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1、可控核聚变系列研究（一）核心观点可控核聚变被视为人类社会的“终极能源”。人类社会可利用的能源形式可分为热能、电能、化学能、机械能、光能和核能六类，虽然也有潮汐能、地热能等能源，但从表现形式上仍可归为以上六种能源。各种能源形式中，只有核能中的核聚变能同时具备“接近无限能源”的潜力和能量密度高、原料来源相对广泛、环境影响极小、部署位置灵活等开发优势，因此被广泛认为是“能源问题的终极答案”或者“终极能源”。什么是核聚变？实现核聚变的难度何在？核聚变，即两个轻原子核结合成较重原子核，发生质量亏损并遵循质能方程E=mc释放巨大能量的过程。但核聚变反应的发生条件非常苛刻，需要达到上亿度的高温和极高的粒子密

2、度，没有任何材料可以直接承载核聚变产生的等离子体，对反应装置的设计、极端环境材料和等离子体控制等方面的要求即为苛刻。核聚变的优势何在？核聚变的燃料来源广泛，能量密度极高，且具备传统核电的主要优势，且具有固有安全性，不会发生堆芯熔毁等严重事故，同时仿射性危害相对可控，适配未来能源系统中的基荷电源。同时核聚变作为上下游产业链极长的“极限技术平台”，有极强的技术溢出属性，可以带动超导材料、极端环境和特种功能材料、真空系统、加热冷却系统、诊断控制系统等大量相关产业技术进步。此外，核聚变单体项目投资体量巨大，具有重资产、长周期等属性，可以有效拉动投资，促进当地产业聚集并带动就业。因此发展可控核聚变是未来

3、能源系统的核心战略方向。实现可控核聚变有哪些方式？目前实现可控核聚变的方式主要包括磁约束和惯性约束两种方式，其中以磁约束中的托卡马克装置最为成熟，商业化进展最快，落地确定性最强。仿星器、场反位形、激光聚变等装置路线也各有优劣，国内外有多个团队展开研究。此外，我国也部署了聚变-裂变混合堆路线，结合聚变的特性和裂变的工程技术优势加快聚变商业化落地。国内聚变发展如何？目前我国聚变领域多种技术方案百花齐放，形成了以国企主攻目前最成熟的托卡马克路线探索商业发电，辅以民营企业探索新型聚变路线的格局。聚变新能、中国聚变能源两大国家队和星环聚能、能量奇点等民营公司主攻托卡马克路线，瀚海聚能、星能玄光、诺瓦聚变

4、等公司研发场反位形路线，鸿鹄聚变研发仿星器路线，新奥科技采用氢硼聚变路线，东昇聚变采用氦三聚变路线，张杰院士团队采用激光聚变路线等。根据我国核能利用“三步走”战略规划和聚变行业发展情况预测，将在2030年左右实现可控核聚变的演示发电，2035年建成示范项目，有望推动聚变电站在2050年前全面商业化。现阶段聚变行业有哪些催化？目前我国可控核聚变进入科研、产业、资本和政策四重共振的发展阶段，行业进入二阶加速时期：国家队和民营企业聚变实验装置规划加速，行业资本开支规模持续增加；越来越多的企业开始切入核聚变赛道，社会融资规模不断扩大，推动行业加速发展；AI和高温超导的快速发展有望进一步赋能核聚变产业，

5、加速聚变发展进程。核聚变产业链上下游涉及哪些产业？从托卡马克系统划分及商业化进程来看，核聚变涉及的行业主要包括：1）主机系统，包括真空室、第一壁、偏行业研究行业专题公用事业优于大市维持相关研究报告滤器等关键部件，主要涉及金属加工和核电设备公司；2）超导带材和超导磁体供应商以及上游的材料供应商；3）氙工厂系统供应商；4）电源及其他电气设备；5）加热系统、制冷系统等辅助系统核心设备供应商；6）各类阀门、线圈盒等其他设备供应商；7）上游特种材料、管材、板材等供应商；8)工程建设服务商；9）核电运营牌照持有者。核聚变市场空间如何？目前核聚变行业的市场空间主要来自科研机构和商业公司实验装置带来的工程建设

6、和设备需求，预计“十五五”和“十六五”期间，核聚变装置每年的投资规模合计在200亿元左右，有望带动产业链上下游500亿元规模的市场空间，同时行业正处于加速发展阶段，未来行业资本开支有望进一步提速。长期来看，聚变电站有望接力三代、四代核电，并在我国2060年实现“碳中和”目标、建成新型电力系统后，成为能源系统下一阶段的主力军。我们估算聚变电站要实现与当前裂变电站同等收益水平，投资强度需要降低到3-4万元/千瓦。假设聚变电站未来替代我国20%的总发电量，仅按照2025年我国总发电量10.37万亿千瓦时计算，预计聚变电站总体市场空间将达到8-10万亿元。风险提示：技术发展和商业化进程不及预期、技术变