基础化工行业新材料产业深度报告：新材料产业框架之五，核聚变临界点已至，关键部件与材料迎战略机遇

新材料产业深度报告：核聚变临界点已至，关键部件与材料迎战略机遇——新材料产业框架之五证券研究报告2025年07月10日基础化工李永磊(证券分析师)董伯骏(证券分析师)王鹏(联系人)S0350521080004S0350521080009S0350125040009liyl03@ghzq.com.cndongbj@ghzq.com.cnwangp05@ghzq.com.cn请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明2核心提要本篇报告解决了以下核心问题：1、当前核聚变技术进展和未来关键时间节点展望；2、全球核聚变装置运行状况及融资情况分析；3、磁体系统、偏滤器、包层系统价值量分析及关键材料拆解。u核聚变技术加速突破，大科学装置实现里程碑节点ITER（国际热核聚变实验堆）：2020年进行了重大工程安装启动仪式，预计2034年开始对氘-氚等离子体进行实验，2036年开始以全磁能和等离子体电流长脉冲运行，2039年开始氘-氚运行。中国承担了18个关键部件采购包制造。HL-3（环流三号）：2025年5月，综合参数聚变三乘积达到10的20次方量级，中国聚变快速挺进燃烧实验。EAST（东方超环）：2025年1月，首次完成1亿摄氏度1066秒长脉冲高约束模等离子体运行，再次刷新世界纪录。BEST（紧凑型聚变能实验装置）：2025年5月，工程总装提前两个月正式启动，计划2027年建成，2030年演示发电。CRAFT（聚变堆主机关键系统综合研究设施）：目标建成国际核聚变领域参数最高、功能最完备的综合性研究及测试平台，2018年开工建设，预计2025年底建成。u资本密集押注核聚变，全球抢发第一度电据FIA发布的《2024年全球核聚变行业报告》，2024年核聚变行业吸引超过71亿美元的投资，其中新资金超过9亿美元，公共资金增长了57%，达到4.26亿美元。美国三大核聚变商业公司CFS、TAE、Helion合计融资43亿美元，谷歌、微软计划通过核聚变为其数据中心供电。中国聚变新能注册资本已达到145亿元，星环聚能、能量奇点均获数亿元融资。据Research Nester预计，2025年全球核聚变市场规模为3451亿美元，预计到2037年底将达到6338亿美元，年均复合增速5.1%。关键时间节点：2030年，BEST实现聚变演示发电；2035年左右，CFETR（中国聚变工程实验堆）建成；2045年左右，我国可控核聚变能应用进入示范阶段；2050年左右，实现聚变商业化发电。u核聚变关键部件：磁体系统、偏滤器、包层系统以ITER为例，磁体系统、堆内构件（偏滤器、包层第一壁、包层屏蔽模块等）、真空室等关键部件成本占比分别为28%、17%、8%。按照单堆建造成本1000亿人民币计算，上述三个关键部件合计价值量达530亿人民币。核心材料包括钨、铍、RAFM钢、超导材料、氚增殖材料等，高温超导、钨合金的技术突破有望进一步加速核聚变行业发展。u建议关注公司安泰科技、西部超导、振华股份、应流股份、斯瑞新材、合锻智能、国光电气、东方电气、精达股份、永鼎股份、旭光电子、上海电气、联创光电u风险提示商业化进程不及预期，技术快速迭代风险，政策和资金支持变动风险，国际贸易争端加剧，核安全事故风险，重点关注公司业绩不及预期，测算偏差风险。请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明3核聚变关键部件和材料图表：托卡马克装置关键部件及材料关键部件部件介绍候选材料第一壁第一壁是与等离子体直接接触的壁面，主要作用是隔绝等离子体与真空室内其他部件的直接接触，包括高场和低场侧第一壁、低场侧被动板等。钨、钼、铍、石墨、CuZrCr合金热沉材料、不锈钢背板材料偏滤器偏滤器可提高等离子体的杂质排出，减少杂质重新进入芯部等离子体，需承受来自高温等离子体的能量沉积。石墨、碳纤维复材、钨及合金限制器限制器主要作用是限制等离子体与壁之间的相互作用，以维持等离子体在真空室中的稳定运行，随着等离子体约束的时间越来越长，对限制器的排热能力设计和材料的选用有较高要求。钨、钼、铍、碳真空室内真空室主要为等离子体的稳定运行提供清洁的超高真空环境，外真空室主要为超导磁体的正常运行提供真空绝热条件。不锈钢磁体线圈超导磁体系统由四个主要的子系统组成：环向场线圈、中心螺线管线圈、极向场线圈和校正场线圈低温超导：Nb3Sn、NbTi等高温超导：REBCO等氚工厂包括氘氚外燃料循环系统、氘氚内燃料循环系统及氚包容与安全防护系统3部分，是实现聚变堆氚燃料自持的关键。氚增殖剂：硅酸锂、钛酸锂等，中子倍增剂：铍球，结构材料：低活化铁素体/马氏体钢• 在托卡马克装置中，面向等离子体部件是工程制造要求最严苛的部件之一，需要承受来自等离子体的粒子流和热流、高能中子辐照和表面热负荷的冲击，主要包括第一壁、限制器和偏滤器。其他部件还有真空室、磁体线圈、氚工厂等。• 钨：具有高熔点、高溅射阈值、高热导、低氚滞留等优点，是最有希望的面向等离子体材料。• 铍：具有优异核性能和物理性能的稀有轻金属，密度低、比刚度高、比强度大、热性能优异，可用于中子倍增剂和第一壁。• 超导材料：磁体线圈的主要材料，包括Nb3Sn、NbTi等低温超导材料以及高温超导。资料来源：ITER China，西部超导招股说明书，《EAST装置面向等离子体部件的尖缘热聚集效应研究》郭宗晓，《聚变装置真空系统远程泄漏检测方法研究》毕海林等，《NCST球形托卡马克装置真空系统研究》黄富华，《我国聚变堆氚增殖循环技术最新研究进展与展望》彭述明，《ITER计划实验包层项目概述》盛倩等，《超导成“材”之路——实用化高温超导材料的制备及发展》常佳鑫等，国海证券研究所请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明4相关公司汇总资料来源：Wind，iFinD，各公司公告、官网，国海证券研究所（数据截至20250709，除安泰科技、西部超导、振华股份、应流股份外，其余公司盈利预测均来源于Wind一致预期）股票代码公司核聚变相关产品市值归母净利润（亿元）PE（亿元）20242025E2026E20242025E2026E000969.SZ安泰科技钨铜偏滤器、包层第一壁131.873.723.434.2435.4138.4431.10688122.SH西部超导低温超导NbTi、Nb3Sn材料326.858.0110.1012.5540.8232.3626.04603067.SH振华股份金属铬103.344.737.119.2821.8514.5411.14603308.SH应流股份偏滤器158.012.864.155.6055.1838.0828.22688102.SH斯瑞新材铜铬铌合金97.131.141.552.0685.0262.6747.18603011.SH合锻智能真空室80.84-0.890.371.34-218.4860.33688776.SH国光电气偏滤器、包层第一壁、热氦检漏设备113.280.471.241.72240.7791.2566.02600875.SH东方电气磁体支撑系统、包层屏蔽模块566.8729.2243.1351.7519.4013.1410.95600577.SH精达股份高温超导REBCO材料165.705.627.048.3129.5023