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能源转型：可控核聚变发展加速，助力能源转型

核聚变发展现状与重要性

短期进展

• 国内外核聚变项目在2025年迎来招标与融资密集落地，技术与商业化进展加快。
• 国内：BEST装置工程总装于2025年5月1日启动，计划2027年完成全部建设；“星火一号”项目自2024年11月开始招标，预计2030年建成并实现100MW发电。
• 国外：美国TAE Technologies完成1.5亿美元融资，累计达13.5亿美元；日本向三大聚变研究机构追加100亿日元投资，目标在2030年代实现商业化；英国计划未来五年投资25亿英镑推进STEP计划。

中期加速

• 技术创新推动核聚变发展，如创新的磁场结构（如球形托卡马克）提高约束性能，高温超导带材提升聚变输出功率，AI与超级计算机提升等离子体控制与材料筛选效率。
• AI用于模拟等离子体行为、优化反应堆设计、加速材料研发。
• 高温超导线材可携带更高电流，提升磁场强度，进而提高聚变输出功率。
• 球形托卡马克和Z箍缩技术路径在国内外均有布局。

全球竞赛与能源转型

• 核聚变是全球能源转型的重要方向，具备高能量密度、零碳排放、高稳定性等优势。
• 国际能源署预测，2040年全球能源使用量将增加30%，核聚变可作为可持续能源的重要来源。
• 在《巴黎协定》1.5℃目标下，核聚变渗透率预计在10%-50%之间，取决于建设成本。

国内外核聚变行业进展与格局

国内

• 主要参与者：科研院所（如中科院、中核集团）与商业化公司（如聚变新能、先觉聚能、联创光电、新奥科技、能量奇点、星环聚能、上海未来聚变能源、中国聚变能源）。
• 项目进展：
  • 环流三号：2025年5月实现等离子体电流100万安培、离子温度1亿度，聚变三乘积达10^20量级。
  • BEST：2025年5月启动总装，计划2027年完成建设，实现聚变发电。
  • 星火一号：预计2025年内开建，2030年建成，实现100MW发电。
  • 洪荒70：2024年3月完成，后续将建设洪荒170和洪荒380。
  • 玄龙-50U：2023年底完成，验证高参数放电。
  • 和龙-2：2025年完成物理设计，预计2027年实现氢硼燃烧和演示发电。
  • CTRFR-1：2024年底开始建设，2027年完成，验证技术及工程可行性。
  • CTRFR-2：2027-2028年启动设计和建造，2030年左右实现商业化发电。

国外

• 主要参与者：美国CFS、Helion、ZAP Energy；英国Tokamak Energy。
• 项目进展：
  • CFS：SPARC项目目标2027年实现Q>1，ARC项目目标2030年代初为电网提供400MW电力。
  • Helion：预计2025年建成“北极星”项目，2028年实现发电，2030年为Nucor提供500MW电力。
  • ZAP Energy：推进“Century”项目，目标实现Z箍缩聚变。
  • Tokamak Energy：计划2030年代实现200MW商业化聚变发电站并网运行。

行业后续节奏展望

并网发电时间

• 最乐观预测：2025-2030年实现首个核聚变发电并网。
• 中性预测：2031-2035年实现并网。
• 市场预期：FIA调查显示，5家公司认为2025-2030年可实现并网，21家公司认为在2031-2035年。

落地场景

• 发电：主要应用场景，预计2025-2035年可实现。
• 航天器：2025-2035年完成关键系统工程样机，2027-2040年实现商业化。
• 工业加热：已有部分应用，但尚需进一步突破。

供给侧约束

• 关键部件：磁体、真空室、偏滤器、燃料系统、热管理、电缆等存在供应紧张问题。
• 问题根源：供应商需明确市场需求后才愿意扩大产能，而聚变企业难以提前承诺市场。
• 紧缺部件：高温超导线材、燃料循环系统、第一壁材料、特种电缆、电子管等。

核聚变板块投资机会

关键零部件

• 磁体：永鼎股份、精达股份、西部超导、联创光电。
• 真空室：合锻智能、国光电气。
• 偏滤器：应流股份、安泰科技。
• 氦气螺杆压缩机与密封件：雪人股份、中密控股。
• 电子管：旭光电子。
• 电源系统：爱科赛博、弘讯科技、久盛电气。
• 电缆：白银有色、鑫宏业、广大特材。
• 激光器件与点火装备：炬光科技、*ST立航。

投资标的

• 磁体：永鼎股份（111亿元）、精达股份（154亿元）、西部超导（307亿元）、联创光电（262亿元）、辰光医疗（16亿元）。
• 真空室：合锻智能（74亿元）、国光电气（104亿元）。
• 偏滤器：应流股份（146亿元）、安泰科技（129亿元）。
• 氦气螺杆压缩机与密封件：雪人股份（76亿元）、中密控股（74亿元）。
• 电子管：旭光电子（96亿元）。
• 电源系统：爱科赛博（47亿元）、弘讯科技（49亿元）、久盛电气（42亿元）。
• 电缆：白银有色（218亿元）、鑫宏业（46亿元）、广大特材（58亿元）。
• 线圈：国机重装（209亿元）、金杯电工（69亿元）。
• 激光器件与点火装备：炬光科技（66亿元）、*ST立航（14亿元）。

核聚变技术与应用场景

技术路径

• 托卡马克：国内主要路径，如EAST、BEST、CFETR。
• 球形托卡马克：如STAR-100、CTRFR-1。
• Z箍缩：如“玄龙-50U”、“和龙-2”。
• 激光聚变：如“北极星”项目。

应用场景

• 发电：主要目标，预计2025-2035年实现。
• 航天器：核聚变推进技术，2025-2035年完成样机，2027-2040年商业化。
• 工业加热：已有部分应用，但需进一步验证。

附录：核聚变简介

• 聚变原理：轻核（如氘、氚）在高温高压下聚合成重核，释放巨大能量。
• 聚变反应：氘氚聚变反应释放能量，生成氦和中子。
• 聚变电站：通过磁场约束等离子体，实现能量输出并接入电网。

重要声明与免责声明

• 分析师声明：本报告由华安证券研究所发布，分析师具有证券投资咨询执业资格，所用信息合法合规，分析结论独立客观。
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投资评级说明

• 行业评级：增持（收益率领先市场5%以上）、中性（收益率与市场相差±5%）、减持（收益率落后市场5%以上）。
• 公司评级：买入（收益率领先市场15%以上）、增持（5%-15%）、中性（±5%）、减持（5%-15%）、卖出（15%以上）、无评级（因无法获取必要资料或重大不确定性）。

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