可控核聚變全梳理,6個核心方向持續受益(附列表)

投研大叔
10/10

隨着可控核聚變相關標的連續漲停,最近開始有人來諮詢了,想看看有沒有可以撿漏的企業,其實3個月前也介紹過深度佈局的13家公司,核聚變+政策催化,超導材料介紹今天再對板塊進行下全面梳理

最新的事件驅動是,10月1日,緊湊型聚變能實驗裝置(BEST)主機系統中最重的真空部件——杜瓦底座順利完成製造交付及落位裝配,該裝置是國內聚變領域最大真空部件,為後續核心部件安裝調試奠定基礎,計劃2027年底建成並全球首次實現聚變能發電演示,2030年有望通過核聚變點亮首盞燈,BEST總投資150億元,目前合鍛智能西部超導上海電氣等已中標;聚變堆主機關鍵系統綜合研究設施(CRAFT)投資40.6億元,2025年底全面建成,磁體、電源系統剩餘招標將落地。

驅動邏輯

技術突破

磁約束路線是目前主導:託卡馬克技術最成熟,EAST、BEST、CFEDR等領域持續突破,高溫超導材料、超導磁體、等離子體控制等關鍵技術落地,Z箍縮路線崛起,中國「聚龍一號」、美國桑迪亞Z機器驗證技術可行性,瀚海聚能HHMAX-901實現等離子體點亮,從實驗室邁向應用端。不清楚的可以看之前的文章可控核聚變行業介紹。

需求端

機構預測2050年全球數據中心用電量將佔全球總用電量5%-9%,AI、雲計算、加密貨幣需求推動用電結構重構。聚變能作為「終極能源」,具備原料豐富、零碳、安全、能量密度高的優勢,成為解決能源短缺與碳減排的核心路徑,AI巨頭紛紛佈局,推動聚變能從科研向商用加速。

資本與政策

2021-2025年全球聚變行業總投資額從19億美元飆升至97億美元,2024年新增26億美元,投資者涵蓋科技風投(紅杉、君聯)、工業巨頭(雪佛龍西門子)、主權基金(社保基金、淡馬錫)及能源企業(殼牌、埃尼),從國家層面《原子能法》《「十四五」現代能源體系規劃》,到地方上海、四川、江西的產業集羣,形成「國家監管+央企牽頭+地方協同+民間資本」的產業生態,2025年「星火一號」混合堆通過環評,計劃2026年啓動建設,設計功率5MW。

規模空間

短期(3年)內關注實驗裝置,核心部件

BEST總投資150億元,2025-2026年偏濾器、包層、第一壁等核心部件招標將釋放,目前合鍛智能(真空室2.09億)、西部超導(超導線材)、上海電氣(TF線圈盒)等已中標;聚變堆主機關鍵系統綜合研究設施(CRAFT)投資40.6億元,2025年底全面建成,磁體、電源系統剩餘招標將落地。

以ITER成本結構為參考,磁體系統28%、真空室及內部件25%、電源系統15%為高價值環節,2025-2027年國內實驗裝置相關市場規模預計超200億元,帶動超導材料、特種鋼材、電源設備等需求。

中期(3-10年)關注設備需求

中國聚變工程示範堆(CFEDR)規劃總投資1200億元,設備額約720億元,分兩階段推進,一期200MW、二期1GW+,預計2026年啓動超導帶材、磁體、真空室招標,2030-2033年進入核心設備採購高峯,2035年完成建設並實現Q>10

全球來看,歐盟EU-DEMO、美國FNSF、英國STEP等示範堆均計劃2040年前投運,全球2030-2035年預計新增37座聚變電廠,單廠平均建設成本55億美元,到2035年全球聚變市場規模超2000億美元。

長期就是畫餅了,機構預測2040年全球可控核聚變市場規模將達8434.6億美元,可控核聚變若能實現商業化,將替代化石能源與傳統核電,成為基礎負荷能源,帶動萬億級產業鏈,筆者感覺都低估了。

板塊及企業佈局情況

超導材料

超導材料是磁體系統核心,佔磁體成本47%,技術壁壘最高,分為低溫超導與高溫超導材料,前者技術成熟用於ITER、EAST,後者磁場強度高、體積小,是下一代裝置主流

西部超導:國內低溫超導龍頭,為BEST項目批量供應NbTi、Nb3Sn超導線材,工程化技術突破,生產出9萬米長多芯NbTi線材;產品還應用於ITER項目,鎢銅熱沉材料組件用於聚變裝置第一壁

永鼎股份:通過子公司東部超導佈局高溫超導,推出千米級REBCO帶材,適配BEST、能量奇點「洪荒70」全高溫超導託卡馬克

百利電氣:通過控股子公司英納超導參與BEST項目杜瓦結構研發與製造,低溫超導帶材技術成熟,同時佈局高溫超導領域,為聚變裝置低溫系統提供關鍵材料。

精達股份:參股上海超導,間接切入高溫超導帶材賽道,上海超導是國際唯二批量產千公里級12mm寬YBCO帶材企業,為BEST、洪荒70提供高溫超導材料,參與DEMO4磁體、20T聚變用D型線圈研發,技術實力對標國際一流。

磁體系統

磁體系統包括環向場線圈(TF)、極向場線圈(PF)、中心螺線管(CS),是約束高溫等離子體的核心,ITER成本28%,技術難點在於超導線圈製造、低溫集成與磁場穩定性。

聯創光電:子公司聯創超導聚焦高溫超導磁體,自主設計的D型超導磁體通過低溫測試,成功將高溫超導集束纜線技術應用於聚變領域,磁體系統技術獲央企認可。

西部超導:除超導材料外,佈局低溫超導磁體制造,為ITER、BEST提供磁體線材與組件,2025年磁體相關訂單持續增長,與中科院等離子體所保持長期合作。

寶勝股份:聯合合肥曦合超導、合肥國際應用超導中心研發超導磁體系統,參與CRAFT、BEST磁體部件配套,在超導電纜、磁體集成領域具備工程化能力。

國機重裝:為BEST、CRAFT提供磁體線圈盒、支撐結構等重型部件,2025年參與磁體系統剩餘部分招標,重型裝備製造能力適配聚變裝置大尺寸部件需求。

真空室及內部件

真空室需維持超高真空,承受高能中子輻照,核心部件包括真空室本體、杜瓦、重力支撐等,技術難點在於雙曲厚板成型、厚壁不鏽鋼焊接與無損檢測,佔ITER成本約25%

合鍛智能:國內聚變真空設備核心供應商,之前中標BEST真空室項目#1-4段,完成首套重力支撐交付與部分真空室成型加工,解決雙曲厚板成型精度、厚壁奧氏體不鏽鋼電子束焊接等難題;2025年下半年將參與BEST偏濾器、包層、第一壁招標,同時佈局CRAFT真空室部件

上海電氣:為BEST項目供應TF線圈盒,同時參與ITER真空室部件製造,在大型壓力容器、核電裝備領域技術積累深厚

派克新材:專注於環形鍛件,為真空室、杜瓦提供特種合金鍛件,參與BEST、CRAFT真空室部件配套,2025年已實現小批量交付,技術適配聚變裝置耐高溫、耐輻照需求。

安泰科技:子公司安泰中科為BEST項目研製鎢銅複合片,同時批量生產鎢銅偏濾器,累計交付超5000件;2025年上半年中標EAST偏濾器、CRAFT限制器合同近4000萬,在鎢基複合材料、特種金屬領域具備領先優勢。

天力複合:提供包層用複合金屬材料,參與BEST包層模塊研發,2025年受益於包層部件招標啓動,訂單有望快速增長。

電源系統

電源系統包括磁體電源、加熱電源(迴旋管電源、中性束電源)、控制電源,需實現高電壓、大電流穩定輸出,技術難點在於高精度調控與抗干擾設計,成本佔比約15%。

英傑電氣:國內核聚變電源龍頭,產品涵蓋迴旋管電源、中性束電源、磁場電源,適配EAST、合肥、成都等地項目;2025年對接國內多個在建聚變工程,計劃拓展磁體電源批量供應,與西南物理研究所、中科院等離子體所保持長期合作。

旭光電子:研製百千瓦級、兆瓦級射頻四極管,用於聚變裝置微波加熱系統,填補國內兆瓦級四極管空白,性能達國際先進水平,已批量供應EAST、BEST等裝置

王子新材:通過子公司寧波新容佈局薄膜電容,產品應用於瀚海聚能HHMAX-901磁體電源系統,完成首筆訂單交付,與聚變新能簽訂儲能電容、支撐電容合同

四創電子:參與聚變裝置電源系統集成,提供高壓電源組件與控制模塊,2025年跟進BEST、CRAFT電源招標,在特種電源領域具備軍工技術積累,抗干擾能力適配聚變複雜工況。

愛科賽博:為EAST提供動態電源,參與DIII-D、中國環流三號電源項目,2025年組建聚變電源專項團隊,基於成熟模塊定製化開發,聚焦磁體電源與加熱電源小批量交付。

偏濾器與包層

偏濾器排出等離子體雜質與熱流,包層實現氚增殖與中子屏蔽,需承受20MW/㎡高熱負荷,核心材料為鎢、銅合金、低活化鋼,兩者成本佔比約17%

國光電氣:ITER偏濾器、包層核心供應商,研製的偏濾器模塊應用於HL-3託卡馬克,全球首臺ITER包層屏蔽模塊熱氦檢漏設備完成調試,性能優於ITER要求,參與新的全鎢第一壁樣件生產

安泰科技:除鎢銅偏濾器外,佈局包層用低活化鐵素體馬氏體鋼,參與CRAFT包層材料研發,2025年子公司安泰中科中標EAST偏濾器合同,持續拓展國內外聚變項目供應。

斯瑞新材:提供包層用銅鉻鋯合金、鎢基複合材料,適配偏濾器與第一壁製造,2025年與聚變新能達成合作,推進包層部件小批量試製。

貴州航天新力:參與ITER包層模塊製造,具備複雜結構焊接與精密加工能力,2025年跟進BEST包層招標,在覈級裝備領域具備國企背景優勢。

其他配套板塊

低溫系統

雪人股份:提供聚變裝置低溫恆溫器(杜瓦),參與BEST低溫系統配套,技術適配-269℃超低溫環境,2025年跟進CFEDR低溫設備研發。

中科曙光:研發低溫製冷系統,為超導磁體提供4.2K液氦冷卻,參與CRAFT低溫集成,在超算與低溫技術領域協同優勢顯著。

診斷與檢測

皖儀科技:氦質譜檢漏儀用於聚變真空室、杜瓦密封性檢測,適配ITER、BEST真空系統,2025年推出移動式檢漏設備,滿足現場調試需求

金屹能源(未上市):提供等離子體診斷系統,參與EAST、BEST等離子體參數監測,技術涵蓋微波測量、光譜分析,2025年拓展診斷設備集成業務。

特種材料與部件

久立特材:自主研發ITER用TF/PF導管,為國際熱核聚變實驗堆關鍵組件,2025年推進導管批量生產,同時佈局聚變裝置用不鏽鋼管。

常輔股份:提供聚變裝置特種閥門,產品適配BEST、CRAFT流體控制需求,具備閥門定製化能力。

哈焊華通:提供聚變裝置特種焊接材料與設備,用於真空室、包層焊接,技術適配厚壁不鏽鋼、銅合金焊接需求,參與BEST焊接工藝驗證。

中洲特材:研發聚變裝置用鎳基合金、高溫合金,用於包層支撐結構與管道,產品耐輻照性能適配聚變複雜環境,跟進CRAFT部件招標。

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