摘要:可控核聚变是当前全球能源战略转型的关键方向,核心原因在于其具备解决长期 能源供需矛盾的现实可能。现有能源结构高度依赖煤、石油、天然气等化石燃料, 但总量有限、开采成本上升且环境代价巨大。尽管可再生能源占比持续上升,但 由于其具有间歇性强、输出不稳定等特性,难以
1.1 AI 驱动用电结构重构,聚变能源战略价值凸显
可控核聚变是当前全球能源战略转型的关键方向,核心原因在于其具备解决长期 能源供需矛盾的现实可能。现有能源结构高度依赖煤、石油、天然气等化石燃料, 但总量有限、开采成本上升且环境代价巨大。尽管可再生能源占比持续上升,但 由于其具有间歇性强、输出不稳定等特性,难以承担基荷电力功能;裂变能则面 临核废料处置、高风险和公众接受度问题。聚变能以高能量密度、原料储量丰富、 安全性高等特性,成为理论上最接近“终极能源”的现实路径。 从全球能源结构趋势看,清洁能源已成为能源系统转型的主方向。根据国际能源 署《World Energy Outlook 2024》的预测,风电、太阳能、核能等清洁能源将 在 2050 年前持续增长并占据主导地位。在净零排放情景 NZE 中,清洁能源需 求增长尤其迅猛,这一趋势为下一代零碳能源形态如核聚变提供了技术替代和系 统整合的政策窗口与产业机会。
推动可控核聚变发展的根本动力在于其极高的能量转化效率与原料可获取性。以 氘氚聚变为例,据王腾《超导磁体技术与磁约束核聚变》的估算,1 g 氘氚燃料 可释放约等同于 8 t 汽油的能量,能量密度比贫铀裂变高出 4 倍以上。此外,氘 广泛存在于海水中,据估算每升海水能提取大约 30 mg 氘,产生的聚变能量相 当于 340 L 汽油,足够一台普通家用汽车在北京至广州间往返一次。全球海水中 氘储备量约 45 万亿吨,用于核聚变可支撑人类数百亿年,具备可持续基础;氚 虽然天然含量稀少,但可通过中子轰击氟化锂、碳酸锂或锂镁合金实现增殖,而 海水中含有大量的锂,可以说储量无穷无尽。 环境友好属性是核聚变获得政策和资本双重青睐的重要原因之一。与传统火电相 比,聚变过程不排放二氧化碳或其他温室气体,其反应产物主要为氦气。与核裂 变相比,核聚变过程不产生长寿命放射性废料,反应堆部件材料可在 100 年内 回收或再利用;不使用铀和钚等易裂变材料,核扩散风险有限;反应过程中若系 统失稳,等离子体迅速冷却终止反应,不存在融堆风险。 全球主要经济体已将核聚变视为下一代战略性能源产业,形成“合作+竞赛”的 双轨格局。国际合作项目如 ITER 推动多国在聚变标准与工程集成上的统一尝试, 而中美欧日等同时加快本土商业聚变路径开发,力争在聚变装置性能、燃料循环、 工程可实现性等关键环节取得主导优势,竞争态势日益加剧。多国正通过政策支持、资本引导和企业布局抢占未来能源制高点,聚变已成为大国科技博弈的新焦 点。
可控核聚变发展具备显著的技术外溢效应与产业带动能力。聚变工程涉及材料科 学、超导技术、测量技术、控制系统、工程设计等多个前沿领域,这些技术的良 好发展将带动相关产业的技术进步,在医疗、航天等领域形成溢出应用,初步形 成以聚变研发为核心的高科技产业集群。 在下游应用端,聚变能源有望为高耗电行业提供长期稳定的零碳电力支持。据麦 肯锡公司《Global Energy Perspective 2024》预测,未来全球用电量加速增长, 2023-2050 年全球用电量 CAGR 高达 3.5%,较 2000-2023 年间的 CAGR 3.0% 显著上升。此外,云计算、加密货币、AI 需求激增,数据中心用电量预计在 2050 年将占全球总用电量的 5%-9%(约 2500-4500 TWh)。数据中心持续性、高密 度的用电特征对能源稳定性提出更高要求。聚变能源可广泛应用于数据中心、重 工业、电动交通、绿色氢能等领域,作为替代传统基荷电力的关键选项,构建高 电力密度社会下的新型能源结构。
1.2 核聚变:巨大能量的来源与约束
核聚变是指两个较轻的原子核结合形成一个较重的原子核,并释放出大量能量的 核反应过程。核聚变释放能量的根本原因在于反应前后质量的微小亏损,根据爱 因斯坦质能方程 E=mc2,这部分质量亏损转化为能量释放。以氘氚反应为例, 氘和氚原子核结合,生成氦原子核和一个自由中子,反应前氘核和氚核的质量之 和约为 5.0301 u,反应后氦核和中子质量之和约为 5.0112 u,反应前后质量亏 损为 0.0188 u,对应释放出 17.6 MeV 的能量。其中,14.1 MeV 以中子动能形 式释放,3.5 MeV 以氦核动能形式释放。
可控核聚变的实现依赖于等离子体温度、粒子数密度与能量约束时间三项关键物 理参数的协同满足。温度决定离子是否具备足够的动能克服库仑斥力,是反应发 生的基础前提;密度决定单位体积内的碰撞频率,是提高反应几率的核心因素; 约束时间反映等离子体在反应区中维持高能状态的能力,是确保反应可持续进行 的必要条件。
以上三项物理参数的乘积称为“聚变三重积”,决定了聚变系统是否可能具备能 量净输出能力,也是各类技术路径下通用的评价标准。而劳森判据明确了实现聚 变所需的三重积最低阈值,是实现聚变点火的必要条件之一。以氘氚反应为例, 其理论阈值约为 5×10 21 m-3 ·s·keV,一旦装置达到或超过该阈值,有望进入“自 持燃烧”状态,即由聚变反应自身产生的高能α粒子加热等离子体,维持反应持续进行,从而使聚变装置摆脱外部加热依赖,是迈向聚变发电工程化的核心门槛。 物理上,自持燃烧的实现要求约束时间大于α加热建立所需的点火时间,确保聚 变反应具备自维持能力。 核聚变反应通常要求燃料温度达到上亿摄氏度,此时原子已完全电离为等离子 体,带电粒子极易逃逸,若不能有效约束,聚变反应将无法持续。为此,科研界 发展出多种约束技术,目前主要聚焦于磁约束聚变与惯性约束聚变两条技术主 线,此外也有部分研究探索磁惯性约束聚变作为创新路径。而引力约束虽然为恒 星聚变原理,但不具备地面工程实现可能性。
磁约束聚变通过外部磁场构建封闭磁场结构,使带电等离子体在洛伦兹力作用下 沿磁力线螺旋运动,从而在长时间尺度内实现高温等离子体的有效约束。该路径 被认为是目前最有希望实现大规模受控核聚变反应的约束方式。当前研究集中在 托卡马克、仿星器和场反位形(FRC)等装置形态,其中以托卡马克发展最为成 熟。磁约束路径的核心挑战包括材料耐辐照性能及长时间等离子体稳定性控制。 惯性约束聚变通过在极短时间内施加高能激光或粒子束,将靶丸压缩至极端高温 高密度状态,从而发生聚变反应,其技术路径以激光驱动和 Z 箍缩为代表。该 路径约束时间较短,形成的等离子体具有较高温度、密度等特征参数,需要大量 能量输入和精密控制技术。惯性路径的研究重点在于提升驱动对称性、靶丸制造 精度等方面,在基础研究、军事及能源领域均具有重要意义。
磁惯性约束聚变结合磁约束的预热与惯性约束的高效性,旨在延长能量约束时间 同时提升聚变能量增益。其典型方案包括磁化靶聚变(MTF)与磁化套筒惯性聚 变(MagLIF),通过预磁化等离子体并施加高速压缩,形成较高能效比与紧凑 装置架构。相较于传统托卡马克系统,该路径具有结构更灵活、单位体积能量密 度更高的特点,已成为多家私营企业布局的前沿方向。当前技术仍处于工程验证 阶段,关键难点包括压缩均匀性控制、磁场维持及稳定性优化。
聚变能量增益因子 Q 是衡量装置能效水平的重要工程指标,定义为聚变输出能 量与外部输入能量之比。Q>1 表示实现了净能量输出,而 Q→∞则对应于理想 “点火”状态,不再依赖外部加热。实现点火是可控核聚变研究的第一步。受控 核聚变研究的第二个目标是使输出的能量超过输入的能量,获得净聚变能,建成 核聚变发电站,是走向实用化的基础门槛。科学家们把第一个目标即实现点火称 为验证科学可行性,第二个目标称为验证工程技术可行性。 可控核聚变研究可分为原理探索、规模试验、燃烧实验、实验堆、示范堆、商用 堆六个阶段。当前可控核聚变研究多处于实验堆向示范堆过渡阶段,技术正逐渐 逼近商业化的黎明。各机构和企业也纷纷给出了清晰的商业化路线图。
燃料选择方面,氘氚聚变因实现门槛最低,已成为主流燃料路径。相比其他聚变 形式,氘氚(D-T)反应具备反应截面大、点火温度低、能量释放高等综合优势。 据聚变工业协会 FIA《The global fusion industry in 2025》数据,72%的商业聚变公司选择氘氚(D-T)路径。而氘氘(D-D)、氘氦 3(D3He)、氢硼(p11B) 等路径在燃料可得性、低中子辐射或能量转化效率等方面具备一定潜力,因此也 有部分公司进行商业化尝试。
1.3 21 年起产业融资额大增,技术路线多元化
近 5 年全球聚变领域股权融资规模显著上升。根据 Fusion Energy Base 数据, 近五年来,行业融资规模显著攀升,其中 2021 年单年投资额突破 25 亿美元, Commonwealth Fusion Systems(CFS)在当年完成了创纪录的 18 亿美元融 资;截至 2025 年 7 月,全球聚变能源领域累计股权融资总额已达到 97 亿美元。 中国的股权融资起步相对较晚,但增长速度较快,2022 年起呈现明显增长趋势。 中美两国在聚变能源方向的投入的增强,体现出全球主要经济体将可控核聚变提 升至重要战略地位。
核聚变商业化呈现技术路径多元化的发展态势,其中磁约束方案占据核心地 位。据 FIA 发布的《The global fusion industry in 2025》,51 家受访企业中,磁约束方案占比约为 49%,惯性约束聚变与磁惯性约束聚变分别占比约 22% 和 12%;具体装置类型上,排名靠前的包括仿星器、激光惯性约束、球形托 卡马克、托卡马克、磁化靶等装置,呈现出百花齐放的发展态势。
FIA 调查显示,多数聚变公司将发电节点设定在 2035 年前。根据 FIA《The Global Fusion Industry in 2025》报告,关于商业化时间节点,45 家受访公司中,35 家(约 78%)公司预计将在 2030-2035 年间运行商业化中试电站;41 家受访公 司中,31 家(约 76%)公司预计将在 2035 年前实现聚变电能并网。此外,42 家公司对“2030 年前的主要挑战”进行了反馈,聚变功率增益不足(即 Q 值过 低)排名首位,其次为融资难题、氚自持机制、中子辐射材料短缺以及等离子体 相关科学问题。
当前全球核聚变项目及相关建设方中,代表性 项 目 / 企业包 括 ITER 、 Commonwealth Fusion Systems、Helion Energy、TAE Technologies 等,后 三家公司均已完成超十亿美元级别融资。
ITER 计划(托卡马克路线)
ITER(国际热核聚变实验堆)是一个为验证全尺寸可控核聚变技术的可行性而 设计的国际托卡马克实验,目的是通过在极高温条件下让氘、氚发生类似太阳内 部的聚变反应,产生巨大能量,为人类提供可持久发展的洁净能源,项目由欧盟、 中国、美国、日本、韩国、印度和俄罗斯等共同资助。该计划于 1985 年被提出,1988 年起展开实验堆的研究设计,2006 年六方签署条约,2007 年 ITER 计划正 式生效,进入正式实施阶段,2010 年场地建设开工,2020 年重大工程安装启动。 ITER 实验堆高 24 米,直径 30 米,计划产生等离子体体积达 840 立方米,维持 时间 400 秒,聚变能 500 兆瓦,输出与输入能量比最低为 10:1,最高可达到 30:1。 项目最初整体规划为期 35 年,总投资约 100 亿欧元,分为三个阶段:2007-2016 年为实验堆建设阶段;随后 20 年为热核聚变操作实验阶段,用于验证核聚变燃 料的性能、实验堆所使用材料的可靠性以及核聚变堆的可开发性等,为大规模商 业开发聚变能进行科学和技术论证;最后 5 年为实验堆拆卸阶段。实验阶段结束 后,各参与方还将同时进行示范堆建设,为最终实现商业堆开发做准备。 根据 2016 年制定的路线图,ITER 原计划 2025 年产生第一束等离子体,2035 年开始进行氘-氚聚变实验。但由于新冠疫情导致供应链延迟,外加部分关键机 器部件需要维修,原计划被认为已不再可行。根据新路线图,ITER 规划目标保 持不变,但氘-氚聚变实验阶段开始时间将推迟到 2039 年,由此产生的额外成本 达 50 亿欧元。
Commonwealth Fusion Systems(CFS)(高温超导托卡马克路线)
Commonwealth Fusion Systems(CFS)是由 MIT 等离子体物理团队于 2018 年创立的全球领先聚变初创企业,总部位于美国马萨诸塞州。公司聚焦于高温超 导托卡马克技术,采用超导材料构建高磁场紧凑型聚变装置,具备更高能量密度 与工程集成效率。其 SPARC 实验堆正于 2025-2027 年推进建造,目标实现净能 输出(Q>1),为后续 400 MW 级 ARC 商用反应堆奠定基础,首座 ARC 电厂计 划于 2030 年代初并网发电。截至 2025 年 10 月,CFS 累计融资超 20 亿美元, 其中 2021 年完成 18 亿美元 B 轮融资,创下核聚变领域单轮最大融资记录。2024 年 12 月,公司与弗吉尼亚州电力公司 Dominion Energy 达成场地租赁协议, 用于建造其首座商业聚变发电厂。2025 年 6 月,谷歌与 CFS 签署购电协议,从 CFS 计划于 2030 年代在弗吉尼亚州建设的 ARC 核聚变发电站购买 200MW 的电 力,这笔交易约占该核聚变发电站预期发电量的一半,并可选择从未来的核电站 购买更多能源。2025 年 9 月,CFS 与意大利能源巨头埃尼(Eni)集团签署了一 份金额超过 10 亿美元的 ARC 电站的售电协议。
Helion Energy-场反位(FRC)路线
Helion Energy 是磁惯性约束路径下最具代表性的私营企业之一,成立于 2013 年,总部位于美国华盛顿州。其技术路线基于场反位型 FRC 等离子体结构,通 过对称脉冲功率驱动两个 FRC 团进行对撞压缩,形成聚变条件,具备装置结构 紧凑、成本可控、并使用氘-氦-3 聚变等无中子燃料等优势。公司已研制至第七 代原型机 Polaris,此前第六代机 Trenta 已实现超过 1 亿摄氏度等离子体温度 并完成初步运行测试。2023 年,Helion 宣布与微软达成全球首个聚变电力购电 协议,约定 2028 年起正式交付 50MW 商用聚变电力,成为目前全球商业化落地 时间最明确、技术路径推进最激进的企业之一。截至 2025 年 10 月,公司累计 融资超过 10 亿美元。
TAE Technologies-场反位(FRC)路线
TAE Technologies 成立于 1998 年,总部位于加利福尼亚州,是全球历史最悠 久、技术最成熟的基于场反位型路径的私营聚变企业之一。TAE 专注于使用氢硼 (p‑B11)无中子聚变反应,力求减少放射性产物与后处理成本。其现运行设备 Norm 实现了 TAE 历史最佳稳态等离子体性能,验证了其新一代原型机 Copernicus 所需的关键运行模式与部件。Copernicus 预计于 2030 年前实现净 能输出,后续将推进首座聚变发电原型堆 Da Vinci 的建设。截至 2025 年 10 月 TAE 已累计融资超过 14 亿美元,最新一轮包括 Chevron、Google、NEA 等参 与的大约 1.5 亿美元融资,将进一步助力新一代原型机 Copernicus 的技术验证 及市场推广。
2.1 中国:从 ITER 参与者逐步向产业引领者转变
“国家队”聚焦磁约束核聚变研究,主要为中核集团、中科院引领。20 世纪 50 年代,全国《十二年科学规划》的制定开启了我国的核聚变研究,这与国际社会 关注核聚变研究的时间几乎同步。1972 年,我国批准核聚变研究由中核集团前 身(二机部)和中科院两家开展,奠定了我国磁约束和聚变研究“国家队”主导 的格局,二者下属核工业西南物理研究院、中科院等离子体物理研究所相继建成 “环流器”系列铜导体托卡马克和 HT-7/EAST 超导托卡马克。1983 年,我国首 次提出核能“三步走”发展战略,包括三个主要阶段:热堆、快堆、聚变堆。
我国 2006 年加入 ITER 计划,承担 ITER 计划多个核心关键部件制造任务,通过 消化和吸收 ITER 技术和经验,与发达国家的技术差距逐步缩小。中国于 2006 年加入国际热核聚变实验堆(ITER)计划,承担了 18 个采购包的制造任务,涉 及磁体支撑系统、气体注入系统、可耐受极高温的反应堆堆芯“第一壁”等核心 关键部件;2019 年,中核集团中国核电工程有限公司牵头与 ITER 组织签署托 卡马克主机安装的一号合同。此外,我国的全球首个全超导托卡马克装置 EAST 是 ITER 计划的重要实验平台,中国环流三号已于 2023 年 12 月作为 ITER 计划 的卫星装置向全球开放。我国制定了中国磁约束聚变能发展路线图:第一阶段, 力争在 2025 年推动中国聚变工程试验堆立项并开始装置建设;第二阶段,到2035 年建成中国聚变工程试验堆,调试运行并开展物理实验;第三阶段,到 2050 年开始建设商业聚变示范电站。
我国可控核聚变产业政策对发展方向和安全监管均做出了明确指引。近年核聚变 产业政策密集,既包括对技术研发和国际合作的持续投入,也涉及对未来产业定 位的明确指引,以及对装置建设与运行的规范。我国还在原子能法草案二审稿中, 增加规定:“国家鼓励和支持受控热核聚变的科学研究和技术开发”;“国家建 立符合受控热核聚变特点、促进核聚变应用的监督管理制度,对聚变燃料、聚变 装置(设施)实行分级分类管理”。这些政策及法规,为可控核聚变行业的技术 创新和工程化设计研究提供了有力保障。
2.2 “国家队”牵引大项目落地,民企多路线尝试活跃
以中国科学院等离子体物理研究所和核工业西南物理研究院为主的“国家队”, 主导建设的项目采用相对较为成熟的磁约束托卡马克路线,项目投资体量较大; 而商业化民营公司的项目路线更为多样,装置相对更紧凑。国内主要在建项目如 下: 1)安徽推行核聚变技术“三步走”战略:BEST 技术突破——中国聚变工程示范 堆(CFEDR)工程化验证——启动核聚变商业化。有关项目依托中科院等离子体 物理研究所,由聚变新能公司作为建设主体,采用磁约束托卡马克路线,当前 BEST 项目处于工程总装阶段,CFEDR 项目已启动方案设计,两项目预计总投资 额分别约在百亿、千亿级别。 2)中核集团深度布局的系列项目:如中核 585 所建设的环流三号正开展新一轮 升级改造;中核 585 所全资子公司中核聚变(成都)与联创光电参股公司联创 超导联合建设“星火一号”聚变—裂变混合实验堆项目,该项目为高温超导技术 路线,工程总投资预计超过 200 亿元;此外,中核集团控股的中国聚变能源有 限公司于 25 年 7 月挂牌成立,公司注册资本 150 亿,该公司还是上海未来产业 基金的首个直投项目,25 年 9 月,该公司首次公开其将在上海建设“中国环流 四号”聚变试验装置。 3)天府创新能源研究院规划的 Z 箍缩驱动聚变裂变混合反应堆(Z-FFR)。 4)中科院院士、上海交大李政道研究所所长张杰团队规划的激光聚变相关项目。 5)能量奇点、星环聚能、新奥科技、瀚海聚能等多家民营公司积极布局建设的 可控核聚变项目,涉及高温超导托卡马克、球形托卡马克、磁镜、仿星器等多种 路线。
2.3 规划项目投资额超 1500 亿,步入招标大年
国内核聚变路线当前多处于验证技术可行性阶段,2040 年有望实现商业化发电。 我们基于具有公开信息的项目进行梳理,发现:第一,国内各核聚变路线的当前 在建项目基本处于实验堆或实验堆到工程堆的过渡阶段,目的是为了实现验证技 术可行性并实现演示发电;第二,大部分核聚变路线预计于 2027 年前后进入工 程示范堆建设,并于 2035 年前后完成工程示范堆建设,部分路线如球形托卡马 克、场反位、场反磁镜等的预期更为提前,约在 2030 年左右完成工程示范堆建 设;第三,2040 年后基本所有路线都预计进入商业发电阶段。
据我们测算,国内规划项目投资超 1500 亿元,且伴随实验堆建设向工程示范堆 建设的转变,产业规模有望进一步扩大。我们根据公开信息,对当前在建或改造 的核聚变项目投资情况进行统计。据我们估算,国内有明确规划或建设中的核聚变项目投资金额逾 1500 亿元;25-27 年,我国核聚变项目总投资有望分别达到 149/245/174 亿元,核聚变产业有望开启招标高峰期。展望未来,伴随核聚变领 域前沿技术不断突破,现有实验堆技术可行性验证的不断推进,如产业进展顺利, 有望于 2027 年起进入工程实验堆建设期,届时装置体量、投资金额将进一步扩 大,产业链上核心供应商有望持续受益。
以 ITER 装置为例,目前主流托卡马克装置主要由五大核心部件构成:磁体系统 由上万吨超导磁体组成,用于产生磁场以启动、约束、成型并控制等离子体;真 空室由不锈钢制成,用于容纳聚变反应并作为第一道安全屏障;包层用于屏蔽聚 变反应产生的高能中子,从而保护真空室和外部部件;偏滤器位于真空室底部, 用于排出废气和杂质,同时承受装置中最高的表面热负荷;低温恒温器是不锈钢 结构,环绕真空室和超导磁体,确保其处于超低温的真空环境中。此外,托卡马 克装置外围还包括加热与电流驱动、诊断、低温、冷却、燃料加注、真空以及电 源等支持系统,它们协同作用以产生并维持 1.5 亿度的等离子体。
以 ITER 计划为例进行价值量分析,其价值构成高度集中于磁体系统、真空室及 其内部组件、电源系统(含加热与电流驱动)三大核心环节。据 Neil Mitchell 等人在《Superconductors for fusion: a roadmap》中的测算,磁体成本约占 28%,其中超导材料是导体中最有价值的部分;真空室占比约 8%,而包层、偏 滤器等内部构件合计约占 17%,反映出聚变堆对高温、强辐照环境下结构材料 的严苛要求;此外,电源系统(含电源+加热和电流驱动系统)也构成重要支出 项,占比 15%,其稳定性与响应能力关系到等离子体的高性能维持与运行效率。
3.1 磁体系统:价值量占比最高,看好高温超导技术应 用
磁体系统是整个磁约束聚变装置的核心,其磁场强度与均匀性对于整个装置的性 能与效率均有着重要影响。托卡马克的超导磁体系统包括纵向场磁体(Toroidal Field,TF)、中心螺管磁体(Central Solenoid,CS)、极向场磁体(Poloidal Field,PF)和校正场磁体(Correction Coil, CC)。纵向场线圈用以约束高 温等离子体,中心螺管线圈产生激发等离子体及其位形控制,极向场线圈保证等 离子体电流正常稳定运行,校正场线圈提高等离子体稳定性。
核聚变的持续稳定进行必须依赖于高场强的超导磁体,聚变功率与场强的四次方 成正比,高温超导材料凭借性能优势成为聚变磁体的关键材料选择。临界温度 Tc≥40K 的超导材料称为高温超导材料,高温超导材料对于工作环境要求较低, 如第二代高温超导带材可在液氮环境(77K,即-196℃)下工作,而液氮资源丰 富,制备技术成熟,价格远低于液氦,在制冷成本及制冷能耗上具有明显优势。 此外,高温超导材料能够提供更高场强的稳定磁场,进一步打开了下游高场应用 领域,产业化前景更加广泛。但由于高温超导材料发展起步较晚,制备技术较为 复杂,规模化生产未能充分显现,使得产品价格较低温超导材料更高。
第二代高温超导带材是以稀土钡铜氧化物 REBCO 为基础制备的工业化产品,具 有较高的临界温度(液氮温区)、较高的载流能力、较高的临界场强、较高的力 学强度,以及相对廉价的生产原料等优势,是目前综合性能最高、应用最广泛的 高温超导材料。REBCO 带材通常长数百米,宽 4-12 毫米,厚数十至数百微米, 由金属基带、缓冲层、超导层、保护层和铠装层(或有)构成,是一种涂层导体。 其中,金属基带起支撑作用,缓冲层介于金属基带和超导层之间起联结作用,超导层(厚约 2 微米)为功能核心。最后再用银层和铜层包裹带材,并可选用紫铜 带或不锈钢带进行封装,从而完成保护及牢固。
高温超导材料的突破性应用正推动紧凑型托卡马克与商业化核聚变的快速发展。 2018 年以来,为规避磁场体积过大导致的成本问题(如 ITER 投资超预期、进 度延后),麻省理工学院等离子体科学与聚变中心(PSFC)与 CFS 公司首次研 制全部使用第二代高温超导带材做线圈的托卡马克。高温超导与 AI 控制技术的 融合提高了磁场强度和等离子体约束能力,使装置尺寸缩小、制造成本和建设周 期大幅下降,催生了紧凑型托卡马克,加速了商业化公司兴起。高温超导材料的 引入降低了投资建设门槛,使核聚变不再是“国家队”专属的大科学装置,初创 团队亦可参与,形成高温超导材料与核聚变行业相互促进的正向循环。 高温超导磁体在可控磁约束核聚变反应堆中的应用模式主要分为全超导式、内插 式。全超导式即聚变堆磁体全部为高温超导材料制造的超导磁体。例如,美国 CFS 公司的高温超导“SPARC”聚变装置,其磁体系统的所有线圈将由高温超 导材料 REBCO 制造。其环向磁场将达到 12.2T,大半径为 1.85m,小半径为 0.57m,额定运行电流为 8.7MA,额定总聚变功率为 140MW。至 2021 年,CFS 完成了环向场模型线圈(TFMC)的设计、制造和测试。测试结果显示,当线圈 运行电流达到 40.5KA 时,线圈中心处产生的最大磁场超过 20T。内插式高温超 导磁体一般作为混合磁体的内线圈,即高温超导磁体内插在低温超导磁体内部, 两种磁体混合运行,以便产生更高的中心场。例如,欧盟(EU)的 DEMO 装置 中的 CS 磁体,用 REBCO 制造的高温超导磁体内插在用 Nb3Sn 和 NbTi 制造的 低温超导磁体的内部。此外,中国聚变工程实验堆(CFETR)中 CS 磁体整体将 采用内插式设计,即采用高温超导材料制造高场区线圈插在低温超导材料 Nb3Sn 制造的中场区和低场区线圈的内部,以便产生 20T 以上的高磁场。
上游高温超导带材环节,目前国内具备批量供给能力的公司较少;从下游应用领 域来看,2024 年高温超导带材用于可控核聚变磁体的约占 38%。目前全球生产 商可按供给能力分为三个梯队:第一梯队包括上海超导与 FFJ,年产量已超过 1000 公里(12mm 宽);第二梯队包括 SuperPower、Fujikura、SuperOx、 SuNAM、Theva、美国超导、东部超导和上创超导等,年产量数十至数百公里 之间;第三梯队包括 MetOx Technologies, Inc.、SupremaTape S.R.L.、High Temperature Superconductors, Inc.等,整体仍处于研发或样品供给阶段。根 据上海超导招股说明书,2024 年高温超导材料下游应用领域中,磁体约占 49.3%,而可控核聚变磁体领域应用约占高温超导材料应用的 38%。
除托卡马克路线外,仿星器路线对于磁体系统的要求具上升趋势。根据 IPP 基 于 PROCESS 模型的成本分析,托卡马克(R=8.6 m)与仿星器(HELIAS, R=22 m)在实现等效输出功率目标下,总体建设成本相近。其中托卡马克磁体成本略 高,主要由于其需配置体积庞大的极向场(PF)线圈,涉及 Nb3Sn 超导材料和 复杂装配工艺。同时,IPP 在《Scientific Report 2015-2016》中指出,仿星器 整体三维结构更为复杂,在多个子系统中都带来更高的设计、制造与装配挑战。 随着仿星器工程化推进,其对磁体系统精度、模块化设计和工艺控制的要求可能 持续上升,磁体价值量存在进一步增长空间。
3.2 真空室及内部件:首道安全屏障,设计制造壁垒高
以 ITER 为例,真空室是一个密封的环形双层钢制容器,是聚变反应发生的主要 场所,也是首道安全屏障。真空室为等离子体提供高真空环境,增强辐射屏蔽和 等离子体稳定性,同时支撑包层和偏滤器等内部部件,并通过双层钢壁内的冷却 水循环移除运行热量。真空室上设有三层共 44 个窗口,用于远程操作、诊断、 加热、加料和抽气等系统接入。 高密度焊缝与紧凑结构并存的结构特点给真空室设计制造带来巨大挑战。以 ITER 的真空室为例,其采用双层 D 形截面结构,材料为 316L(N)-IG 不锈钢,外 环直径 19.4m,高度为 11.3m,内外壳体厚度均为 60mm,双层壳体通过 40mm 厚的筋板连接,总重约 5200 吨。整体被划分为 9 个 40°扇区,每个扇区的总高 和总宽尺寸公差要求控制在±20mm 以内,包含 184 个 Housing 和 160m 加强 筋板,外壳分割达 60 块,材料利用率仅 30%,焊缝总长达 1000m,平均焊缝 密度 10m/m2,远超普通真空容器。聚变装置的结构紧凑性要求真空室(运行温 度 100°C)、冷屏(约 193°C)与磁体(约 269°C)之间的设计间距必须控制在 50mm 以内。由于热胀冷缩效应的影响,这三者之间的微小间隙可能会面临碰 撞风险,因此对制造精度提出了极高要求。高密度焊缝与紧凑结构并存的特点使 真空室的设计制造面临着设计风险系数高、成型精度低、焊接变形大、无损检测 作业空间受限、磁导率控制难等巨大挑战。
等离子体与器壁相互作用是托卡马克研究中最重要的问题之一,其直接影响托卡 马克装置的寿命。 偏滤器处于高温等离子体与固体材料之间的过渡区域,其主要功能是将外壳层内 的带电粒子偏滤到单独腔室,在此带电粒子轰击挡板,变为中性粒子被抽走,从 而避免外壳层内的高能粒子轰击主放电室壁,排出来自中心等离子体的粒子流和 热流以及核聚变反应过程中所产生的氦灰。 包层系统的主要功能是吸收等离子体和中性束注入的辐射和粒子热通量、为真空 室和外部容器组件提供热屏蔽等。ITER 包层系统由约 600 平方米的 440 块包层 模块(BM)组成,每块 BM 由面向等离子体的第一壁(FW)面板和屏蔽模块(SB) 构成。第一壁是屏蔽包层的重要组成部分,直接面向高温等离子体,承担限制等 离子体、屏蔽高热负荷和保护外围部件的任务。ITER 第一壁板由三种材料构成, 分别为面对等离子体铍瓦材料、中间热沉 CuCrZr 合金材料和支撑背板 316L(N) 不锈钢材料,兼顾材料与等离子体的相容性、导热性能与结构强度。三层需通过 冶金结合实现高效导热,这一连接工艺是第一壁制造的核心技术。
3.3 电源系统:FRC、Z 箍缩等路线中价值量提升
电源系统在托卡马克装置中占据着极其重要的地位,主要功能包括:为微波、中 性粒子等装置提供能量,维持聚变反应所需高温等离子体环境;为各超导线圈导 通电流,产生相应强磁场以约束和控制等离子体位形;为聚变装置各辅助系统供 电及磁体失超的保护电路。ITER 电源系统由稳态高压变电站(SSEN)、脉冲高 压变电站(PPEN)、磁体电源(CPS)、辅助加热电源系统(HPS)以及无功 补偿和滤波系统等组成。 ITER 装置配电系统包括稳态高压变电站 SSEN 和脉冲高压变电站 PPEN。SSEN 主要供给低温系统、水冷系统、氚工厂、数据处理和控制系统、照明空调等分系 统,由 22kV、12kV、400V 电压等级组成,总功率约 180MW,电能直接从 400kV 电网变送。PPEN 主要供给磁体电源、微波电源和中性粒子电源等系统,由 66kV 和 22kV 网络组成,带有 44 套电源系统,总变流器装机容量 4600MVA。ITER 聚变堆以周期模式运行,在运行期间各线圈电流根据等离子体反应状况实时变化, 要求各电源系统能输出任意电流波形以对离子体电流进行实时控制。
在 ITER 托卡马克聚变装置中,等离子体电流可达 15 MA,温度达到数亿度,故 采用超导磁体作为产生高强磁场的线圈,主要由 18 个环向场线圈 TF、6 个极向 场线圈 PF 以及包含 6 个独立绕包模块的中心螺管线圈 CS 组成,还包括部分校 正线圈 CCS 等。超导磁体电源系统需要快速控制等离子体的不同位置与形状, 并保证等离子体不接触器壁,要求能实时输出任意的电流波形实施对等离子体位 置和形状等的反馈控制,电压响应时间小于 2ms;负载各超导线圈之间存在强 烈的耦合,电源运行中要考虑相互耦合效应。
托卡马克装置的辅助加热系统包括离子回旋加热(ICRF)、低杂波加热(LHCF)、 电子回旋加热(ECRF)和中性粒子注入(NBI),是实现等离子体自持燃烧的 必要手段,各类加热方式均需要高压直流电源为关键部件供电。辅助加热系统要 求其高压电源具有电压高、容量大、精度高、纹波系数小、响应迅速等特点,电 源性能对辅助加热系统的稳定可靠运行影响极大。 辅助加热高压电源的主要技术方案包括脉冲阶梯调制(PSM)电源技术与逆变型 高压电源技术。PSM 电源因其基本原理简单、性能突出而被广泛应用于辅助加 热系统:其输出电压由投入模块数和占空比决定,总输出电压连续可调,并可通 过反馈调节实现高精度控制;采用低压直流斩波模块串联获得高压输出,损耗主 要来自变压器和开关管,在千赫兹量级频率下系统效率较高;移相 PWM 调制 提升了输出纹波频率,仅需较小电感滤波即可将纹波降至理想水平;在负载故障 时可通过闭锁开关实现微秒级关断,既能有效保护设备,又能在故障解除后迅速 恢复供电,保证系统稳定性。ITER 的三种射频加热系统高压电源均拟采用 PSM 技术研制,该技术也已在中国的 HL-2A 电子回旋加热系统和 EAST 中性粒子注 入系统中得到应用。 由于电力变压器输配电以及为磁体线圈供电的整流器等会产生大量谐波,无功补 偿和谐波抑制系统可对等离子体放电过程中磁体电源及辅助加热电源产生的无 功和谐波进行有效的补偿和抑制,使电网免受其冲击,稳定电网电压。ITER 装 置的动态负载需要 750MVR 的大容量的可靠无功补偿和谐波抑制系统,是目前 世界上运行电压最高,装机容量最大的无功补偿和谐波抑制系统,中国承担了 3 套相同的额定容量 250Mvar、额定电压 66kV、额定频率 50Hz 的无功补偿及滤 波系统的设计制造任务。
FRC 的装置特点决定了电源系统的高价值量占比。一方面,磁体价值占比降低。 场反位形(FRC)依靠等离子体自组织产生内部磁场,大幅减少了对外部磁体需 求。另一方面,FRC 的形成与维持高度依赖高性能脉冲功率系统,电源系统价值 占比有望上升。以 KMAX-FRC 为例,其 θ-pinch 线圈驱动基于电容储能脉冲放 电技术,每个形成级需配置多组电容器(5μF 主场、2μF 预电离、50μF 偏置场) 并与空心电感、高压开关及专用馈通电极构成完整回路,并配套屏蔽机柜、独立 接地和实时监测等工程系统。
Z 箍缩装置对电源性能要求极高,价值构成中电源环节占据核心地位。以桑迪亚 国家实验室的 Z 装置为例,该装置依靠外围环形布置的 36 组 Marx 发生器,每 组由 60 个电容器组成,单个电容器充至±90kV 时可储能 632kJ,总储能超过 22MJ。所储存的能量最短可在 1.3μs 内注入脉冲形成段,再经由高速开关与低 电感传输线进行时间压缩,最终形成上升时间约 100ns 的线性电流脉冲,峰值 功率可达 80TW,并可稳定向负载输出 26MA 电流。价值构成上,以 Z 箍缩聚变 裂变混合堆(Z-FFR)为例,其系统主要由 60-70MA 级驱动器、次临界能源堆、 靶与负载工厂、氚工厂及燃料循环等环节构成。驱动器价值量占比约为 33%; 若不计入裂变侧的次临界反应堆,其占比则上升至约 50%,成为成本投入的核 心环节。
4、重点公司分析4.1 合锻智能
合锻智能起源于合肥锻压机床总厂,后者始建于 1951 年,为专业从事锻压设备 生产、销售的国有大型企业。公司于 2014 年上市,上市之初主营业务为液压机、 机压机。2015 年公司通过收购中科光电 100%股权,拓展了智能分选设备业务。 2018 年,公司通过参股基金水木信保(持股 33.75%),实现了对德国 Lauffer 公司的持股,德国 Lauffer 公司是一家具有 140 多年历史的领先的液压机设备制 造商,在液压机设备制造领域具备较高声誉,产品覆盖层压、塑料加工和封装、 金属锻压、粉末成型,拥有多项先进核心技术。2022 年,公司与合肥综合性国 家科学中心能源研究院共同投资设立夸父尖端公司,布局清洁能源,其主要业务 包含聚变堆、航空航天、军工及其他大科学装置相关的材料、工艺的研发与制造。 截至 25H1,公司控股股东、实控人为董事长严建文。
公司当前以高端成形机床和智能分选设备为主业,提供包括液压机、机械压力机、 色选机、聚变堆核心零部件尖端制造、智能化集成控制及新材料等产品和服务。 高端成形机床: 1) 液压机业务:涵盖了汽车、航空航天、国防军工、智能家电、船舶、轨道交 通、新材料、电子等多个领域的设备需求。 2) 机压机业务:高档数控闭式机械压力机适用于薄板零件的拉深、切边、冲孔、 翻边、整形等各种冷冲压工艺,是汽车、智能家电、轻工等行业必不可少的 工作母机。公司可为用户量身定制机器人、单(双)臂机械手等送料机构组 成的大型高速机械压力机同步冲压生产线、重型大台面多工位压力机、大型 高效柔性试模中心、高档落料线等标准产品及非标定制产品项目。 3)尖端制造业务:公司立足聚变堆核心部件制造、聚变堆安装工程等项目,在 聚变堆核心部件制造领域取得突破性进展。顺利启动 BEST 真空室制造工作, 在成型、焊接及检测工艺取得阶段性成果。 智能分选设备:公司智能分选主营业务板块围绕大米、杂粮、茶叶、矿石、固体 废弃物、煤炭、果蔬等关键领域,扩大光谱范围及光谱分辨精度,强化深度学习 在产品上的智能化应用,不断拓宽设备应用领域,持续保持稳健增长。 公司近年营收增长较快,2020-2024 年,公司营收 CAGR 为 25.4%。从营收结 构来看,色选机已成长为营收占比最大的产品,2025H1 营收占比 50%,此外, 液压机、机压机的营收占比分别为 31%、15%。从地区来看,25H1 公司外销收 入 1.31 亿元,营收占比为 13.29%。2024 年/2025H1,公司实现营收 20.74 亿 元/9.82 亿元,同比+17.40%/+8.23%;归母净利润分别为-0.89 亿元/0.10 亿元, 分别同比亏损/-11.40%。
公司盈利能力有望修复。公司盈利能力近年有所下滑,主要原因是毛利率受汽车 等行业客户对上游设备厂家有降价要求的影响,公司为稳住市场份额,因竞标适 应客户降价要求,致使毛利率持续下降。此外,24 年公司对存货、长期股权投 资等资产计提减值,资产减值准备同比增长 6110 万元,也造成了 24 年的亏损。 考虑到公司色选机业务近年增速较快,且其毛利率水平远高于其他业务,其有望 带动公司盈利能力企稳,2025H1,公司整体毛利率同比改善。
公司看点
(1) 色选机产品优势突出,有望受益于下游产业升级及海外收入提升。 光电分选领域中,大宗原材料的生产、加工、流转、储备、再利用等环节,对于 光电分选设备需求饱满,且海外市场与国内有明显市场互补,具备广阔的市场开 拓空间。据公司 2025 年 6 月 21 日投资者关系活动记录表,色选机及相关业务 目前全球市场需求空间超 200 亿元,国内市场需求空间超 80 亿元。 公司智能分选设备近年保持增长,主要源于在成熟领域市场份额的扩大,及对于 新兴领域、细分领域的不断开拓。智能分选产品迭代速度快,一般更换周期在 3-5 年。公司通过不断技术升级,对市场端设备升级、产线改造起到了推动作用。 此外,出口业务收入占公司色选机业务收入的 20-25%,主要出口国家有印度、 土耳其以及越南等东南亚国家。公司预计后续出口比例将进一步上升。
(2) 深度受益安徽聚变项目建设,卡位真空室核心环节,并研发拓展偏滤器、 包层、第一壁等新环节,配套价值量有望进一步提升。公司在可控核聚变中投入大量前期预研工作,并在产业化中处于核心地位。公司 自 2021 年开始参与聚变堆真空室制造工艺开发及预研工作。结合聚变堆制造需 求,公司打造了一支具备测量、渗透、目视、超声、相控阵超声、泄露检测等专 业能力的制造团队,截至 25 年 6 月专项攻坚团队已有 100 余人。 公司参与发起成立了聚变产业联盟并担任副理事长单位,安徽夸父尖端能源装备 制造有限公司为理事单位。公司董事长严建文任副理事长,受聘为聚变产业联盟 总工艺师。安徽省人民政府中国科学院合作建设领导小组任命公司董事长严建文 担任合肥综合性国家科学中心能源研究院执行院长。2024 年由严建文牵头并担 任首席科学家的“聚变堆真空室精准成型及高性能焊接关键技术研究”项目,入 选国家重点研发计划,该项目获得中央财政、能源研究院总经费合计 6367 万元, 项目已于 2025 年初顺利启动。 24 年公司中标 BEST 真空室项目金额 2.09 亿元,并有望将产品延伸至偏滤器、 包层、第一壁等部件。2024 年,公司中标聚变新能(安徽)有限公司发包的 BEST 真空室项目#1-4 段,总项目中标金额 2.09 亿。公司组织开展了 50 余项涉及真 空室成型、加工、焊接、无损、测量等领域试验工作。在核聚变及其他大科学装 置研制方向,公司目前已与能源研究院、中核二三、李政道研究所签订战略合作 协议,同时与安泰科技联合研制核聚变核心部件。公司参与了 BEST 真空室偏滤 器、包层、第一壁等项目的项目研制工作,该项目预计于 25 年下半年项目招标。
(3) 重点拓展海外领域,有望驱动公司持续增长。 公司当前将海外业务作为开拓重点,具体举措包括:①紧跟国家发展战略,优先 布局新兴市场如东南亚,中欧等地区,通过本地化代理和服务网络降低运营成本; ②依托德国 Lauffer 的品牌和技术优势,深化欧洲市场,扩大在汽车、家电等高 端领域的份额;③渠道建设:增加海外代理公司并壮大本地化服务团队,通过国 际展会以及社交媒体强化品牌曝光;④产品定制化:针对不同地域需求(如东南 亚的轻量化汽车部件、中东的能源装备),提供差异化解决方案。海外业务有望 带动公司传统主业业绩实现企稳回升。
4.2 应流股份
应流股份是专用设备零部件生产领域内的领先企业,主要产品为高温合金产品及 精密铸钢件产品、核电及其他中大型铸钢件产品、新型材料与装备等,主要应用 在航空航天、燃气轮机、核能核电等高端装备领域。公司产品出口 40 多个国家 和地区,服务百余家客户,包括中国航发、航天科工、中国重燃、东方电气等国 内行业龙头,以及西门子、贝克休斯、通用电气、赛峰集团、罗罗公司、艾默生 等全球行业龙头。公司积极参与我国航空发动机、燃气轮机、核电设备的国产化, 承担多项国家科技重大专项、国家重点研发计划任务,是我国航空航天、燃气轮 机、核能核电领域核心企业重要供应商。截至 25H1,公司实际控制人为董事长、 总经理杜应流。 公司主要业务包括两机业务、核能核电业务、低空飞发一体业务。 两机业务:航空发动机方面,公司专注于航空发动机等轴晶、定向晶、单晶高温 合金叶片和机匣等结构件的研制生产;燃气轮机方面,公司专注于各类燃气轮机 透平动叶和静叶研制生产,具备高难度产品开发和批量化制造能力,重型燃气轮 机高温合金定向晶透平叶片关键技术取得突破。公司是全球两机行业供应链重要 企业之一,截至 25H1,公司根据客户的要求累计开发完成 809 个品种,正在开 发 129 个品种,在手订单超过 15 亿元。 核能核电业务:公司拥有民用核安全设备核一级铸件制造资质,通过美国机械工 程师协会 ASME 材料组织 MO 核电质量体系认证。是国内研制生产核电站核岛 核一级铸造零部件、金属保温层和乏燃料格架等核电设备的先行者。 低空飞发一体业务:聚焦涡轴发动机、混合动力系统、中小型无人机等产品方向。 近年营收维持增长趋势,24 年高温合金产品及精密铸钢件产品收入占比达 59%。 2024、2025H1,公司实现营业收入 25.13 亿元、13.84 亿元,同比+4.21%、 +9.11%;实现归母净利润 2.86 亿元、1.88 亿元,同比-5.57%、+23.91%。2025H1, 高温合金产品及精密铸钢件产品、核电及其他中大型铸钢件产品、新型材料与装 备营收占比分别为 61%、24%、11%。
期间费用率下降,带动公司扣非销售净利率不断提升。2025H1 公司销售毛利率、 净利率、扣非后销售净利率分别为 36.33%、12.24%、13.51%。公司近年毛利 率相对平稳,扣非后销售净利率不断提升,主要得益于期间费用率的下降。 2025H1,公司销售、管理、研发、财务费用率分别为 1.40%、8.19%、9.17%、 4.05%,分别同比-0.09pcts、+1.42pcts、-3.45pcts、-0.56pcts。
公司看点
(1)两机产业链客户拓展叠加产品配套价值量提升,在手订单充足驱动增长。 公司当前两机型号储备丰富,截至 25H1 在手订单超 15 亿元,具长期增长潜力。 24 年起,公司客户西门子能源、GEV、贝克休斯、安萨尔多等全球燃机龙头订 单持续大幅攀升,带动了燃气轮机高温合金叶片的需求增长。25H1,公司燃气 轮机叶片在国内外主流燃气轮机厂商的渗透率进一步提升。公司已经为西门子能 源 F 级燃气轮机稳定供应叶片,又承担其 H 级燃气轮机叶片的开发工作,成为 西门子能源燃机透平热端叶片在中国的唯一供应商;与 GE 航改燃机业务达成战 略合作,开发 LM2500、LM6000 系列多个型号产品;锁定贝克休斯多款燃气轮 机叶片的未来订单,在工业燃气轮机领域继续保持优势;承担的国家重大专项任 务取得新进展,某新型重型燃气轮机叶片通过首件鉴定并实现交付。
航空发动机方面,25H1,公司与 GE 航空航天推动更高水平合作,保证其全球 供应链稳定;与中国商发合作的产品类型覆盖面进一步扩大,CJ1000、CJ2000 系列产品及时响应并迅速交付;赛峰集团高层访问公司,有序启动涵盖多个发动 机型号共 12 个品种的开发;与罗罗集团达成了战略合作,BR 和珍珠系列航空 发动机多款高温合金产品合作进入实质订单阶段;公司还为中国航天科技、中国 航天科工、蓝箭航天等持续供货。
(2)与合肥能源研究院成立合资公司,布局核聚变偏滤器、屏蔽材料等环节。 2024 年,公司与合肥综合性科学中心能源研究院有限公司及自然人姚达毛、戚 强、刘松林成立安徽聚变新材料科技有限公司,注册资本 5,000 万元,从事聚变 堆材料及部件、核探测仪器的开发、生产与销售。合肥综合性科学中心能源研究 院有限公司由合肥综合性国家科学中心能源研究院全资控股,后者是依托中国科 学院合肥物质科学研究院等离子体所、中国科学技术大学、合肥工业大学、安徽 理工大学 4 家单位联合共建的重大科技创新平台。 其中,应流股份以现金和资产出资 3000 万元,出资比例为 60%;合肥能源院公 司、姚达毛、戚强、刘松林以 6 项发明专利申请权评估作价入股,分别为①一种 核聚变钨偏滤器钨铜串制造的固定装置及方法;②核聚变钨偏滤器平板式靶板制 造的固定装置;③基于磁约束可控核聚变的内真空室巡检机器人及巡检方法;④ 一种高屏蔽性能的含硼不锈钢及其制备方法;⑤一种屏蔽性能可调的钨基屏蔽材 料;⑥一种聚乙烯基屏蔽材料设计方法。该公司的成立目的在于快速启动核聚变 装置高热负荷部件制造技术及屏蔽材料技术成果转化。
(3)低空领域飞发一体优势凸显,有望受益于低空经济发展。 25H1,公司持续打造飞发一体优势,重点聚焦涡轴发动机、混合动力系统、中 小型无人机等产品方向,瞄准高原高寒与无人货运市场,加快推进翊飞航空、追 梦空天混动系统研制任务,完成北理工产品交付。公司 YLWZ-190 和 YLWZ-300 系列发动机分别完成 500 小时和 150 小时寿命累积试验,并完成了多台份产品 交付。起飞重量 600 公斤的无人机在贵州完成某卫勤支援保障行动演示任务, 并完成某通讯项目验证;起飞重量 1100 公斤的无人机正在进行机发匹配协调。 公司子公司六安金安通用机场管理有限公司负责运营的六安金安机场取得了通 用机场使用许可证,成为安徽省第三家取证的 A1 类通航机场,多家公司开展试 飞活动。25 年 5 月,国家邮政局正式解读《关于加快邮政业科技发展的意见》, 明确“十五五”期间将加速推进无人机、无人车、智能云仓等技术在行业的规模 化应用。公司飞发一体布局全面,有望充分受益于低空经济发展。
4.3 冰轮环境
公司前身是“公私合营烟台机械修配厂”,后者成立于 1956 年,于 1959 年生 产出首台 2AL-15 型氨制冷压缩机正式进入制冷行业,经历更名及股份制改革后, 1996 年冰轮集团核心企业烟台冰轮股份有限公司成立,并于 1998 年在深交所 上市。20 世纪 90 年代起,冰轮集团开展国际化战略,与美国、韩国、德国、马 来西亚等地的知名企业均有过多次合资合作,1995 年与国际知名中央空调企业 顿汉布什集团合资成立“烟台顿汉布什工业有限公司”,2012 年收购顿汉布什 集团,上市公司于 2015 年完成重大资产重组并持有了烟台冰轮集团(香港)有 限公司 100%股权,后者主要资产为顿汉布什控股 98.65%的股权及重型机件公 司 25%的股权。当前,公司致力于在能源和动力领域提供先进的系统解决方案 和全生命周期服务,主要产品形式为压缩机和换热装置,实施温控增压等冷热能 管理功能,覆盖-271℃~200℃温度区间。截至 25H1,公司控股股东为烟台国丰 投资控股集团有限公司,实际控制人为烟台市国资委。 公司主营业务分为工商制冷、中央空调和节能制热三个板块。 工商制冷:该领域公司核心产品包括螺杆及活塞式制冷压缩机组、食品单体速冻 装置、船用制冷装备、制冷辅助设备等五大系列千余种型号的制冷产品,主要服 务于食品加工、低温物流、工业制冰、人工冰(雪)场以及人工智能环境、水电 及核电、煤矿冻井及隧道探凿等行业。
中央空调:公司中央空调业务经营主体为顿汉布什控股。顿汉布什品牌是中央空 调五大欧美系品牌之一,同另外四家欧美品牌共同占据国内中央空调市场约 20%的市场空间。顿汉布什控股的产品涵盖了除溴化锂产品外的所有中央空调产 品,其中以冷水机组为主。 节能制热:经营主体主要为华源泰盟。华源泰盟是一家节能环保领域的设备制造 商与技术服务商,专注于工业余热利用以及城市集中供热领域。针对我国工业产 品单位能耗高、工业余热利用率低、低温余热利用难度大的特点,华源泰盟研发 形成了基于吸收式换热的热电联产集中供热技术、烟气余热深度回收技术、工业 余热回收技术等多项核心技术。 短期业绩承压,25Q2 营收同比增速回正,海外业务维持高增。近年公司营收、 业绩高增,24 年出现首度下滑,主要由于国内需求的放缓,而海外收入维持较 快增长。2025H1 公司实现营业收入 31.18 亿元,同比下降 6.92%,实现归母净 利润 2.66 亿元,同比下降 19.71%,Q2 单季度营收 17.46 亿元,同比+1.79%, 扭转了 24Q2 以来的单季度营收同比下滑态势,呈现出边际改善。分业务看,低 温制冷与暖通空调仍为核心,2025H1 营收分别为 17.3 亿元、12 亿元,占比 55%、 39%;分区域看,国内业务承压,“向海”战略顺利展开,2025H1 海外业务收 入为 10.17 亿元,同比+30%。
境外业务开拓带动公司毛利率提升,降本增效举措有望降低成本费用率。近年公 司销售净利率基本保持与销售毛利率一致的提升趋势。分地区来看,境外业务较 境内业务具备更高的毛利率,2024 年公司境外、境内业务毛利率分别为 29.54%、 26.82%,且境外业务的毛利率持续提升;从收入占比来看,境外业务收入占比 由 2020 年的 17.40%提升至 2024 年的 29.8%,25H1 进一步提升至 32.6%。此 外,在公司“两增一降三提高”经营方针下,公司将致力于降低成本费用率,公 司盈利能力有望提升。
4.4 王子新材
塑料包装龙头企业,成功并购切入消费电子、军工科技领域。公司成立之初即专 注塑料包装领域,并成长为中国包装行业百强、中国塑料包装行业 40 强。2018 年起,公司通过并购中电华瑞(持股 100%)、宁波新容(持股 85%),切入 军工科技、消费电子等业务领域。25H1,公司实现营收 9.99 亿元,同比+18.45%, 其中,塑料包装、军工电子、薄膜电容、其他业务分别实现营收 6.37、0.45、 2.52、0.66 亿元,同比+21.22%、-35.81%、+38.30%、-1.23%;实现归母净利 润 1570.04 万元,同比+33.59%。 子公司宁波新容在薄膜电容领域积累深厚,下游包括军工等特种领域。公司的子 公司宁波新容的前身是创建于 1969 年的宁波电容器总厂,其引进了德国和日本 先进超薄蒸镀设备,实现了自主镀膜和生产流程自主可控,电容产品广泛应用于 新能源汽车、军工、可控核聚变、光伏、风电、电网、轨道交通、医疗、家电等 领域。公司在战略投资持有宁波新容后,保留了核心管理层团队,并进行产线自 动化升级与定增扩产。23 年 12 月,公司定增股份发行上市,定增募集资金总额 9.29 亿元,募集资金计划投向宁波新容薄膜电容器扩建升级项目 6.91 亿元,截 至 25H1 该项目投资进度为 55.41%。
电容产品供货聚变新能的可控核聚变项目,受益于可控核聚变产业进展提速。据 公司 25 年 5 月投资者关系活动记录表,公司通过子公司宁波新容就安徽合肥项 目(即聚变新能(安徽)有限公司采购首套磁体电源项目)签订了采购合同,宁 波新容就实施安徽合肥项目提供储能电容和支撑电容产品,且已在陆续交付,公 司将全力保障项目订单在 2025 年交付完毕。除现有项目外,公司业务团队正在 积极接触其他可控核聚变项目。2025 年 7 月,公司与瀚海聚能正式签署战略合 作协议。公司作为可控核聚变电容产品供应商,有望受益于产业项目建设提速。
4.5 派克新材
派克新材主营各类金属锻件产品,具备核一级容器类锻件资质等核电领域资质。 派克新材主要产品包括辗制环形锻件、自由锻件和精密模锻件,主要应用于航空 航天、电力、石化以及其他各类机械等多个行业领域。公司自 2021 年 8 月首次 获得核一级容器类锻件和核二三级法兰锻件资质以来,大力开发核电领域市场, 承接了大量核电重要项目。2024 年 1 月,继续变更核电许可范围,增加堆内构 件及镍基合金许可资质。公司主要为核电设备制造商提供堆内构件、蒸发器、热交换器、冷凝器等相关配套锻件。公司下游客户覆盖上海电气、东方电气、哈电 集团等核电装备领域客户。 稀缺的特种合金精密环形锻件产品和精密模锻件产品民企供应商。公司已逐步掌 握异形截面环件整体精密轧制技术、特种环件轧制技术、超大直径环件轧制技术、 环件生产有限元数值模拟技术、难变形合金组织均匀性控制技术、难变形合金复 杂构件预制坯成形技术、难变形合金精锻全流程设计与制造技术、大型精锻模具 设计与加工技术等多项核心技术,具备较强的产品研发和制造能力,是国内少数 几家可为飞机及航空发动机、航天运载火箭及卫星、可控核聚变、深海装备、燃 气轮机等高端装备提供配套特种合金精密环形锻件产品和精密模锻件产品的民 营企业之一。 产品已应用于 BEST 项目,有望受益于可控核聚变产业化进程。公司积极拥抱聚 变产业发展,据聚变产业联合会公众号,公司先后为 BEST 项目用真空室、屏蔽 包层、偏滤器、第一壁等关键部件进行了材料研发和产品提供。以 ITER 为代表 的低温超导托卡马克路径为例,据 Neil Mitchell 等人在《Superconductors for fusion: a roadmap》中的测算,真空室成本占比约 8%,而第一壁、包层、偏 滤器等内部构件成本合计约占 17%。公司产品应用于托卡马克装置高价值量环 节,有望受益于可控核聚变项目建设高景气带来的需求提升。
(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)
来源:未来智库