可控核聚变行业深度:聚变时代加速到来,Z箍缩路线走进主流视野.pdf_下载

可控核聚变时代加速到来,2030年为商业化时期。可控核聚变因为原料丰富、清节高效、安全性高等优势,被公认为人类的终极能源。但鉴于其技术要求苛刻,给人遥不可及的感觉,业内曾戏称,核聚变距离商业实现永远有50年,也就是“50年悖论”。但2025年7月聚变工业协会(FIA)发布《2025年全球聚变行业》报告显示,过去5年全球聚变行业呈爆发式增长,总投资额从2021年的19亿美元飙升至97亿美元,仅去年一年就新增26亿美元。这一增长态势,充分彰显了投资者信心的成熟、聚变技术的突破以及供应链的快速整合。同时,2030年代被行业普遍视为聚变商业化关键期。
惯性约束技术进展飞快,尤其是Z箍缩技术凭借安全性、经济性、持久性和环境友好性等方面的优势表现亮眼。我国聚变技术过往以磁约束托卡马克为主,惯性约束较少进入公众视野。但根据《2025年全球聚变行业》数据显示,惯性约束成为仅次于磁约束的技术路线,其中Z箍缩技术凭借安全性、经济性、持久性和环境友好性等方面优势逐渐为人受熟知。美国桑迪亚国家实验室的Z机器、我国聚龙一号均采用Z箍缩技术,使得惯性约束技术进展飞快,同时ZAPEnergy、安东聚变等致力于Z箍缩技术商业化的科技企业也纷纷涌现,使得Z箍缩技术成为聚变技术重要的可选方案。美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室的研究人员利用“国家点火装置”(NIF)总能量为2.05兆焦耳的192路激光束,球对称聚焦在微型氘氚燃料靶丸上,产生了3.15兆焦耳的核聚变能量输出。据介绍,该成果跨越了聚变点火阈值,历史性地实现了净能量增益(G>1.5)。与此同时,实验的成功也证实了惯性聚变能源的科学基础。是人类迈向聚变能时代的一个重要里程碑。
Z箍缩技术落地有望大幅拉动驱动器、聚变靶与爆室、深次临界裂变包层等领域的投资。Z箍缩主要由驱动器、聚变靶与爆室、深次临界裂变包层等构成,驱动器选择直线变压器(LTD)技术路线,采用“分而治之”的设计思想,合理降低了器件的功率要求。涉及的关键技术主要包括高产额聚变靶设计技术、重复频率大电流驱动器设计技术、次临界能源堆设计技术以及换靶机构和爆室设计技术。彭先觉院士提出3个发展阶段的任务目标,预计2040年实现Z箍缩技术的商业化发电。1)关键技术攻关阶段(2024—2030年)。针对Z箍缩的3项关键技术同步开展攻关,主要是聚变点火、长寿命重频驱动器和深度次临界能源包层;2)工程演示阶段(2031—2040年)。2035年建成1000兆瓦级热功率的池式综合试验堆,采取逐级推进的方式,分步实现集成演示混合堆各项关键技术的演示目标;3)商业发电推广阶段(2040年以后)。2035年开始建设1000兆瓦级电功率Z箍缩聚变裂变混合堆,2040年进行发电演示,之后进入商业推广阶段。a在工程演示阶段的基础上,进一步提高混合堆性能,驱动器运行次数>3×10⁶次/a,聚变单发放能约为2~3GJ,Qsci约为20~30,包层能量放大倍数>15。b演示聚变堆发电的经济性。C建成裂变燃料重整和“简便干法”后处理工厂。d逐步推广应用。
投资建议:随着Z箍缩技术快速发展,商业化路径逐步明朗,建议关注在Z箍缩驱动器、靶材、深次临界裂变包层等核心部件有所布局的公司,相关标的有合锻智能、国光电气、王子新材、火炬电子、旭光电子、炬光科技等,同时关注其他配套设备相关标的。
风险提示:可控核聚变技术突破不及预期,下游需求波动风险,国内外政策推动不及预期

1可控核聚变时代加速到来
1.1可控核聚变政策支持力度持续加码
中国在可控核聚变领域的政策布局已形成多层级、多维度体系,涵盖监管框架、产业推进、地方协同及资本支持等方面,旨在加速技术攻关与商业化进程。
1.1.1国家监管政策:辐射安全与分类管理。
随着我国聚变能研发进入工程化探索阶段,生态环境部于2025年4月正式发布《关于聚变装置辐射安全管理有关事项的通知》(以下简称《通知》),首次将聚变装置纳入统一辐射安全监管体系,明确分类管理、许可证制度及审评流程优化等核心要求。该政策旨在应对聚变装置技术复杂性高、辐射风险差异大的挑战,填补传统核裂变堆与粒子加速器监管框架的空白。
《通知》的分类监管机制将聚变装置按风险等级划分为三类:1)等离子体物理实验装置(如托卡马克):参照Ⅲ类射线装置管理,需办理环境影响报告表。2)氘氚聚变实验装置(如紧凑型聚变装置):需编制环评报告书并申请I类辐射安全许可证,由生态环境部直接审批。3)聚变能应用装置(如中国聚变工程实验堆CFETR):执行最高风险等级管理,要求全生命周期辐射监测和退役评估。三类装置对应差异化监管。
1.1.2产业化推进方面:央企主导与创新联合体
2025年7月,中国聚变能源有限公司挂牌成立大会在沪举行。本次正式挂牌的中国聚变公司,作为中核集团聚变能源产业的实施主体、投融资平台及抓总单位,将以磁约束托卡马克为技术路线,按照先导实验堆、示范堆、商用堆“三步走”发展阶段,最终实现聚变能商业化应用的任务目标。
中国聚变公司是中核集团直属二级单位。作为推进我国聚变工程化、商业化的创新主体,中国聚变公司将重点布局总体设计、技术验证、数字化研发等业务,并建设技术研发平台和资本运作平台。股东包括中核集团、国家绿色发展基金、浙能电力等,首轮增资约115亿元。技术层面,同上海交大、上海电气等组建聚变创新联合体,推动产业链协同。整体定位是“技术研发+资本运作”双平台。
1.1.3地方政策:区域技术集群与重大项目
上海将聚变能源列为前沿产业重点方向,支持高温超导等核心技术攻关。吸引中国聚变公司落户,建设产业集聚区。
2025年7月,上海诺瓦聚变已完成天使轮,金额超5亿元。由社保基金中关村自主创新专项基金、君联资本、光速光合、高榕创投、华控基金、明势创投及临港科创投等领投,资金将重点投入研发国内首台小型模块化核聚变反应堆。上海诺瓦聚变主研FRC-SMR技术,公司短期目标是实现1亿度离子聚变温度,完成关键技术验证;中期目标是达成聚变能量增益Q>1,攻克经济高效获取聚变能的核心难题;长期目标是实现聚变能量增益Q>10,完成FRC-SMR研发,并在2035年实现模块化聚变电站的商。
四川将依据重大工程带动聚变技术突破。2025年7月,四川省发布《关于发展壮大新兴产业加快培育未来产业的实施方案(2025—2027年)》,提出以重大工程带动磁约束、惯性约束核聚变技术突破。方案明确加快建设准环对称仿星器,争取聚变堆关键技术攻关工程落地,并依托中国工程物理研究院推进电磁驱动聚变大科学装置建设。同时,四川将发展激光聚变能源工程,开展相关技术研发并拓展商业化应用。

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