電新行業分析：可控核聚變新階段，邁向終極能源第一步.pdf

電新行業分析：可控核聚變新階段，邁向終極能源第一步。可控核聚變是終極能源解決方案，但實現難度高，當前技術路徑多樣。可控核聚變因能量密度高、燃料儲量豐富、安全 性優越，被視為終極能源解決方案。當前主流技術路徑包括磁約束（托卡馬克裝置）、慣性約束（NIF裝置）及磁慣性 約束（直線型裝置），國內外多個裝置在建，處于勞森判據Q>1的驗證階段。

為什么當下是可控核聚變的新階段？一、政策與資本雙輪驅動產業化。1）政策上，中國通過多項財政支持、央企協同 、研發創新及安全監管等政策舉措推動核聚變產業發展；海外競相鎖定30-40年代商用時間窗口，通過資金注入、機制 優化和國際合作加速技術轉化。2）投資上，24年全球聚變企業達50家，80%為私營，美國占半數，國內以聚變新能和 中國聚變能領銜，分別布局低溫超導和高溫超導托卡馬克，聚焦25-30年的Q值驗證和30-40年的商業電站落地目標。 二、多種技術路徑百花齊放，實驗&工程有望突破。1）高溫超導磁體將托卡馬克體積縮小至傳統裝置的1/40，成本降 低、迭代加速，是未來發展方向；2）直線型磁慣性裝置Helion計劃25年下半年達到Q>1，28年實現50MW商用并網 ；3）NIF慣性路徑單次點火Q>2；提出聚變-裂變混合堆規劃等。三、裝置密集建設期，招標體量大。核聚變單堆實驗 裝置投資百億元量級，國內25-27年是聚變裝置密集建設期，包括BEST、洪荒170、和龍-2、星火一號等，綜合年均投 資超100億元，規模體量大。四、節點驗證即將到來，拐點漸近。25-26年SPARC與Helion將驗證高溫超導/磁慣性路 線的科學可行性；27-28年國內多個裝置建設完成，驗證國內獨立自主核聚變工程可行性，同時海外首個聚變電廠訂單 落地，或將標志著行業從“實驗”邁向“能源”。

核聚變供應鏈較長、工程難度大。當前最為成熟的是低溫超導托卡馬克路線，初代實驗堆的投資約150億元，迭代周期 約5-10年，其成本拆分為：磁體系統20-30%、真空室三大件12-15%、偏濾器包層5-10%，若是高溫超導托卡馬克， 則磁體系統成本占比達50%；當前產業鏈核心系統多由央國企承擔，民營企業則聚焦細分領域，上市的核心供應商為西 部超導、國光電氣、安泰科技等；其次最快驗證Q>1的直線型裝置投資約30-40億，其模塊化程度高，迭代周期僅1-2 年，成本占比最高的是電源系統，占50%。

遠期經濟性測算彰顯核聚變潛力。托卡馬克因體積大、建設周期長，在初始成本上仍占劣勢，但具備長周期穩態運行潛 力；直線型裝置結構簡單、投資低、建設快，短期經濟性突出。我們計算低溫超導托卡馬克聚變裝置、直線型磁慣性聚 變裝置，在Q=30和Q=3的情況下，度電成本分別為0.31、0.27元/kwh，低于火電，具備商業化競爭力，若聚變功率 進一步提升則度電成本有望低于0.2元/kwh，將成為成本最低的能源形式。