摘要:2025 年 10 月 1 日,我国可控核聚变领域迎来重要里程碑 —— 位于安徽合肥的紧凑型聚变能实验装置(BEST)成功完成主机关键部件 “杜瓦底座” 的安装就位。这一 400 余吨重、直径 18 米的 “巨无霸” 部件,以不超过 2 毫米的落位偏差精准落位
2025 年 10 月 1 日,我国可控核聚变领域迎来重要里程碑 —— 位于安徽合肥的紧凑型聚变能实验装置(BEST)成功完成主机关键部件 “杜瓦底座” 的安装就位。这一 400 余吨重、直径 18 米的 “巨无霸” 部件,以不超过 2 毫米的落位偏差精准落位,不仅标志着 BEST 项目主体工程进入新阶段,更让人类向 “终极清洁能源” 商用化的目标迈出坚实一步。在这一突破背后,是核聚变技术原理的持续验证,以及产业链上下游蕴藏的广阔投资机遇。
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核聚变的核心原理,是模拟太阳内部的能量产生机制 —— 两个轻原子核(如氢的同位素氘、氚)在极端条件下克服库仑斥力聚合为较重原子核(如氦),过程中因质量亏损释放巨大能量,且不排放二氧化碳、核废料极少。根据爱因斯坦质能方程 E=mc²,1 克氘氚燃料聚变释放的能量,相当于 8 吨石油燃烧的热量;若要获得同等能量,核聚变、核裂变与煤炭所需燃料质量比约为 1:4:8000000,其能源效率与清洁性无可替代。
要实现可控核聚变,需满足三大苛刻条件,即 “聚变三重积” 达标:一是温度需突破 1 亿摄氏度(远超太阳核心温度),使燃料变为完全电离的等离子体态;二是等离子体密度需足够高,提升原子核碰撞概率;三是需通过约束技术让高温等离子体稳定存在足够长时间。目前全球主流技术路线分为磁约束(如托卡马克装置)与惯性约束(如激光点火),而 BEST 采用的 “紧凑高场超导托卡马克” 路线,是当前公认最接近商用的技术方向。
ITER托卡马克的截面示意图
作为我国自主研发的燃烧等离子体物理实验装置,BEST 的技术目标极具突破性 —— 计划在 2027 年建成后,首次在国际上实现 “核聚变发电演示”,并力争 2030 年通过核聚变点亮第一盏灯。此次安装的杜瓦底座,正是实现这一目标的 “基石”:其作为国内聚变领域最大真空部件,需承载总重 6700 吨的主机系统,并通过高真空密封技术构建封闭环境,为后续磁体、真空室等核心部件安装铺路,最终确保等离子体在稳定约束下发生聚变反应。
从技术细节看,BEST 的突破体现在三大方面:一是采用高性能超导磁体,可实现更强磁场约束,降低装置体积与能耗;二是直接使用氘氚聚变燃料,贴近商用反应堆的实际运行场景;三是通过 “紧凑型” 设计优化成本,为后续规模化应用提供可复制的技术范式。这些特点不仅让 BEST 成为全球聚变研究的 “先行者”,更将推动我国在超导材料、真空技术、精密制造等领域的技术迭代。
核聚变技术的商业化进程,正带动一条涵盖材料、设备、系统集成的万亿级产业链崛起。参考 BEST 装置的建设需求及全球技术路线趋势,以下四大领域将成为投资核心方向:
ITER中各部件成本占比
超导磁体是托卡马克装置的核心部件,其性能直接决定等离子体约束效果。BEST 采用的高场超导技术,对超导材料提出极高要求:一方面,低温超导材料(如 NbTi、Nb₃Sn 线材)需具备稳定的批量化加工能力,用于制造常规磁体;另一方面,高温超导材料(如 YBCO 带材)因制冷能耗低、磁场强度高(可达 30T 以上),成为未来升级的关键,目前国内上海超导、永鼎股份(东部超导)、西部超导等企业已实现 YBCO 带材的技术突破,且被列入工信部《前沿材料产业化重点发展指导名录》。
从需求规模看,单台聚变装置需消耗数万公里超导线材,若 2030 年后全球商用堆进入建设高峰期,超导材料市场规模有望突破百亿。投资逻辑上,具备 “材料研发 + 设备制造” 一体化能力的企业更具竞争力,例如西部超导同时布局 Nb₃Sn 线材与超导磁体系统,可深度绑定中核集团、等离子体所等核心客户。
核聚变反应需在超高真空环境(10⁻⁵~10⁻⁷Pa)中进行,此次 BEST 安装的杜瓦底座便攻克了 “高真空密封”“毫米级形变控制” 等技术难题。这一领域的投资机会集中在两大方向:一是真空设备与部件,如合锻智能、上海电气可提供真空室锻造与焊接服务,雪人股份研发的低温恒温器可满足超导磁体的超低温环境需求;二是精密制造与检测,杜瓦底座 2 毫米的安装精度要求,推动激光测量、高精度吊装设备的技术升级,相关企业有望借助聚变项目实现技术外溢,拓展航空航天、半导体等高端领域。
在聚变装置内部,直接接触高温等离子体与高能中子的 “第一壁” 和 “包层”,需同时具备耐高温(超 1000℃)、抗辐射、低腐蚀等特性。目前主流材料包括铍(Be)、钨(W)及复合陶瓷材料:铍因低原子序数、与等离子体兼容性好,用于第一壁表面;钨因熔点高(3605K)、抗腐蚀能力强,成为偏滤器的核心材料。国内企业中,安泰科技、斯瑞新材已开展钨合金研发,贵州航天新力则参与 ITER 项目包层模块制造,技术积累深厚。
随着 BEST 进入核心部件安装阶段,第一壁与包层材料的需求将加速释放。长期看,若商用堆采用 “氚自持” 技术(利用中子与锂反应生成氚),锂基陶瓷等包层材料还将迎来增量需求,相关材料企业有望抢占全球供应链先机。
核聚变发电的商业化,最终需解决 “能量转化 - 电网接入” 的系统性问题。BEST 计划演示聚变能发电,意味着能源转换、储能、电网适配等技术将迎来验证机遇。投资方向包括:一是热能管理系统,如东方电气、融发核电可提供换热管道与冷却设备,满足聚变反应的热循环需求;二是储能与电网适配,核聚变发电存在间歇性风险,需搭配储能系统实现稳定输出,具备 “光储充” 一体化能力的企业可提前布局;三是系统集成服务,中核集团、中国核建作为国内聚变项目的主导方,具备从装置建设到运维的全链条能力,将直接受益于商用堆建设浪潮。
国内托卡马克装置相关材料、部件及系统供应商
从全球视角看,核聚变已进入 “竞速阶段”:美国 Helion 计划 2028 年实现商用供电,英国 STEP 项目目标 2040 年商业运营,欧盟 ITER 项目则聚焦技术可行性验证。我国通过 BEST、CFETR(中国聚变工程示范堆)等项目,已构建 “实验堆 - 示范堆 - 商用堆” 的清晰路线图 ——2027 年 BEST 实现发电演示,2030 年代建成 CFETR 工程堆,2050 年前后推动商用堆落地,节奏与全球领先水平基本同步。
政策层面,我国已形成全方位支持体系:《原子能法》明确鼓励受控热核聚变研发,《前沿材料产业化指导名录》将超导材料列为重点,生态环境部则通过 “分级分类监管” 简化聚变装置审批流程。资本层面,除中核、中广核等国企主导的项目外,星环聚能、能量奇点等民营聚变企业也获得资本青睐,产业链投资热度持续升温。
对于投资者而言,核聚变产业的投资逻辑需兼顾 “技术成熟度” 与 “商业化节奏”:短期(2025-2030 年)可聚焦超导材料、真空设备等 “卖铲人” 领域,这类企业已具备商业化能力,将直接受益于 BEST、CFETR 等项目建设;长期(2030 年后)可关注能源系统集成与商用堆运营,分享核聚变发电规模化后的红利。
从合肥 BEST 的杜瓦底座落位,到未来点亮的第一盏核聚变电灯,人类通往 “终极能源” 的道路虽仍需攻克诸多技术难关,但每一步突破都在缩短与目标的距离。在这场关乎能源革命的竞赛中,中国不仅是技术的探索者,更将成为产业链机遇的创造方,而提前布局的投资者,有望见证并分享这一历史性产业浪潮的红利。
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来源:股市挖掘机一点号