行業(yè)主要上市公司：安泰科技(000969.SZ)，中國廣核(003816.SZ)，永鼎股份(600105.SH)，西部超導(dǎo)(688122.SH)，上海電氣(601727.SH)等

本文核心數(shù)據(jù)：核聚變裝置設(shè)施匯總;招投標(biāo)規(guī)模;反應(yīng)堆建設(shè)成本構(gòu)成

行業(yè)概況

1、 定義

聚變反應(yīng)是指兩個較輕的核進(jìn)行結(jié)合，形成一個較重的核和一個極輕的核或粒子的一種核反應(yīng)形式。在此過程中，核質(zhì)量沒有守恒，損耗的質(zhì)量被轉(zhuǎn)化成巨大的能量釋放(質(zhì)能等價)。

人類當(dāng)前應(yīng)用可控核聚變技術(shù)路線有磁約束聚變和慣性約束聚變兩種方式，磁約束方案是一種利用強(qiáng)磁場對其內(nèi)部帶電粒子進(jìn)行運(yùn)動約束的聚變形式。在磁場中，帶電粒子會在洛倫茲力的作用下被束縛于磁場線上，圍繞磁場線做螺旋運(yùn)動，并通過歐姆加熱、中性粒子束加熱和波加熱將方式等離子體加熱至聚變條件，引導(dǎo)等離子體發(fā)生聚變反應(yīng)。目前磁約束方案裝置類型主要有磁鏡、仿星器和托卡馬克。

慣性約束聚變是利用多束高能量脈沖激光同時照射球狀核燃料，核燃料小球的外部達(dá)到等離子體化，發(fā)生爆裂并形成向內(nèi)的震波造成內(nèi)爆，使內(nèi)部達(dá)到高溫(1億攝氏度)高壓(核燃料密度達(dá)到鉛的20倍以上)，達(dá)到點(diǎn)火條件，內(nèi)部核燃料進(jìn)行熱核燃燒，并產(chǎn)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，最終引發(fā)聚變反應(yīng)。慣性約束聚變方式可分為激光式和Z箍縮核聚變。

2、 產(chǎn)業(yè)鏈剖析：技術(shù)含量高，下游尚未商業(yè)化

可控核聚變產(chǎn)業(yè)鏈上游主要為各類原材料，包括超導(dǎo)磁體材料、金屬鎢、鉭等稀有金屬、特種鋼材、氘和氚等燃料等。中游主要為各類設(shè)備以及反應(yīng)堆工程建設(shè)，以最常見的托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置為例，相關(guān)設(shè)備包括磁體系統(tǒng)、真空系統(tǒng)(包括偏濾器、第一壁)、加熱與電流驅(qū)動系統(tǒng)等核聚變主機(jī)設(shè)備以及壓力容器、蒸汽發(fā)生器、汽輪機(jī)、各類泵閥等其他設(shè)備。下游主要為核電站運(yùn)營，用于科研及發(fā)電。

可控核聚變產(chǎn)業(yè)鏈上游企業(yè)，提供超導(dǎo)磁體材料的企業(yè)有久立新材、上海超導(dǎo)、聯(lián)創(chuàng)超導(dǎo)等企業(yè);包層材料的企業(yè)有章源鎢業(yè)、楚江新材;可制備氘的企業(yè)有上海眾巍化學(xué)科技有限公司等，東方鉭業(yè)生產(chǎn)的高純鈮材是核聚變的重要靶材;白銀有色的金屬加工材料可用于核聚變超導(dǎo)電纜。

中游設(shè)備制造領(lǐng)域，西部超導(dǎo)制備的Nb3Sn超導(dǎo)線被行業(yè)廣泛采納;安泰科技制備的低雜波天線鎢串式限制器等已用于東方超環(huán)(EAST)EAST超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置中;東方精工生產(chǎn)的真空泵為核聚變裝置的真空環(huán)境提供保障;國光電氣射頻器件廠商，為核聚變裝置提供微波加熱系統(tǒng)，滿足核聚變反應(yīng)的加熱需求;此外，上海電氣布局核聚變領(lǐng)域的高溫超導(dǎo)電機(jī)，為核聚變能源利用提供新的動力方案。工程建設(shè)上，中國核工業(yè)集團(tuán)是國內(nèi)可控核聚變工程建設(shè)的主要主體，其核聚變裝置——“中國環(huán)流三號”不斷取得重大科研進(jìn)展。

下游應(yīng)用領(lǐng)域，由于可控核聚變尚處于關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)階段，尚未完成發(fā)電商業(yè)化，目前主要用于試驗(yàn)科研，國內(nèi)目前在建的核聚變裝置有中國聚變工程實(shí)驗(yàn)堆(CFETR)、緊湊型聚變能實(shí)驗(yàn)裝置(BEST)等。通過不斷進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，為未來清潔能源的供應(yīng)提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐，同時進(jìn)一步完善可控核聚變的產(chǎn)業(yè)鏈布局，加快聚變能實(shí)際應(yīng)用的進(jìn)程。

3、 行業(yè)發(fā)展歷程：50年代起步，新世紀(jì)來發(fā)展迅速，當(dāng)下已處于世界一流水平

中國可控核聚變行業(yè)從最初的基礎(chǔ)研究與技術(shù)突破，到快速發(fā)展與工程化，再到如今的商業(yè)化探索與應(yīng)用拓展，經(jīng)歷了多個關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新和政策支持，中國在核聚變領(lǐng)域取得了顯著進(jìn)展，為未來清潔能源的供應(yīng)提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。

可控核聚變在國內(nèi)發(fā)展可分為以下三個階段：

4、 行業(yè)政策方向：可控核聚變作為未來產(chǎn)業(yè)，進(jìn)一步支持國際合作與技術(shù)攻關(guān)

近年來，中國在推動可控核聚變行業(yè)發(fā)展上集中發(fā)力，通過一系列政策支持可控核聚變技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用?！?ldquo;十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》強(qiáng)調(diào)了對受控核聚變前期研發(fā)的支持，并鼓勵積極開展國際合作，以提升中國在該領(lǐng)域的國際競爭力;《關(guān)于推動未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實(shí)施意見》等文件明確提出，要聚焦核聚變等未來能源領(lǐng)域，打造全鏈條的未來能源裝備體系，推動相關(guān)技術(shù)的突破和產(chǎn)業(yè)化。此外，2024年9月，生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《聚變裝置分級分類監(jiān)管要求(征求意見稿)》，針對國內(nèi)聚變研究裝置技術(shù)路線和輻射安全風(fēng)險(xiǎn)不同的現(xiàn)狀，提出分級分類監(jiān)管方法，旨在有效保護(hù)生態(tài)環(huán)境和人員安全，適應(yīng)聚變技術(shù)發(fā)展的新需求。這一政策的出臺，將有助于規(guī)范聚變裝置的建設(shè)和運(yùn)營，保障行業(yè)的健康有序發(fā)展。

這些政策的協(xié)同作用，為可控核聚變行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和商業(yè)化進(jìn)程提供了有力的政策保障，加速了中國在這一前沿能源領(lǐng)域的進(jìn)步。

行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

1、可控核聚變裝置設(shè)施及工程建設(shè)穩(wěn)步推進(jìn)

從80年代開始，在國家核能“三步走”發(fā)展路徑的指引下，我國的聚變科學(xué)研究也步入了高速發(fā)展的快車道，我國穩(wěn)步推進(jìn)托卡馬克研究，先后建成了合肥超環(huán)(HT-7)(目前退役)、中國環(huán)流器二號(HL-2A)、東方超環(huán)(EAST)等裝置，相關(guān)裝置的建設(shè)和運(yùn)行為我國聚變研究提供了重要平臺。為了推進(jìn)聚變能源商業(yè)化的目標(biāo)，我國自主制定了磁約束聚變能源發(fā)展路線圖，推動CFETR立項(xiàng)并開始裝置建設(shè)，形成聚變技術(shù)實(shí)踐的基礎(chǔ)條件，計(jì)劃2050年前后建成商業(yè)聚變示范電站，實(shí)現(xiàn)磁約束聚變能源的商業(yè)化應(yīng)用。

基于公開信息，截至2025年3月，國內(nèi)可控核聚變在運(yùn)行裝置如下所示：

基于公開信息，截至2025年3月，國內(nèi)尚在研制的可控核聚變裝置設(shè)計(jì)、尚在建設(shè)的反應(yīng)堆工程如下所示：

2、可控核聚變領(lǐng)域招投標(biāo)規(guī)模整體增長

在國內(nèi)可控核聚變工程建設(shè)穩(wěn)步推進(jìn)的背景下，近年來國內(nèi)可控核聚變招投標(biāo)規(guī)模呈現(xiàn)出一定的波動趨勢。據(jù)標(biāo)找找統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，通過檢索“核聚變”、“托卡馬克”、“CFETR”、“CRAFT”、“EAST”等關(guān)鍵詞，并剔除與核聚變建設(shè)無關(guān)的信息后，在披露中標(biāo)金額的招投標(biāo)信息中發(fā)現(xiàn)，2020-2022年國內(nèi)可控核聚變招投標(biāo)規(guī)模在7-10億元之間波動，2023年招投標(biāo)規(guī)模下滑至3.43億元，但2024年又大幅上漲至29.28億元，主要集中在BEST園區(qū)實(shí)驗(yàn)研究中心大樓等單體工程施工項(xiàng)目，相關(guān)金額超過20億元。2025年截至3月15日，已有8096.83萬元的累計(jì)中標(biāo)金額。這種波動反映了國內(nèi)可控核聚變工程建設(shè)在不同階段的需求變化和項(xiàng)目推進(jìn)情況，也顯示出該領(lǐng)域招投標(biāo)活動的活躍度和市場規(guī)模的動態(tài)調(diào)整。

3、核聚變反應(yīng)堆建設(shè)經(jīng)費(fèi)涵蓋建造費(fèi)用、運(yùn)行費(fèi)用和退役費(fèi)用，采購費(fèi)用中磁體與低溫系統(tǒng)占比最大

根據(jù)國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆(ITER)項(xiàng)目的費(fèi)用和分?jǐn)傆?jì)劃，其計(jì)費(fèi)單位為IUA，按1998年標(biāo)準(zhǔn)1 IUA等于1000美元，KIUA即百萬美金。1998年設(shè)計(jì)方案中的建造費(fèi)用為3578KIUA，占比約42%;運(yùn)行費(fèi)用188KIU/年，設(shè)計(jì)運(yùn)行20年，累計(jì)達(dá)3760 KIUA，經(jīng)費(fèi)占比達(dá)44%;此外，項(xiàng)目設(shè)施退役拆除等所需費(fèi)用累計(jì)和811，占比10%。ITER項(xiàng)目中不同系統(tǒng)的費(fèi)用分配，包括磁體系統(tǒng)、低溫系統(tǒng)、裝配與測試、真空容器與熱屏蔽、冷卻水系統(tǒng)與診斷、電源供應(yīng)與分配、建筑物以及其他等部分。其中，磁體與低溫系統(tǒng)采購成本占比最大，其次為真空容器及內(nèi)部組件。

行業(yè)競爭格局

1、區(qū)域競爭：安徽省可控核聚變企業(yè)集聚明顯

通過企查貓，通過檢索“可控核聚變”、登記狀態(tài)為“存續(xù)/在業(yè)”的機(jī)構(gòu)，截至2025年3月25日，中國相關(guān)企業(yè)及研究院所共計(jì)170家，從我國可控核聚變產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)區(qū)域省份分布來看，主要分布在安徽省，其可控核聚變相關(guān)機(jī)構(gòu)數(shù)量達(dá)24家;其次是廣東省，可控核聚變相關(guān)機(jī)構(gòu)數(shù)量19家;北京市以17家位列第三，上海、四川和江蘇分別有13、13和12家。整體分布上看，主要在科研資源豐富的地區(qū)，以后相關(guān)配套產(chǎn)業(yè)完備的區(qū)域。

2、企業(yè)競爭：技術(shù)門檻較高，市場競爭態(tài)勢一般

可控核聚變行業(yè)由于較高的技術(shù)門檻，較少的企業(yè)參與其中，且當(dāng)前仍處于技術(shù)攻關(guān)階段，商業(yè)化不足，科研主體為中國科學(xué)院合肥物質(zhì)研究院等離子體物理研究所和核工業(yè)西南物理研究院(隸屬于中國核工業(yè)集團(tuán)有限公司)等研究機(jī)構(gòu)，項(xiàng)目建設(shè)中向相關(guān)企業(yè)采購相關(guān)材料設(shè)備。中國核建承擔(dān)ITER核心安裝工程，掌握全超導(dǎo)托卡馬克裝置建造技術(shù);中國核電牽頭組建可控核聚變創(chuàng)新聯(lián)合體，并于2025年2月斥資10億元入股中國聚變能源公司，這兩家是國內(nèi)可控核聚變產(chǎn)業(yè)的龍頭企業(yè)。此外，西部超導(dǎo)、永鼎股份、聯(lián)創(chuàng)光電、上海電氣等企業(yè)也參與了可控核聚變裝置中關(guān)鍵器件的布局，能量奇點(diǎn)、瀚海聚能、星環(huán)聚能等民營企業(yè)也參與可控核聚變中部分關(guān)鍵設(shè)計(jì)和技術(shù)研發(fā)工作。

行業(yè)發(fā)展前景及趨勢預(yù)測

近年來，政府一直在大力推動可控核聚變行業(yè)的發(fā)展，出臺了多項(xiàng)扶持政策和規(guī)劃，為行業(yè)提供了強(qiáng)有力的支持。隨著中國可控核聚變市場正逐漸成為全球能源領(lǐng)域的焦點(diǎn)，其發(fā)展受到多方面因素的推動。首先，國家政策的大力支持為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》明確了對核聚變研發(fā)的支持，地方政府也在積極布局聚變產(chǎn)業(yè)園，提供稅收優(yōu)惠和補(bǔ)貼;其次，技術(shù)突破是市場發(fā)展的核心動力。如全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置(EAST)在2025年1月成功實(shí)現(xiàn)了上億度1066秒穩(wěn)態(tài)長脈沖高約束模等離子體運(yùn)行，再次創(chuàng)造了托卡馬克裝置高約束模運(yùn)行新的世界紀(jì)錄，展示了中國在核聚變技術(shù)上的領(lǐng)先地位。中國工程院院士在《中國工程科學(xué)》期刊上按照技術(shù)成熟度給出核能技術(shù)發(fā)展路線圖，聚變領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展路線圖如下所示：

可控核聚變產(chǎn)業(yè)市場的增長同樣顯著，在傳統(tǒng)能源面臨資源和環(huán)保壓力下，以及中國堅(jiān)持“雙碳”戰(zhàn)略的背景下，可控核聚變作為清潔、高效、可持續(xù)的能源解決方案，得到了政府和企業(yè)的高度重視。2024年以來，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)研究院、核工業(yè)西南物理研究院等機(jī)構(gòu)密集招標(biāo)，這進(jìn)一步推動了核聚變技術(shù)的研發(fā)和投資。此外，資本市場的熱情也反映了投資者對這一領(lǐng)域的樂觀態(tài)度，相關(guān)企業(yè)在融資市場中成功吸引投資，不斷為行業(yè)發(fā)展注入資金，相關(guān)概念股的集體上漲也顯示了市場參與者對該行業(yè)未來增長潛力的高度認(rèn)可。綜上所述，中國可控核聚變市場在政策、技術(shù)和需求的多重驅(qū)動下，正迎來快速發(fā)展的黃金時期。

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