机械设备行业专题报告：各国开启“军备竞赛”，关注多种技术路径聚变装置投资及技术进展

分析师李鲁靖登记编号：S1220523090002赵璐登记编号：S1220524010001黄凯伦登记编号：S1220524090001各国开启“军备竞赛”，关注多种技术路径聚变装置投资及技术进展机 械 团 队 • 行 业 专 题 报 告证券研究报告 | 机械设备 | 2025年07月10日报告摘要2当前，全球各国聚变处于多种技术路线并行，百花齐放的阶段。国家层面普遍以托卡马克、仿星器为主，而惯性约束、场反位形等技术路线颇受私营企业青睐。此外，全球各国投资额度均有不同程度增长（例如中国、欧盟、英国），资本开支上升趋势明确，而从聚变时间点规划来看，中国、日本、欧盟、美国、ITER项目均有不同程度加快，各国开启“军备竞赛”。技术路线：从FIA 2024年统计数据来看，全球44家私营企业中，23家布局磁约束路线，其中，8家布局仿星器路线，3家布局托卡马克，3家球形托卡马克，3家场反位形路线。由于托卡马克投资金额往往较高，多以国家实验室布局为主。分国家来看，1）中国：科研院所以托卡马克技术路线为主，直线型装置颇受初创企业青睐；2）美国：聚变以民营企业为主，路线包括托卡马克、仿星器、场反及惯性约束，多种路线并行；3）欧洲：托卡马克技术路线为主，部分采用惯性约束路线；4）其他地区：日本、韩国、印度以托卡马克技术路线为主，以色列、加拿大、新西兰等尝试场反等其他磁约束路线。商业化进展：根据FIA发布的年度报告，89%的受访公司预计核聚变发电将在2030年代末接入电网，70%的公司认为将在2035年完成关键里程碑。投资额度：从国家层面来看，欧盟国家扩大核能计划将需要2410亿欧元（约合2780亿美元）投资，欧盟国家已制定计划，到2050年将核电装机容量从目前的98GW提高至109GW。英国政府25年6月宣布在未来五年内向核聚变领域追加25亿英镑；25年6月，中石油集团向中石油昆仑资本增资合计32.75亿元，用于可控核聚变项目。聚变时间点：1）中国： 5月1日，我国BEST项目启动总装，较此前计划提前2个月；2）日本：6月4日内阁府正式发布修订后的《聚变能源创新战略》文件，本次修订文件将聚变发电实证的时间点从2050年提前至2030年代，大幅提前近20年时间。3）ITER: 6月正式发布的新基线表明，2034年启动运行，较此前预计的运行时间提前了1年。4）欧盟：6月计划制定首个聚变能源战略广泛收集各方建议。根据规划，该战略将于2025年底前正式发布，将助力欧盟确立全球核聚变发展领先地位，并加速推进聚变能源的商业化进程。5）美国：7月初，谷歌已承诺在一项多年的电力购买协议（PPA）下，从CFS计划于2030年代在弗吉尼亚州建设的核聚变发电站购买200兆瓦的电力。投资建议：1）电源类及真空开关：旭光电子（真空开关、大功率电子管、氮化铝核心材料）、王子新材（电容）、四创电子（PSM电源）、英杰电气（磁体驱动电源、PSM电源），爱科赛博（电源），百利电气等；2）真空室/堆内构件等部件：合锻智能（真空室扇区、窗口延长段、重力支撑，同时拓展其他堆内构件）、安泰科技（钨铜偏滤器、钨铜限制器、包层第一壁、钨硼中子屏蔽材料），派克新材（聚变金属结构锻件），上海电气（杜瓦、真空室、TF线圈等），斯瑞新材（耐高温高强高导原材料）3）燃料、检测、辅助系统：国光电气（传输分系统、涉氚燃料各类设备及零部件）、皖仪科技（检测设备）；4）超导磁体：永鼎股份（高温超导带材），东方钽业（超导铌材、铍材料），西部超导（低温超导线材），精达股份（高温超导带材）；5）核心模块建设及分系统制造及其他：利柏特、中油资本、中国能建风险提示：核聚变技术研发不及预期风险，投资不及预期风险，交付节奏不及预期风险，原材料价格波动风险1.全球核聚变技术路径统计：仿星器为私营企业首选，激光、托卡马克、场反其次3资料来源：FIA，方正证券研究所•主要路径：23磁约束9惯性约束3混合磁/静电约束6磁惯性1μ介子催化聚变3未明确•细分技术路径：8仿星器7激光驱动的惯性约束3托卡马克3球形托卡马克3场反位形2Z箍缩2磁化靶1悬浮偶极1磁镜1离心磁镜1磁-静电约束1磁化内衬惯性1μ子-催化聚变（高密度燃料）1开放式磁约束装置1磁静电1缠绕结构1极向磁约束1脉冲磁等离子体加压约束1冲击驱动惯性约束1短脉冲激光驱动惯性约束1Spindle cusp1高密度等离子聚焦1Electro-centripetal confinement1其他注：以上数据来自FIA统计，部分国家实验室未统计在内，以私营企业为主从FIA 2024年统计数据来看，全球44家私营企业中，23家布局磁约束路线，其中，8家布局仿星器路线，3家布局托卡马克，3家球形托卡马克，3家场反位形路线。由于托卡马克投资金额往往较高，多以国家实验室布局为主。2.1 中国：科研院所以托卡马克技术路线为主，直线型装置颇受初创企业青睐4资料来源：中国核网、核工业西南物理研究院，澎湃新闻，方正证券研究所机构名称项目名称托卡马克仿星器场反位形FRC其他磁约束路线惯性约束投资额度及主体关键参数关键时间中国聚变新能BEST聚变新能145亿注册资本，投资方包括中石油昆仑资本、合肥科学岛控股、中科院合肥物质研究所、蔚来资本、合肥产投新能科技合伙企业等。2025年5月1日启动工程总装，拟2027年底建成。目标在EAST基础上实现发电演示CFEDR预计2030s建成585所"环流三号"中核集团西南物理研究院2025年5月29日，综合参数聚变三乘积再创新高，达到10的20次方量级。中国工程物理研究院神光III中国工程物理研究院48束激光被分为6个束组，每个束组包含8束激光，以4×2阵列的形式排布。神光Ⅲ装置能够实现黑腔峰值辐射温度达到-280eV，间接驱动内爆中子产额高达10^12，2015年建成并成功进行了第一次全功率打靶实验，输出能量达到181.3kJ。星环聚能SUNIST-2 融资额数亿人民币，参与投资的机构包括上海知识产权基金，华成创投，中科创星，和玉资本。大半径0.53m,小半径0.33m，环向磁场1T，等离子体电流500kA，离子温度1.5keV2024 年上半年，SUNIST-2 将通过重复磁重联将等离子体加热到 1700 万度（离子温度）2026Q2第一等离子体2027Q2连续稳定地通过重复重联方案将等离子体加热至1亿度能量奇点洪荒70能量奇点Pre-A轮融资近4亿元，目前其累计融资近8亿元，投资方包括ENLIGHTENMENT、米哈游、云和方圆、黑门股权基金等2024年6月18日，能量奇点成功实现等离子体放电。2027年完成洪荒170装置的建设，2030年后，能量奇点计划建成可用于示范性聚变发电站的托卡马克装置机构名称项目名称托卡马克仿星器场反位形FRC其他磁约束路线惯性约束投资金额及主体关键参数关键时间中国新奥科技玄龙50新奥集团2024年国内新奥“玄龙-50U”正式启用，8月“炫龙-50U”装置500kA等离子体大电流实验成功星能玄光Xeonova-1天使轮融资，融资额亿级人民币，参与投资的机构包括招商局创投，中科创星，民银国际，博将资本，银杏谷资本，天创资本。2025年2月，自主研发和建造的场反位形装置—Xeonova-1成功实