一步聚变堆研究与发展提供技术基础。HLHL-2A2A“环流二号”“环流二号”A A装置装置核工业西南物理研究院创建于1965年，隶属中国核工业集团公司，是我国最大的从事受控核聚变和等离子体物理研究以及等离子体应用开发的实验基地，也是中核集团核能开发“三步走”（裂变堆裂变堆快堆快堆聚变堆聚变堆）战略第三步任务的主要承担单位。2.2.2 国内投资主体：中国工程物理研究院流体物理研究所23资料来源：Z箍缩驱动聚变-裂变混合能源堆总体概念研究彭先觉等、中国日报网、天眼查、方正证券研究所中国工程

74、物理研究院流体物理研究所中国工程物理研究院流体物理研究所：中国工程物理研究院下属第一研究所，位于四川绵阳，压缩科学、聚变能源等战略科技方向的核心依托单位。中国工程物理研究院提出的Z箍缩驱动聚变箍缩驱动聚变-裂变混合能源堆裂变混合能源堆(Z-FFR)概念,采用Z箍缩热核聚变产生的大量中子驱动次临界裂变堆而释放能量箍缩热核聚变产生的大量中子驱动次临界裂变堆而释放能量,集成了局部整体点火聚变靶、先进次临界能源堆等创新概念,在安全、经济、持久和环境友好等方面具有优良的品质,有望成为有效应对未来能源危机和环境气候问题的千年能源。热核聚变提供强中子源,功率一般大于100MW,次临界裂变堆承担主要的放能任务

75、次临界裂变堆承担主要的放能任务,裂变和聚变放能的比值(M值)一般大于10。Z-FFR具有固有安全性、经济高效、千年持久、环境友好等优势。Z Z-FFR FFR 示意图示意图2007年，研究团队正式提出“局部体点火靶”概念，解决了惯性约束聚变点火难、大规模放能难的问题。2008年，研究团队提出了深度次临界能源包层设计理念，正式形成Z-FFR概念。2013年，研究团队研制了输出电流约为10 MA的强流脉冲功率装置，接近美国的Z装置性能。2020年，研究团队研制了与50 MA驱动器单支路同等规模的LTD单路样机装置；实验定标和理论分析表明，50 MA驱动驱动器可以实现点火和大规模放能器可以实现点火和

76、大规模放能。2021年，“电磁驱动大科学装置”年，“电磁驱动大科学装置”项目获得立项，项目获得立项，采用LTD技术路线，重点验证“局部体点火靶”技术，同时为Z-FFR重频驱动器研制积累工程经验。2023年，研究团队研制了大功率超快半导体开关，可以满足Z-FFR驱动器重频长寿命的应用需求。Z Z-FFR FFR 发展路线图设想发展路线图设想概念研究阶段（概念研究阶段（2015年以前年以前）关键技术攻关阶段（关键技术攻关阶段（2024-2030年年）：建成30-40MA级驱动器，中概念开展点火研究技术集成和工程演示（技术集成和工程演示（DEMO堆）阶段（堆）阶段（2031-2040年年）：建成可用

77、作能源应用的60MA级驱动器，完善工程技术商业发电推广阶段（商业发电推广阶段（2040年以后年以后）2025年3月，国光电气表示，与天府创新能源研究院等股东共同出资成立先觉聚能科技(四川)有限公司（注册资本500万元），其中国光中国光电气持股比例为电气持股比例为7.5%，并有两位董事在合资公司董事会任职，国光电气董事长张亚先生任职合资公司董事长。天府创新能源研究院是天府创新能源研究院是2021年2月在成都设立的一家新型研发机构，以分步实现电磁驱动聚电磁驱动聚变裂变混合堆能源变裂变混合堆能源为目标，中国工程院院士、中国工程物理研究院研究员、原子核物理学专家彭先觉任该研究院院长彭先觉任该研究院院长

78、。先觉聚能成立先觉聚能成立2.2 国内投资项目:CFETR24资料来源：超导磁体技术与磁约束核聚变，王腾，方正证券研究所在我国聚变能发展路线图中，中国聚变工程试验堆中国聚变工程试验堆（CFETRCFETR）是聚变实用化研究的关键一步。面向未来发展，等离子体物理研究所携手国内相关单位积极推进CFETR设计和研究工作，以此来填补ITERITER和未来商用聚变示范堆商用聚变示范堆（DEMODEMO）之间的技术空白。中国聚变工程试验堆（中国聚变工程试验堆（CFETRCFETR）:第一阶段主要开展长脉冲稳态等离子体运行和燃烧等离子体研究，以此实现200 MW的聚变功率；第二阶段主要围绕商用聚变示范堆（D

79、EMO）开展相关验证性试验，同时实现1GW的聚变功率。为实现高参数等离子体运行，CFETR大半径为7.2 m，小半径为2.2 m，等离子体中心场强为6.5 T。实验装置实验堆（物理实验）BEST（计划2027年建成）在第一代EAST装置的基础上首次实现聚变能发电演示（工程实验）（计划2025年建成，2035年实现初步氘-氚聚变作业）工程示范堆原型电站2.2.2 国内投资主体：上海未来聚变能源科技有限公司25资料来源：天眼查、中国核技术网、方正证券研究所2024年11月20日，上海未来聚变能源科技有限公司正式成立，注册资本10.26亿元。股东包括上海国投科创投资有限公司、上海电气控股上海国投科创

80、投资有限公司、上海电气控股集团有限公司、上海申能诚毅股权投资有限公司，持股比例分别为集团有限公司、上海申能诚毅股权投资有限公司，持股比例分别为49.3177%49.3177%、31.1891%31.1891%、19.493219.4932%。这三家公司均由上海市国资委直接或间接100%控股。2022年3月，上海市出台上海打造未来产业创新高地发展壮大未来产业集群行动方案，目标到2030年，在未来健康、未来智能、未来能源、未来空间、未来材料等领域涌现一批具有世界影响力的硬核成果、创新企业和领军人才，未来产业产值达到5000亿元左右。到2035年，形成若干领跑全球的未来产业集群。行动措施部分提出要在

81、浦东、闵行、嘉定等区域，打造未来能源产业集群未来能源产业集群 。具体内容包括：建设先进核能建设先进核能。加快商业化先进核能技术攻关，开展新型小堆、超高新型小堆、超高温气冷堆装备温气冷堆装备研制以及新型核工程材料研发应用。攻关小型模块化钍小型模块化钍基熔盐堆核能系统及模块化智能装备基熔盐堆核能系统及模块化智能装备，研发高温超导可控核聚变实验研发高温超导可控核聚变实验装置，开展新型核聚变能源系统技术预研装置，开展新型核聚变能源系统技术预研 ，推进核能小型化技术验证，开展多能融合示范应用。除上海电气系企业外，上海市在核聚变领域还涌现出上海超导、上创上海超导、上创超导、翌曦科技、太洋科技、能量奇点超导

82、、翌曦科技、太洋科技、能量奇点等一众上下游企业，为可控核聚变产业的发展奠定了良好的基础。上海未来聚变能源科技有限公司工商信息上海未来聚变能源科技有限公司工商信息2.2.2 国内投资主体：星环聚能（西安）26资料来源：星环聚能官网、天眼查、方正证券研究所陕西星环聚能陕西星环聚能科技有限公司（STARTORUS FUSION）成立于20212021年年1010月月。公司创始团队依托二十多年的研究成果和经验积累，在高温超高温超导强磁场球形托卡马克导强磁场球形托卡马克的基础上，采用了以多冲程重复运行、等离子体电流自有磁场重联加热多冲程重复运行、等离子体电流自有磁场重联加热等为特点的紧凑型重复重联可控聚

83、变紧凑型重复重联可控聚变技术方案，预期可在相对紧凑的尺寸内实现高效、稳定、经济的聚变能输出。球形托卡马克探索装置球形托卡马克探索装置中国联合球形托卡马克中国联合球形托卡马克（SUNISTSUNIST）是我国第一台球形托卡马克，由清华大学工程物理系和中国科清华大学工程物理系和中国科学院物理研究所联合发起学院物理研究所联合发起，2002 年建成。其目标是了解低环径比等离子体的基本特性，探索球形托卡马克等离子体启动和非感应电流驱动的方法。至今已运行超过 20 年，放电超过 10 万次。2019年等离子电流120kA，磁场0.27T,2020年至今持续升级改造，先进的加料方式等。SUNISTSUNIS

84、T-2 2 球形托卡马克是为验证重复重联原理和1T磁场球形托卡马克的约束性能而特别设计的。2023年7月，SUNIST-2 由星环聚能和清华大学合作建设完成，星环聚能和清华大学合作建设完成，并获得第一等离子体。2024 年上半年，SUNIST-2 将通过重复磁重联将等离子体加热到 1700 万度（离子温度），达到星环聚能第一阶段里程碑，并与世界同类装置先进水平看齐。SUNIST-2主要参数，大半径0.53m,小半径0.33m，环向磁场1T，等离子体电流500kA，离子温度1.5keVSUNISTSUNIST-2 2 球形托卡马克球形托卡马克2023.12-2024.02 D形高温超导磁体原理样

85、机研制，重复重联技术方案的稳定运行2024.02-2024.08 实现球形托卡马克等离子体优化位形高温超导磁体研发达到实用化要求2024.09-2024.11 星环聚能即将开建，负三角球形托卡马克NTST研发计划：研发计划：2024Q2高参数内部重联加热实验、高温超导磁体线圈设计与制作2025Q1高温超导磁体电源设计2025Q42025Q4整体装置安装整体装置安装2026Q2第一等离子体2027Q22027Q2连续稳定地通过重复重联方案将等离子体加热至连续稳定地通过重复重联方案将等离子体加热至1 1亿度亿度星环聚能研究进展及计划星环聚能研究进展及计划2.2.2 国内投资项目：能量奇点（上海）2

86、7资料来源：能量奇点官网、中新经纬、方正证券研究所能量奇点，成立于2021年，是国内第一家聚变能源商业公司。公司聚焦于研制有商业发电潜力的高磁场、高参数的高温超导先进托卡马克装置及其运行控制软件系统，为未来商业聚变发电堆提供高性价比、高可靠性的核心组件和服务。公司研发建设的全球首台全高温超导托卡马克洪荒洪荒7070于20242024年年6 6月获得第一等离子体月获得第一等离子体，这标志着能量奇点能量奇点成为全球首个建成运行全高温超导托卡马克的团队全球首个建成运行全高温超导托卡马克的团队，和全球首个建成运行全超导托卡马克的商业公司。2025年2月，公司自主研制的经天磁体成功励磁至21.7T，创下

87、大尺寸高温超导D形磁体最高磁场纪录。曾于2022年和2023年分别进行过天使轮和Per-A轮融资，参投股东包括了米哈游、蔚来等明星公司。公司目标公司目标：5-7年实现等效Q1Q1的先进高温超导托卡马克，10-15年实现经济聚变发电商业示范堆经济聚变发电商业示范堆。洪荒洪荒7070洪荒70的设计工作开始于2022年3月，自2022年9月起各部件、组件陆续进入加工阶段，2023年8月启动总体安装，20242024年年3 3月月1 1日，洪荒日，洪荒7070托卡马托卡马克总体安装完工，克总体安装完工，这标志着装置建设工作全部结束。20242024年年6 6月月1818日，能量奇点成功实现等离子日，能

88、量奇点成功实现等离子体放电体放电。对于公司未来，据中新经纬报道，能量奇点CEO杨钊表示，“以洪荒70建成运行为起点，并以洪荒70作为关键实验平台，我们将投入研发下一代强磁场高温超导托卡马克装置洪荒洪荒170170，该装置以实现氘氚等效能量增能量增益益(Q)(Q)大于大于1010为为目标。目标是在20272027年完成洪荒年完成洪荒170170装置的建设装置的建设，届时洪荒170将会是全世界尺寸最小、成本最低的能够实现10倍能量增益的托卡马克装置。为了支持洪荒170的研发，能量奇点目前也在研发高温超导D形磁体，它的内部代号叫经天磁体，目标是达到目标是达到25T25T的磁场强度的磁场强度。此外，公

89、司还将持续探索高温超导强场磁体、大功率发射机、大功率电源等中间产品或中间技术商业化的可能性。20302030年后，能量奇点计划建成可年后，能量奇点计划建成可用于示范性聚变发电站的托卡马克装置。用于示范性聚变发电站的托卡马克装置。2.2.2 国内投资项目：星能玄光（合肥）28资料来源：可控核聚变网站、等方正证券研究所星能玄光星能玄光：自2013年起，先进场反磁镜技术就开始在中国科学技术大学的KMAX-FRC课题组进行实践和开发。基于中科大KMAX-FRC十余年的理论和实践积累，星能玄光于2024年3月在安徽合肥正式成立。团队致力于紧凑型聚变的创新，目标是利用场反和磁镜的特点加速实现利用场反和磁镜

90、的特点加速实现大型和分布式聚变堆的商业化大型和分布式聚变堆的商业化。2024年11月，星能玄光完成亿元天使轮融资。该轮融资由招商局创投和中科创星领投，民银国际、博将资本、银杏谷资本、天创资本和个人投资者跟投。创始人孙玄教授，是先进场反磁镜可控核聚变专家，在磁约束聚变研究领域已有30余年经验，在国际知名的普林斯顿等离子体物理实验室（PPPL）、洛斯阿拉莫斯国家实验室（LANL）、Tri Alpha Energy核聚变公司均有丰富工作经验。2025年2月，自主研发和建造的场反位形装置场反位形装置XeonovaXeonova-1 1成功实现放电。从设备进场安装到实现放电，耗时不足两个月，刷新了项目团

91、队原先保持的世界聚变装置建造时间纪录。同时，初步测试结果表明场反等离子体成功在形成区产生，并被成功喷射到捕获区。星能玄光场反位形装置星能玄光场反位形装置Xeonova-1Xeonova-1的目标是场反位形（场反位形（Field Reversed ConfigurationField Reversed Configuration，FRCFRC）在压缩过程中的能量损失问题，同时探索新的压缩方案和参数，克服未来比如Helion Energy等脉冲场反面临的如何提高聚变堆效率等问题。和目前国际上主要的FRC装置以及中科大KMAX-FRC设计不同，Xeonova-1场反位形采取了传统的单边形成和磁镜捕获

92、传统的单边形成和磁镜捕获的设计，利用强磁场减速和压缩高速喷射的场反，在捕获区形成高温高密的等离子体团，捕获后等离子体团由于压强升高将膨胀接近导体壁，有利于研究和优化导体壁在场反压缩过程中的作用。未来，团队将依托独创的三重约束（场反位形自组织约束、强磁镜、电势垒强化轴向约束）磁场环境，有望实现高温高密长约束时间的运行状态。2.2.2 国内投资项目：新奥科技（河北）29资料来源:新奥科技官网、方正证券研究所新奥科技发展有限公司（新奥能源研究院）新奥科技发展有限公司（新奥能源研究院）：创立于2006年，致力于清洁能源前瞻技术创新，已在低碳能源技术领域实现了一系列引领突破；先后承担国家973/863计

93、划、国家科技支撑项目等。2017年新奥科技发展有限公司（新奥能源研究院）启动了无中子、低成本、商用化聚变能技术探索，选择了球形环氢硼聚变球形环氢硼聚变技术路线，目标是在20352035年进年进入聚变堆阶段。入聚变堆阶段。2019年建成国内首座中等规模球形环物理实验装置首座中等规模球形环物理实验装置“玄龙玄龙-5050”，2023年升级为“玄龙玄龙-50U50U”，跻身国际大型磁约束实验平台先进行列；20242024年国内新奥“玄龙年国内新奥“玄龙-50U”50U”正式启用，正式启用，8 8月“炫龙月“炫龙-50U”50U”装置装置500kA500kA等离子体大电流实验成功等离子体大电流实验成功

94、。2022年并行启动了整体参数国际领先的球形环新装置球形环新装置“和龙和龙”的建设，旨在通过该装置探索解决氢硼聚变中的各项关键技术。2024年12月，“和龙-2”聚变装置完成物理设计。新奥科技核聚变发展路线新奥科技核聚变发展路线玄龙玄龙-5050（EXLEXL-50)50)2.2.3 国外投资项目：Commonwealth Fusion（美国）30资料来源：CFS官网、可控核聚变网站、参考消息、澎湃新闻、新智元公众号、方正证券研究所联邦核聚变系统公司（联邦核聚变系统公司（Commonwealth Fusion SystemsCommonwealth Fusion Systems，CFSCFS）

95、：是全球最大的私营聚变公司，由美国麻省理工学院提供技术支持创建，拥有1000多名员工，并表示已经筹集了超过20亿美元。目前CFS正在马萨诸塞州德文斯的总部完成其原型聚变机SPARC的开发，SPARC的开发旨在为ARC电厂建设铺平道路。ARCARC示意图示意图SPARKSPARK安装现场安装现场2021年9月5日凌晨，麻省理工学院等离子体科学与核聚变中心（PSFC）的实验室，工程师们实现了一个重大里程碑一种由“高温超导材料”制成的“高温超导材料”制成的新型磁体，达到了新型磁体，达到了20T20T的大规模磁场强度世界纪录的大规模磁场强度世界纪录，这正是建造核聚变发电厂所需的磁场强度。SPARCSP

96、ARC预计将于预计将于20262026年生产其第一批等年生产其第一批等离子体，并在不久之后生产净聚变能离子体，并在不久之后生产净聚变能，届时产生的电力将超过消耗的电力。2024年12月，CFS宣布，将投资数十亿美元，在弗吉尼亚州切斯特菲尔德县的詹姆斯河工业中心建造世界上第一座电网规模的商业聚变发电厂世界上第一座电网规模的商业聚变发电厂。拟议中的发电厂被称为ARCARC，预计将于，预计将于20302030年代年代初投入运营初投入运营。ARC聚变电厂将产生约400兆瓦的电力，为大型工业场所或15万户家庭供电。REBCO(REBCO(稀土钇钡铜氧）稀土钇钡铜氧）2.2.3 国外投资项目：Helion

97、（美国）、Tae technologies（美国）31资料来源：中国核电网、美股之家、Helion官网、方正证券研究所Helion Energy,Inc.Helion Energy,Inc.：创立于2013年，总部位于美国华盛顿州Everett，公司的 Fusion Engine 技术基于 2005 年至 2012 年进行的感应等离子体加速器Inductive Plasmoid Accelerator，(IPA)实验。2015-2019年公司先后完成A轮到D轮融资，2021年Sam Altman（个人）领投5亿美金E轮融资，2025年1月，完成4.25亿元F轮融资，Lightspeed Ven

98、ture Partners、Softbank Vision Fund等参投。2023年5月，由OpenAI创始人Sam Altman支持的HelionHelion承诺在承诺在20282028年之前开始通过年之前开始通过核聚变发电，并在一年之后为微软提供目标为至少核聚变发电，并在一年之后为微软提供目标为至少5050兆瓦的发电量兆瓦的发电量，否则将支付罚金。TAE Technologies TAE Technologies 的第的第 5 5 代“诺曼”反应堆代“诺曼”反应堆Helion团队在 2011 年发表了经同行评审的研究，证明了 D-D 中子的产生。2021 年公司宣布其第六个原型第六个原型

99、 Trenta Trenta 在经过 16 个月的超过 10000 个脉冲的测试周期后达到了1亿摄氏度。压缩磁场超过 10T，离子温度超过8keV，电子温度超过 1 keV。Helion 的第七代原型项目第七代原型项目PolarisPolaris正在开发中，Polaris 将拥有更强大的磁铁，脉冲速度将比 Trenta 快 100 倍。第八次迭代 AntaresAntares 正处于设计阶段。PolarisPolaris关键目标关键目标TAE TechnologiesTAE Technologies，是一家致力于开发商业聚变能源的私营企业。公司位于美国加利福尼亚州，自1998年成立以来，一直在

100、聚变能源领域进行创新和研究，根据公开信息，谷歌早在2014年就参投了TAE。TAE Technologies以其独特的FRC（Field-Reversed Configuration）技术而闻名。TAE Technologies一直是开发氢-硼聚变（也称为p-B11聚变）可能性的中流砥柱，氢氢-硼聚变硼聚变是一种燃料混合物，其反应难以维持，但其副产品缺乏中子的腐蚀性和高放射性存在。TAE 前后共建立了五代核聚变反应堆平台，并成功地产生和约束了超过 140,000 次聚变等离子体。目前，有两代平台仍在持续研发中，包括此次融资用于建设的 Copernicus(Copernicus(哥白尼）哥白尼）

101、平台和以已故公司创始人、物理学家诺曼罗斯托克命名的 NormanNorman（诺曼）（诺曼）平台。“达芬奇”将在“达芬奇”将在 2030 2030 年代初开始向电网供电年代初开始向电网供电。2.2.3 国外投资项目：General Fusion（加拿大）、JET（欧洲）32资料来源：可控核聚变网站、澎湃新闻、中国核技术网、方正证券研究所加拿大商业聚变公司加拿大商业聚变公司General FusionGeneral Fusion：2006年，公司创始人物理学家米歇尔拉贝博士完成了原理验证实验，吸引到了包括亚马逊的杰夫-贝索斯（Jeff Bezos）、微软和其他许多公司以及加拿大官方作为自己的投资

102、方和合作伙伴。去年6月，英国原子能局(UKAEA)和 General Fusion 宣布了一项协议，根据该协议，General Fusion 将在 UKAEA 的 Culham 校区建造和运营其聚变示范工厂运营其聚变示范工厂 (FDP(FDP)。2024年11月，公司宣布其使用独特实用的磁化靶聚变（Magnetized Target Fusion，MTF）技术成功证明了金属内衬形成和压缩等离子体技术的有效性，从而为LM26LM26的大规模聚变演示奠定了基础。LM26LM26，全称，全称Lawson Machine 26Lawson Machine 26，是General Fusion于2023

103、年提出的MTF演示机器，将在2025年初开始集成运作，目标是在未来两年内实现在未来两年内实现1keV1keV、10keV10keV（超过（超过1 1亿摄亿摄氏度的聚变条件）的关键里程碑氏度的聚变条件）的关键里程碑，并最终达到科学收支平衡，从而帮助降低General Fusion的商业规模机器的风险，并加快其在在20302030年代初至中期向电网提年代初至中期向电网提供商业聚变能源供商业聚变能源的步伐。MTF技术原理是：将氘氚等离子体团注入到一个液态金属的自旋涡流中，然后用大功率活塞向内挤压；如果这种挤压在几微秒内完成，等离子体就会向心聚爆，达到发生聚变反应的条件；同时聚变反应会产生中子，中子能

104、够与液态金属中的锂发生反应，从而生成更多的氚。这项技术旨在为具有成本效益的发电厂规模化设计，既不需要大型超导磁体，也不需要昂贵的激光阵列。MTFMTF磁靶聚变装置磁靶聚变装置JETJET（又称欧洲联合环）（又称欧洲联合环）位于英国牛津附近的卡勒姆聚变能源研究中心(CCFE)，由英国原子能管理局(UKAEA)运营。JETJET在在19831983年正式投入运行，年正式投入运行，20232023年退役年退役。退役前曾是全球规模最大、功率最强的在运托卡马克研究装置。2024年2月，JET装置在其最后一次实验中，仅使用仅使用0.20.2毫克氘氚燃料就产生毫克氘氚燃料就产生5 5秒的高聚变功率，创造秒的

105、高聚变功率，创造了了69MJ69MJ的突破性记录的突破性记录。据悉，JET的退役和重新利用计划退役和重新利用计划(JDR)(JDR)预计将持续到预计将持续到20402040年左右年左右。JETJET（欧洲联合环欧洲联合环）目的：获得和研究接近聚变堆状态和尺寸的等离子体，从而为未来详细评估托卡马克反目的：获得和研究接近聚变堆状态和尺寸的等离子体，从而为未来详细评估托卡马克反应堆的参数、尺寸和工作状况应堆的参数、尺寸和工作状况。原始设计参数：大半径2.96m，小半径1.25m，等离子体电流为4.8MA，等离子体中心环向磁场达到3.45T，加热功率达到38MW。1971年，欧洲原子能共同体提出核聚变

106、装置计划。1975年JET设计工作完成，1978年正式开工建设，1982年建成。1983年得到第一个等离子体脉冲，电流为19KA，持续了0.1秒，1983年底，等离子体电流达到3MA，脉冲持续10秒。1983年底可以达到持续10秒。19911991年，年，JETJET进行了世界上首次氘氚实验，产生进行了世界上首次氘氚实验，产生1.7MW1.7MW聚变功率聚变功率，证实了可控核聚变作为先进能源的科学可行性，是人类聚变史上第一个里程碑。1997年氘氚反应产生16.1MJ聚变功率，2021年产生59MJ，2024年产生69MJ再次打破历史记录。2.2.3 国外投资项目：日本33资料来源：中国核技术网

107、、中国核网、中国科学报、可控核聚变网站、中国核电网、方正证券研究所日本核能研究所（现日本原子能研究开发机构）的托卡马克等离子体约束装置“JTJT-60U60U”于1996年实现5.2亿K的离子温度，超过了核聚变发电需要的1亿K。而且，输出（热）能量和输入能量的比值（能量倍增系数，Q值）为1.25，在全世界率先超过了在全世界率先超过了1 1。JTJT-60SA60SA计划是计划是ITERITER的先行项目的先行项目，实验结果将为ITER的设计和运行提供经验，ITER的规模是JT-60SA的两倍。该项目也是JT-60U的升级版本，利用了JT-60U的基础设施。2024年12月1日，欧洲聚变能组织（

108、欧洲聚变能组织（F4EF4E）（ITER计划欧洲执行机构）发布消息称，欧洲和日本共同建造和运营的核聚变反应堆JTJT-60SA60SA正式投入运行正式投入运行。该反应堆为托卡马克装置，始于2007年，于于20202020年完成组装，并于年完成组装，并于20242024年年1010月月2323日点火成功日点火成功。日本核聚变能源协会（日本核聚变能源协会（J J-FusionFusion）于2024年3月29日正式成立。紧随其后，该协会于4月1日推出了官方网站，邀请业界支持和参与。虽然日本此前或近期计划的核聚变实验已经实现或即将实现中脉冲等离子体放电，但在利用能量传输进行持续外部使用、建立氚燃料循

109、环(包括氚增殖)以及将这些进展整合到代表商业上可行的核聚变发电厂的配置方面，仍存在关键障碍。FASTFAST项目项目旨在填补这些空白，提供一个全面而独特的平台来开发适用于全球实际聚变电站的技术。LHDLHD：世界第二大超导仿星器。仿星器是一种先进的磁约束聚变实验设备，以其独特的三维磁场构型而著称。这种设备的设计核心在于使用外部线圈系统产生复杂的磁场，以约束和稳定高温等离子体。与托卡马克不同，仿星器不依赖于等离子体内部的纵向电流，而是通过外部线圈产生的旋转变换磁场来维持等离子体的稳定性。这些线圈包括精心设计的螺旋线圈，它们可以是两对或三对，配置以产生椭圆形或三角形的磁场面，从而有效防止等离子体粒

110、子沿磁场线漂移到反应器壁上。FASTFAST日本正式启动FAST(先进超导托卡马克聚变装置)项目，预计于预计于20252025年完成初步设计，目标是在本世纪年完成初步设计，目标是在本世纪3030年代末完成发电示范年代末完成发电示范。该项目采用低纵横比托卡马克设计和高温超导高温超导(HTS)(HTS)线圈，实现了紧凑的设计，降低了成本并缩短了建造时间。系统计划实现实现5050-100MW100MW的发电量，的发电量，DTDT聚变燃烧的放电持续时间为聚变燃烧的放电持续时间为10001000秒秒，并计划累计满功率运行1000小时。JTJT-60SA60SA世界第二大等离子体研究设施，仅次于ITER。

111、该项目是JT-60U的升级版本，利用了JT-60U的基础设施。20232023年年首次实现等离子体放电，首次实现等离子体放电，20242024年年1010月月2323日点火成功日点火成功。但项目负责人Hiroshi Shirai表示，JT-60SA还需要两年的时间才能更持久的运行，以满足有意义的物理实验所需。因此JT-60SA一直在进行一系列技术升级，为2026年下半年的实验做好准备。JT-60SA 开展的工作将为 ITER 提供支持。LHDLHD大型螺旋装置大型螺旋装置(LHD)(LHD)，日本NIFS目前唯一正在运行的核聚变装置，也是目前仅次于德国目前仅次于德国WendelsteinWen

112、delstein 7 7-X X的的世界第二大超导仿星器世界第二大超导仿星器。1997年，LHD项目正式竣工，1998年实验启动，20172017年年3 3月月LHDLHD氘实验开始，氘实验开始，20222022年年LHDLHD氘实验完成氘实验完成。2.2.3 国外投资项目：NIF（美国）、First Light Fusion(英国）34资料来源：可控核聚变网站、中国核技术网、方正证券研究所First Light FusionFirst Light Fusion是一家总部位于英国牛津的核聚变技术研发公司，2011年从牛津大学分离出来，致力于通过惯性约束聚变惯性约束聚变技术实现核聚变能源的商业化

113、。该公司采用独特的“弹丸聚变”技术。放大器技术通过增强和集中用于撞击燃料的弹丸的通过增强和集中用于撞击燃料的弹丸的压力，来提高聚变反应的效率压力，来提高聚变反应的效率。这种方法避免了使用复杂而昂贵的激光或磁铁来产避免了使用复杂而昂贵的激光或磁铁来产生或维持聚变条件生或维持聚变条件，而是采用了以极快的速度行进的弹丸来压缩燃料“靶”，从而实现了更为高效和经济的聚变反应。First Light Fusion拥有两种主要的驱动技术：两级轻气枪（两级轻气枪（BFGBFG）和电磁发射器（电磁发射器（M3M3）。2025年3月，公司宣布重大战略调整，为为快速发展的全球惯性聚变能产业提供其独特的放大器技术快速

114、发展的全球惯性聚变能产业提供其独特的放大器技术，放弃了之前基于弹丸聚放弃了之前基于弹丸聚变方法建造自己发电厂的计划，转而寻求与其他企业和机构合作变方法建造自己发电厂的计划，转而寻求与其他企业和机构合作，共同推动惯性聚变能技术的发展和应用。公司表示，这一转变将使其能够更快地进入市场，并获得更多的资源和支持。BFG:BFG:英国最大的两级轻气抢英国最大的两级轻气抢M3M3：欧洲最大的脉冲发电设施：欧洲最大的脉冲发电设施规格：规格：位于16 x 16 x 5米的外壳内，重40吨，使用15公里电缆、300个诊断探头和21000平方米薄膜绝缘层。每隔一天可发射一次。功能功能：用于测试聚变目标用于测试聚变

115、目标，验证弹丸聚变技术。规格规格：自2021年4月服役，利用火药推动利用火药推动活塞活塞，将氢气压缩至大气压的将氢气压缩至大气压的1000010000倍倍，为抛射物发射提供动力为抛射物发射提供动力。功能：功能：与M3互补，探索不同参数空间，支持聚变研究。美国的国家点火装置（美国的国家点火装置（National Ignition FacilityNational Ignition Facility，NIFNIF），），是世界最大的激光器，NIF从1994年开工建设，由美国加利福尼亚州劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）研制。由国家核安全局（National Nuclear Safety Admi

116、nistration，NNSA）维护。20092009年年5 5月，月，NIFNIF顺利完工顺利完工。装置整体占地21368平方米，共耗资共耗资3434亿美元亿美元。2022年12月，NIF利用2.05MJ激光能量输入，获得了3.15MJ的聚变能输出，首首次实现次实现“净能量增益净能量增益”。2023年7月，NIF利用192路激光束向悬浮在腔体内的冷冻氘氚靶丸发射了冷冻氘氚靶丸发射了2.05MJ2.05MJ的能量，最终实现了的能量，最终实现了3.88MJ3.88MJ的聚变能量输出的聚变能量输出，创造了新的能量输出记录。2023年10月，NIF利用1.9MJ激光能量输入，获得了2.4MJ的聚变能

117、输出。同月，又利用2.2MJ激光能量输入，获得了3.4MJ的聚变能输出。2023年12月，美国能源部（Department of Energy，DOE）宣布成立了三个新的惯性聚变能源（Inertial Fusion Energy，IFE）中心，并将在四年内提供总计4,200万美元的资金，用于加速惯性聚变能源科学和技术的发展。激光束数量：192束激光系统总设计能量：1.8MJ每束激光传递能量：10KJ激光介质：Nd钕玻璃激光初始波长：1053nm激光工作波长：351nm激光脉冲时间：1-20纳秒靶丸类型：氘氚冷冻燃料靶丸尺寸：1-2毫米靶丸结构：包含外壳与内层冷冻燃料的复合结构，外壳材质通常为塑

118、料或其他能够产生均匀压缩的材料反应室尺寸：球形真空容器，直径约为10米美国国家点火装置美国国家点火装置NIFNIF2.3 托卡马克装置的构成以ITER为例35图表标题资料来源：中国科学院第十六届公众科学日，方正证券研究所托卡马克装置主机的辅助部件：托卡马克装置主机的辅助部件：诊断装置诊断装置辅助加热辅助加热抽气装置抽气装置冷却装置冷却装置托卡马克EAST，高11米，直径8米，重400吨，锅炉状容器就是主机。主要是由真空室真空室、纵场线圈纵场线圈（环向场环向场）、极向场线圈极向场线圈（横向的横向的）、内外冷屏内外冷屏、外真空杜瓦外真空杜瓦、支撑系统支撑系统等6大部件组成。四周主要是辅助加热辅助加

119、热、诊断诊断、抽气抽气、冷却装置冷却装置。2.3 托卡马克装置的构成36支撑系统支撑系统资料来源：中国科学院第十六届公众科学日，方正证券研究所托卡马克装置主机部件：托卡马克装置主机部件：托卡马克EAST，高11米，直径8米，重400吨，像一个大锅炉的东西，就是主机。主要是由真空室真空室、纵场线圈纵场线圈（环向场环向场）、极向场线圈极向场线圈（横向横向的的）、内外冷屏内外冷屏、外真空杜瓦外真空杜瓦、支撑系统支撑系统等6大部件组成。真空室真空室极向场线圈极向场线圈纵场线圈纵场线圈（环向场）（环向场）内外冷屏内外冷屏外真空杜瓦外真空杜瓦2.3 托卡马克装置的构成37资料来源：中科院等离子体物理研究所

120、，中国国际核聚变能源计划执行中心、方正证券研究所托卡马克装置主机部件：ITERITER项目中国采购包部分项目中国采购包部分环向场线圈（环向场线圈（Toroidal Toroidal Field,TFField,TF）：）：1818个个TF线圈需要126根单元导体，我国承担11根导体制造任务，占全部制造任务的7.5%。校正场线圈（校正场线圈（Correction Coil,CCCorrection Coil,CC）：）：用来补偿环向场和极向场系统制造与安装过程带来的不可消除的磁场误差。共有1818个个校正场线圈。极向场线圈（极向场线圈（Poloidal Field,PFPoloidal Fiel

121、d,PF）：）：在等离子的产生、上升、成型和评定各个极端提供欧姆加热和控制等离子位形，共需要6 6个个。磁体馈线（磁体馈线（Feeder)Feeder):共31个，连接杜瓦内的ITER超导磁体与杜瓦外的低温制冷系统、电源系统、以及控制系统的接口部件，向超导磁体提供电力、冷却供应、信号测量。诊断：诊断：中子通量监测器、径向X射线相机、朗缪尔探针、赤道面12号窗口集成等屏蔽包层屏蔽包层：为整个ITER装置提供中子和高热负荷的屏蔽，包括真空室内壁的两个子系统，包层系统又包括模块化设计，每个模块又包括第一壁、屏蔽块、柔性支撑等。2.3.1 氘氚燃料：氘氚的来源？38聚变反应原理：聚变反应原理：氘氚（D

122、-T）反应（2D+3T4He+n）生成14.1 MeV的中子和3.5 MeV的粒子。还有少量D-D反应（次级反应或副反应）产生的2.45 MeV的中子。氘氘：氘在海水中储量极大，一升海水中提取的氘经过聚变反应释放的能量相当于300升石油。海洋中，大约每，大约每50005000个个H H原子中就有一个是原子中就有一个是D D，它，它的售价约为每克的售价约为每克1313美元，美元，约合13000美元/kg(9.4万元/kg)氚氚：但氚的半衰期为12.3年，天然氚是宇宙射线轰击的产物，只在地球高层大气中微量存在。制得的方法主要有两种：制得的方法主要有两种：1 1）链式核反应堆也能产生少量的氚）链式核

123、反应堆也能产生少量的氚，但很少被收集。目前，全球范围内氚的唯一商业来源是19座加拿大氘铀核反应堆（CANDU，又称坎杜反应堆，是一种加压重水反应堆设计），每个反应堆每年产生约0.5kg氚，但这些核反应堆中的一半将在十年内退役。根据ITER 2018年的推测，可用氚的库存将在十年内达到峰值，之后会随着氚的出售和衰变而稳步下降。目前全球氚的存量约为25kg。2 2）用中子轰击锂可产生氚）用中子轰击锂可产生氚。在工业上，利用反应堆的中子，采用锂-6化合物做靶材，生产氚，然后利用热扩散法，使氚富集至99%以上。氘氚反应示意图氘氚反应示意图资料来源：国家核安全局、中国科学院高能物理研究所、澎湃新闻、方正

124、证券研究所全球氚供给趋势预测全球氚供给趋势预测中子与锂（中子与锂（6 6LiLi）反应形成氚循环）反应形成氚循环2.3.1 氘氚燃料：氚循环过程39此外，中子与锂（6Li）反应，可以生成氚和氦（n+6Li4He+3T）。在聚变反应堆运行过程中，可以利用中子与锂的反应产生氘氚聚变所需的可以利用中子与锂的反应产生氘氚聚变所需的燃料氚，进而完成核燃料循环中的燃料氚，进而完成核燃料循环中的氚循环过程氚循环过程。D-T反应生成的氦作为“氦灰氦灰”排出，反应产生的高能中子在聚变反应堆的包层中慢化，中子的动能转化为热能。可以采用6Li作为吸收反应产物的包层，包层中还包括中子增殖剂、冷却剂中子增殖剂、冷却剂，

125、称为增殖包层增殖包层。在聚变中子作用下，包层中的6Li可以生成氚氚再进入反应室作为燃料，形成氚的循环利用。总体来看，该过程需要补充的燃料为氘氘，同时需要补充因为与中子发生反应而损失掉的6 6LiLi。氚氚作为一种较难获得的燃料在该过程中循环使用，只是在反应堆“点火”时需要参与初始反应的氚。对外排出的物质是反应生成的氦，以及更换下来的增殖包层废料。聚变反应聚变反应产生的中子能量被包层吸收，使得包层温度升高，将升温的能量用于加热工质并推动汽轮机发电产生的中子能量被包层吸收，使得包层温度升高，将升温的能量用于加热工质并推动汽轮机发电。从该过程可以看出，当前对于受控核聚变能源研究的挑战除了燃烧等离子体

126、自身的加热和稳定性等问题外，抗高通量中子辐照的包层材料及氚循环过程的挑战也是制约聚变发展的重要因素。资料来源：国家核安全局、新光学、方正证券研究所聚变堆主循环原理示意图聚变堆主循环原理示意图聚变堆基本结构剖面示意图聚变堆基本结构剖面示意图氚增殖区氚增殖区是聚变堆的核心功能部件，位于真空室内第一壁与屏蔽层之间真空室内第一壁与屏蔽层之间。其核心功能主要包括三个方面：1)利用中子与包层内的氚增殖材料反应生利用中子与包层内的氚增殖材料反应生产氚，产氚，并将提取的氚补充到反应堆内，弥补氚的消耗，实现氚的自给自足。2)增殖区通过将聚变粒子的能量转化为可聚变粒子的能量转化为可利用的能量利用的能量，有效冷却自

127、身并输出高品质热量以进行发电。3)提供超导线圈和生物体所需的辐射防护辐射防护，减小外围设备材料的活化，并包容了放射性物质，起到了辐射屏蔽的作用。增殖材料主要是铍铍或铅铅。原理在于：当一个中子与铍或铅相互作用时，会产生两个中子，这两个中子又可以继续与铍或铅相互作用，从而产生更多的中子。2.3.1 氘氚燃料：氚增殖材料40氚增殖材料氚增殖材料：氚增殖剂是核心的关键材料。根据包层中填充的氚增殖剂的形态不同，可以将氚增殖包层分为液态包层、固态包层两种类型。液态增殖材料液态增殖材料：主要是指液态金属锂或锂的合金，例如锂铅锂铅合金（Li17Pb83）、锂锡锂锡合金（Li25Sn75）和氟锂铍熔盐氟锂铍熔盐

128、（Li2BeF2）等。优势：优势：1 1）具有流动性）具有流动性，因此便于换料，因此包层结构相对简单，更便于设计和建造；2 2）热导性好）热导性好，并且锂含量高，因此可以在实现氚增殖的同时借助液态金属的流动实现热量交换；3 3）氚回收便利）氚回收便利，可以实现在线氚提取。缺点缺点：1）存在磁流体动力学效应，即导电的液态金属在聚变堆强磁场的作用下产生洛伦兹力阻碍流动，从而产生很强的流动压强，增加驱动功率造成包层效率下降；2）化学稳定性不高，由于锂是较为活泼的元素，其液态单质或合金在高温下会对与其接触的结构材料产生较大的腐蚀性，若发生意外泄露则十分危险，因此需要采取复杂的防腐蚀技术。基于上述原因，

129、磁约束聚变堆液态包层的工程难度极大。固态增殖材料固态增殖材料：以锂的氧化物锂的氧化物为基础的固态增殖材料受到了越来越多的关注。在世界上最大的核聚变实验装置ITER中，各成员国都提出了自己的氚增殖包层设计方案。考虑到当前的工程难度，大部分成员国在氚增殖实验包层模块（Test Blanket Module,TBM）中选择了固态包层方案，其中氚增殖剂主要采用Li4SiO4和Li2TiO3两种。资料来源：国家核安全局、新光学、澎湃新闻、方正证券研究所“增殖毯”内部结构“增殖毯”内部结构ITER将成为第一个试验“增殖毯”的聚变反应堆。测试将包括液体毯液体毯（锂和铅的熔融混合物）以及固体“卵石床卵石床”（

130、含有锂与铍球混合的陶瓷球）。由于成本削减，ITERITER将在将在600600平方米的反应堆内部仅铺设平方米的反应堆内部仅铺设4 4平方平方米的增殖材料米的增殖材料。ITERITER之后的聚变反应堆将需要覆盖住尽可能多之后的聚变反应堆将需要覆盖住尽可能多的表面，才有机会满足对氚的需求的表面，才有机会满足对氚的需求。并根据ITER的情况估计，“增殖毯”产生的氚最多只能比反应堆消耗的氚多15%，而这个数字更有可能是5%。另一个影响氚增殖的因素是反应堆停机时间。当氚增殖停止，但同位素继续衰变。只有当反应堆运行超过50%的时间时，可持续性才能得到保证。2.3.1 氘氚燃料：氚增殖过程41氚工厂氚工厂：

131、聚变反应中，氚的燃烧效率非常低（氚的燃烧效率非常低（ITERITER约为约为33，CFETRCFETR为为1%1%-5%5%），聚变燃烧会产生大量的杂质，当杂质浓度达到一定程度时会使得等离子体温度降低，可能导致聚变反应淬灭中止，所以大量未经燃烧的、含杂质的氘氚燃料混合气体需要通过氚工厂来进行提纯处理提纯处理。因此，氚工厂承担着实现“氚自持”循环中精细、高效、安全处理氚的功能，如同聚变反应堆的“燃料供应燃料供应+废弃物处理废弃物处理”车间。目前我国已开展了首个包含内外燃料循环的完整氚工厂系统和氚安全包容系统的详细概念设计，建立了包含内外燃料循环的全流程缩比氚工厂工艺演示系统，完成了国内首次克量级

132、氚循环工艺验证试验，氚回收效率达到99.7%。利用聚变堆本身D-T反应产生的14MeV中子轰击增殖包层进行闭式产氚，并且通过氚工厂进行循环回收成为了实现氚自持的首选方案。ITERITER的燃料循环系统采用包括燃料循环主回路和排出物处理回路的二回路设计。CFETRCFETR（氚燃料循环系统）采用了包括氚提取、氚排灰处理系统、氚贮存氚提取、氚排灰处理系统、氚贮存等子系统的三环路设计。处理真空室氘氚燃烧气体的内燃料循环回路真空室氘氚燃烧气体的内燃料循环回路包括托卡马克排灰气处理系统（TEP）、氢同位素分离系统（ISS-I）、燃料存储与输送系统（SDS）和分析控制系统（ACS）；处理增殖包层产生的氚以

133、实现氚自持的外燃料循环回增殖包层产生的氚以实现氚自持的外燃料循环回路路包括增殖包层、氚提取系统（TES）、冷却剂纯化系统（CPS）、氢同位素分离系统（ISS-O）和分析系统（ANS）。为了保证氚操作的工作人员安全需要的氚安为了保证氚操作的工作人员安全需要的氚安全包容系统全包容系统包括手套箱除氚系统（GDS）、空气除氚系统（ADS）、通排风除氚系统（VDS）和水除氚系统（WDS）等。资料来源：可控核聚变网站、方正证券研究所ITERITER燃料循环示意图燃料循环示意图托卡马克托卡马克排灰气处排灰气处理系统理系统氢同位素氢同位素分离系统分离系统燃料存储燃料存储与输送系与输送系统统分析控分析控制系统制

134、系统氚提取氚提取系统系统手套除手套除氚系统氚系统空气除空气除氚系统氚系统通风除通风除氚系统氚系统水除氚水除氚系统系统CFETRCFETR氚工厂设计氚工厂设计2.3.2 磁体系统42超导材料超导材料：超导现象是指材料在低于某一温度（这一温度称为超导转变温度材料在低于某一温度（这一温度称为超导转变温度TcTc）时电阻变为零的现象）时电阻变为零的现象，这种状态下，材料进入超导态，材料电阻突降为零，同时所有外磁场磁力线被排出材料外，材料同时出现零电阻态和完全抗磁性。由于核聚变需要超高的磁场对等离子体进行约束，因此需要大电流的产生，这就需要用到超导材料核聚变需要超高的磁场对等离子体进行约束，因此需要大电

135、流的产生，这就需要用到超导材料。按照超导体的临界温度，可以将超导体分为低温、高温超导体。临界温度低于-248C至-243C超导体为低温超导体，该温度的为高温超导体。据华经产业研究院数据。性能性能：低温超导体的稳定和最高磁场强度在15T左右，高温超导磁体能达到45.5T。成本成本：目前低温超导体产业链成熟度较高，量化加工技术已经较为成熟，初始投资成本较低，但考虑到后续需要在液氦环境中使用，后续维护成本较高，且磁体体积及重量较大；高温超导材料初始投资成本远高于低温超导体，但后续可以在液氮环境中使用，位处成本较低，且磁体体积及重量较小。目前，全球低温超导材料占比超导材料超9成，高温超导当前受限于技术

136、，整体市场应用占比较小，但随着超导线缆、可控核聚变等持续发展应用，预计高温超导材料的市场份额将会逐步扩大。低温超导与高温超导对比低温超导与高温超导对比资料来源：华经产业研究院，方正证券研究所指标指标常规导体磁体常规导体磁体低温超导磁体低温超导磁体高温超导磁体高温超导磁体电能消耗（产生电能消耗（产生1T1T稳态强磁稳态强磁场）场）3.5MW极少电能极少电能运行温度运行温度室温300K左右25K以下25Ky以上制冷方式制冷方式大量冷却水液氦液氦浸泡或制冷剂传导冷却液氮液氮浸泡或制冷剂传导冷却材料材料铜等常规导体NbTi、Nb3Sn等MgB2、BiSrCaCuO、YBCO等磁场强度磁场强度最高不超过

137、2T稳定运行且最高磁场强度在15T左右稳定运行最高磁场强度可达到45.5T45.5T产业链成熟度产业链成熟度产业链成熟度高产业链成熟度较高，量化加工技术较为成熟产业链成熟度较低，带材成本较高，但处于快速成长阶段价格价格价格便宜价格已经降低到较便宜区间高温超导带材价格是低温的10倍左右，但目前正在加速下降磁体体积及重量磁体体积及重量体积庞大需要大量的制冷系统维持低温，磁体体积及重量较大需要制冷系统相对较小，磁体体积及重量较小应用领域应用领域加速器磁体、核聚变工程、核磁共振（MRI、NMR)、磁体、通用超导磁体超导电缆、超导变压、超导感应加热、核聚变、超导磁悬浮、电磁探测设备等低温超导材料,95.

138、6%高温超导材料,4.4%全球超导行业细分市场结构全球超导行业细分市场结构2.3.2 磁体系统：高温超导与紧凑型托卡马克装置43核聚变超导磁体主要挑战在于磁体要承受磁场本身对载流线圈产生的巨大机械应力，也可以想象成给气球加压。普通超导体可以做成坚固的普通超导体可以做成坚固的电电线线，然后绕成一个，然后绕成一个线圈线圈，但高温超导体采用的是相对脆弱的，但高温超导体采用的是相对脆弱的磁带磁带（tapetape）。据澎湃新闻2021年9月10日报道，为了开发新磁体，美国新能源初创公司 Commonwealth Fusion Systems（简称 CFS）的研究人员提出了一种设计，将薄层磁带夹在更坚固

139、的金属层之间将薄层磁带夹在更坚固的金属层之间。新磁体可以大大缩小托卡马克的尺寸，因此更便宜、更容易建造。材料方面，其采用的是由高温超导体稀土氧化钡铜稀土氧化钡铜组成的线圈，而不是铌锡铌锡。到目前为止，要想获得强大的磁场，创造一个能够容纳加热到数亿度的等离子体的磁瓶的方法就是把磁体的体积变大。而新型高温超导材料以扁平、带状的形式制成，使得在较小的设备中获得更强大的磁场成为可能，与使用传统低温超导磁体的体积大 40 倍的设备的性能相当。这种功率与尺寸之间的飞跃是设计的关键因素。随着高温超导技术的进步和成本下降，建造可商用的小型托卡马克和其它核聚变装置变得可行。另据中国核技术网2021年4月报道，美

140、国通用原子公司(GA)管理的DIII-D国家聚变设施就开发出一种紧凑型反应堆紧凑型反应堆设计。我国紧凑型聚变能实紧凑型聚变能实验装置园区（验装置园区（BESTBEST）等项目正加速推进，能量奇点能量奇点也计划研发和建设全球首台基于全高温超导磁体的紧凑型托卡马克实验装置。高温超导磁体第二代高温超导带材资料来源：澎湃新闻，上海超导官网，界面新闻，方正证券研究所银层哈氏合金基带氧化钇层氧化铝层氧化镁层镧锰氧层氧化铈层铜层银层2.3.2 磁体系统：ITER装置磁体系统由多个线圈组成44根据中科院等离子体物理研究所，ITER磁体系统包括4个子系统：1818个环向场线圈个环向场线圈（Toroidal Fi

141、eld Coil,简称 TFC）；6 6个极向场线圈个极向场线圈（Poloidal Field coil,简称PFC）；1818个校正线圈个校正线圈（Correction coil,简称CC）以及中心螺线管以及中心螺线管（Central Solenoid,简称CS）。资料来源：中科院等离子体物理所，方正证券研究所纵场超导线圈纵场超导线圈（环向场（环向场TFTF）1818个个中心螺线管超导线圈中心螺线管超导线圈6 6个个极向场线圈（极向场线圈（PF)PF)6 6个个校正场线圈（校正场线圈（CCCC）1818个个2.3.2 磁体系统：ITER超导线圈材料主要包括NbNb3 3SnSn、NbTiNb

142、Ti等等45超导材料超导材料：超导导体是用于绕制ITER超导线圈的重要材料，根据不同线圈的作用和要求，ITER总共有不同规格的超导导体。中心螺管、纵场线圈采用（铌三锡）中心螺管、纵场线圈采用（铌三锡）NbNb3 3SnSn超导材料，极向场（极向场（PFPF）、校正场线圈）、校正场线圈(CC)(CC)采用铌钛（采用铌钛（NbTiNbTi）低温超导材料。资料来源：中科院等离子体物理所，方正证券研究所纵场（环向场纵场（环向场TFTF）超导线圈超导线圈NbNb3 3SnSn中心螺线管超导线圈中心螺线管超导线圈NbNb3 3SnSn极向场线圈极向场线圈(PF)(PF)NbTiNbTi校正场线圈校正场线圈

143、(CC)(CC)NbTiNbTi2.3.2 磁体系统：线圈的绕制双饼结构46这里我们以高温超导材料高温超导材料为例，由于其是扁平结构扁平结构，大部分高温超导磁体装备都是利用饼式线圈结构堆叠饼式线圈结构堆叠而成的。根据原力超导官网介绍：首先，从带盘A中取出绕制单线双饼线圈所需要的全部带材的一半到带盘B上。然后，将线轴放在带盘A和带盘B中间，让带盘B绕着线轴转动，使带盘B上的全部带材绕到线轴的第一层中，并用kapton胶带固定。最后，让带盘A绕着线轴转动，使带盘A上的剩下的带材绕到线轴的第二层，并用kapton胶带固定。资料来源：原力超导官网，方正证券研究所第一步：从带盘A中取出绕制单线双饼线圈所

144、需要的全部带材的一半到带盘B上第二步：将线轴放在带盘A和带盘B中间，让带盘B绕着线轴转动，使带盘B上的全部带材绕到线轴的第一层中，并用kapton胶带固定。第三步：让带盘A绕着线轴转动，使带盘A上的剩下的带材绕到线轴的第二层，并用kapton胶带固定。2.3.2 磁体系统：6个极向线圈双饼数不同，我国承制ITER全部PF导体的65%47极向场（极向场（Poloidal Field,PFPoloidal Field,PF）线圈）线圈：PF系统由从上至下，6个不同尺寸的独立线圈组成,双路绕制,每个双饼（每个双饼（DPDP）由）由2 2个个NbTiNbTi基的管内电基的管内电缆导体单元缆导体单元(C

145、ICC)(CICC)绕制绕制而成。PF导体内通有4.2K（-269）的液氦，磁场强度最大可达5T。与环向场线圈导体类似，PF线圈导体为NbTi基超导铠装导体。运行时，PF导体内通有4.2K（-269）的液氦，电流45kA，磁场强度最高可达5T（低温超导下）。每个PF线圈的双饼数不同，分别为：第1、3、4、5线圈为8个；第2线圈为6个；第6线圈为9个。以PF6PF6线圈为例，它由线圈为例，它由9 9个双饼线圈叠装而成个双饼线圈叠装而成，其中A-T1和C-T2分布在底面和顶面，另外7个双饼（A为3个，C为4个）在A-T1和C-T2之间。PF6线圈位于ITER实验堆超导磁体的底部，由多个绕制成双饼结

146、构的线圈本体（铌钛超导导体）以及一系列支撑附件组成，总重高达400吨，线圈绕制所采用的NbTi超导导体长约13.5公里，绕制完成的线圈主体外径约11.2米。PFPF导体总长约导体总长约6565公里公里，相当于绕北京四环一周。根据2008年10月10日签署的采购安排协议，中国将为中国将为ITERITER生产制造生产制造2 2-5 5号线圈所用的全部号线圈所用的全部6060根根导体，占全部导体，占全部PFPF导体的导体的6565%。资料来源：中国国际核聚变能源计划执行中心，等离子体物理研究所，方正证券研究所PF6PF6线圈双饼分布线圈双饼分布线圈线圈双饼数双饼数PF18PF26PF38PF48PF

147、58PF69极向场线圈双饼数极向场线圈双饼数极向场导体截面极向场导体截面2.3.2 磁体系统：18个环向场线圈总共需要126根单元导体，我国承制11根，占7.51%48环向场（环向场（Toroidal Field,Toroidal Field,简称简称TFTF）线圈）线圈：每个TF线圈由5 5个主双饼个主双饼(rDP)和2 2个侧双饼个侧双饼(sDP)组成，而每个双饼均由单根单根NbNb3 3SnSn基股线基股线的管内电缆导体（CICC）绕成。一个rDP单元长度最少需要760m无损电缆，一个sDP单元长度最少需要415m无损电缆。总的来说，制造18个TF线圈总共需要90个rDP导体单元长度和3

148、6个sDP导体单元长度。TF导体内流动着4.2K（-269）的液氦，额定电流68kA，最大磁场强度达12T，约为地球磁场的20万倍（低温超导下）环向场线圈由18个TF线圈构成，每个每个TFTF线圈由线圈由7 7根完整连续的基于根完整连续的基于NbNb3 3SnSn超导线的铠装导体（超导线的铠装导体（CICCCICC）绕制而成）绕制而成。总的来说，制造制造1818个个TFTF线圈总线圈总共需要共需要126126根单元导体根单元导体。ITER装置运行时，TF导体内流动着4.2K（-269）的超流态液氦，每根导体额定电流68kA，承受的磁场强度最高达12T，约为地球磁场的20万倍。2008年6月16

149、日，中国与ITER组织签署环向场导体采购安排协议，根据协议规定，我国承担我国承担1111根根TFTF导体制造任务（导体制造任务（6 6根主导体和根主导体和5 5根侧导体）根侧导体），约占全部，约占全部TFTF导体制造任务的导体制造任务的7.51%7.51%。资料来源：中国国际核聚变能源计划执行中心，方正证券研究所电缆结构图及电缆实物电缆结构图及电缆实物每个双饼均由单根Nb3Sn基股线的管内电缆导体（CICC）绕成。一个rDP单元长度最少需要760m无损电缆，一个sDP单元长度最少需要415m无损电缆。NbNb3 3SnSn超导线超导线环向场线圈环向场线圈2.3.2 磁体系统：我国承担ITER装

150、置所有18个校正场线圈的制造49校正场超导磁体系统（校正场超导磁体系统（Correction coil,Correction coil,简称简称CCCC）：）：主要用来补偿环向场和极向场系统由于制造与安装过程带来的不可消除的磁场误差。ITER装置共有18个校正场线圈，其中6 6个底部线圈（个底部线圈（BCCBCC）、）、6 6个顶部线圈（个顶部线圈（TCCTCC）和）和6 6个侧线圈（个侧线圈（SCCSCC）。ITER校正场线圈是由NbTi超导导体绕制而成，匝工作电流10kA，最高磁场约5T。中方承担中方承担ITERITER装置所有装置所有1818个校正场线圈的制造个校正场线圈的制造。校正场线

151、圈由Nb-Ti股线和铜线绞制成的CICC型（铠装电缆导体）低温超导导体绕制而成，每个每个TCC/BCCTCC/BCC成成6060度扇形，横跨度扇形，横跨3 3个个TFTF线圈线圈。TCC/BCC线圈匝数为32，绕组外形尺寸约25m*7m，绕组重约1.15吨，整个线圈（包括线圈盒）重约3吨。SCC布置在环向占位36.195°横跨2个纵场线圈，线圈匝数为20，绕组外形尺寸约8m*8m，绕组重约1.22吨，整个线圈（包括线圈盒）重约3.65吨。自2010年中方与ITER国际组织签署采购安排协议以来，经国内多年联合攻关，先后完成了线圈绕制、氦冷却管焊接、真空压力浸渍、线圈盒封焊等多项关键技术认

152、证。系列生产制造已于2017年正式开展。资料来源：中国国际核聚变能源计划执行中心，方正证券研究所TCC/BCCTCC/BCC线圈线圈CATIACATIA三维模型三维模型校正场线圈布置图校正场线圈布置图SCCSCC线圈线圈CATIACATIA三维模型三维模型2.3.2 磁体系统：我国承担所有31套磁体馈线的制造50ITER ITER 磁体馈线（简称“磁体馈线（简称“Feeder”Feeder”）是连接杜瓦内的ITER超导磁体与杜瓦外的低温制冷、电源、控制系统低温制冷、电源、控制系统的接口部件，自低温（4K）向室温过渡。其主要功能是向超导磁体提供电力、冷却供应及信号测量向超导磁体提供电力、冷却供应

153、及信号测量。ITER装置共有3131套套FeederFeeder，分别位于ITER装置主机的上部、底部，总重量约1500吨，单套长度为30-50米。我国承担我国承担ITERITER装置所有装置所有3131套套FeederFeeder制造制造。自2011年中方与ITER国际组织签署Feeder采购安排协议以来，中方先后完成了高温超导电流引线、超导接头及真空预浸渍绝缘、线圈终端盒及内馈线等10多项关键技术及产品的认证。系列生产工作也已陆续启动。资料来源：中国国际核聚变能源计划执行中心、方正证券研究所磁体馈线系统磁体馈线系统布置图布置图分类分类功能功能数量数量内部结构内部结构磁体线圈馈线磁体线圈馈线

154、（Coil Feeder，CFCF）为ITER磁体线圈分别传输电流、冷却液和数据信号有9个TF馈线，6个PF馈线，6个CS馈线和5个CC馈线。此类馈线内部有低温超导母线（LTS Busbar）、高温超导电流引线（HTSCLs)）、低温冷却管线、热屏蔽、真空隔断、轴向与径向绝缘分断、支撑和数据传输管线。结构冷却馈线结构冷却馈线（Structure Cooling Feeder，STRCFSTRCF）为环向场磁体线圈（TF）和中心螺管磁体线圈(CS）的预紧结构提供冷却剂和数据信号共共3 3套套,其中输入馈线1套，在磁体下部；输出馈线2套，在磁体上部。冷却馈线内部有低温冷却管线、热屏蔽、真空隔断、轴

155、向与径向绝缘分断、支持、阀门和数据传输管线。数据馈线数据馈线（Instrumentation Feeder，IFIF）只传输数据信号，用以测量、诊断和控制装置的运行由2 2个个诊断IF馈线组成，均安装在磁体终端的下部馈线内部只有数据传输管线磁体馈线系统磁体馈线系统布置图布置图2.3.2 磁体系统：支撑系统51磁体支撑磁体支撑采购包的物项包括为为1818个纵场线圈提供支持的重力支撑（个纵场线圈提供支持的重力支撑（Gravity SupportGravity Support，GSGS）、为为6 6个极向场线圈提供支持的极向场线圈支撑个极向场线圈提供支持的极向场线圈支撑（PFCSPFCS）和为为3

156、3组校正场线圈提供支持的校正场线圈支撑（组校正场线圈提供支持的校正场线圈支撑（CCSCCS）。其周边连接关系为：放置在18个重力支撑（Gravity Support，简称GS）上的TFC通过6组极向场线圈支撑（PFCS）支持6个PFC；同时通过3组校正场线圈支撑（CCS）支持CC。TFC通过其自身的结构和支撑对CS提供支持。资料来源：中国国际核聚变能源计划执行中心、方正证券研究所分类分类图片图片功能功能参数参数材料材料重力支撑系统（重力支撑系统（GSGS）满足为纵场线圈提供支持和限位的功能上负净重（上负净重（DWDW）2 2万吨万吨，承受温度变化 300K4K、磁体收缩距离31 mm。另外还承

157、受多种电磁负载，包括磁体本身通电后的电磁力、等离子体燃烧过程中所产生的力。构件和螺栓制作材料为316LN不锈钢，热锚制作材料为316L不锈钢，销子和紧固螺杆的制作材料为718合金。低压绝缘材料包括环氧玻璃纤维板、陶瓷涂层和聚酰亚胺粘合材料。极向场线圈支撑系统极向场线圈支撑系统（PFCSPFCS）主要满足为极向场线圈提供支持和限位的功能由PFCS1-PFCS6共6组支撑构成，全部工作在4 K低温环境。其中PFCS3/4PFCS3/4的支撑重量的支撑重量为为14121412吨吨。所有PFCS构件的制作材料除高强度栓接件外均是316LN不锈钢，高强度栓接件的材料为718合金。校正场线圈支撑系统校正场

158、线圈支撑系统（CCSCCS）主要满足为校正场线圈提供支持和限位的功能。将三种类型的CC(顶部、底部、侧面)固定在18个TFC上，为上、下及侧面3组共18个CC线圈提供支撑整个TCC和BCC支撑子系统需要承担CC线圈施加的2525-40kN40kN重力重力，抵抗纵场线圈由于磁场变化向支撑系统施加的1600kN1600kN作用力，同时需要适应纵场线圈在通电过程中的差动位移带来的形变。磁体支撑系统的组成2.3.3 真空室：等离子体直接运行的场所52在聚变时，燃烧等离子体是要被约束在真空室内的。也就是说，真空室是等离子体直接运行的场所真空室是等离子体直接运行的场所，它不仅要为真空室内部构件提供必要的支

159、撑，在正常运行及非正常运行期间，还要承受自身和内部构件的重力、压力以及各种电磁力。真空室由欧韩俄联合制造，欧韩俄联合制造，设有44个外部接口，可供控制系统对舱内情况进行监控，内部为不锈钢壁面不锈钢壁面，且贴有一层用于将仓内聚变反应辐射隔离的防辐射“布”。其中4个部件来自韩国、5个部件来自欧洲，突出的端口则来自俄罗斯。内部结构内部结构：ITER真空室为双层不锈钢结构双层不锈钢结构，基本形状为中空的环形，其大环外径为19.4m，大环高度为11.3m，内部空间高度为10.263m，宽度为5.460m。真空室由9 9个尺寸一样的扇形单元组成个尺寸一样的扇形单元组成，每个扇形的跨度为40。其界面呈“D”

160、形。内外壳体厚度均为60mm，双层壳体之间的间隙为300800mm。真空室内部有基本的室内部件和可置换的部件，包括孔栏、加热天线、包层模块、试验包层模块、偏滤器模块以及诊断模块等。这些部件需要通过容器上的窗口进入容器内部再进行安装。真空室上开有三层窗口，分别为上部窗口、赤道窗口、下部窗口上部窗口、赤道窗口、下部窗口。为了使国内的工程设计人员掌握相关的设计与分析技术，为国内的托卡马克装置设计建造积累经验，国内也启动了相关的配套项目，而首先开展的就是真空室的结构分析工作。真空室内部结构示意图真空室内部结构示意图ITERITER真空室结构与真空室结构与4040扇形区扇形区资料来源：真空杂志，方正证券

161、研究所2.3.4 包层系统：由第一壁、屏蔽快、柔性支撑等组成53包层系统包层系统为整个ITER装置提供中子和高热负荷的屏蔽，是ITER的关键系统，包括覆盖于ITER真空室内壁的2个不同的子系统，分别是：覆盖面覆盖面积为积为620m620m的的壁挂包层模块壁挂包层模块、覆盖、覆盖40m40m的的端口挂载包层模块端口挂载包层模块，以下描述中包层系统特指壁挂包层系统。根据中国国际核聚变能源计划执行中心，整个包层系统采用模块化设计，共计共计440440块，总重量约块，总重量约15001500吨吨。每个模块由第一壁第一壁 (First Wall，简称FW)、屏蔽块屏蔽块(Shield Module)、柔

162、性支撑柔性支撑等组成。图表标题资料来源：Design of the ITER first wall and blanke，A.Raffray,M.Merola，中国国际核聚变能源计划执行中心，方正证券研究所包层第一壁及屏蔽块包层第一壁及屏蔽块第一壁的“手指”第一壁的“手指”2.3.4 包层系统：第一壁由金属铍、CuZrCr合金、316L（N）不锈钢组成541 1）第一壁结构第一壁结构：第一壁提供了包层系统与等离子体的界面，并屏蔽等离子体运行时产生的高热负荷。由面向等离子体材料面向等离子体材料（目前所选材料是铍铍）、中间热沉材料（中间热沉材料（CuZrCrCuZrCr合金合金）以及支撑背板材料（

163、支撑背板材料（316L316L（N N）不锈钢）不锈钢）三部分组成，主要连接工艺为热等静压（热等静压（HIPHIP）。由于铍铍具有特殊的物理特性，包层的第一壁整个表面由其覆盖。其余部分则主要由高强度的铜合金铜合金和不锈钢不锈钢构成。由于包层将直面高温等离子体，因此需要采用先进的技术来将几种金属材料完美连接起来，从而使包层整体具有很好的物理和力学性能。根据核能研究展望数据，整个真空室的第一壁由440块面板组成。每个面板在周向长约1.5m，在极向长约1m，其内表面覆盖有一层内表面覆盖有一层8 8-10mm10mm厚厚的金属铍，整个第一壁厚度约的金属铍，整个第一壁厚度约1616-42mm42mm。在

164、周向，面对等离子体的防护单元称为“手指“手指”，通过悬挂方式与极向的结构梁连接。这些梁不仅作为整个面板的机械支撑，也能容纳用于与屏蔽单元、冷却水供水与分配系统、接地电极和远程操作模连接的附属结构。梁的两侧各有一套“手指”结构，各自构成一组由铍覆盖表面的飞翼。这两块飞翼由中间一道狭槽分开，并与“手指”结构连接。“手指”结构的长度约为0.75m，由钢、铜合金以及铍构成。其中，不锈钢材料作为基础，提供必要的支撑，铜合金不锈钢材料作为基础，提供必要的支撑，铜合金(CuCrZrCuCrZr)作为热井，铍作为热井，铍则作为表面的防护层则作为表面的防护层。冷却水从钢结构流入，对热井进行冷却后，再从钢结构流入

165、到整个“手指”的端部。根据核能研究展望，ITER中“手指”结构被设计为可以应对热流密度为2-4.7MW/m2的运行工况（不同位置第一壁对应不同的热流密度）。ITERITER第一壁的设计寿命约为第一壁的设计寿命约为1500015000个循环个循环。第一壁的制造工作中，欧盟、俄罗斯和我国我国分别承担50%、40%和10%10%的任务的任务。包层第一壁及其基本结构包层第一壁及其基本结构资料来源：中国国际核聚变能源计划执行中心，核能研究展望，成都大疆能源有限公司，方正证券研究所第一壁壁面面板剖面第一壁壁面面板剖面将要制造完成的半原型第一壁将要制造完成的半原型第一壁2.3.4 包层系统：第一壁由金属铍、

166、CuZrCr合金、316L（N）不锈钢组成552 2）偏滤器偏滤器：主要功能是有效地屏蔽来自器壁的杂质，减少对中心等离子体的污染，排出来自中心等离子体的粒子流粒子流和热流热流以及核聚变反应过程中所产生的氦灰氦灰，其主要作用可以概括为排出氦灰、杂质控制、排出热量排出氦灰、杂质控制、排出热量。类似于烧煤的火炉，要不时的用火钳把煤渣从炉底夹到撮箕里。炉膛里燃烧的煤变成煤渣透过炉箅子掉到炉底，太多的煤渣会堵塞炉子。材料方面，由于聚变反应堆中的偏滤器是第一壁的部件偏滤器是第一壁的部件，也是高能逃逸离子沉淀能量的主要区域，因此其表面热负荷比第一壁表面平均值高一高能逃逸离子沉淀能量的主要区域，因此其表面热负

167、荷比第一壁表面平均值高一个量级以上个量级以上。此外，当等离子体破裂时，其能量将在毫米级的时间里倾注在第一壁的某些区域，也包括孔栏和偏滤器。因此，偏滤器必须采用偏滤器必须采用高热流密度材料高热流密度材料。水冷水冷W/CuW/Cu结构结构是ITER和未来核聚变堆的偏滤器的首选技术，W/Cu偏滤器结合了W的高熔点、低溅射、低滞留，以及Cu的高热传导等优点，但是由于W和Cu热物理性能相差较大，两者的连接十分困难。2012年我国等离子体所部署启动EAST上偏滤器升级改造计划将热排出能力2MW/m2的石墨石墨偏滤器升级为热排出能力为10MW/m2的水冷W/CuW/Cu偏滤器。目前目前钨铜偏滤器部件钨铜偏滤

168、器部件已经实现大批量生产和应用，并实现制已经实现大批量生产和应用，并实现制造技术出口法国造技术出口法国WESTWEST。钨铜偏滤器批量服役钨铜偏滤器批量服役资料来源：中国国际核聚变能源计划执行中心，核能研究展望，成都大疆能源有限公司，等离子体物理研究所，方正证券研究所出口出口WESTWEST的偏滤器部件产品的偏滤器部件产品偏滤器的原理可以类比火炉，但要求极高偏滤器的原理可以类比火炉，但要求极高2.3.4 包层系统：屏蔽块563 3）屏蔽块屏蔽块：主要由316LN不锈钢材料经锻造、焊接、钻孔（直径12-30mm）等工艺处理后成型所得，其关键技术是316LN316LN不锈钢材料及深加工工不锈钢材料

169、及深加工工艺艺。屏蔽块主要起屏蔽中子屏蔽中子的作用。2018年，我国率先完成制造ITER包层屏蔽模块全尺寸原型件，完成全球首台用于ITER包层部件的大型真空高温氦检漏设备大型真空高温氦检漏设备的制造和调试，该ITER包层屏蔽模块全尺寸原型件在所承担的220件屏蔽模块中结构最复杂、制造难度最大。自2016年7月开始了该全尺寸原型件的制造，经过基准机加、钻深孔、粗机加、焊接、深窄缝加工、精机加等多道工序，于2017年12月在广州完成加工制造。加工量极大，由初始的9吨不锈钢锻件加工至成品的2.8吨；创新开发加工刀具，完成多个复杂异形界面特征的加工制造，为将来屏蔽模块系列生产积累了丰富的经验并打下坚实

170、基础。包层屏蔽块全尺寸原型件资料来源：中国国际核聚变能源计划执行中心，方正证券研究所SB的结构图以及水冷结构2.3.5 真空杜瓦：托卡马克真空室和超导磁体周围的“保温瓶”57真空杜瓦真空杜瓦：ITER的真空杜瓦（低温恒温器低温恒温器）是托卡马克真空室和限制超热等离子体的超导磁体周围的“保温瓶”。真空杜瓦由不锈钢制成不锈钢制成，重达3850吨，其基座部分基座部分（1250吨）是ITER最重的部件。整体来看，真空杜瓦高30米、直径30米，体积达16000m3，可以说是有史以来最大的不锈钢高真空压力室。真空杜瓦是ITER必不可少的重要组成部分，从上到下主要由顶盖、上环体、下环体、基座顶盖、上环体、下

171、环体、基座这4大部分组成，各部分通过焊接或螺栓连接成一个整体。作用：作用：杜瓦除了为系统运行提供稳定的真空环境之外，还要在氦气泄漏、等离子体破裂等极端情况下，必须保证整个装置的安全。2020年5月28日，ITER的真空杜瓦基座平稳地落位到该装置基坑内的临时支撑上，杜瓦基座吊装工作圆满完成，正是由此开始，拉开了ITER主设备安装的序幕。值得一提的是，这是中核集团牵头的中法联合体在疫情严峻时期“逆行”法国，“核”力取得的重要阶段性成果，其起吊重量和安装精度都打破了中国核能行业大件设备吊装的记录。真空杜瓦实物图真空杜瓦实物图杜瓦装配图（左）和杜瓦上环体约束模型（右）杜瓦装配图（左）和杜瓦上环体约束模

172、型（右）资料来源：真空杂志，方正证券研究所2.3.6 气体注入系统：58气体注入系统（气体注入系统（Gas Injection SystemGas Injection System，GISGIS）采购包为功能性采购包，主要负责为ITER装置提供等离子体运行、维护、控制和壁处理所需气体；同时，为加热和诊断中性束提供氢气和氘气，为弹丸注入系统（PIS）提供弹丸推进所需要的气体，并为聚变装置提供聚变功率紧急关闭功能。构成：主要包括气体分配系统气体分配系统（Gas Distribution System,GDSGDS）、气体加料系统气体加料系统（Gas Fueling System,GFSGFS）和聚

173、变功率关闭系统聚变功率关闭系统（Fusion Power Shutdown System,FPSSFPSS）三部分构成。氚工厂中的燃料气体通过气体分配系统汇集管道输送至PIS，GIS和NB的阀门箱中，再由气体加料系统的注入管线从阀门箱注入真空室。气体注入系统（GIS）中，我国提供 1212个阀门箱（包括磁屏蔽），个阀门箱（包括磁屏蔽），1 1套供气汇集管道、送气管道、检漏管道以及相关支撑套供气汇集管道、送气管道、检漏管道以及相关支撑，1套程序控制系统。阀门箱有3类，其中7个向真空室注入气体（不含2个备件），2个通过赤道面窗口供给弹丸注入用气体，1个用于供给加热中性束和诊断中性束用气体。目前提出

174、了一项关于阀门箱数量的设计更改申请PCR 180，如果该设计更改被接受，阀门箱数量将做相应调整。阀门箱：阀门箱：分布在装置生物屏蔽包层外生物屏蔽包层外，存在着较强的杂散磁场，并且系统还涉及到氢的同位素氚的传输、隔离和控制。因此需要设计大尺寸的磁屏蔽结构使得阀门箱需要设计大尺寸的磁屏蔽结构使得阀门箱内的测量和控制单元能够正常工作在内的测量和控制单元能够正常工作在0.3T0.3T的强磁场环境的强磁场环境，满足GIS远距离、大流量、快响应送气要求，同时满足器件氚兼容条件、实现氚的安全传输和维护。系统控制系统控制：将采用基于工业以太网的PLC控制系统，要求具有运行稳定、控制方式灵活、控制参数设置方便的

175、特点，同时必须实现与装置安全运行有关的连锁保护。PLC控制系统在运行过程中还必须监视送气系统阀门的运行状态和监测工作气体流量大小、气体温度、压力等参数。资料来源：中国国际核聚变能源计划执行中心，方正证券研究所管线汇集结构氚工厂聚变关闭系统汇集管道弹丸注入系统阀门箱加料系统阀门箱气体注入系统 气体分配系统（气体分配系统（GDSGDS）：主要指用于分配气体的汇集管道（Manifold），该管道起于氚工厂，止于阀门箱(Gas Valve Box,GVB)，以及两个弹丸注入系统（PIS）GVB；气体加料系统（气体加料系统（GFSGFS）：）：主要包括10个GFS阀门箱以及阀门箱与真空室之间的注入管线；

176、聚变关闭系统（聚变关闭系统（FPSSFPSS）：主要包含2个FPSS箱体。2.3.7 诊断系统：我国承担NFMs、PI、RXC、朗缪尔探针等4项诊断59诊断系统诊断系统属于功能性包（Functional Specification，FS），采购方只提出概念设计和参数要求，详细设计由承担方负责，因此，除了具体物项外，承担方还要提供各项诊断的详细设计方案。我国承担了四项诊断：中子通量监测器中子通量监测器：7号中子通量监测器通量监测器及其余中子通量监测器（1、8、17号），主要功能是测量等离子体的中子发射率，提供ITER聚变功率信息；径向径向X X射线相机射线相机：用于研究和观测50兆瓦下磁流体动力

177、现象及X射线发射率，功能是测量整个极向横截面的X射线发射；探测磁流体不稳定现象等 朗缪尔探针朗缪尔探针：功能是测量偏滤器靶板附近等离子体的温度、密度、离子循环、悬浮电位，监测边缘局域模、等离子体打击点等；赤道面赤道面1212号窗口集成号窗口集成：用于观察和测量等离子体的参数。赤道面窗口插件在考虑多种应力（电磁力、热应力、辐射及重力和地震）、水冷、真空的同时，还要集成包括径向x射线相机在内的4项诊断（另几项诊断由其他方研制），并且要便于遥控安装操作。我国承担的4项诊断系统分系统资料来源：中国国际核聚变能源计划执行中心，方正证券研究所分系统分系统图片图片功能功能参数及构成参数及构成中子通量监测器中

178、子通量监测器 （NFMsNFMs）测量等离子体的中子发射率测量等离子体的中子发射率，提供ITER聚变功率信息总中子通量范围:5*10 16 up to 7.5*10 20 n/s;时间间隔:1 ms;热中子吸收剂：PDR阶段确认材料；箱体：不锈钢材料；赤道面赤道面1212号窗口插件（号窗口插件（PIPI）用于观察和测量等离子体的参数窗口集成包括3个部分的装配：Port Plug,Interspace,Port cell.它负责从诊断第一壁到Port Cell通道的集成，这也是PI需要完成的窗口集成任务。径向径向X X射线相机（射线相机（RXCRXC）用于研究和观测观测50MW50MW下磁流体动

179、力现象及下磁流体动力现象及X X射线射线发射率发射率，是第二个测量中子发射的动力平衡装置是第二个测量中子发射的动力平衡装置,其基本功能是测量整个极向横截面的测量整个极向横截面的X X射线发射射线发射。由2个独立的子系统组成：外部相机外部相机和内部内部相机相机。负责提供覆盖至最外闭合磁面（LCFS）的整个极向横截面的等离子体辐射。这种安排可以为外部相机提供最高水平的辐射屏蔽。外部相机用于观测等离子体的核心。朗缪尔探针朗缪尔探针作为偏滤器上重要的诊断部件，朗缪尔探针在最高热流密度的反应条件下工作，用于测量偏滤器测量偏滤器靶板附近等离子体的温度、密度、离子循环靶板附近等离子体的温度、密度、离子循环。

180、2.3.8 供电系统：分为PPEN、SSEN，我国承担PPEN所有设备及材料的制造、试验和供给60供电系统的构成供电系统的构成：ITER的供电采用法国电网400kV双进线配电66kV和22kV方式高压变电站的方式，分为脉冲功率电网（脉冲功率电网（PPENPPEN）和稳态功率电网稳态功率电网（SSENSSEN）两部分。PPEN供给各类脉冲整流电源运行所需的脉冲功率，SSEN为稳态运行子系统及各类常规配电提供稳态功率。分工分工：PPEN（及SSEN）的设计及未来安装由欧盟方（设计及未来安装由欧盟方（EUDAEUDA）承担）承担；中国国际核聚变能源计划执行中心（CNDACNDA）则）则承担承担PPE

181、NPPEN所有设备及材料的制所有设备及材料的制造、试验和供给造、试验和供给，并负责证明各设备的制造参数、性能能够符合EUDA设计和ITER的要求，且需在未来欧盟安装、现场试验和调试中提供相应的技术支持和配合。美国普林斯顿等离子体物理实验室（PPPLPPPL）则承担）则承担SSENSSEN所有设备及材料的制造、试验和供给所有设备及材料的制造、试验和供给，并负责证明各设备的制造参数、性能能够符合EUDA设计和ITER的要求，且需在未来欧盟安装、现场试验和调试中提供相应的技术支持和配合。中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所受等离子体物理研究所受CNDACNDA授权对授权对PPENPPEN项

182、目项目的所有技术活动负责，协助CNDA协调和管理各设备供应商的技术活动，并协助CNDA处理与IO及EUDA等国际组织的项目协调。ITER布局图资料来源：中科院等离子体物理所，方正证券研究所ITER供电系统拓扑图2.3.8 供电系统：我国提供400kV 高压变电站中的所有设备61电源系统构成电源系统构成：脉冲式电源主要包括环向场线圈供电电源环向场线圈供电电源、极向场线圈供电电源等极向场线圈供电电源等。它们主要的任务是在环向场和极向场线圈中激励起可控的巨大电流，产生约束等离子体需要的螺旋磁场。此外，托克马克装置的其他电源系统还包括快控电源、成型场线圈电源、偏滤器线圈电源以及中性束注入、快控电源、成

183、型场线圈电源、偏滤器线圈电源以及中性束注入、离子回旋共振加热、低杂波电流驱动中的高压电源离子回旋共振加热、低杂波电流驱动中的高压电源，电源结构形式多样。以环向和极向场线圈电源为例，与一般工业供电相比，托卡马克装置电源有4个特点：脉冲电源工作方式、大功率供电、储能设备容量巨大、对电网冲击巨大。脉冲电源工作方式、大功率供电、储能设备容量巨大、对电网冲击巨大。脉冲电源系统构图脉冲电源系统构图资料来源：中科院等离子体物理所，中国国际核聚变能源计划执行中心，方正证券研究所托卡马克装置电源的特点：托卡马克装置电源的特点：1 1）脉冲电源：）脉冲电源：由于托卡马克装置是脉冲工作方式，所以电源也是脉冲工作方式

184、。这是由于等离子体电流是靠消耗欧姆线圈提供的有限摆动的伏秒数而产生、建立和维持的。其放电时间从几百毫秒、几秒到数分钟不等；ITER装置的托卡马克设备及其所有基础设施的运行，全部依靠400kV供电网络提供给脉冲电源系统和稳态电源系统能量来实现。2012年6月20日，中方与ITER组织签署脉冲高压变电站采购安排协议，中国将提供中国将提供400kV400kV高压变电站中的所有设备高压变电站中的所有设备。ITER 高压交流系统由双回路400kV电网组成，系统最大短路容量为12000兆伏安，最小短路容量为6000MVA。2 2）大功率供电）大功率供电：对中小型托克马克装置脉冲供电总功率，在我国相当于一个

185、小型发电站的输出功率，对于大型托克马克装置，相当于一个大型发电站的输出功率。3 3）储能设备容量巨大）储能设备容量巨大：在一些托克马克装置中，电源不可能连续满足负载供电要求，负载不可能连续或过高地从电网吸收功率，这就需要储能设备来提供。大的超导线圈为电力系统稳定和补偿负载波动开辟用了一条新路。如果采取适当的能量输送线路可以得到很高的效率（90%）。例如ITER中18个环向场线圈储能达到40GJ。线圈储能带来的副产品是线圈超导失超的时候，巨大的能量需要泄放。4)4)对电网冲击大对电网冲击大：对中大型非超异装置都使用交流飞轮发电机组提供交流电源，而为了提高托卡马克装置的磁场幅值，超导线圈大量使用，

186、对于超导装置，都直接使用电网供电，使用闸管变流器闸管变流器将电网大的交流功率转换为直流输送给负载。它产生谐波对电网供电质量有一定的影响，甚至直接拉低电网电压，使上级开关跳闸。通常的补救方法是建设大容量的无功补偿设备无功补偿设备。等离子体所为ITER建立的80Mvar无功补偿设备。2011年4月27日中方与ITER组织签署的ITER无功补偿及滤波系统采购安排协议。中方承担3套相同的额定容量250Mvar、额定电压66kV、额定频率50Hz的无功补偿及滤波系统的设计、制造、测试，以及现场验收测试任务。623.3.相关标的相关标的3.1.1 聚变价值量拆分63在试验堆ITER中，磁体占比28%、堆内

187、构件、真空室等主要结构件占比25%，其他辅机占比33%，建筑占比14%。在DEMO堆中，由于加入了燃料以及更多辅助设备系统，磁体在总成本占比约12%，堆内构件、真空室占比17%，加热和电流驱动、低温和冷却系统、仪表监测与控制、电力供应、其他辅机合计占比31%，辅助设备系统占比25%。资料来源：Design of the ITER first wall and blanke，A.Raffray,M.Merola，方正证券研究所ITERITER成本构成成本构成DEMODEMO成本构成成本构成3.1.2 聚变相关标的：国光电气64公司业务：公司业务：公司是我国“一五”时期前苏联援建的国家156项重点

188、建设项目之一，自成立以来，公司一直从事微波器件的研制生产，至今拥有超过60年的研制生产经验。2023年，公司主营业务收入7.45亿中，核工业核工业3.733.73亿元，占比约为亿元，占比约为49.97%49.97%，电真空器件营收2.93亿元，占比38.3%，民用领域其他产品占比9.23%。20242024年公司实现营年公司实现营业收入业收入5.435.43亿元，归母净利润亿元，归母净利润0.480.48亿元亿元。公司的核工业设备及部件产品主要包括ITERITER配套设备、核工业领域专用泵以及阀门配套设备、核工业领域专用泵以及阀门等。在ITER项目中，公司供应偏滤器、屏蔽模块热氦检漏设备、包层

189、第一壁（偏滤器、屏蔽模块热氦检漏设备、包层第一壁（FWFW）、工艺设备（例如多功能快速钎焊炉产品）、工艺设备（例如多功能快速钎焊炉产品）等。公司长期致力于托克马克装置相关系统与部件研制。2024年公司成功中标了包括聚变新能(安徽)有限公司氚兼容增压系统氚兼容增压系统在内等项目。此外，先觉聚能先觉聚能科技(四川)有限公司为国光电气与天府创新能源研究院等股东共同出资成立的合资公司，上市公司在其股权占比为7.5%，上市公司共有两位董事在其董事会任职，其中张亚先生任职董事长。资料来源：Wind、公司公告，方正证券研究所公司偏滤器产品公司偏滤器产品公司公司ITER ITER 屏蔽模块热氦检漏设备产品屏蔽

190、模块热氦检漏设备产品 ITERITER包层第一壁板（包层第一壁板（FWFW）ITERITER工艺设备（多功能快工艺设备（多功能快速钎焊炉产品）速钎焊炉产品）公司研制的偏滤器已应用于HLHL-3 3等托卡马克装置，HL-3整个先进偏滤器系统共有60个偏滤器模块，由38套标准偏滤器模块、22套非标准偏滤器模块构成。生产工艺主要包括CFC/CuCFC/Cu热热沉靶板的加工、支撑架结构生产、偏滤器模块沉靶板的加工、支撑架结构生产、偏滤器模块的装配与检测的装配与检测三部分。模拟ITER运行状态下的的密封性检测，主要的功能是对包层屏蔽模块氦气循环的检测，对包层屏蔽模块氦气循环的检测，对检测设备的要求非常高

191、。公司完成制造调试的真空高温氦检漏设备是全球首台满足ITER要求的包层部件的大型真空高温氦检漏设备，同时具有“真空烘烤”、“去应力热处理”和“热氦气检漏”三大功能。是ITER屏蔽包层的重要组成部分，是ITER的核心部件。ITER第一壁板由三种材料构成，分别为面对等离子体铍更换为钨材料、中间面对等离子体铍更换为钨材料、中间热沉热沉CuCrZrCuCrZr合金材料、支撑背板合金材料、支撑背板316L316L（N N）不锈钢材料。为实现良好的热传导以消耗热负荷，三种材料之间需冶金结合，连接技术连接技术成为 ITER 第一壁板制造的核心技术。目前，公司参与新的钨第一壁研制并进入样件生产阶段。公司研制出

192、了各种制造及验证装置，包括球床材料测量系统、带高温环境箱的球床材料测量系统、带高温环境箱的电子万能试验机、多功能快速钎焊炉等电子万能试验机、多功能快速钎焊炉等工艺设备工艺设备，用于ITER相关的试验、测量及生产工艺之中。3.1.2 聚变相关标的：西部超导65公司业务公司业务：公司主要从事超导产品、高端钛合金材料和高性能高温合金材料及应用的研发、生产和销售。2023年公司营收41.6亿元中，约34.9亿元来自钛合金及超导，占营收比重83.5%，（其中超导线材超导线材9.89.8亿元亿元),4.7亿来自高性能高温合金材料，约占营收比重11.4%。20242024年公司实现营收年公司实现营收46.4

193、46.4亿元，同比亿元，同比+11.6%+11.6%，归母净利润，归母净利润8.18.1亿元，同比亿元，同比+7.6%+7.6%。在聚变领域，公司，成为世界上能够批量生产超导用NbTi合金的两家公司之一。NbTiNbTi超导线材工程化生产技术超导线材工程化生产技术：公司开发出核聚变用NbTi超导线材工程化生产技术，发明了单重达450公斤的大型复合包套一次组装技术、高临界电流密度线材塑形加工和时效热处理技术，生产出最大长度达到9万米的多芯NbTiNbTi超导线材超导线材，各项性能指标全部满足ITER项目技术要求。Nb3Sn Nb3Sn 超导线材工程化生产技术超导线材工程化生产技术 ：1）公司解决

194、了高性能内锡法NbNb3 3SnSn超导线材超导线材的导体设计、Cu/Nb/Sn/Ta多组元金属复合体塑性变形和大坯料制备等工程化生产技术难题，最大长度达到 10,000 米，各项性能指标全部满足ITER 项目和10T以上高场磁体技术要求。2）公司解决了青铜法Nb3 Sn超导线材加工硬化难题，实现了ITER用青铜法Nb3Sn超导线材长线连续加工，各项性能指标满足核聚变和高场核磁共振谱仪技术要求，（12T，2736A/mm24.2K）成功应用于中国首台600MHZNMR制造。资料来源：Wind、公司公告，方正证券研究所3.1.2 聚变相关标的：永鼎股份、精达股份66永鼎股份永鼎股份：公司是研制、

195、生产和销售通信光缆、光器件、通信电缆、电力电缆、电力柜等系列产品，提供配套工程服务的专业公司。2023年公司实现营收43.5亿元，归母净利润0.43亿元，其中电力工程、汽车线束、光通信、铜导体分别为14.9、14.3、8.8、4.5亿元。24年前三季度实现总营收29.7亿元，归母净利润0.57亿元。公司全资子公司东部超导东部超导是国内高温超导带材领域的头部企业，公司在第二代高温超导带材上采用了国内独有的IBAD+MOCVDIBAD+MOCVD的技术路线的技术路线，研发出多种稀土替代和掺杂技术，所制备的超导材料磁通钉扎性能磁通钉扎性能优异，在长度以及低温磁场下性能方面达到了国内外领先水平。目前产

196、品主要应用在超导感应加热、超导磁拉单晶、可控核聚变磁体、超导电力装备等领域，保持与江西联创光江西联创光电、能量奇点、核工业西南物理研究院、国家电网电、能量奇点、核工业西南物理研究院、国家电网等客户的密切合作关系。25年3月24日晚，东部超导公告，拟增资扩股并引入外部投资者，增资完成后永鼎股份直接持有东部超导股权比例从64%调整为60.95%。资料来源：Wind、公司公告、东部超导公众号、证券时报e公司、21世纪经济报、上海超导官网、方正证券研究所东部超导产业园东部超导产业园高场应用超导带材参数高场应用超导带材参数精达股份精达股份：铜陵精达特种电磁线股份有限公司位于长江南岸中国重要的铜生产基地安

197、徽省铜陵市，是全球领先的电磁线制造商之一。2024年公司实现营收223.2亿元，同比+24.7%，归母净利润5.6亿元，同比+31.7%，其中漆包钱161.2亿元，汽车、电子线32.1亿元，特种导体10.8亿元，裸铜线7亿元，铜杆4.7亿元。公司持股上海超公司持股上海超导导18.3%18.3%股份股份。2025年3月25日，浦东新区与上海超导签约二代高温超导带材生产及总部基地项目，总投资25亿元。总计形成不低于15000公里年产能，占据全球细分领域绝对领先地位。公司董事长马韬表示，目前，全球单个公司年最高产能为2000公里，公司扩产的步伐很大，力争在18个月以内新建项目的第一根带材出货，并加速

198、在在3 3年内达到年内达到1.51.5万公里年产能，实现万公里年产能，实现5050亿元的产值亿元的产值。二代高温超导带材二代高温超导带材3.1.2 聚变相关标的：联创光电67公司业务公司业务：公司主营业务为激光系列及传统LED芯片产品、智能控制系列产品、背光源及应用产品、光电通信与智能装备线缆及金属材料产品的研发、生产和销售。公司23年实现营收32.4亿元，其中，智能控制产品19.8亿元，背光源及应用产品8.7亿元，光电通信缆等1.6亿元，半导体激光系列及航天微电子元器件1.8亿元。公司2024年前三季度实现营收24.3亿元，归母净利润3.4亿元。在超导材料领域，公司持股江西联创超导江西联创超

199、导应用有限公司40%股权，2024H1该公司实现营收2346万元。目前，联创超导主要业务范围涵盖高温超高温超导感应加热、高温超导磁控单晶硅生长设备、可控核聚变导感应加热、高温超导磁控单晶硅生长设备、可控核聚变三大领域。1 1）高温超导感应加热领域：）高温超导感应加热领域：随着2023年联创超导研制的世界首台兆瓦级高温超导感应加热设备投产，高温超导感应加热商用设备进入规模化放量阶段，全国有色金属热加工设备替换空间预计将达千亿级规模。2 2）高温超导磁控单晶硅生长设备领域）高温超导磁控单晶硅生长设备领域：伴随着光伏N型电池时代的来临，先进硅片产能开始释放大量需求，新型单晶炉进入放量阶段。3 3）可

200、控核聚变领域：）可控核聚变领域：提供面向未来终极能源超导可控核聚变装置应用的高温超导磁体系统和关键部件。2023年11月12日，江西省人民政府与中国核工业集团有限公司签订全面战略合作框架协议。双方计划各自发挥技术优势，采用全新技术路线，联合建设可控核聚变项目，技术目标联合建设可控核聚变项目，技术目标Q Q值大于值大于3030，实现连续发电功率100MW，该项目拟落户江西省，工程总投资预计超过200200亿元人民币。亿元人民币。资料来源：Wind、公司公告、联创超导公众号、方正证券研究所高温超导磁体感应加热高温超导磁体感应加热制冷机冷却磁体制冷机冷却磁体3.1.2 聚变相关标的：合锻智能68公司

201、业务公司业务：公司主要从事各类专用、通用液压机和机械压力机的研发、生产和销售，是国内液压机行业的领先企业公司。2023年实现营收17.7亿元，其中色选机9.1亿元，定制液压机6.2亿元，机压机1.7亿元。2024年前三季度实现营收14.7亿元，归母净利润0.08亿元。公司核聚变业务主要致力于解决聚变堆复杂部件的研发制造，已经参与了聚变堆、真空室、偏滤器真空室、偏滤器等核心部件的制造预研工作。2024年，公司中标聚变新能（安徽）有限公司BEST项目核心关键部件真空室扇区、窗口延长段、重力支撑真空室扇区、窗口延长段、重力支撑等制造任务。此外，公司参与发起成立了聚变产业联盟聚变产业联盟并担任副理事长

202、单位，安徽夸父尖端能源装备制造有限公司为理事单位。公司董事长严建文任副理事长，受聘为聚变产业联盟总工艺师。安徽省人民政府中国科学院合作建设领导小组任命董事长严建文担任合肥综合性国家科学中心能源研究院执行院长。资料来源：Wind、公司公告、聚变新能官网、方正证券研究所聚变新能招标公告聚变新能招标公告聚变新能真空室、窗口延长段、重力支撑中标公告聚变新能真空室、窗口延长段、重力支撑中标公告3.1.2 聚变相关标的：航天晨光69公司业务公司业务：2023年公司实现营收38.2亿元，归母净利润0.72亿元。其中，波纹管营收10.5亿元，压力容器类产品6.7亿元，后勤保障装备3.1亿元，环保装备与服务2.

203、3亿元，军工与核非标设备和服务13.3亿元，占营收比重35%。核工装备产业主要包含核级工业基础件、核废料处理装备和核非标成套装备等三个发展领域，拥有核电金属软管、核电膨胀节、核废料处置全流程设备以及核工热室、手套箱等系列化产品。经过多年大力开发，公司建立起了较为完善的核质保体系，以核电膨胀节、核电软管等为代表的核级工业基础件产品位列国内龙头，核废料处理装备和核非标成套装备产品也具备较强先发优势。在聚变领域，公司签约聚变新能杜瓦系统聚变新能杜瓦系统，并以发起单位身份加入国内核聚变产业联盟国内核聚变产业联盟。公司“高性能热核聚变膨胀节成套装备膨胀节成套装备”项目获得创新组二等奖。2023年公司举行

204、ITER外杜瓦矩形波纹管交付仪式。资料来源：Wind、公司公告、天眼查、航天晨光官网、方正证券研究所聚变新能杜瓦系统中标公告聚变新能杜瓦系统中标公告ITERITER外杜瓦矩形波纹管外杜瓦矩形波纹管3.1.2 聚变相关标的：安泰科技70公司业务公司业务：公司是中国钢研科技集团有限公司发起成立的高科技上市公司，公司于1998年成立，经过二十年的发展，已形成了“先进功能材先进功能材料及制品、特种粉末冶金材料及制品、高品质特钢及焊接材料、环保与高端科技服务业料及制品、特种粉末冶金材料及制品、高品质特钢及焊接材料、环保与高端科技服务业”等四大业务板块，服务于国家战略新兴产业，产品广泛应用于新一 代信息技

205、术、节能与新能源汽车、海洋工程与高技术船舶、先进轨道交通装备、电力装备、高性能医疗器械及设备、高档数控机床及机器人、环保工程等领域，为全球高端客户提供先进材料、制品及解决方案。2024年实现营收75.7亿元，同比-7.5%，归母净利润3.7亿元，同比+49.3%。其中，特种粉末冶金材料及制品29.6亿元，先进功能材料及器件28亿元，高品质特钢及焊接材料16.5亿元。在核电领域核电领域，公司拥有领先的技术优势，开发的难熔钨钼、镍基高温合金带材、金属精密过滤装置难熔钨钼、镍基高温合金带材、金属精密过滤装置等产品为“华龙一号”、“华龙一号”、AP1000AP1000、CAP1400 CAP1400

206、等等多项核电技术提供配套产品；在聚变领域聚变领域，公司子公司安泰中科安泰中科为核聚变装置提供包括钨铜偏滤器、钨铜限制器、包层第一壁、钨硼中子屏钨铜偏滤器、钨铜限制器、包层第一壁、钨硼中子屏蔽材料蔽材料等涉钨全系列专用钨铜部件，涉钨全系列专用钨铜部件，累计提供数万件钨铜零部件，助力中国可控核聚变不断创造新的世界纪录。同时，公司也是ITERITER钨铜复合钨铜复合部件部件的重要供应商。资料来源：Wind、公司公告、方正证券研究所安泰科技营收和利润变化（亿安泰科技营收和利润变化（亿元）元）3.1.2 聚变相关标的：久立特材71公司业务公司业务：公司是国内工业用不锈钢管制造领域的领军企业，拥有显著的生

207、产规模与专业优势。公司专注于打造“长、特、优、高、精、尖”系列工业用不锈钢管材，涵盖超长规格、特殊钢种、优质、高端、精品及尖端进口替代等多元化、高附加值产品，并同步拓展高品质不锈钢管件及特种合金新材料领域，逐步构建起完整的产业链条。下游应用领域方面，公司产品广泛覆盖油气（含LNG）、化工、电力等关键能源装备行业，提供高性能、耐腐蚀、耐压、耐高温的优质材料，成功实现多项产品国产化替代，填补国内技术空白。2024年公司实现归母营收109.2亿元，同比+27%，归母净利润14.9亿元，同比基本持平。其中，石油、化工、天然气收入69.2亿元，占比63.4%，电力设备制造收入14.2亿元，占比13%。在

208、聚变领域，公司负责研发并生产的TF/PFTF/PF导管导管是ITER计划的关键部件，该产品已连续多年稳定供货。其中，公司开发的PFPF导体导体316L316L不锈钢方不锈钢方圆管圆管为目前国内唯一满足ITER项目要求的PF导体铠甲供应商；研发的ITER装置用TFTF导体铠甲导体铠甲（称为“磁笼”的“人造太阳”核心部件），纳入ITER采购包。在核电领域，公司研制的核电站蒸汽发生器用蒸汽发生器用800/690800/690合金合金U U形传热管形传热管实现核电出口关键部件的国产化。资料来源：Wind、公司公告、金融界、久立特材公众号、方正证券研究所久立特材营收和利润变化（亿元，久立特材营收和利润变

209、化（亿元，%）3.1.2 聚变相关标的：海陆重工72资料来源：Wind、公司公告、公司官网、方正证券研究所海陆重工营收和利润变化（亿元，海陆重工营收和利润变化（亿元，%）公司业务公司业务：公司主要从事工业余热锅炉、大型及特种材质压力容器和核安全设备的制造销售业务，以及固废、废水等污染物处理和回收利用的环境综合治理服务及光伏电站运营业务。公司是国内余热锅炉设计、制造的重要基地之一。在国内工业余热锅炉领域，公司产品一直保持市场占有率第一。同时公司产品出口日本、苏丹、越南、阿尔日利亚、印尼、美国、加拿大、伊朗等多个国家和地区。公司自1998年起涉足核电领域，而后取得民用核承压设备制造资格许可证。公司

210、为上海第一机床厂加工的堆内构件吊篮筒体，是制造核反应堆的心脏设备，该产品的成功研发与生产，替代了一直依赖国外进口的状态，填补了国内空白，达到了国际先进水平，国内生产的吊篮筒体均为公司制造。公司在具有自主知识产权的“华龙一号”、CAP1400三代核电技术、具有四代安全特征的高温气冷堆核电技术应用上均获吊篮筒体、吊篮筒体、安注箱、堆内构件吊具等重要订单安注箱、堆内构件吊具等重要订单。目前，公司已成为中国核动力研究院、中核核工业集团有限公司、中国广核集团、国核工程有限公司、中核能源科技有限公司、清华大学核能与新能源技术研究院、中国原子能科学研究院、中国科学院上海应用物理研究所、上海电气集团股份有限公

211、司、中核四0四有限公司、ITERITER（国际热核聚变实验堆）（国际热核聚变实验堆）项目、中核集团中国中原对外工程有限公司等单位的合格供方。AP1000AP1000堆内构件吊具堆内构件吊具高温气冷堆堆芯壳底座高温气冷堆堆芯壳底座3.1.2 聚变相关标的：弘讯科技、旭光电子73弘讯科技弘讯科技：公司始于1984年设立的台湾弘讯，2001年9月在宁波注册，2011年完成股份制改造，2015年3月在A股上市。公司的产品已广泛应用于塑料加工机械、金属加工机械、物联网等多个领域，积累了深厚的技术底蕴和行业经验。2023年公司实现营收7.2亿元，归母净利润0.64亿元。公司控股子公司意大利意大利EEIEE

212、I有着45年历史的专业电源转换技术与欧洲核子研究中心（CERN）保持多年技术合作。近年，EEI参与了ITER计划，此外，EEIEEI还为还为JTJT-60SA60SA提供具有高动态特性的提供具有高动态特性的HDPSHDPS系列电源完整解决方案系列电源完整解决方案(HDPS)(HDPS)，该方案基于高精度和高速度的电源控制,有效地加热和约束等离子体，使其达到和维持聚变所需的高温和高密度条件，这种控制的准确性直接影响等离子体的稳定和聚变实验的连续性，进而影响聚变反应的效率和能力。旭光电子旭光电子：公司是一家专业从事金属陶瓷电真空器件、高低压配电成套装置、光电器件等产品研发、生产、销售的重点高新技术

213、企业，主要产品包括：电子管,开关管(真空灭弧室)和固封极柱,高低压配电成套装置及电器元件(开关柜和断路器),光电器件。2024年，公司实现营收15.9亿元，同比+20.5%，归母净利润1.02亿元，同比+10.5%。公司是承接核聚变工程配套设备研发并通过专家测评的厂商之一。公司自主研发用于可控核聚变领域的大功率电子管大功率电子管已实现批量供货。近期，近期，中标国内某重点项目取得新订单，预计后续订单将随项目推进持续落地。中标国内某重点项目取得新订单，预计后续订单将随项目推进持续落地。公司基于在核心器件领域的技术领先优势，正积极推进从关键器件向设备端的产业链延伸。资料来源：Wind、方正证券研究所

214、3.2 核电相关标的：中核科技、江苏神通74中核科技：中核科技：公司前身为1952年成立的苏州阀门厂，为石油、天然气、炼油、核电、电力、冶金、化工、造船、造纸、医药等行业提供阀门系统解决方案，并于1997年在深交所挂牌上市，为中国阀门行业和中国核工业集团有限公司所属的首家上市企业。2023年公司营收18.1亿中，核电核化工6.2亿元，占比34.2%，核电核化工毛利率30.4%。核电领域，公司核电站用关键阀门具备二代、三代核电机组阀门成套供货能力，四代核电机组关键阀门供货能力；核燃料真空阀及浓缩铀生产四大类国产化关键阀门总体性能达到或超过进口产品水平，具备成套供货能力；公司也是全球唯一一家能够同

215、时制造和生产主蒸汽隔离阀、爆破阀、稳压主蒸汽隔离阀、爆破阀、稳压器先导式安全阀器先导式安全阀的公司。截至截至20242024年年1111月，公司核工程项目在手订单月，公司核工程项目在手订单2929亿亿元元。资料来源：Wind、公司公告、公司官网、苏州高新区发布、方正证券研究所稳压器先导式安全阀稳压器先导式安全阀高温高压球阀高温高压球阀江苏神通江苏神通：专业从事新型特种阀门的研发、生产与销售，主要产品包括蝶阀、球阀、止回阀、调节阀、过滤器、仪表阀等九个大类100多个系列2000多个规格，广泛应用于核电、冶金、火电、煤化工、石油和天然气集输及石油炼化等领域。23年公司实现营收21.3亿元，其中，核

216、电收入6.9亿元，占比32.6%，核电产品毛利率达40.3%。20232023年神通核能实现新增订单年神通核能实现新增订单8.038.03亿元，亿元，24H124H1神通核能新增订单神通核能新增订单5.045.04亿元亿元。爆破阀爆破阀主蒸汽隔离阀主蒸汽隔离阀核级止回阀核级止回阀核级对夹式蝶阀核级对夹式蝶阀3.2 核电相关标的：佳电股份75佳电股份佳电股份：公司是中央管理的国有重要骨干企业之一哈尔滨电气集团有限公司的控股子公司，有着80余年电动机生产历史，是中国共产党的第一座电机厂，是我国特种电机的创始厂和主导厂。公司主要产品和业务范围有防爆电机、起重冶金电机、普通电机、智能电机、高效节能电机

217、、永磁电机、轧机用变频同步电机、直流电机、湿绕组电机、屏蔽电机电泵、核电屏蔽式反应堆主冷却剂泵电机、核电轴封式核电屏蔽式反应堆主冷却剂泵电机、核电轴封式反应堆主冷却剂泵、核电小堆主冷却剂泵、核电厂用各类电动机、核三级屏蔽泵、核电厂海水循环泵、高温气冷堆主氦风机、高温气冷堆反应堆主冷却剂泵、核电小堆主冷却剂泵、核电厂用各类电动机、核三级屏蔽泵、核电厂海水循环泵、高温气冷堆主氦风机、高温气冷堆氦气压缩机氦气压缩机、电气控制及系统成套设备等，同时承接各类电机的节能改造、再制造以及维修维保业务。2024年，公司实现营收49亿元，其中，核电收入8.7亿元，毛利率37.9%，同比提升17.51pct，主要

218、系子公司哈尔滨动力装备有限公司高毛利产品交付。2024年，哈动装实现营收15.6亿元，同比23年的13.1亿收入增长19.3%，归母净利润1.6亿元，同比大幅增长77.5%。哈动装为哈动装为三代核电核主泵供应商三代核电核主泵供应商，随着核电机组进入交付高峰期，公司产品如期交付和确认收入。2024年我国批复了徐圩核能供热厂一期工程拟建设的1台HTR-PM600S高温气冷堆机组及配套设施，是全球首台核准的四代气冷堆机组。公司是高温气冷堆主氦风机供应商公司是高温气冷堆主氦风机供应商，随着四代堆进入交付期，叠加子公司哈动装在三代核电公司进入交付高峰期，2025年核电业务收入也有望得到一定保障。资料来源

219、：Wind、公司公告、公司官网、哈电集团官网、方正证券研究所核级电动机核级电动机高温气冷堆主氦风机高温气冷堆主氦风机“玲珑一号”主泵成功发运“玲珑一号”主泵成功发运764.4.风险提示风险提示4.风险提示77核聚变技术研发不及预期风险。核聚变技术研发不及预期风险。核聚变不同于成熟的核电，目前在反应原理、材料等各方面仍有挑战尚未克服，若研究团队研发进展不顺利，可能会导致后续项目建设进展以及订单的释放，进而影响相应设备企业收入、利润。投资不及预期风险。投资不及预期风险。核电、核聚变项目投资额普遍较大，在数百亿元级别，尤其是聚变项目，目前处于技术还未完全成熟阶段，若未来科研院所及民营企业项目融资不顺

220、利，可能会导致相应设备厂商的订单、收入不具有持续性。核电机组批复不及预期风险。核电机组批复不及预期风险。核电机组通常由国常会批复，受政策影响较大，若核电机组批复数量明显下降，可能会对未来几年核电设备企业营收造成较大影响。交付节奏不及预期风险。交付节奏不及预期风险。核电及核聚变项目建设周期普遍较长，且前期需要长期的技术论证，若项目交付进展不及预期，可能会导致设备企业营收、利润受到影响。原材料价格波动风险。原材料价格波动风险。核设备涉及很多钢材、铜、不锈钢等，且用量较大，若原材料价格波动较大会影响设备企业毛利率，进而影响企业盈利水平。资料来源：公司招股说明书，公司公告，方正证券研究所分析师声明与免责声明78评级说明79