人类终极能源，又在A股突破

作者 | 弗雷迪

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释放能量高，且环境友好的核聚变被誉为“人类终极能源”，同时也是AI衍生概念，连Open AI的山姆·奥特曼都被其愿景吸引下场亲自投资。

殊不知，近几年可控核聚变研究已经迈入工程可行性验证阶段，实验堆项目正积极落地。

2025年以来，聚变新能、中科院等离子体所等单位开始密集招标，累计采购项目约46项。

这种突破，怎能不在A股庆祝一番？

3月25日，可控核聚变板块大爆发，指数一度涨超7%，掀起涨停潮。

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能源终极理想 资本下场支持

长久以来，可控核聚变被视为解决人类能源危机的终极方案，却因技术壁垒高筑而遥不可及。

但随着超导材料、高温超导材料、精密工程、能源设备制造等前技术相继突破，可控核聚变研发进展显著加速，商业化曙光初现。

核聚变是两个或多个较轻的原子核聚合成一个或多个较重的原子核和其它粒子的反应。

反应过程中燃料通常要被加温到1亿摄氏度以上，但采用实体容器来容纳如此高温的燃料显然是不可行的，需要通过特定的场约束技术。

当前阶段，磁场约束技术的理论基础成熟度、可实现性以及可控性较高，被公认为人类最接近实现聚变能应用的途径，为此专门设计出托卡马克这样的磁约束装置。

自上世纪50年代起，美、英、前苏联等国际已经开启了可控核聚变技术研究；70年代至2000年前后，全球范围内建设了多个大型托卡马克装置，如美国的TFTR、欧盟的JET、日本的JT-60U等。这些装置通过增加尺寸和提升磁场强度，显著提高了等离子体的约束能力和聚变性能。

1985年前苏联和美国提出了国际热核聚变实验堆计划（ITER），通过国际合作方式共建一座核聚变反应堆，直到2006年中国加入该计划成为主力。

国内可控核聚变研究的装置突破从九十年代起步，先后建成了合肥超环（HT-7）（目前退役）、中国环流器二号（HL-2A）、东方超环（EAST）等装置。

有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置EAST创造了多项世界纪录，于2025年1月首次完成了1亿摄氏度1066秒“高质量燃烧”，这个记录直到2月份被法国以1337秒打破。

按照国际认可的聚变能源发展节点，用能量平衡、氚自持、可利用率、耐辐照能力4个指标来判断聚变堆商业化潜力。部分国家将2050年定为建成并投入运行能够发电的核聚变示范型反应堆(DEMO)的关键时间节点，也就是达到节点3的标准。

国际ITER的大装置项目建设存在成本过于高昂，进度大幅滞后的弊端。但近几年，高温超导磁体技术的突破正从根本上重塑托卡马克装置的工程范式，单位体积磁体可产生更强的约束磁场，推动托卡马克向小型化、低成本方向跨越式发展。

于是，可控核聚变的商业实践开始渐渐萌芽。截至2024年，聚变能产业现已吸引了共计73亿美元的投资。

美国和中国在聚变能领域的投资金额都呈现出显著的增长趋势。2021年美国对聚变能公司的投资金额超过了25亿美元达到高峰；中国也在加大力度追赶，投资金额近两年一直保持在10亿美元上下。

全球商业可控核聚变公司数量也在近几年显著增加。截至2024年，全球私营核聚变公司积累融资额达71.2亿美元，相比2023年增长15%。

自2021年以来，私营核聚变公司数量从23家激增至2025年的近50家。超半数公司预期2035年前可实现核聚变并网发电。

OpenAI的CEO山姆·奥特曼也亲自下场支持核聚变商业化，在个人最大的投资中他将3.75亿美元投向了一家核聚变创业公司Helion Energy，该公司声称将在2028年建成世界首座核聚变发电厂，并向微软等公司供电。

国内方面，国资委在去年10月明确将核聚变列为重点未来产业，提出“超前布局、梯次培育”，国资加入核聚变赛道。

今年3月，两大能源国企中国核电和浙能电力拟增资17.5亿元参股中国聚变能源公司；去年11月，上海未来聚变能源科技有限公司成立，由上海电气控股集团有限公司、上海国投科创投资有限公司和上海申能诚毅股权投资有限公司共同持股；去年6月，由国资平台、蔚来产业资本入股的聚变新能迎来了中国石油集团昆仑资本等型股东。

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我们在哪？如何投资？

如前所述，经过三十多年的努力，中国聚变能源研究实现了从基础科学向工程实践的重大跨越，在科学可行性得到验证以后，目前处于工程验证阶段，建设需求以实验堆为主。

中国聚变工程实验堆（CFETR）是中国自主设计和研制并联合国际合作的重大科学工程。为了推进聚变能源商业化的目标，我国自主制定了磁约束聚变能源发展路线图，分为3个关键节点：

• 推动CFETR立项并开始装置建设，形成聚变技术实践的基础条件；

• 2035年完成CFETR建设，调试装置运行并进行物理实验，逐步验证聚变能源的可行性与稳定性；

• 在CFETR装置上进行磁约束聚变能源的难点技术探索，计划2050年前后建成商业聚变示范电站，实现磁约束聚变能源的商业化应用。

截至2024年5月，CRAFT项目总体进度已达70%。

BEST装置是全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）的后续项目，由我国聚变研究主力—中科院等离子体所负责该项目的建设和运行，2023年12月已经开始招标。

海外领先的核聚变公司有Helion Energy、Commonwealth Fusion Systems（CFS），而国内也形成了国家项目与商业公司并举的格局，主要的商业核聚变公司包括星环聚能、能量奇点、聚变新能、瀚海聚能和新奥集团等，呈现多元化的技术路线竞争格局。

目前，核聚变产业链分为上游原材料—中游超导磁体、偏滤器，第一壁相关结构—下游电站运营。大部分参与进了ITER、EAST、HL3、BEST等关键项目的设备供应，已经初步形成了核心设备供应商格局。

上游覆盖超导材料（Nb3Sn、ReBCO）、有色金属（钨、铜等）、特种钢材、特种气体（氘、氚）等原料供应。

中游环节是产业链的核心，涉及到聚变技术的研发、装备制造以及相关软件的开发。下游是核电建设和运营，应用场景包括发电、医疗和科研等领域。

中游的超导磁体是可控核聚变装置里的关键组成部分。

高温超导磁体相较于同体积下的低温超导产生的磁场更强，超导磁体厚度被缩小，但同时其生产工艺复杂、技术壁垒较高，需要面对大电流、磁场、高应力、极低温等考验。

去年3月美国麻省理工学院研究人员宣布通过他们所研发的新型高温超导磁体，能够将可控核聚变装置托卡马克的体积和成本压缩至目前的1/40。

如果能够成功商业化，能够大大减少所占空间、降低了装置的体积和造价。国内布局的上司公司包括西部超导、联创光电。联创光电旗下的联创超导去年12月中标了中核集团“星火一号”项目，首个订单金额4180万。

其次，等离子体稳定燃烧需要被约束在真空室内,配备真空杜瓦提供稳定的真空环境,保证装置安全。

国内合锻智能在在BEST项目中承接了核心关键部件的制造任务，其中包括真空室扇区核心部件、窗口延长段以及重力支撑等。上海电气在2022年以来先后承接上海能量奇点和河北新奥的核聚变实验项目，为后续聚变领域产品打下扎实基础。

第一壁相关结构主要包括包层系统和偏滤器。包层系统对真空室和外部设备起到了保护作用，偏滤器能够减少来自器壁杂志对芯部等离子体的污染。提供包层系统的相关企业涉及东方电气、国光电器等；偏滤器相关企业包括安泰科技、国光电气等。

从市场空间来看，Maximize Market Research预测，2030年全球核聚变市场规模望达到4965.5亿美元，2024-2030年CAGR约为7.4%。

核聚变实验堆目前由于材料及部件技术问题而造价昂贵，价值量目前已达数百亿美元，而且实际建工成本可能被低估，尚且不具备出色的发电经济性。

从反应堆系统各组成部分价值量，以CFETR反应堆系统为例,磁体系统、真空系统、第一壁相关结构占比最高,分别达37%、13%、11%。

但未来，磁体系统有望随着超导材料突破，产业规模降本以及磁体体积缩小等因素实现成本大幅降低，优化核聚变发电经济性。

从投资角度来看，我国核聚变产业才刚刚迈入实验堆、示范堆阶段，短期这些储备项目带来零部件需求，能够参与关键项目且具备设备研发制造资质的公司更受益于产业加速。

其中，可以关注高价值量环节（超导磁体）、高弹性（绑定核心项目，后续订单收入弹性大），以及高确定性（不同技术路线难以绕开的环节）。（全文完）