可控核聚變投資全景:核心環節與標的解析

金融小博士
昨天

2025年,正值「十四五」規劃收官之年、「雙碳」目標提出5週年。在這個關鍵時間節點,我國可控核聚變科研機構與企業相繼取得重大突破成果,為「十四五」交出亮眼答卷。

中國「可控核聚變」研發進程加速,取得突破性成果。

日前,央視《東方時空》欄目推出「可控核聚變專題」,聚焦中國未來產業探索與產業實踐,從國家未來競爭力角度展示我國可控核聚變的發展進程及重要成果。

2025年以來,我國可控核聚變領域三大設備連續取得重大突破。1月,全超導託卡馬克裝置「東方超環」實現1億攝氏度等離子體穩態運行1066秒,刷新了世界紀錄;3月,「中國環流三號」首次實現原子核溫度1.17億度、電子溫度1.6億度的「雙億度」運行;4月,新奧「玄龍-50U」實驗裝置實現關鍵工程技術突破,成為全球首個實現百萬安培氫硼等離子體放電的裝置,5月創下秒級1.2T以上磁場條件的國際新紀錄。

可控核聚變商業化前夜:產業鏈核心環節拆解與投資機會全梳理

2025年,我國大型核聚變實驗裝置BEST主機全面進入組裝階段,預計2030年有望實現發電;全球範圍內,美國Helion計劃2028年向電網輸送50MW聚變電力,英國Tokamak Energy、中國星環聚能等企業加速推進高溫超導方案……可控核聚變正從「科學實驗」邁向「工程應用」的關鍵轉折點。

作為「終極能源」,核聚變原料儲量近乎無限(海水中含40萬億噸氘,足夠人類使用數億年)、無長壽命放射性廢料、安全性高(等離子體約束失效即自動熄滅),一旦商業化,將徹底重構全球能源格局。當前,產業鏈各環節技術突破與產業化進程已進入「加速期」,一批掌握核心技術的上市公司正站上「能源革命」的風口。

本文將從超導磁體、真空室、偏濾器與第一壁、配套設備、建設與運營五大核心環節,拆解產業鏈投資邏輯,並挖掘具備技術壁壘、訂單落地、行業地位的核心標的。

一、超導磁體:聚變裝置的「心臟」,高溫化趨勢催生新機遇

超導磁體是約束上億度等離子體的核心,其磁場強度直接決定聚變功率(理論四次方正比)。當前主流技術路徑分低溫超導(如NbTi、Nb₃Sn,工作於4K液氦環境)與高溫超導(如REBCO,工作於20-50K),後者因能產生更強磁場(提升功率上限)、裝置小型化潛力,被視為未來商用堆主流方向。

投資邏輯:

技術壁壘高:需突破材料製備(如高溫超導帶材)、低溫製冷(-269℃穩定運行)、精密繞制等技術,全球僅少數企業掌握。

市場空間大:ITER磁體成本佔比28%,高溫超導堆佔比或提升至46%;Onectus預測2030年高溫超導材料佔全球超導市場25%。

核心標的及亮點:

西部超導(688122):國內超導材料絕對龍頭,低溫超導產品(NbTi、Nb₃Sn)市佔率超70%,深度參與ITER項目;高溫超導領域佈局REBCO帶材,技術對標國際第一梯隊。

聯創光電(600363):高溫超導磁體產業化先鋒,與中科院合作研發全球首臺高溫超導感應加熱設備,技術已應用於核聚變預研,子公司聯創超導掌握千米級高溫超導帶材量產能力。

永鼎股份(600105):高溫超導帶材核心供應商,自主研發的第二代高溫超導帶材性能達國際水平,與多家聚變裝置項目方展開合作。

二、真空室:超大容器製造「硬科技」,國產替代加速突破

真空室是反應堆的「容器」與「安全屏障」,需承受真空壓差、中子輻照及電磁力衝擊,製造精度要求毫米級。全球最大ITER真空室直徑超6米、重數百噸,由多段不鏽鋼模塊拼裝焊接而成,製造難度堪比「太空艙」。

投資邏輯:

國產替代剛需:此前真空室製造被歐美壟斷,我國企業通過參與BEST、CFETR等項目,已掌握厚板成形、高真空焊接等核心技術。

商業化驅動:未來聚變堆功率提升將推動真空室體積增大,一體化加工、現場組裝能力成關鍵,具備大型壓力容器經驗的企業更具優勢。

核心標的及亮點:

合鍛智能(603011):國內真空室製造「黑馬」,2024年中標BEST裝置首批真空室段(金額2.09億元),攻克厚板回彈控制、奧氏體不鏽鋼電子束焊接等難題,組建百人專項團隊,技術已獲國際認證。

國光電氣(688776):參與ITER真空室及包層系統供貨,在鎢鉬合金、石墨複合材料領域積累深厚,具備大型特種容器製造經驗。

上海電氣(601727):核電設備龍頭,擁有全球頂尖的大型金屬構件加工能力,未來或承接商用聚變堆真空室批量製造。

三、偏濾器與第一壁:直面等離子體的「防護盾」,材料技術是勝負手

偏濾器負責排出氦灰與熱量,第一壁直接承受等離子體轟擊,二者統稱「等離子體面對組件(PFCs)」,是聚變堆最「脆弱」卻至關重要的環節。當前主流材料為鎢(熔點3422℃),但需解決脆性大、輻照損傷等問題,鎢銅複合結構被視為理想方案。

投資邏輯:

材料瓶頸待突破:鎢基材料抗熱疲勞、抗輻照性能需提升,功能梯度材料等新技術迭代將催生新需求。

批量替換需求:ITER運行期內需更換偏濾器模塊,商用堆維護週期更短,長期看易損件更換市場空間廣闊。

核心標的及亮點:

安泰科技(000969):國內PFCs材料龍頭,研發鎢銅偏濾器組件,技術對標ITER標準,已為多個聚變項目提供樣品。

中鎢高新(000657):全球鎢產業龍頭,旗下株硬、自硬掌握高性能鎢鉬材料製備技術,為偏濾器提供核心原材料。

廈門鎢業(600549):鎢材料深加工能力突出,佈局鎢銅複合材料,與科研院所合作開發下一代抗輻照鎢基材料。

四、配套設備:系統工程的「神經脈絡」,細分領域隱形冠軍崛起

配套設備涵蓋電源、加熱、真空抽排、低溫冷卻等子系統,技術複雜度不亞於核心部件。例如,電源系統需提供穩恆/脈衝電流,中性束注入需兆瓦級加速電壓,微波加熱需高功率射頻源。

投資邏輯:

專業化分工明確:聚變裝置需跨學科協作,具備特種電源、高功率器件、真空檢漏等技術的企業將形成「小而美」的隱形冠軍。

國產替代空間大:部分高端器件(如微波管、脈衝電容器)此前依賴進口,國內企業正加速替代。

核心標的及亮點:

英傑電氣(300820):聚變電源核心供應商,為實驗裝置提供穩態/脈衝磁體電源,技術覆蓋整流、變流等全鏈條。

旭光電子(600353):老牌真空電子器件企業,微波放電管、真空開關管已應用於聚變加熱系統,客戶覆蓋國內外科研機構。

王子新材(002735):旗下新容公司生產脈衝電容器,性能達國際水平,已進入聚變裝置樣機供應鏈。

五、建設與運營:國家戰略主導,央企與民企「聯盟作戰」

聚變電站建設是跨學科系統工程,需「國家隊」(如中核、中廣核)統籌資金與協調,民企(如聚變新能、能量奇點)提供技術創新。當前,我國已形成「科研院所+央企+民企」協同模式,2030年代或迎來示範堆併網高峯。

投資邏輯:

政策紅利明確:首部《原子能法》鼓勵聚變研發,中國聚變能源有限公司(註冊資本150億)統籌項目落地,產業進入「政策+資本」雙驅動階段。

長期運營價值:未來示範堆成功後,批量建設投資或達千億/年,運營環節(如核電企業)將受益於能源結構轉型。

核心標的及亮點:

中國核電(601985):傳統核電運營龍頭,未來或參與聚變電廠投資運營,具備豐富的核安全管理經驗。

中國核建(601611):核工程建設主力軍,承擔過多個核電站建設,未來或主導聚變堆工程總包。

投資結論:把握「技術突破+訂單落地」雙主線

可控核聚變正從「實驗室」走向「工程化」,產業鏈各環節技術壁壘高、國產替代空間大。短期關注超導磁體(高溫化)、真空室(大型化)、偏濾器(材料升級)的技術突破與訂單落地;中長期看好配套設備(專業化)、建設運營(規模化)的產業協同效應。

核心標的需具備三大特徵:1)深度參與國家級/企業級聚變項目(如BEST、CFETR);2)掌握關鍵技術(如高溫超導帶材、鎢銅複合、大尺寸真空焊接);3)具備量產能力或訂單兌現能力。

站在能源革命的前夜,這些企業不僅將分享聚變商業化萬億蛋糕,更可能成為全球能源格局重塑的「核心參與者」。

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