深度报告-2026-02-27-东方财富证券-机械设备行业深度研究_聚变技术突破临界点_产业化进程驶入快车道_42页_3mb

可控核聚变技术突破与产业化进程总结

核心内容

可控核聚变技术正从科研阶段迈向工程化与商业化，全球政策与资本投入加速推动其发展。预计2035年核聚变技术将实现商业化，2040年全球市场规模有望突破8000亿美元，其中美国、中国、法国等国家市场增长显著。同时，示范堆与商业堆建设相关招标密集落地，拉动上游磁体、真空等环节设备需求，产业链市场空间有望扩张至万亿美元级别。

主要观点

• 技术突破：中美等实验装置在稳态放电、净能量增益等核心物理与工程指标上屡创新高，验证了技术可行性，产业从科研探索迈向工程验证。
• 商业化预期：65.7%的受访聚变企业预计2030-2040年实现技术成熟、具备商业竞争力，2035年实现商业化。
• 政策支持：中国国家能源局、国家发改委等发布多项政策，明确支持聚变技术发展，2025年“中国聚变能源有限公司”成立，统筹聚变技术工程化与商业化。
• 投资活跃：全球私营核聚变产业投融资规模稳步扩张，美国私营企业如CFS、Helion Energy等在技术路线与商业化路径上表现突出，中国民营企业如星环聚能、新奥科技等亦在快速推进。
• 产业链机遇：磁体系统、真空室、包层模块、偏滤器等关键设备需求将显著增长，相关设备公司有望持续受益。

关键信息

• 核聚变优势：能量密度高、燃料来源广泛、清洁安全，具有远超传统能源形式的潜力。
• 劳森判据：实现自持核聚变反应需满足 $n \cdot T \cdot \tau_E \geq 5 \times 10^{21} \mathrm{m}^{-3} \cdot \mathrm{keV} \cdot \mathrm{s}$。
• 装置类型：包括实验堆（如EAST）、工程验证平台（如CRAFT）、工程堆（如CFETR）和商业堆（如“星火一号”、“和龙-2”）。
• 市场预测：2040年全球核聚变市场规模预计达8434.6亿美元，其中中国、美国、韩国、法国等国家市场增长显著。
• 成本差异：不同技术路线（如托卡马克、惯性约束）和不同阶段（实验堆、工程堆、商业堆）的装置成本差异显著，商业堆成本最高。
• 关键设备：磁体系统、真空室、包层模块、偏滤器等是聚变装置的核心组件，预计成为未来5-10年行业景气度的核心支撑。

产业链相关设备公司

• 合锻智能：聚焦聚变堆真空室与偏滤器制造，积极布局核聚变产业。
• 新风光：深耕大功率电力电子装置，布局核聚变电源环节。
• 国光电气：聚变堆真空与偏滤器关键供应商。
• 皖仪科技：参与聚变工业前沿科研，夯实高端分析仪器业务。
• 杭氧股份：构建核聚变全流程低温解决方案。
• 西部超导：超导材料、钛合金与高温合金协同发展，业绩稳健增长。
• 永鼎股份：超导带材产业化加速推进，盈利能力提升。

风险提示

• 技术不确定性风险：核聚变技术仍处于发展阶段，存在技术瓶颈。
• 政策不确定性风险：各国政策支持力度可能影响产业发展。
• 企业资金链断裂风险：商业化进程需要大量资金投入，企业融资能力至关重要。

图表目录

• 图表 1: 核聚变反应原理示意图
• 图表 2: 获得核聚变反应的三要素
• 图表 3: 可控核聚变技术发展历史
• 图表 4: 聚变能源与传统能源参数对比
• 图表 5: 不同成本敏感性情景下的隔夜资本成本估计
• 图表 6: 基准情景下全球电力结构情况
• 图表 7: 更高隔夜资本成本情景下的电力结构
• 图表 8: 更低隔夜资本成本情景下的电力结构
• 图表 9: MCF磁约束-带电粒子围绕磁力线做螺旋运动的示意图
• 图表 10: 利用激光实现ICF惯性约束聚变过程示意图
• 图表 11: 世界各实验设施技术路线统计
• 图表 12: 2021-2025年各类聚变实验装置数量变化
• 图表 13: 不同类型聚变反应装置特点概览
• 图表 14: 托卡马克装置结构图
• 图表 15: 我国可控核聚变部分政策一览
• 图表 16: 各国可控核聚变相关政策一览
• 图表 17: 2021-2025年可控核聚变产业全球公共资金融资额
• 图表 18: 2021-2025年可控核聚变产业全球总融资额
• 图表 19: 聚变企业数量和累计融资额情况
• 图表 20: 2024年私营核聚变企业国家分布情况
• 图表 21: 海外核聚变创业公司融资概况统计
• 图表 22: 世界主要聚变装置参数对比
• 图表 23: ITER项目各国承担费用比例
• 图表 24: ITER项目重要时间节点
• 图表 25: 各国规划及在建中的可控核聚变设施
• 图表 26: 中国聚变能发展路线图
• 图表 27: 我国可控核聚变装置在建项目建设时间节点预期
• 图表 28: 中国规划及在建中的核聚变设施一览
• 图表 29: FIA发布的受访公司对核聚变技术商业化时间预测
• 图表 30: FIA发布的受访公司对核聚变技术目标市场预测
• 图表 31: 2030-2040年全球核聚变产业市场规模预测
• 图表 32: 2030-2040年细分国家核聚变产业市场规模变化情况预测
• 图表 33: 2025-2055年核聚变装置进程时间表
• 图表 34: 核聚变电厂装置示意图
• 图表 35: 全球部分核聚变项目投资情况
• 图表 36: ITER成本构成
• 图表 37: CFETR各部分成本占比
• 图表 38: CFETR核心设备中磁体及辅助系统占比高
• 图表 39: CFETR成本拆解
• 图表 40: EU DEMO各系统成本拆分
• 图表 41: 核聚变上中下游产业链构成
• 图表 42: CRAFT部分子系统招标信息一览
• 图表 43: BEST部分子系统招标信息一览
• 图表 44-65: 各公司主营产品、营业收入、归母净利润等详细数据。

投资建议

建议关注以下产业链相关设备厂商，以把握核聚变产业化带来的市场机遇：

• 合锻智能
• 新风光
• 国光电气
• 皖仪科技
• 杭氧股份
• 西部超导
• 永鼎股份

风险提示

• 技术不确定性风险
• 政策不确定性风险
• 企业资金链断裂风险