可控核聚变新阶段，迈向终极能源第一步.pptx

2目录Part1什么是可控核聚变？Part2为什么当下是可控核聚变的新阶段？Part3装置架构拆解与产业链成本图谱Part4核聚变度电成本具备竞争力Part5投资建议和风险提示

3可控核聚变是终极能源解决方案，但实现难度高，当前技术路径多样。可控核聚变因能量密度高、燃料储量丰富、安全性优越，被视为终极能源解决方案。当前主流技术路径包括磁约束（托卡马克装置）、惯性约束（NIF装置）及磁惯性约束（直线型装置），国内外多个装置在建，处于劳森判据Q1的验证阶段。为什么当下是可控核聚变的新阶段？一、政策与资本双轮驱动产业化。1）政策上，中国通过多项财政支持、央企协同、研发创新及安全监管等政策举措推动核聚变产业发展；海外竞相锁定30-40年代商用时间窗口，通过资金注入、机制优化和国际合作加速技术转化。2）投资上，24年全球聚变企业达50家，80%为私营，美国占半数，国内以聚变新能和中国聚变能领衔，分别布局低温超导和高温超导托卡马克，聚焦25-30年的Q值验证和30-40年的商业电站落地目标。二、多种技术路径百花齐放，实验工程有望突破。1）高温超导磁体将托卡马克体积缩小至传统装置的1/40，成本降低、迭代加速，是未来发展方向；2）直线型磁惯性装置Helion计划25年下半年达到Q1，28年实现50MW商用并网；3）NIF惯性路径单次点火Q2；提出聚变-裂变混合堆规划等。三、装置密集建设期，招标体量大。核聚变单堆实验装置投资百亿元量级，国内25-27年是聚变装置密集建设期，包括BEST、洪荒170、和龙-2、星火一号等，综合年均投资超100亿元，规模体量大。四、节点验证即将到来，拐点渐近。25-26年SPARC与Helion将验证高温超导/磁惯性路线的科学可行性；27-28年国内多个装置建设完成，验证国内独立自主核聚变工程可行性，同时海外首个聚变电厂订单落地，或将标志着行业从“实验”迈向“能源”。核聚变供应链较长、工程难度大。当前最为成熟的是低温超导托卡马克路线，初代实验堆的投资约150亿元，迭代周期约5-10年，其成本拆分为：磁体系统20-30%、真空室三大件12-15%、偏滤器包层5-10%，若是高温超导托卡马克，则磁体系统成本占比达50%；当前产业链核心系统多由央国企承担，民营企业则聚焦细分领域，上市的核心供应商为西部超导、国光电气、安泰科技等；其次最快验证Q1的直线型装置投资约30-40亿，其模块化程度高，迭代周期仅1-2年，成本占比最高的是电源系统，占50%。远期经济性测算彰显核聚变潜力。托卡马克因体积大、建设周期长，在初始成本上仍占劣势，但具备长周期稳态运行潜力；直线型装置结构简单、投资低、建设快，短期经济性突出。我们计算低温超导托卡马克聚变装置、直线型磁惯性聚变装置，在Q=30和Q=3的情况下，度电成本分别为0.31、0.27元/kwh，低于火电，具备商业化竞争力，若聚变功率进一步提升则度电成本有望低于0.2元/kwh，将成为成本最低的能源形式。投资建议：在政策与资本双轮驱动下，核聚变国内外多个装置在建，拉动大规模招标，25-28年将集中验证Q1，推动行业从实验向产业迈进，未来空间无限，建议关注核心供应商：西部超导（低温超导磁体）、联创光电（高温超导磁体）、爱科赛博（磁体电源）、精达股份（高温超导带材）、国光电气（第一壁偏滤器）、安泰科技（偏滤器）等风险提示：技术瓶颈风险、巨额资金投入风险、国际竞争与专利风险、政策不确定性风险、需求与商业模式风险备注：全文的“预计”如果没有特别说明，均为东吴证券研究所电新组预测

4Part1什么是可控核聚变？

5数据来源：百度百科核聚变：两个较轻的核结合，形成一个较重的核和一个极轻的核（或粒子）的一种核反应形式。质量小的原子，主要是指氘，在一定条件下（如超高温和高压），能让核外电子摆脱原子核的束缚，两个原子核能够互相吸引而碰撞到一起，发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重的原子核（如氦），中子虽然质量比较大，但是由于中子不带电，因此也能够在这个碰撞过程中逃离原子核的束缚而释放出来，大量电子和中子的释放所表现出来的就是巨大的能量释放。恒星的能量来源就是内部不断进行的核聚变反应；而不可控的核聚变就是氢弹的爆炸。核聚变优势：反应能量大、燃料资源充足、安全性高、放射性低、未来度电成本低，因此可控核聚变被认为是终极能源形式。图表：不可控核聚变：氢弹的爆炸图表：可控核聚变：太阳

6数据来源：国家核安全局、《南方能源建设》2024年5月、核聚变与等离子体物理公众号核聚变反应对于温度的要求非常高，通常需要达到上亿摄氏度。在如此高的温度下，气体分子将被完全电离，此时物质以高温等离子体（完全电离的气体）形态存在。为了持续输出反应能量，