来源:市场资讯

(来源:中信建投证券研究)

打开网易新闻 查看精彩图片

文|黎韬扬 汪正鑫 未来产业和政策研究院

可控核聚变因其能量密度极高、原料近乎无限、安全清洁等特性,被视为人类理想的终极能源。全球主要国家已突破科学可行性验证,正加速向工程可行性及商业化迈进,标志性装置不断刷新参数,氘氚、氘氘、氘氦3、氢硼燃料各具优势,托卡马克、仿星器、FRC等技术路径齐头并进。中国已将可控核聚变纳入“未来能源”体系,2025年首次入法、2026年首次单独写入五年规划,政策支持力度显著增强。产业链方面,上游超导材料、面向等离子体材料及氚燃料循环存在核心挑战,中游磁体系统、真空室、偏滤器、包层、电源、氚工厂等部件尤为关键,下游环节美国以商业聚变公司为主,中国科研院所与商业公司同步推进示范堆建设。

打开网易新闻 查看精彩图片

可控核聚变具有能量密度高、原料易得、清洁低碳及固有安全性等显著优势。实现聚变能需要满足“劳森判据”,能量增益因子Q≥10被视为商业化的门槛。当前主流技术路线包括磁约束(托卡马克、仿星器)、惯性约束及磁惯性混合约束,其中托卡马克工程成熟度最高,ITER装置正验证科学及部分工程可行性;仿星器天然适合稳态运行,惯性约束单脉冲能量密度高,场反位形(FRC)则朝向紧凑、低成本方向发展。行业目前处于科学可行性已验证、正向工程可行性迈进的阶段,面临等离子体稳态燃烧、堆芯材料耐辐照、氚自持等核心挑战。

产业链上游材料、中游核心设备及系统等高价值环节挑战与机遇并存。上游燃料(氘、氚、锂‑6等)、磁体材料(低温超导NbTi/Nb₃Sn及高温超导REBCO)、堆内材料(面向等离子体材料如钨,结构材料如低活化钢,氚增殖材料及中子倍增材料等)均面临挑战。中游主机系统包括磁体、真空室、偏滤器、产氚包层、冷屏及杜瓦;关键支撑系统涵盖加热与电流驱动(中性束注入、电子/离子回旋共振及低杂波)、低温系统、电源系统、燃料循环系统、测量诊断与控制系统、遥操系统等;能量提取与发电系统负责热‑电转换。托卡马克和仿星器装置中磁体价值占比较高,FRC及Z‑FFR装置中电源系统尤为重要。

可控核聚变发电可期,多个国家目标在2030—2050年间建成示范堆(DEMO)并实现并网发电。全球私营聚变公司数量及投资额快速增长,美国对商业聚变公司的投资领先,中国自2022年起明显加大力度,目前院所与商业公司同步推进,综合来看,中国聚变堆有望在2045年前后进入示范阶段,2050年前后实现商业化发电。

打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片

关键材料与燃料供给不及预期风险。可控核聚变装置第一壁、超导磁体、氚增殖包层所需特种合金、高温超导带材、浓缩锂 - 6 等核心材料产能有限、量产工艺不成熟;氚天然储量稀缺,氚自持增殖工程验证难度大,若上游供应链配套、氚循环技术研发滞后,将制约聚变

装置工程化落地进度。

多技术路线迭代竞争与路线变更风险。当前磁约束、Z 箍缩、惯性约束等多条聚变技术路线并行研发,各路线核心设备、材料体系差异显著;若后续主流技术路线发生切换,已布局特定路线

零部件、装置研发的企业将面临前期研发投入沉没、订单需求萎缩的不利影响。

行业监管细则与核安全审评落地滞后风险。国内聚变装置、氚燃料、中子辐照相关监管、安全审评标准尚处于完善阶段,示范堆、商业化聚变电站审批流程未完全定型;若核安全、辐射防护、氚管控相关细则出台节奏不及预期,会延缓项目立项、建设与运营审批进度。

长期大额资本投入与商业化回报不确定风险。可控核聚变从实验样机、示范堆到商业电站全周期投入规模巨大、研发周期长达十至二十年,短期难以形成规模化发电收益与稳定现金流;若一级市场融资遇冷、企业持续烧钱压力加大,相关企业存在研发放缓、项目延期甚至阶段性停工风险。

替代能源经济性挤压市场空间风险。光伏、风电、储能、小型模块化裂变堆等清洁能源持续降本扩容,具备成熟产业链与平价供电能力;若上述替代能源成本下降速度超预期,即便核聚变实现技术突破,其度电成本、投资回报周期劣势也将压缩远期商业化市场需求与盈利空间。

证券研究报告名称:《未来产业投资地图系列之“可控核聚变”》

对外发布时间:2026年7月14日

报告发布机构:中信建投证券股份有限公司

本报告分析师:

黎韬扬 SAC 编号:S1440516090001

汪正鑫 SAC编号:S1440525040001