摘要：核聚变是模拟太阳内部反应，将轻原子核（如氘和氚）在极端高温高压下聚合成重核（如氦），释放巨大能量的过程。其核心优势包括：

一、核聚变行业概述

（一）技术原理与优势

核聚变是模拟太阳内部反应，将轻原子核（如氘和氚）在极端高温高压下聚合成重核（如氦），释放巨大能量的过程。其核心优势包括：

1. 资源无限：氘可从海水中提取，氚可通过中子轰击锂制造，燃料资源几乎取之不尽。

2. 清洁无碳：产物为稳定氦核，无温室气体排放，放射性废物极少且半衰期短。

3. 安全性高：反应条件不满足时自动停止，无失控链式反应风险。

4. 能量密度高：单位质量燃料释放能量是核裂变的4-10倍，是化石能源的数百万倍。

（二）发展现状与商业化时间表

全球核聚变研究主要集中在磁约束（托卡马克、仿星器）和惯性约束（激光驱动）两大技术路线。托卡马克目前技术成熟度最高，国际热核聚变实验堆（ITER）计划预计2035年实现氘氚聚变实验，中国CFETR（中国聚变工程实验堆）计划2045年建成示范堆。仿星器因稳态运行优势近年来受到关注，德国Wendelstein 7-X装置已实现长等离子体放电新纪录。商业化方面，华泰证券预计2040-2050年核聚变有望走向商业化，而中国BEST项目计划2027年验证能量净增益（Q>1），首次演示聚变发电。

二、产业链分析

（一）上游材料：技术壁垒与国产替代主战场

1. 超导材料

- 低温超导：西部超导是全球低温超导材料龙头，NbTi超导线材性能达国际领先水平，独家供应ITER项目中央螺线管，2024年超导业务营收13.03亿元，毛利率38.7%。

- 高温超导：永鼎股份是国内唯一量产第二代高温超导带材企业，临界电流密度超300A/mm²，应用于ITER项目及能量奇点“洪荒70”装置，2024年高温超导带材收入同比增长120%。联创光电子公司联创超导完成国内首根百米级高温超导缆线研制，D型线圈技术通过20K温区验证。

2. 特种合金

- 钨铜材料：安泰科技是全球唯一量产核聚变全系列钨部件的企业，全钨复合部件可承受1亿℃高温和高能中子辐射，寿命超5年，2024年新签核聚变订单5.2亿元，毛利率68%。

- 铍材：西部黄金旗下富蕴恒盛铍业垄断国内铍产业链，铍铜合金年产能近千吨，用于中子倍增剂和第一壁材料。

3. 其他材料

- 特种钢材：太钢不锈生产的高强度不锈钢材料应用于核聚变装置第一壁和磁体支撑结构。

- 氘氚燃料：上海众巍化学科技有限公司可制备氘，东方钽业生产的高纯铌材是核聚变的重要靶材。

（二）中游设备：千亿招标潮下的核心受益者

1. 磁体系统

- 超导磁体：联创光电、永鼎股份、西部超导在高温和低温超导磁体领域占据重要地位。联创光电参与“星火一号”项目，永鼎股份超导带材独供“洪荒70”装置。

- 磁体电源：许继电气、正海磁材为磁体系统提供控制系统，王子新材提供磁体电源薄膜电容。

2. 真空系统

- 真空室：合锻智能承接BEST项目2亿元真空室构件订单，技术参数达国际标准。

- 真空泵：东方精工生产的真空泵为核聚变装置提供真空环境保障。

3. 加热与电流驱动系统

- 微波加热：国光电气为核聚变装置提供微波加热系统，满足等离子体加热需求。

- 中性束注入：科威尔研发的中性束注入器技术处于国内领先水平。

4. 冷却系统

- 低温冷却：雪人股份为EAST装置提供氮气螺杆压缩机，技术适配聚变堆低温冷却系统。

- 高温冷却：高澜股份参与EAST装置冷却系统建设，是中科院重点项目合作伙伴。

（三）下游应用：从实验堆到商业化的三级跳

1. 实验验证

- BEST项目：全球首个紧凑型聚变能实验装置，计划2027年实现Q>1验证，带动设备需求爆发。

- EAST装置：2025年1月实现1亿摄氏度、1066秒稳态运行，攻克“高温等离子体长时间约束”难题。

2. 混合堆先行

- 星火一号：聚变-裂变混合堆项目，安全性高、投资规模小（百亿级），计划2030年实现商业发电。

3. 终极能源蓝图

- IEA预测：2030年全球核聚变市场规模达4965亿美元，2050年或突破万亿美元，中国有望占据主导地位。

三、政策环境

（一）国内政策支持

1. 国家战略规划：《“十四五”现代能源体系规划》强调对核聚变研发的支持，《关于推动未来产业创新发展的实施意见》将核聚变列为未来能源重点领域。

2. 财政投入：国家数据局明确加大核聚变财政投入，超长期特别国债资金倾斜；上海、合肥等地出台专项规划，攻关高温超导托卡马克等关键技术。

3. 监管规范：生态环境部发布《聚变装置分级分类监管要求(征求意见稿)》，规范聚变装置建设和运营。

（二）国际政策动态

1. 美国：加大对核聚变的投资，Helion Energy计划2028年投产聚变发电项目，TAE Technologies的“Norm”装置功率提升百倍、成本降低50%。

2. 欧盟：DEMO计划推进，目标2040年建成示范堆。

3. 国际合作：ITER项目加速推进，中国积极参与国际热核聚变实验堆建设。

四、技术进展

（一）国内技术突破

1. 等离子体控制：中国环流三号实现“双亿度”突破（原子核温度1.17亿度、电子温度1.6亿度），自主研制的磁流体控制技术达国际领先水平。

2. 超导磁体：联创光电完成国内首根百米级高温超导缆线研制，永鼎股份超导带材性能对标国际顶尖水平。

3. 材料创新：安泰科技的钨铜复合材料、西部超导的铌钛合金等突破海外垄断，应用于国际聚变装置。

（二）国际技术进展

1. 美国：Helion Energy的聚变发电项目取得进展，TAE Technologies的“Norm”装置功率提升显著。

2. 德国：Wendelstein 7-X仿星器装置创下等离子体放电三重积新纪录，验证了稳态运行的可行性。

3. 日本：JT-60SA装置实现高约束等离子体运行，为ITER项目提供重要数据支持。

五、财务分析

（一）主要公司财务表现

1. 西部超导：2024年营收46.12亿元，同比增长10.91%；净利润8.01亿元，同比增长6.44%；超导业务毛利率38.7%，研发投入增长6.51%。

2. 永鼎股份：2024年高温超导带材收入同比增长120%，核聚变领域订单占YBCO业务营收80%；光通信业务受益于AI算力需求，营收同比增长35.6%。

3. 安泰科技：2024年新签核聚变订单5.2亿元，超过去三年总和，毛利率68%；研发费用5.19亿元，重点攻关抗辐照材料和3D打印技术。

（二）行业财务趋势

1. 营收增长：全球核聚变公司2023年营收显著增长企业占比45.5%，中国企业如永鼎股份、联创光电等订单驱动增长明显。

2. 毛利率：超导材料、偏滤器等核心环节毛利率超50%，高毛利细分领域成为企业盈利增长极。

3. 研发投入：头部企业研发投入持续加码，西部超导、安泰科技等研发费用率保持在6%以上。

六、风险评估

（一）技术风险

1. 等离子体稳定性：托卡马克装置存在等离子体破裂风险，可能导致设备损坏和实验中断。

2. 材料耐久性：第一壁、偏滤器等关键部件在极端环境下的寿命仍需提升，如ITER偏滤器需定期更换。

3. 能量增益：目前Q值（能量输出/输入）尚未突破10，距离商用堆要求（Q>30）仍有较大差距。

（二）市场风险

1. 商业化时间表：核聚变商业化进程可能因技术瓶颈延迟，影响投资者预期。

2. 竞争格局：国际巨头如General Fusion、Tokamak Energy等在技术和资金上具有优势，国内企业需加速追赶。

3. 市场需求：短期内核聚变发电成本较高，市场接受度和政策支持力度可能影响商业化进程。

（三）政策风险

1. 监管变化：核聚变装置的安全监管政策可能趋严，增加企业合规成本。

2. 补贴波动：政府补贴是核聚变研发的重要资金来源，政策调整可能影响企业资金链。

七、投资策略

（一）短期策略：聚焦订单兑现

1. 设备招标潮：2025年国内聚变项目招标规模超100亿元，合锻智能、国光电气等企业订单锁定未来2-3年业绩。

2. 高毛利细分：偏滤器（占装置价值量10-20%）、超导磁体（占比28%）等环节毛利率超50%，安泰科技、联创光电技术溢价能力突出。

（二）长期策略：布局技术卡位

1. 材料革新：高温超导带材（西部超导）、钨铜复合材料（安泰科技）决定装置性能上限，国产替代空间达80%以上。

2. 工程化能力：具备ITER项目经验的企业（如海陆重工、国光电气）更易获得国际订单，技术外溢效应显著。

3. AI赋能：等离子体控制算法优化、装置运维智能化（如EAST的AI实时调节系统）成为降本增效关键。

（三）风险分散策略

1. 分散投资：覆盖产业链上下游，降低单一环节风险。

2. 长期持有：核聚变行业具有长周期性，需长期持有以分享技术突破和商业化红利。

3. 关注政策节点：国家级实验堆立项、商用化时间表发布、核聚变专项基金成立等政策事件可能催化板块热度。

八、未来展望

（一）行业发展趋势

1. 技术路线多元化：托卡马克仍是主流，但仿星器、惯性约束等技术路线快速发展，形成多元化竞争格局。

2. 商业化加速：混合堆作为过渡方案有望在2030年前形成首批商用产能，长期可能重构全球能源供给格局。

3. 产业链整合：头部企业通过并购整合抢占市场，如东方电气收购上海核工院强化整堆集成能力。

（二）潜在机会

1. 材料国产化：超导材料、特种合金等领域国产替代空间巨大，具备核心技术的企业将受益。

2. 国际合作：参与ITER、CFETR等国际项目的企业有望获得技术和订单双重收益。

3. 政策红利：国家“双碳”目标和未来产业政策将持续为核聚变行业注入动力。

九、结论

核聚变作为终极能源形态，其商业化进程虽漫长，但技术突破与政策支持将持续释放投资机遇。当前A股及北交所企业呈现“技术分化、梯队初现”的格局：西部超导、安泰科技等头部企业凭借材料与部件技术优势占据产业链制高点；东方电气、联创光电等央企主导整堆集成与工程化落地；常辅股份、辰光医疗等细分领域企业通过单点突破切入市场。投资者应把握确定性主线中具备技术护城河+订单兑现+政策支撑+机构重仓四维加持的公司，在这场能源革命前夜，提前布局下一个“新能源黄金十年”。

来源：沐南财经