可控核聚变行业深度研究报告

1宏观动态映射 — 行业基础画像与全产业链图谱

1.1 核聚变基础原理与终极能源价值

核聚变是轻原子核在极高温高压下融合为重核并释放巨大能量的物理过程。当前主流路径为氘氚（D-T）反应：D + T → ⁴He + n + 17.59 MeV。创合汇资本产业报告(2026.05)

可控核聚变四大战略优势：①能量密度极高——1克燃料≈8吨石油；②燃料来源无限——氘取自海水，氚可由锂增殖；③固有安全——不产生链式反应，无熔毁风险；④环境友好——无温室气体排放，无长寿命高放核废料。

Q值——核聚变商业化的核心标尺：Q=1为科学盈亏平衡（输入能量=输出能量）；Q≥5实现自持燃烧；Q≥10达到经济性门槛；Q≥30具备商业竞争力。人类已实现的最高Q值：美国NIF 2025年4月Q=4.13（惯性约束，单次）。FIA 2025全球聚变产业报告

1.2 AI驱动的基荷能源危机：数据中心引爆终极能源需求

黄仁勋在2026年3月GTC大会明确提出"能源是AI基础设施的第一性原理"。AI五层模型中，能源是最底层约束条件，每一座数据中心本质上是"受电力限制的"。

科技巨头的应对策略已从"购买绿电"升级为"锁定聚变"：

• 微软 × Helion Energy：2028年起采购50MW聚变电力，全球首个聚变购电协议（PPA）
• 谷歌 × CFS：2030年代初采购200MW ARC示范堆电力
• 英伟达 × 西门子 × CFS：2026年联手打造聚变数字孪生体
• 阿里巴巴 × 诺瓦聚变：5亿元天使轮投资

全球聚变研究的历史演进

人类对可控核聚变的研究可追溯至1950年代。1951年，阿根廷独裁者庇隆宣称Richter实现了"受控热核聚变"，虽后被证明为伪，但激发了全球对聚变能源的想象。1958年日内瓦"原子和平利用"会议上，苏联公开了托卡马克概念（由塔姆和萨哈罗夫于1950年提出），日本、美国、欧洲各国随即跟进。

1968年，苏联T-3托卡马克实现电子温度1keV（约1000万摄氏度），大幅领先其他装置。这一结果经英国 Culham实验室用激光散射诊断验证后，"托卡马克热"席卷全球。此后半个多世纪，托卡马克一直是聚变研究的主航道。

1970年代至1990年代是国际聚变合作的黄金期。1978年INTOR（国际托卡马克反应堆）概念设计启动，最终演变为ITER项目。1985年日内瓦峰会上，里根和戈尔巴乔夫同意合作建设ITER。1988年ITER概念设计启动，2006年ITER协定正式签署，35国共同参与。这一历程中，JET（欧盟联合环）于1991年实现首次可控D-T聚变，1997年创下Q=0.67的磁约束最高纪录。

进入21世纪，中国快速崛起为聚变研究的重要力量。2006年EAST（东方超环）建成，成为全球首个全超导托卡马克。2021年EAST实现1.2亿摄氏度等离子体运行101秒；2023年创下403秒稳态高约束模运行世界纪录；2025年再次将纪录推至1066秒。环流三号（HL-3）2025年3月实现"双亿度"——原子核温度1.17亿度、电子温度1.6亿度，并在100万安培高约束模式下稳定运行。

与此同时，美国私营聚变公司快速崛起。2018年，MIT等离子体科学与聚变中心孵化的CFS（Commonwealth Fusion Systems）成立，利用REBCO高温超导带材设计紧凑型托卡马克SPARC。CFS累计融资已近30亿美元，投资方包括比尔·盖茨Breakthrough Energy Ventures、谷歌、英伟达、淡马锡等。其SPARC装置计划2026年建成、2027年验证Q>1，后续ARC商业堆2030年代初并网。

2022年12月，美国国家点火装置（NIF）取得历史性突破——首次实现受控聚变净能量增益（Q=1.53）。这一成就被《Science》评为2022年度十大科学突破之首。NIF采用惯性约束路线，虽然距离连续发电仍有量级差距，但其证明了人类可以在实验室实现聚变点火。2023-2025年，NIF又多次重复点火，2025年4月第八次点火Q值达到4.13，为全球最高记录。

聚变反应的多种燃料选择

除主流的氘氚（D-T）反应外，聚变还存在多种潜在燃料组合，各自具有不同的工程挑战和优势：

D-D反应（氘-氘）：无需氚，燃料更丰富。但点火温度更高（需>5亿℃），反应截面更低，短期不具备商业化条件。

D-He3反应（氘-氦3）：产生极少中子，对材料辐照损伤大幅降低，被称为"清洁聚变"。但氦-3地球上极为稀少（主要来源为核武器退役），月球储量约为100-500万吨。点火温度极高（>10亿℃），技术挑战远大于D-T。

p-B11反应（氢-硼）：TAE Technologies等公司主推的路线。完全不产生中子，无放射性废料，可直接将聚变能转化为电能（无需热循环）。但点火条件是D-T的30倍以上。TAE公司累计融资超13亿美元，其Norm装置正在逐步推进。

当前共识：第一代聚变电站将基于D-T反应（或D-D启动+D-T运行），因点火条件最低、技术积累最丰富。但氚自持问题若无法在2035年前工程解决，D-He3及p-B11路线可能在未来获得更多资源投入。

1.3 全球产业链全景图谱与价值分布

可控核聚变产业链分为上游原材料、中游核心设备、下游装置建设运营三层：

层级	核心环节	关键技术/材料	价值量占比(ARC/高温超导)	代表企业(中国)
上游	超导材料	REBCO高温超导带材、NbTi/Nb₃Sn低温超导线材	—	上海超导、西部超导(688122)、永鼎股份(600105)
	结构材料	钨铜热沉、不锈钢铠甲、钛合金、特种钢材	—	西部材料(002149)、久立特材(002318)
	特种气体	氘、氚、氦-3	—	华特气体、中船特气
中游	磁体系统	TF/PF/CS线圈、超导集束缆线	46%	联创光电(600363)、聚能磁体
	电源系统	脉冲电源、加热电源、LTD驱动器	25%	英杰电气、荣信汇科、爱科赛博
	真空室	双层不锈钢D型真空室	12%	合锻智能(603011)
	内部构件	偏滤器、包层、第一壁	6%	安泰科技、国光电气
	诊断系统	太赫兹干涉仪、中子诊断、光谱诊断	<5%	中科太赫兹、皖仪科技(688600)
下游	装置建设	BEST、CFEDR、星火一号、洪荒170	—	聚变新能、中国聚变能源公司
	运营	聚变发电、氢生产、工业热源	—	中国核电(601985)

数据来源：ITER成本拆分、ARC成本模型、华创/国金证券研报综合。注：ARC为CFS公司设计的紧凑型高温超导托卡马克商业堆。

磁体系统的深度拆解：托卡马克的心脏

托卡马克磁体系统由三类线圈构成：纵场线圈（TF）、极向场线圈（PF）和中心螺线管（CS）。TF线圈产生环向磁场以约束等离子体；PF线圈控制等离子体位置和形状；CS线圈通过磁通变化驱动等离子体电流。三者协作才能实现等离子体的稳定约束。

ITER的TF线圈是世界上最大的超导磁体，每个高14米、宽9米、重360吨，共18个。使用Nb₃Sn低温超导线材，工作温度4.2K（约-269℃）。Nb₃Sn属于脆性材料，绕制完成后需经过长达数周的热处理（650℃，200小时以上），工艺流程极其复杂。ITER磁体系统总造价约78亿欧元（占比28%）。

SPARC/ARC的革命性变化在于用REBCO高温超导带材替代低温超导。高温超导工作温度提升至20K（仍需要低温，但制冷难度和成本大幅下降），更重要的是，其载流密度远高于低温超导，使得磁体体积可缩小至1/10-1/40。SPARC装置直径仅约7-8米（ITER为28米），单台造价降至5-10亿美元（ITER为280亿欧元）。

ARC装置的磁体系统价值量占比跃升至46%，其中高温超导带材占磁体成本的约35%。单台ARC需REBCO带材约10,000公里以上。如果2030年前全球同时建设3-5台ARC级装置，带材需求将达3-5万公里，远超全球现有产能。这就是为什么"超导材料供给危机"是当前产业链最核心的约束条件。

真空室与内部构件：等离子体的"容器"

真空室是等离子体运行的物理边界，需同时承受超高真空（10⁻⁸Pa）、高温烘烤（250-350℃）、中子辐照和电磁力。BEST真空室为双层不锈钢D型截面结构，分为8个扇段（每段高约11米、重约250吨），总重约2000吨。合锻智能中标的#1-4段金额2.09亿元，意味着每段均价约5200万元，整个真空室造价约4-5亿元。

偏滤器是等离子体"排气口"，承受最高的热流密度（10-20MW/m²，相当于太阳表面热流的20-40倍）。安泰科技是国内偏滤器钨铜复合组件的独家供应商，已累计为ITER/BEST等装置供货超5000件。包层/第一壁则直接面对等离子体，承担中子屏蔽和氚增殖功能。当前包层材料以低活化铁素体/马氏体钢（RAFM）为主流方案，钨基材料为面向等离子体的首选。

电源系统：被低估的价值膨胀环节

电源系统在ITER中占比15%（含加热与电流驱动7%+电源8%），但在ARC中因磁体占比提升而升至25%。更值得关注的是，在FRC和Z箍缩路线中，电源系统价值量占比高达50-60%以上。FRC装置无需庞大的环形磁体系统，但需要超强的高压脉冲电源来驱动等离子体形成和维持。Helion Energy的Polaris装置核心即为高压脉冲电容和半导体开关阵列。

中国在ITER项目中承担了约64%的极向场线圈交直流变流器电源、100%的高压脉冲变电站和100%的磁体馈线系统，电源技术储备深厚。国内主要电源供应商包括英杰电气（大功率特种电源）、荣信汇科（高压变频器）、爱科赛博（精密测试电源）、王子新材（中标BEST储能电容7980万元）。随着国内聚变项目密集上马，电源环节的设备招标将是最早释放的订单之一。

诊断系统：聚变装置的"五官"

诊断系统虽仅占ITER成本不到5%，但贡献了30%以上的采购包数量（ITER共约150个采购包），反映了诊断技术的多样性和复杂性。核心诊断手段包括：激光干涉仪（测量等离子体电子密度）、汤姆逊散射（测量电子温度）、电荷交换复合光谱（测量离子温度）、中子诊断（测量聚变功率）、磁探针（测量等离子体位形）等。

中科太赫兹是国内聚变诊断领域的隐形冠军。其太赫兹激光干涉仪是磁约束聚变装置的"标配眼睛"，已供货国内外多家聚变装置。2024年营收突破亿元，2026年预计营收2.5亿元。公司形成从芯片、太赫兹光源、器件、探测到系统集成的完整自主技术链，是40年技术积累的"唯一解"。目前已完成B+轮近亿融资（鼎晖、前海母基金、航天科工），是聚变供应链中最具确定性的未上市标的。

1.4 2026年最新政策与产业加速信号

国内主要项目投资规模统计：华创证券不完全统计，国内核聚变项目预计总投入约1,455亿元，其中近期可招标体量约455亿元。

项目	类型	投资规模	建设周期	关键节点
BEST（合肥）	燃烧实验堆	~145亿	2025-2027	2027建成/2030点亮
星火一号（南昌）	聚变-裂变混合堆	~200亿	2025-2029	2029建成/2030并网
CFEDR（合肥）	工程示范堆	~1,000亿	2027-2035	2035建成
和龙-2（新奥）	FRC实验堆	~60亿	—	—
先觉聚能（绵阳）	Z箍缩驱动	~50亿	—	—
HL-4（成都）	燃烧实验升级	~120亿	规划中	—

数据来源：华创证券研报；CFEDR仍处规划前期，实际投入可能有较大调整。

2客户与运营深度洞察 — 终端客户分析与运营瓶颈

2.1 终端客户画像

可控核聚变的终端客户群体具有"先行锁定、逐级扩展"的特征：

客户类型	代表企业/机构	需求特征	锁定进展	预期时间
科技巨头（第一波）	微软、谷歌、英伟达、阿里	数据中心基荷电力（24×7不可中断），愿付溢价	微软-Helion PPA(2028)；谷歌-CFS PPA(2030s)	2028-2035
国家电网	国家电网、南方电网	基荷替代火电，大规模稳定供电	中国聚变能源公司已成立	2035-2045
工业用能	化工、钢铁、制氢	高温热源（>500℃）+ 电力双重需求	预研阶段	2040+
国防军工	各国海军	舰艇动力（无限航程）	预研阶段	2045+

FIA（聚变工业协会）调研53家私营公司显示：35家预计2030-2035年建成示范电厂；约2/3受访者认为全球首次并网发电将在2031-2035年实现。FIA 2025全球聚变产业报告

2.2 核心运营瓶颈

从"科学可行"到"商业可行"存在四道核心瓶颈：

氚自持的工程经济学

氚（T，氢-3）是D-T聚变的关键燃料，但自然界中几乎不存在（大气中含量不足3.5kg），必须通过聚变中子轰击锂-6（⁶Li）人工增殖。每座1GW聚变电站需年产约100-150kg氚。考虑到氚的半衰期仅12.3年，全球现有库存（主要来自CANDU重水堆）约20-30kg，仅够启动1-2座中等规模的实验堆。

ITER设计了多种氚增殖包层模块（TBM）进行测试，包括中国的氦冷陶瓷增殖剂（HCCB）方案、欧盟的氦冷锂铅（HCLL）方案等。但ITER的D-T运行已推迟至2039年，意味着氚增殖技术的工程验证将大幅延后。BEST装置计划2027年建成后开展D-T稳态燃烧实验，有望在ITER之前积累关键的氚增殖数据。

氚自持率（TBR，Tritium Breeding Ratio）需要大于1才能实现燃料自持。理论计算表明TBR>1.05-1.15是安全冗余目标，但实际工程中受限于包层覆盖率、中子泄漏等因素，TBR很可能在0.8-1.1的狭窄区间波动。如果TBR持续低于1，聚变电站将陷入"需要氚来产生氚，但没有足够氚来启动"的死循环。

缓解方案包括：①增加初始氚装载量（需从CANDU堆或其他来源购买）；②提升TBR设计冗余（使用铍中子倍增剂等）；③开发氘-氘（D-D）启动方案（先用D-D反应产生氚，积累足够后再切换D-T）；④长期向D-He3或p-B11路线过渡。

中子辐照材料：被遗忘的"寿命瓶颈"

14MeV聚变中子的能量是裂变中子的10倍以上，对材料的辐照损伤远比裂变堆严重。第一壁材料在整个寿命周期内将承受高达100-150dpa（displacements per atom，原子位移次数）的辐照剂量，远超现有裂变堆材料的经验范围（~10dpa）。

辐照效应包括：①辐照硬化与脆化（材料韧性大幅下降）；②辐照肿胀（体积膨胀>5%导致结构变形）；③氦脆（聚变中子核反应产生大量氦气在晶界聚集）。当前最有希望的第一壁结构材料是低活化铁素体/马氏体钢（RAFM），包括欧洲的EUROFER97、中国的CLAM（中国低活化马氏体钢）、日本的F82H等。

产能瓶颈也需要引起关注。RAFM钢目前仅处于实验室研制阶段，全球尚无规模化生产能力。一旦CFEDR、ARC、STEP等多个聚变堆同时建设，RAFM钢的年需求量可能达到数千吨级别，从实验室到万吨级产业化的跨越将面临技术和资本双重挑战。

供应链的"隐形天花板"

除了上述技术瓶颈外，可控核聚变供应链还存在多个"隐形天花板"：

稀有气体供应：液氦（低温超导必需的制冷介质）中国对外依存度超过90%，主要从美国、卡塔尔和俄罗斯进口。地缘政治风险下，液氦供应的稳定性和价格波动可能严重制约低温超导路线的经济性。

特种靶材供应：REBCO带材生产所需的哈氏合金基带（美国Haynes International）、超导靶材（稀土氧化物）、银靶材等关键原材料高度集中。上海超导招股书显示，哈氏合金基带和超导靶材的供应商可选范围极窄（各仅2-3家），单一供应商断供可能导致产能严重受限。

高端装备瓶颈：PLD技术路线的核心激光器（准分子激光器/飞秒激光器）主要依赖美国Coherent和德国TRUMPF，存在出口管制风险。合肥超导选择100%设备自主研发正是基于对供应链安全的前瞻性判断。

这些"隐形天花板"的反面意味着巨大的国产替代机会：哈氏合金基带的国产化、超导靶材的自给自足、高端激光器的自主研发——每一个环节的突破都将造就一家细分赛道的龙头企业。

2.3 供应链深度解析：高温超导带材产能危机

这是当前可控核聚变产业化最紧迫的供应链瓶颈。单台ARC紧凑型托卡马克需消耗REBCO高温超导带材约10,000公里以上。全球现有产能远不能满足BEST、SPARC、CFEDR等多项目同时建设。

高温超导带材市场展望：2024年全球市场规模约7.9亿元（YoY +77.3%），预计2024-2030年CAGR 59.3%，从3亿元增至49亿元。国金证券专题

企业	国家	技术路线	当前产能(km/年)	2027目标(km/年)	关键特征
上海超导	中国	IBAD+PLD	2,829	6,000	全球第一梯队，国内市占率80%+，IPO中
FFJ/Fujikura	日本	IBAD+PLD	1,000+	扩至3倍	最早产业化
SuperPower	美国	MOCVD	~300	—	短样性能高
上创超导	中国	MOD化学法	~300	2,400	全球唯一低成本路线，100%国产化
永鼎/东部超导	中国	IBAD+MOD	—	3,334	永鼎股份(600105)子公司，待验证
合肥超导	中国	PLD（自研设备）	—	500	目标成本18元/米(vs上海超导74元/m)，天使轮

上海超导产能-需求缺口测算（招股书口径）：2026年全球可控核聚变用带材需求2,888km，2027年5,775km，2028年10,588km。上海超导目标占全球约1/3市场份额，产能扩张压力巨大。上海超导招股说明书(2026.03)

3商业架构解码 — 技术路线、竞争格局与合规政策

3.1 五大技术路线全景对比

全球168台聚变装置中，磁约束类占主导。托卡马克占比47%，是核心研究路径。但2025年新增融资中，FRC以38%占比跃居首位，资本正从"单一押注主流"转向"多元布局备选"。

维度	托卡马克	FRC（场反位形）	仿星器	Z箍缩混合堆	惯性约束
技术成熟度	★★★★★	★★★☆☆	★★★☆☆	★★☆☆☆	★★★☆☆
约束方式	环形磁场+等离子体电流	自身电流反向磁场	全外部磁场	Z方向电流自压缩	激光/粒子束内爆
磁体需求	高（占成本28-46%）	低（减少80%）	极高（纳米级精度）	中	无/低
电源占比	15-25%	>60%	~10%	>50%	—
建造成本	50-250亿美元	~5亿美元	30-100亿美元	~30亿美元	数十亿美元
稳态运行	脉冲/准稳态	脉冲	天生稳态	脉冲	脉冲
代表装置	ITER/BEST/SPARC	Helion/瀚海聚能	W7-X/EOS	Z-FFR/先觉聚能	NIF/神光
代表公司	CFS/能量奇点/星环聚能	Helion/TAE/新奥	Type One/Proxima	中物院/先觉聚能	NIF/Focused Energy
预计供电	2030年代初（CFS/ARC）	2028年（Helion）	2030年代中期	2030年代	2040+
装置数(全球)	82台（45%）	10+台	10+台	5+台	20+台

数据来源：FIA 2025报告、IAEA FusDIS数据库、长江/广发/华安/东北证券研报综合

托卡马克技术路线的细分与演进

托卡马克并非铁板一块，内部存在三条细分路线，各自处于不同的发展阶段：

传统大型托卡马克（以ITER为代表）：使用Nb₃Sn/NbTi低温超导磁体，大半径6.2米，小半径2.0米，等离子体体积840立方米。建设成本约280亿欧元，建设周期超20年。优势在于物理理解深入、国际合作机制成熟。劣势在于成本极高、工程复杂、周期过长。ITER的D-T运行已推迟至2039年，累计投入可能超过500亿欧元，未来面临的政治支持风险不可忽视。

紧凑型高温超导托卡马克（以SPARC/ARC为代表）：利用REBCO高温超导带材的超高载流密度，将磁体尺寸缩小至ITER的1/3-1/4，等离子体体积约20-40立方米。SPARC装置直径约7米，建设成本约5-10亿美元，建设周期约3-4年。2026年计划建成，2027年验证Q>1。后续ARC商业堆设计功率约400MW，单位造价约12,500美元/kW。CFS的目标是让聚变发电的成本在2030年代降至可与天然气发电竞争的水平。这是当前资本最密集、关注度最高的细分路线。

球形托卡马克（以ST40/STEP/星环聚能/NBT为代表）：具有更小的环径比（R/a<2），等离子体呈球形而非甜甜圈形。优势在于：更高的等离子体β值（更经济地利用磁能），更紧凑的结构，天然的稳态运行潜力。英国Tokamak Energy的ST40已实现1亿℃等离子体温度突破。英国STEP项目是全球首个国家级球形托卡马克原型电厂计划，目标2040年并网。中国星环聚能采用全球唯一的重复重联技术，获得10亿元A轮融资。球形托卡马克的核心挑战在于中心柱的物理空间极度局促，超导磁体和屏蔽层的设计难度极大。

FRC路线的深度解码

场反位形（Field-Reversed Configuration，FRC）是当前最具颠覆性的替代路线。其核心原理是利用等离子体内部反向磁场形成闭合磁面约束，无需外部环形磁体线圈。这种自组织特性使得FRC装置结构极其简单：只需要一个圆柱形真空室+两端的形成区+脉冲电源。磁体用量较托卡马克减少约80%，建造成本约为托卡马克的1/5-1/10，电源系统价值量占比达60%以上。

FRC的核心优势还体现在物理特性上：β值（等离子体压力/磁压力比）接近100%，而托卡马克通常仅5-10%。高β值意味着用更少的磁场能量即可约束更高的等离子体密度，大幅提升能量转换效率。更重要的是，FRC可以通过磁能回收（Magnetic Energy Recovery）直接从等离子体膨胀过程中提取电能，绕过了传统热循环（蒸汽→涡轮→发电机）的效率和成本瓶颈。

Helion Energy是FRC路线最激进的推进者。其Polaris装置（第七代装置）已经运行，采用氘-氦3（D-He3）燃料循环，目标实现"直接能量转换"，将聚变能直接转化为电能（无热循环），理论效率可达60%+。2023年5月微软签署PPA，锁定2028年起采购50MW——这是全球首个聚变购电协议，也是资本市场对"聚变发电早于预期"的定价。Polaris的核心技术特征包括：高压脉冲电容阵列（储能数百兆焦）、高速半导体开关（数十kA级）、精确的等离子体时序控制。

中国FRC领域正在形成"双星追赶"格局。瀚海聚能2022年成立，HHMAX-901主机2025年7月成功点亮（首次等离子体放电），采用直线型FRC路线。星能玄光2024年成立，由中国科大孙玄教授创立，2025年2月Xeonova-1实现首次放电，获亿元天使轮融资。诺瓦聚变2025年4月成立，获阿里巴巴5亿元天使轮独家投资。三家公司都处于极早期阶段（最领先的瀚海聚能也仅完成主机点亮），与Helion的7代装置迭代经验相比存在显著差距。但考虑到FRC路线的建造成本低、迭代速度快（每代装置<1亿美元，建设周期<2年），中国团队有可能通过快速迭代缩小差距。

Z箍缩与聚变-裂变混合堆：中国的独特赛道

Z箍缩（Z-pinch）驱动的聚变-裂变混合堆是中国独有的技术路线，由中国工程物理研究院（绵阳）主导。其核心原理是利用超大电流（数十MA级）通过金属丝阵列产生的强大洛伦兹力，瞬间内爆压缩等离子体至聚变条件，利用聚变产生的高能中子驱动次临界裂变包层，实现能量放大。

混合堆的突出优势在于：①聚变堆芯仅需生产高能中子，对Q值要求远低于纯聚变堆（Q≈1-2即可实用）；②裂变包层始终处于次临界状态，无链式反应，一旦停止中子源即关闭，安全性极高；③可以利用核废料（贫铀、乏燃料中的钚）作为裂变包层燃料，实现废物利用和核燃料增殖双功能；④总体经济性理论上优于纯聚变堆。

中国在Z箍缩领域拥有全球领先的实验设施：绵阳的"聚龙一号"（PTS，Primary Test Stand）可产生8-10MA脉冲电流，是世界上最大的脉冲功率装置之一。先觉聚能（绵阳）是Z箍缩驱动混合堆的商业化推进平台，拟投资约50亿元建设原型装置。LTD（Linear Transformer Driver，线性变压器驱动器）是Z箍缩的核心设备，采用大量并联的固态开关，其价值量占装置总成本的一半以上。

南昌星火一号是混合堆路线的另一标杆。该项目由联创光电（600363）与中核集团聚变设计研究院联合推动，采用托卡马克型聚变堆芯+次临界裂变包层的混合堆方案，预计总投资超200亿元。2025年完成技术验证，目标2029年建成、2030年首次并网发电。如果成功，星火一号将是全球首个聚变-裂变混合堆，也是首个由"民营企业+央企"联合推动的聚变发电项目。联创光电作为磁体系统的核心供应商，有望获得数十亿至百亿级订单。

全球聚变产业生态图谱

如果我们把全球聚变产业比作一个正在形成的生态体系，可以将其分为"三个圈层"：

核心圈层（装置公司/系统集成商）：约50-60家，负责聚变装置的总体设计、总装集成和商业化运营。代表包括CFS、Helion、TAE、能量奇点、星环聚能、聚变新能、中国聚变能源公司。这些公司是产业链的"链主"，掌握装置总体方案和知识产权。

紧密圈层（核心设备/部件供应商）：约150-200家，为核心圈层提供磁体系统、真空室、电源、加热系统、诊断系统等核心设备。代表包括上海超导、西部超导、合锻智能、联创光电、安泰科技、英杰电气。紧密圈层企业具有"多客户、多路线"的通用性——无论哪家装置公司/哪条技术路线胜出，都离不开他们的核心部件。

外围圈层（材料/零部件/服务商）：约500-800家，提供基础原材料（钛材、特钢、超导靶材）、标准零部件（阀门、法兰、连接器）、工程服务（焊接、探伤、模拟仿真）等。随着聚变项目从个位数增长至数十个，外围圈层将受益于规模扩张效应。

FIA 2025年报告显示，全球聚变供应链的总可触达市场（TAM）从2025年的约50亿美元增长至2030年的约200亿美元，2035年可能达到500-800亿美元。这是一个从0到1、再从1到N的蓝海市场。

3.2 全球融资格局演变

2025年里程碑融资事件：

• CFS（美国托卡马克）：2025年完成B2轮8.63亿美元（英伟达+谷歌领投），累计融资近30亿美元
• Helion Energy（美国FRC）：累计融资10.3亿美元，2028年将全球首次商业供电
• 能量奇点（中国托卡马克）：累计超8亿元，洪荒70已首次放电，洪荒170目标Q>1
• 星环聚能（中国球形托卡马克）：10亿元A轮，重复重联技术全球唯一
• 中国聚变能源公司：2025年7月成立，注册资本150亿元
• 瀚海聚能/星能玄光（中国FRC）：中国版FRC双星崛起，HHMAX-901已点亮

中美双极格局成型：两国合计占全球聚变融资约九成。美国以私营资本驱动（42家私营公司），中国以"国家队+民企"双轮协同（中国科学院等离子体所、中核西南物理研究院+聚变新能、能量奇点、星环聚能等）。FIA/Fusion Energy Base数据

3.3 竞争格局：三级推力与双核协同

全球聚变竞争呈现三级推力结构：

层级	性质	代表	投资规模	定位
第一级：大科学工程	国际合作	ITER（35国）	280亿欧元	验证科学可行性
第二级：国家工程	国家主导	BEST/CFEDR（中）、STEP（英）、JT-60SA（日）	百亿-千亿级	2030-2040年示范堆
第三级：私营企业	风险资本	CFS/Helion/能量奇点/星环聚能	数亿-数十亿美元	2028-2035年商业供电

中国"双核协同"格局：

• 合肥线：EAST→CRAFT→BEST→CFEDR。链主：聚变新能（145亿元），近70家产业链企业形成产业集聚。
• 成都线：环流三号（HL-3）燃烧实验+Z箍缩+仿星器。链主：中国聚变能源公司（150亿元）。
• 上海-南昌双翼：上海（能量奇点-洪荒70/170）+南昌（联创光电-星火一号200亿混合堆）。

3.4 政策法规与合规框架

政策/法规	发布方	时间	核心内容
"十五五"规划纲要	国务院	2026.03	核聚变纳入国家战略新兴产业重点攻关方向
发改委技术攻关文件	国家发改委	2026.03	明确加大核聚变等技术攻关投入
中国加入《三倍核能宣言》	国务院	2026.04	承诺2030年核电装机翻倍，为聚变铺垫产业链
中国聚变能源有限公司成立	中核/中石油/中国核电等	2025.07	150亿注册资本，专营聚变能源开发利用
可控核聚变创新联合体	25家央企/科研院所/高校	2023.12	全产业链技术攻关协同机制

4A股市场专属分析 — 产业链标的深度解析

4.1 A股聚变产业链全景

排序	公司	代码	聚变核心角色	聚变关联度	聚变订单/进展	2027E PE
1	合锻智能	603011.SH	BEST真空室链主	★★★★★	中标真空室2.09亿元；董事长兼任聚变新能董事长	56x
2	西部超导	688122.SH	低温超导线材唯一供应商	★★★★★	ITER线材全部交付；深度绑定BEST/CFEDR	56x
3	久立特材	002318.SZ	磁体铠甲管材	★★★★★	中标中科院铠甲项目5817万元	22x
4	联创光电	600363.SH	星火一号磁体核心	★★★★	全球首根百米级超导集束缆线；星火一号200亿	31x
5	西部材料	002149.SZ	钨铜热沉第一壁材料	★★★★	热沉组件已用于大科学装置	24x
6	皖仪科技	688600.SH	氦质谱检漏仪	★★★★	聚变产业联盟理事单位	21x
7	永鼎股份	600105.SH	高温超导带材（东部超导）	★★★	扩产5000km/年；2025年报超导收入未单独披露	93x
8	锡装股份	001332.SZ	核电压力容器（资质壁垒）	★★★	核安全2、3级制造许可证	16x

4.2 核心标的深度分析

合锻智能（603011.SH）——聚变堆真空室"链主"

公司董事长严建文同时担任聚变新能（安徽）董事长和安徽省聚变产业联合会理事长，赋予公司在聚变产业链中独特的"链主"地位。2025年中标BEST真空室#1-4段项目，总金额2.09亿元。真空室占聚变装置价值量约12%，CFEDR远期资本开支预计1000亿元（BEST约145亿元），BEST经验为后续参与CFEDR奠定了结构性先发优势。华创证券深度报告(2025.10)

西部超导（688122.SH）——低温超导"国家队"

国内唯一实现NbTi、Nb₃Sn超导线材全流程自主可控的供应商，ITER项目低温超导线材中国唯一供应商，已完成全部交付。2025年营收52.26亿元（YoY +13.3%），归母净利8.39亿元（YoY +4.8%）。子公司聚能磁体2025年营收2.35亿元（YoY +24.7%），是国内极少数实现半导体用超导磁体批量化的企业。深度绑定CFETR及BEST项目，未来10年中国聚变装置建设有望带来超200亿元超导材料市场空间。2025年报/开源证券首次覆盖(2026.03)

联创光电（600363.SH）——高温超导磁体+聚变-裂变混合堆

深度参与星火一号（聚变-裂变混合堆）建设，总投资预计超200亿元。联创超导已研制成功全球首根百米级大电流超导集束缆线，D型线圈20K测试通过。预计2030年全球可控核聚变超导磁体市场达105亿元（CAGR 53.9%）。同时布局激光武器和火箭电磁弹射等衍生业务。华创证券深度报告(2025.08)

4.3 上海超导IPO深度分析（科创板申报中）

核心竞争壁垒：IBAD+PLD全流程自主技术体系，101项授权专利（100项发明），2021年鉴定为"国际领先水平"。国内市占率超80%，全球唯二进入"千公里级"量级的企业（另一家为日本FFJ）。IPO募投新增6,000km/年产能，总投资约12亿元。

关键风险提示：①前五大客户收入占比82-88%（行业特性但集中度需关注）；②当前毛利率68%+可能随竞争加剧回归；③部分核心设备（激光器/靶材）依赖进口；④募投新增产能巨大，消化存在不确定性。上海超导招股说明书/问询函回复

4.4 机构持仓与券商评级汇总

标的	券商	评级	核心逻辑	风险提示
合锻智能 603011	华创证券	推荐	BEST真空室中标2.09亿，链主地位	业绩仍处亏损(-0.89亿)，估值偏高
联创光电 600363	华创证券	推荐	星火一号磁体系统，激光+聚变双轮驱动	主业盈利能力待提升
久立特材 002318	华创证券	强推	磁体铠甲5,817万中标，目标价40-48元	传统业务增速放缓
西部超导 688122	开源证券	买入	ITER唯一供应商，军工钛材龙头	估值偏高(PE 56x)，增速放缓
西部材料 002149	浙商证券	增持	钛材三足鼎立，聚变热沉材料供应商	收入规模较小
皖仪科技 688600	华创证券	强推	目标价36.2元，检漏细分龙头	市场空间有限
永鼎股份 600105	浙商证券	买入	高温超导扩产5000km/年	PE 93x偏贵，超导收入待验证

上创超导深度分析：MOD低成本的颠覆性潜力

上海上创超导科技有限公司成立于2011年，由蔡传兵博士（30+年高温超导从业经验）创立，与上海大学共建上海市高温超导重点实验室。公司定位为"全球高温超导带材技术领导者"，采用全球唯一的MOD（金属有机沉积法）低成本化学法技术路线。

MOD路线的核心优势在于成本结构的革命性差异：超导层原材料利用率100%（vs PLD的15%、MOCVD的20%），超导层材料成本约0.8元/米（vs 竞争对手约20元/米），生产成本降低96%。这意味着即使上海超导的PLD路线通过规模效应将成本从74元/米降至40元/米，上创超导仍保持约50倍的成本优势。

更关键的是，上创超导实现了从IBAD织构层到MOD超导层的100%设备、材料国产化。在PLD路线核心激光器依赖进口的背景下，上创超导的"无卡脖子"特性在国家战略"自主可控"导向下具有独特的估值溢价。

上创超导当前处于A+轮融资阶段，投前估值15亿元，本轮融资1亿元。产能从现有300km/年扩张至2029年的6,000km/年。公司已取得下游多个标杆客户订单：首条公里级高温超导电缆（已无故障运行超2年）、核聚变磁体带材采购合同（已签订）、舰艇消磁列装等。超导层厚度≥3μm（竞品~1.5μm），在场性能20K@12mm达5250A（国际先进水平）。

但需清醒认识到：上创超导当前产能规模仅300km/年（上海超导为2,829km/年），从300km到6,000km的跨越存在技术放大风险和管理能力考验。BP中未披露财务数据，早期阶段亏损可能性大。MOD路线的规模化稳定性尚未经过万吨公里级别的验证。

合肥超导：中国版"FFJ"的野心

合肥超导由中科大特任教授廖昭亮（国家青年千人，15年PLD经验）创立，定位为"全球领先的聚变与量子底层材料智造商"。核心战略是100%设备自主研发——国内唯一具备PLD设备自研+带材量产双闭环能力——对标日本FFJ（全球超导带材"台积电"）。

其三大核心技术突破令人印象深刻：①自研X-平滑层技术替代基带预抛光工序，节省了最昂贵的设备环节；②多带同腔镀膜技术使单机产能翻倍；③靶材利用率从30%提升至70-80%，大幅降低核心耗材成本。综合来看，目标带材成本18元/米（vs 上海超导74元/米），较行业下降75%以上。

产能规划雄心勃勃：1.0阶段（2026-2027）首期500km/年，营收目标1亿+；2.0阶段（2028-2029）5000km/年，营收2亿+；3.0阶段（2030+）5万km/年（远期，需大量资本投入），营收10亿+。2026年计划首次外部融资8000万-1亿元。

风险因素：廖教授团队在商业化量产和大规模客户服务方面经验不足；技术路线虽先进但未经批量化验证；国内高温超导带材赛道已十分拥挤（上海超导/上创超导/东部超导/甚磁/量晶等5家以上竞争者），后发者面临的市场壁垒极高。

聚变装置运营商的远期价值

中国核电（601985.SH）参股中国聚变能源公司6.65%，是目前A股唯一与聚变堆运营端产生直接股权关联的上市公司。中国聚变能源公司2025年7月成立，注册上海，注册资本150亿元，股东包括中核集团（50.35%，含30亿知识产权出资）、中石油昆仑资本（20%）、上海未来聚变（11.81%）、中国核电（6.65%）、浙能电力（5%）等。

虽然聚变发电商业运营预计要到2035-2045年，但从裂变核电的40年建设-运营-退役全生命周期来看，运营商是长期价值创造的终极载体。中国核电当前聚焦第三代压水堆，在建及核准装机容量居全球前列，在核安全文化、运维体系、公众沟通等方面积累的组织能力将直接迁移至聚变运营。

更值得关注的是"聚变+裂变"的协同效应：①核燃料循环（包括氚管理）经验可复用；②电网调度和基荷电力的商业模型可直接迁移；③核电人才梯队和培训体系可在聚变堆启动前即开始储备。

间接关联标的：关注"聚变溢出"

除直接参与聚变供应链的标的，一些公司通过"技术溢出"逻辑间接受益：

超导磁体应用端：西部超导的MCZ（磁控直拉单晶炉用超导磁体）已批量供货半导体硅片行业，受益于硅片大尺寸化趋势。聚能磁体的半导体用超导磁体2025年营收增速达24.7%。联创光电的火箭电磁弹射磁体切入商业航天（千亿美元市场）。这些"沿途下蛋"的业务提供了独立于聚变主线的业绩增长逻辑。

中子和等离子体技术溢出：聚变产生的高能中子可用于：①医用同位素生产（特别是⁹⁹Mo/⁹⁹ᵐTc等诊断核素，全球供应的主要反应堆面临退役）；②核废料嬗变（将长寿命高放废物转为短寿命或稳定核素）；③材料辐照测试（为第四代裂变堆和空间核动力提供测试平台）。每一应用都是一个数十亿至百亿美元级别的独立市场。

AI赋能等离子体控制：英伟达与西门子联手CFS打造的聚变数字孪生体，将AI应用于等离子体实时控制和故障预警，响应速度从秒级提升至毫秒级，故障预警提前150-300ms。这一技术可反向溢出至工业过程控制、电网调度等领域。

4.5 估值压力测试

标的	情景	2027E PE变动	下行空间	安全边际来源
合锻智能	悲观	56x→亏损	>30%	BEST订单已落地，传统机床业务托底
西部超导	悲观	56x→35x	~35%	军工钛材+高温合金主业支撑
久立特材	悲观	22x→18x	~18%	特钢主业+海外收入53%提供安全垫
联创光电	悲观	31x→20x	~35%	激光武器+传统业务支撑
永鼎股份	悲观	93x→亏损	>50%	光通信+汽车线束主业

注：此为简化压力测试，实际情况取决于各公司非聚变业务的盈利能力和成长性。

5投资决策辅助工具 — 大白话、认知盲区与灵魂之问

5.1 行业大白话

5.2 五大认知盲区

5.3 巨头与破局者图谱

国际市场对标分析

美国：私营驱动，资本密集

美国是聚变私营化程度最高的国家。42家私营公司累计融资超85亿美元，其中CFS（近30亿）、Helion（10.3亿）、TAE（13亿+）、Zap Energy（2亿+）位居前列。美国能源部（DOE）2022年推出"聚变能源发展里程碑计划"，2025年DOE聚变预算约10亿美元，为私营公司提供里程碑式的研发资助。2024年美国核管会（NRC）决定对聚变装置采用"基于危害"而非"基于核材料"的监管框架，较裂变堆的审批流程大幅简化，是对私营聚变公司的重大政策利好。

英国：球形托卡马克先行者

英国凭借JET（全球最大D-T托卡马克，2023年退役）和MAST-U（球形托卡马克升级）的深厚积累，将STEP（球形托卡马克原型电厂）作为国家战略。STEP项目2022年选定西伯顿（West Burton）为厂址，目标2040年并网发电。同时，英国原子能管理局（UKAEA）发布了《Global Fusion Guide for SMEs》，系统梳理了聚变供应链对中小企业的商业机会——从真空密封到中子学建模、从氚管理系统到远程维护机器人，覆盖了数百个细分领域需求。

德国：仿星器全球领跑

德国马克斯·普朗克等离子体物理研究所的W7-X是全球最大、最先进的仿星器装置。2015年建成后，2023年实现8分钟稳态等离子体运行（温度4000万℃）。仿星器无需等离子体电流即可维持约束，天生具备稳态优势。Type One Energy（英美合资）和Proxima Fusion（德国初创）都在推进基于高温超导的优化仿星器商业堆设计。虽然仿星器的线圈制造难度（纳米级精度）仍是重大障碍，但3D打印和AI优化设计正在快速改变这一局面。

日本：高温超导磁体工业化先驱

日本在高温超导带材产业化方面具有先发优势。Fujikura（藤仓）是全球最早实现REBCO带材量产的企业之一，产能超过1,000km/年。JT-60SA（日本与欧盟合资）2023年开始运行，是全球最大的超导托卡马克（在ITER运行前）。日本QST研究所正推进紧凑型托卡马克概念设计，目标2035年建成原型堆。日本在超导磁体技术、等离子体加热技术和耐中子材料方面的积累，使其成为全球聚变供应链的关键一环。

创业公司的投资筛选框架

对于一级市场的未上市聚变标的（如合肥超导、中科太赫兹、瀚海聚能、星能玄光等），建议采用以下五维度筛选框架：

维度一：技术源头（权重25%）：团队是否来自顶级聚变/超导实验室（中科院等离子体所、中科大、MIT PSFC）？合作平台是否国际公认（ITER、EAST、W7-X）？技术路线是否有独立于某一具体装置/项目的通用性？

维度二：验证进度（权重25%）：是否已有在运行的装置？是否已有外部客户的真实订单（非关联方）？关键性能参数是否经独立第三方验证？进度是否按期推进？

维度三：资本背书（权重20%）：核心投资方是否有产业资本（非纯财务VC）？估值是否合理（与可比公司和里程碑匹配）？资金使用效率（每投入1元能产生多少技术/商业进展）？

维度四：市场空间（权重15%）：可触达市场（TAM）是否独立于聚变主线？是否有明确的"沿途下蛋"收入来源？是否具备跨技术路线（托卡马克/FRC/仿星器）的通用性？

维度五：竞争壁垒（权重15%）：知识产权（专利数量和质量）是否具有排他性？是否有know-how壁垒（工艺参数/配方）而非纯专利壁垒？是否有先发客户关系和认证壁垒？

5.4 灵魂连环50问（精选15问）

技术路线层面：

1. 如果SPARC 2027年Q>1失败，对托卡马克路线意味着什么？哪条替代路线最受益？
2. Helion 2028年真的能向微软供电吗？如果不能，FRC路线的融资会遭遇什么程度的"信任危机"？
3. 高温超导带材如果发生重大质量事故（批次失效），哪些聚变装置会直接停工？影响链条如何传导？
4. ITER从280亿欧元持续超支，如果最终超过500亿欧元，各国还能继续投入吗？
5. 仿星器（W7-X/EOS）如果证明稳态运行可超过1小时，会否威胁托卡马克的主导地位？

商业化层面：

6. 聚变电的度电成本什么时候能降到和光伏+储能竞争？2035年？2045年？还是永远做不到？
7. 如果AI算力需求增速从31%放缓至15%，科技巨头对聚变的投资热情会大幅降温吗？
8. 氚自持如果2035年仍无法工程解决，整个D-T路线是否会被D-He3（氘-氦3）或p-B11（氢硼）路线取代？
9. 各国聚变监管法规何时出台？是否会像裂变堆一样形成数年审批周期？
10. 聚变电站的保险/再保险市场如何定价？如果不可保，是否会影响融资？

A股投资层面：

11. 合锻智能BEST真空室的2.09亿订单毛利率是多少？如果低于传统机床，是否"增收不增利"？
12. 联创光电星火一号磁体系统~50亿订单预期中，实际能落地多少？付款节奏如何？
13. 西部超导2025年净利8.39亿中，聚变相关收入到底占多少？如果占比<5%，当前PE 56x是否合理？
14. 上海超导IPO如果被否或大幅缩水，对永鼎股份(600105)和精达股份的估值影响有多大？
15. 如果2027年BEST建成但2028-2030年Q值验证不及预期，A股聚变板块会回撤多少？30%？50%？

6综合内化与最终交付 — 执行摘要与投资框架

6.1 执行摘要：三大投资逻辑

6.2 单位经济学模型

基于CFS公司ARC商业堆的公开数据，构建聚变电站的简化的单位经济学模型：

参数	ITER（低温超导）	ARC（高温超导紧凑型）	FRC（Helion）
建造成本（亿美元）	~280	~50	~5
发电功率（MW）	500（设计）	~400	~50
单位千瓦造价（$/kW）	~56,000	~12,500	~10,000
等效利用小时（h/年）	—	~7,500	—
预计度电成本（¢/kWh）	不适用（实验堆）	8-12	10-15
对比：光伏+储能（¢/kWh）	—	5-8	5-8
对比：天然气发电（¢/kWh）	—	6-10	6-10

数据来源：CFS公开资料、行业研报推测；光伏+储能为中国西部地区2025年水平。注：聚变度电成本为早期商业堆估算，考虑规模化后有望降至5¢/kWh以下。

6.3 增长敏感性分析

敏感性因子	乐观情景(+1σ)	基准情景	悲观情景(-1σ)	对A股板块影响
SPARC/BEST Q>1时间	2026年	2027年	2029年	±30%板块估值波动
全球聚变年融资	50亿美元(2027)	30亿美元	15亿美元	直接影响供应链估值
REBCO带材价格下降速度	-20%/年	-10%/年	-5%/年	带材企业毛利压缩
中国聚变资本开支	200亿/年	91亿/年	50亿/年	设备订单体量变化
Helion 2028履约	100%供电	部分供电	延迟2年+	FRC路线估值重估

6.4 风险框架

风险类别	具体风险	概率	影响程度	对冲策略
技术路线	单一路线被证伪/重大延期	中	高	多路线布局，保持组合弹性
工程进度	BEST/SPARC/星火一号建设延迟	中高	中	跟踪月度建设进展，设止损线
商业化	聚变度电成本长期高于竞品	中	高	关注碳价/基荷溢价能否覆盖价差
政策监管	各国监管审批周期过长	低中	中	关注聚变vs裂变差异化的监管框架
供应链	高温超导带材产能不及需求	高	高	重仓上海超导等核心标的
估值	A股聚变概念泡沫化	中高	中高	以"订单验证"为买入/持有标准
竞争	美国加速拉开差距	中	中	关注国内政策加码对冲

6.5 KPI观察清单

全球聚变装置建设进度追踪框架

为了系统性追踪全球聚变产业化进程，建议建立以下月度/季度观察框架：

追踪维度	频率	关键指标	数据来源
中国BEST建设进度	月度	真空室/磁体/电源安装进度，招标公告	安徽省政府/聚变新能公告
CFS/SPARC建设	月度	磁体绕制、真空室组装、融资动态	CFS官网/媒体
Helion Polaris运行	季度	等离子体参数、TEM/FRC形成效率	Helion官网/学术会议
REBCO带材产能	季度	各厂商产量、扩产进度、价格趋势	公司公告/FIA
全球聚变融资	季度	单季度融资额、轮次分布、估值变化	FIA/Fusion Energy Base
ITER建设进度	半年度	里程碑达成情况、成本审计、时间表变动	ITER组织官方
聚变监管政策	半年度	各国监管框架变化/新政策	政府公告/NRC/CNEA
科技巨头动向	事件驱动	新PPA/投资/合作公告	公司公告

投资时点建议

基于对全球聚变产业化进程的系统分析，建议关注以下关键时间窗口：

第一窗口（2026H2-2027H1）：BEST/SPARC建设高峰。此阶段以设备招标和安装为核心驱动，合锻智能、西部超导、久立特材等供应链企业将密集披露订单。上海超导IPO若成功过会和定价，将成为整个板块的估值锚。

第二窗口（2027H2-2028H1）：Q>1验证与Helion供电。SPARC和BEST的D-T Q值验证结果将是对聚变产业信心的终极测试。若Q>1被成功验证（概率较高），板块将迎来一次系统性价值重估。Helion 2028年供微软50MW是另一个观测点——即使是部分供电，也将证明聚变发电"技术上可行"。

第三窗口（2028-2030）：CFEDR招标与商业堆落地。CFEDR千亿级项目进入集中招标阶段（预计2027-2029年），将释放百亿至千亿级的设备订单。ARC/STEP等商业示范堆启动建设，聚变从"实验装置"市场升级为"商业电力"市场。

第四窗口（2030-2035）：首座聚变电站并网。星火一号（2029年并网，混合堆）、CFS ARC（2030年代初，托卡马克）、Helion（2028年，FRC）三者之一率先实现"聚变电上网"，开启聚变电力元年。

当前阶段（2026年6月）处于第一窗口启动期。BEST已启动总装，SPARC计划2026年建成，国内聚变项目资本开支进入密集投入期。机构推荐"左侧布局、右侧加仓"策略——在2027年Q>1验证之前适度建仓供应链确定性标的，等待关键催化剂兑现后再加仓高弹性标的。

本报告的核心判断再确认

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可控核聚变是人类历史上最具挑战性也最具价值的技术工程。从1958年日内瓦会议至今，68年的全球科学共同体持续接力，正在将"人造太阳"的梦想推向一个前所未有的临界点。我们或许正站在人类能源史的最大拐点上——这不是一场"是否会发生"的赌局，而是"何时发生"的判断。

对于投资者而言，关键问题从来不是"聚变能不能实现"，而是"在聚变实现之前，谁已经成为不可或缺的供应商"。

—— 答案写在供应链里。答案正在兑现中。

ITER项目的历史、现状与战略意义重估

ITER（International Thermonuclear Experimental Reactor，国际热核聚变实验堆）是人类历史上规模最大的国际科技合作项目之一。其建设地点位于法国南部卡达拉舍（Cadarache），由35个国家（包括欧盟27国、中国、美国、俄罗斯、日本、韩国、印度）共同参与。项目始于2006年协定签署，2010年正式开工建设，原计划2016年实现首次等离子体，2020年实现D-T运行。但由于工程设计反复、供应链协调困难、各国部件制造延误等问题，ITER的进度已累计推迟超过15年。

2024年7月，ITER组织公布了修订后的基线计划：2029年实现首次等离子体（仅氢/氦，非D-T），2039年实现D-T运行。D-T运行需等待全钨偏滤器的安装（2029-2033年完成），以及氚增殖包层模块（TBM）的验证。但即使2039年实现D-T运行，ITER设计的Q=10目标仍取决于等离子体性能能否达到设计预期。部分物理学家担心，如果没有足够的加热功率和电流驱动能力，ITER可能仅能达到Q≈3-5。

ITER的战略意义正在发生微妙变化。一方面，如果私营紧凑型托卡马克（如SPARC）在2027-2028年就实现Q>1，ITER作为"人类首个Q>1装置"的历史使命将被私营竞争者提前完成。另一方面，ITER的氚增殖技术验证（TBM）、超导磁体系统集成、远程维护等工程经验的积累仍然无可替代——这些是任何私营公司都无法单独完成的全产业链验证。

对中国而言，ITER的战略价值体现在三个层面：①承担了约10%的建设投资和约20%的部件制造，直接带动了西部超导、安泰科技、合锻智能等企业技术能力的跨越式提升；②获得了与全球顶级聚变科学家和工程师网络深度合作的渠道；③为BEST/CFEDR积累了装置设计、系统集成和项目管理的全流程经验。中核集团段旭如（聚变首席科学家）2026年两会最新表述，将中国聚变阶段定位为"燃烧实验"阶段，正是基于对ITER延迟的判断和国内进展的评估。

A股聚变板块的估值方法论探讨

可控核聚变作为典型的"超远期期权"，其估值方法论与传统行业存在本质差异。我们建议采用以下四层估值框架：

第一层：主业价值（DCF估值）。对于合锻智能、西部超导、久立特材等聚变业务占比<10%的公司，首先用DCF模型对传统主业（成形机床、钛合金/超导线材、特种管材）进行独立估值。这是估值的底价安全垫。例如久立特材2027E PE仅22倍，与其特钢行业可比公司估值中枢（20-25倍）高度吻合，说明当前股价中的"聚变期权"溢价很低。

第二层：聚变订单的确定价值（已签合同×概率折现）。将已签订或已中标的聚变订单，按合同金额、付款节奏、毛利率和完成概率折算为确定性价值。例如合锻智能BEST真空室2.09亿元合同（毛利率估计25-35%），按80%完成概率折现，贡献约0.4-0.6亿元确定性净利增量。联创光电星火一号磁体订单预期（约50亿元），按30%落地概率、15%净利率折现，贡献约2.3亿元增量价值。

第三层：远期聚变收入的期权价值（Black-Scholes/实物期权模型）。将聚变业务视为一个看涨期权——标的资产为公司远期聚变收入，行权价为获得这些收入所需投入的资本。以西部超导为例：远期聚变超导线材市场空间约200亿元，公司市占率假设60%，净利率假设25%，则远期年净利约30亿元。按S=30亿元（折现PV），X=20亿元（需新增产能的资本投入），σ=50%（行业不确定性），T=5年（2027-2032建设高峰），r=3%，Black-Scholes模型估值约12-15亿元期权价值。这意味着当前1,000亿市值中，聚变期权约占总市值的1-2%，市场对聚变业务的远期定价仍相当保守。

第四层：战略稀缺性溢价（可比交易法/市研率）。对于上海超导（IPO阶段）等纯聚变供应链标的，可参考一级市场可比交易的估值倍数。上创超导A+轮投前估值15亿元/预计2026年收入约0.5-1亿元，PS约15-30倍；CFS累计融资近30亿美元/尚未产生收入；TAE累计融资13亿美元+/尚无收入。上海超导2025年营收3.07亿元，若以PS 10-15倍估值（介于一级和二级市场之间），合理估值约30-45亿元人民币。考虑到其全球千公里级产能的稀缺性和科创板IPO的流动性溢价，估值可能落在40-60亿元区间。

政策面的深度解读：从"鼓励探索"到"战略必争"

中国对可控核聚变的政策态度在2025-2026年间发生了从"鼓励探索"到"战略必争"的质变，标志性事件包括：

2025年7月：中国聚变能源有限公司成立。注册资本150亿元，中核集团以50.35%控股（含30亿知识产权出资），引入中石油昆仑资本（20%）、中国核电（6.65%）、浙能电力（5%）等产业资本。这是中国首次成立专营聚变能源的央企法人实体，信号意义极强——意味着聚变已从科研院所层面上升至央企资本运作层面。

2025年10月：深圳/上海/合肥/成都四大城市竞争性布局聚变产业集群。上海闵行区提出2030年聚变产业目标2000亿元；北京亦庄提出2028年聚变产业目标500亿元；合肥依托中科院等离子体所，已集聚近70家聚变产业链企业；成都依托中核西南物理研究院，重点布局聚变电源和Z箍缩路线。四大城市的竞争性布局标志着地方政府已将聚变视为下一个"新能源+"产业集群的增长引擎。

2026年3月：发改委发文明确"加大核聚变等技术攻关"。这是发改委首次在正式文件中单独提及"核聚变"（此前通常归入"核电"或"清洁能源"大类），标志着聚变已进入国家发改委的独立政策关注范畴。

2026年4月：中国加入《三倍核能宣言》。承诺2030年核电装机较2020年翻三倍，中国成为第25个签署国。虽然宣言主要针对裂变核电，但其"核能复兴"的信号效应将系统性地提升包括聚变在内的核能全产业链的政策确定性。裂变核电的审批提速、供应链扩张、人才梯队建设，都将为聚变堆的未来商业化运营铺平道路。

但在乐观的政策面之下，也存在值得警惕的不确定性：①监管部门尚未明确聚变装置的审批框架（归口核安全局？能源局？还是新设专管机构？）；②聚变堆的公众沟通和选址可能面临与裂变堆类似的"NIMBY"（邻避效应）挑战；③地方政府间的过度竞争可能导致重复建设和资源浪费。政策红利需要规范性框架的配套才能转化为可持续的产业增长。

关键人物的产业判断汇总

为了更全面理解产业共识，我们汇总了本报告覆盖的主要信息源中关键人物的核心判断：

人物	机构/角色	核心判断	时间
黄仁勋	英伟达CEO	"能源是AI基础设施的第一性原理"；投资CFS 8.63亿美元	2026.03 GTC
段旭如	中核集团聚变首席科学家	中国聚变处于"燃烧实验"阶段；2027年开启、2035年工程实验堆	2026.03 两会
严建文	聚变新能董事长/合锻智能董事长	BEST提前2月启动总装；"2027年全球首次D-T稳态燃烧"	2025-2026
蔡传兵	上创超导创始人/CEO	MOD低成本路线"全球唯一"；100%国产化"战略必选项"	2026.04 BP/路演
廖昭亮	合肥超导创始人/中科大教授	"对标FFJ，做中国高温超导带材的台积电"	2026.04 会议纪要
FIA秘书长	聚变工业协会	"2/3受访者认为首次并网在2031-2035年"；33家计划2035年前供电	2025

数据交叉验证：五个关键数字的再确认

在本报告撰写过程中，我们对以下五个关键数据进行了多源交叉验证：

①全球聚变累计融资97亿美元。来源：FIA 2025报告（93亿美元，截至2024年底）+ Fusion Energy Base实时更新。FIA 2025报告的私营累计融资为71亿美元（2024年底），加上2025年新增的26亿美元，共计约97亿美元。数差主要在于"私营"与"含国家投入"的统计口径差异。本报告使用的"97亿美元"为含国有资本投入的广义口径。FIA 2025/Fusion Energy Base

②中国聚变项目总投资1,455亿元。来源：华创证券系列研究的不完全统计。CFEDR 1000亿仍处于规划前期，实际投入可能大幅超支（参照ITER的280亿→500亿欧元），也可能因技术路线调整而缩减。BEST 145亿是当前最确定、最接近执行的项目，可作为近期订单的锚定参考。华创证券

③REBCO带材市场CAGR 59.3%（2024-2030）。来源：国金证券专题报告的市场空间测算。核心假设包括：2027年BEST/SPARC集中投入，2028-2030年CFEDR/ARC/STEP启动。如果核心项目的集中建设时点延迟12-18个月（概率不低），实际CAGR可能在40-50%区间，仍然非常可观。59.3%为偏乐观假设。国金证券(自媒体数据，建议以项目实际招标为验证)

④上海超导REBCO带材毛利率73.41%（2025年）。来源：上海超导2026年3月报送的招股说明书，经审计的2025年度财务数据。该毛利率水平极为罕见，反映了当前高温超导带材的供不应求格局。但公司在招股书中已坦言"高毛利率可能随竞争加剧不可持续"，预计2026年降至64.87%。这仍是极高的水平（A股制造业上市公司毛利率中位数约25%），但对估值的支撑需要动态评估。上海超导招股书（2026.03）

⑤Helion 2028年供微软50MW。来源：微软与Helion Energy公开的购电协议（PPA）。协议具体条款未公开，可能存在里程碑条件（如Polaris需达到特定Q值或等离子体参数才能触发付款）。目前Helion尚未披露Polaris装置的等离子体温度、约束时间等关键参数，协议的可执行性需持续跟踪。将"PPA签署"视为等于"2028年铁定供电"是重大误判。公开信息，建议持续追踪Helion技术披露

给S基金投资者的特别建议

作为本报告的定制化追加内容，我们结合S基金的投资特征（关注现金流确定性、退出路径可行性、估值安全边际），提出以下针对性的观察和建议：

现金流确定性标的：合锻智能（603011）已有BEST真空室2.09亿元确定性订单，久立特材（002318）已有磁体铠甲5,817万元中标，安泰科技已累计供货ITER/BEST偏滤器超5,000件。这些公司是"已产生聚变收入、有合同可验证"的标的，最符合S基金对"现金流确定性"的偏好。

退出路径标的：上海超导正在科创板IPO进程中，预计2026年下半年上会。S基金如果通过老股转让（LP份额二级交易）持有上海超导权益，其IPO后的锁定期和解禁节奏是核心关注点。上创超导计划2027-2028年申报IPO，当前估值15亿元的A+轮是S基金可介入的时间窗口。

低估值的"安全边际"标的：久立特材2027E PE 22倍（与特钢行业一致，聚变期权几乎免费），锡装股份2027E PE 16倍（压力容器主业+核安全资质），是"买主业送聚变期权"的典型案例。即使聚变业务延期5年放量，主业的估值支撑也提供了充足的下跌保护。

需警惕的高估值标的：永鼎股份2027E PE 93倍——即便聚变超导带材业务如期放量，当前估值也已透支了大量远期预期。东部超导资不抵债（净资产为负）、批量出货能力存疑、高场性能弱于竞品，存在"穿新衣走老路"的风险。

供应链的国产替代深度分析

可控核聚变供应链的国产替代不仅是一个"可选策略"，而是产业生存的战略必需。我们从以下几个维度系统分析国产替代的紧迫性和投资机会：

哈氏合金基带（Haynes Alloy）：哈氏合金C-276是REBCO带材最广泛使用的金属基带材料，全球供应高度集中于美国Haynes International（2024年被Acerinox收购）。上海超导招股书披露，公司哈氏合金基带的主要供应商仅2-3家，采购集中度极高。2025年中美科技竞争加剧背景下，哈氏合金的出口管制风险持续上升。国产替代方向：抚顺特钢、钢研高纳等企业已在开发镍基耐蚀合金替代品，但认证周期长（通常18-24个月），且高温超导带材对基带表面光洁度（Ra<5nm）和晶粒取向（立方织构>95%）的要求极高，国产替代的技术门槛远超常规材料。

超导靶材（REBCO靶材）：PLD技术路线需要使用高纯度（>99.99%）的REBCO陶瓷靶材，每公里带材消耗约90-100个靶材。上海超导2025年消耗靶材约20万个（按2,100km产量计算），靶材成本约占带材总成本的15-20%。当前靶材供应主要依赖日本Toshima和美国SCI Engineered Materials。上创超导的MOD化学法路线从原理上不需要靶材（使用金属有机溶液），是规避靶材供应链风险的革命性方案。合肥超导的靶材利用率提升至70-80%（vs 行业15-20%）则是另一种技术路径的降本方案。

准分子激光器：PLD技术路线的核心设备，用于将靶材原子蒸发沉积。每台准分子激光器价格约100-200万美元，稳定工作时长约2-3年需更换气体和光学元件。全球市场由美国Coherent（原Lambda Physik）和德国TRUMPF主导。出口管制风险是PLD路线最严重的供应链脆弱点。合肥超导选择100%自研PLD设备的战略意义正在于此——其自研激光沉积系统不仅成本降低，更重要的是实现了"断供也能生产"的战略自主。

液氦供应链：低温超导需要4.2K的工作温度，依赖液氦作为制冷介质。全球液氦供应高度集中：美国（~55%）、卡塔尔（~30%）、俄罗斯（~10%）。中国氦气资源极度匮乏（仅四川威远有少量气田），对外依存度超过90%。2025年液氦价格约120-180元/升，近年因地缘政治和供应中断频繁波动。这一约束正成为推动高温超导替代低温超导的隐性驱动力——BEST/SPARC/ARC全部采用高温超导，工作温度升至20K（可用传导冷却，大幅减少液氦依赖），这不仅是技术迭代，更是供应链战略的必然选择。

全球聚变领域的知识产权格局

聚变领域的知识产权竞争正在成为大国科技博弈的隐秘战场。根据FIA 2025报告和WIPO专利数据库的不完全统计：

专利数量：全球聚变相关专利总量约2.5-3万件（含同族）。其中日本占比最高（约28%），其次为美国（约22%）、中国（约18%，但增速最快，2020-2025年复合增长35%）、欧盟（约15%）、韩国（约8%）。日本在超导磁体、等离子体加热领域的专利积累最深厚（源自JT-60和ITER参与）；美国在等离子体诊断、AI控制领域专利增长最快；中国在高温超导带材制备、真空室制造工艺方面的专利申请正在快速追赶。

专利质量：从三方专利（同时在中美欧三地申请）数量来看，美国仍遥遥领先（约1,200件），日本其次（约800件），中国约350件。中国专利的短板不在数量而在质量——大量专利集中在外围技术（制造工艺、辅助设备），核心的等离子体约束和燃烧物理专利仍以美日欧为主。

知识产权风险：国内聚变供应链已出现知识产权纠纷苗头。合肥超导会议纪要中提到，甚磁科技和量晶科技存在知识产权纠纷风险。高温超导带材的缓冲层织构制备技术（特别是IBAD过程中的离子束辅助参数）是高度know-how密集的领域，技术同源性（多从上海交大/中科院/上大等实验室衍生）决定了知识产权侵权风险较高。投资者在尽调时应重点关注标的公司的技术来源是否清晰、是否存在竞业限制纠纷。

可控核聚变的"杀手级应用"——远不止发电

市场对可控核聚变的认知普遍局限于"发电"，但实际上聚变技术有着更广阔的应用图谱，每一应用都构成独立的商业化路径：

聚变驱动次临界裂变堆（Fusion-Fission Hybrid）：这是近期最可能率先商业化的应用。聚变堆芯产生的高能中子驱动次临界裂变包层，无需裂变链式反应即可实现核燃料增殖（将²³⁸U转为²³⁹Pu，将²³²Th转为²³³U）和核废料嬗变（将长寿命高放废物转为短寿命或稳定核素）。星火一号正是沿着这条路径推进。混合堆的经济性来自于裂变包层的能量放大效应（通常放大5-15倍），使得聚变堆芯的Q值要求大幅降低。如果星火一号2030年成功并网，将证明这条路径的工程可行性。

医用同位素生产：全球医用同位素供应正面临严重危机。全球约80%的诊断核医学程序依赖⁹⁹ᵐTc，而其母体⁹⁹Mo主要由6座老旧研究堆生产（加拿大NRU已于2018年退役，比利时BR2、荷兰HFR、南非SAFARI-1等均接近退役期）。聚变装置的14MeV高能中子可用于⁹⁹Mo、¹³¹I、¹⁷⁷Lu、²²⁵Ac等多种医用同位素的高效生产。单个紧凑型聚变中子源即可满足一个中等国家的医用同位素需求，年产值可达5-10亿美元。"聚变医用同位素生产堆"可能是比"聚变电站"更早实现商业回报的应用场景。

工业热源与氢生产：聚变等离子体的工作温度（上亿℃）远高于任何工业过程需求。通过合理的热交换设计，聚变堆可同时供应高温工艺热（>900℃，用于钢铁/化工/水泥行业的脱碳）和电力。特别是热化学循环制氢（硫碘循环需850-900℃）和高温电解制氢的效率远超常温电解，聚变堆是这一应用终点状态的理想热源。

空间核推进：NASA和DARPA正在研发核热推进（NTP）和核电推进（NEP）技术用于深空探测。虽然短期内以裂变堆为主，但聚变推进的理论比冲（>10,000s）远超化学推进（~450s）和裂变推进（~900s）。对于火星载人任务，聚变推进可将单程时间从6-9个月缩短至1-2个月，大幅降低航天员的辐射暴露和微重力健康风险。

人才竞争：聚变产业链最稀缺的资源

在资本、技术、供应链之外，人才是可控核聚变产业链最稀缺也最常被忽略的要素。全球聚变领域的核心人才池极为有限：

全球等离子体物理学家：活跃的聚变等离子体物理学家（具有独立研究能力和装置经验的PI级别）全球不超过500人，其中约150人在美国（主要集中在MIT PSFC、普林斯顿PPPL、通用原子GA），约100人在欧洲（主要集中在Culham/UKAEA、马克斯普朗克IPP、ITER组织），约80人在中国（中科院等离子体所、中核西南物理研究院、中国科大、北大、清华等），约50人在日本（QST/NIFS），剩余分布在韩国、俄罗斯、印度等国家。

人才培养周期：一名合格的聚变等离子体物理学家，从本科到博士需要10-12年（物理学本科4年+等离子体物理博士5-7年），再到具备独立装置经验又需要5-8年的博士后和项目经历。总计约15-20年才能培养出能够独立领导聚变装置设计和运行的"帅才"。这意味着2027年BEST/SPARC运行时需要的核心工程人才，现在（2026年）已经基本"定型"——新培养的人才来不及。

人才流动趋势：2018年以来，随着私营聚变公司薪酬大幅提升（CFS的资深工程师年薪可达30-50万美元，约为国家实验室的2-3倍），全球聚变人才正从公共研究机构加速流向私营公司。CFS创始人团队全部来自MIT PSFC；Helion核心团队来自华盛顿大学和MSNW；TAE大量招聘Tri Alpha Energy时代的老将。中国私营聚变公司也在积极从ITER组织、中科院、中核体系"挖角"，能量奇点和星环聚能的创始团队均出自国内顶级聚变实验室。

人才瓶颈的投资启示：人才密度（核心团队中博士/高级工程师的比例）是评估早期聚变公司的最重要指标之一。一个只有商业计划书但缺乏等离子体物理学家全职加入的聚变初创公司，其技术可行性风险远超商业计划书所能描述的程度。反之，如果一个团队的核心PI具有装置设计、建设到运行的全流程经验（如严建文团队同时管理合锻智能和聚变新能），其执行力可信度显著更高。

投资的时间感：从"长期主义"到"窗口期投资"

可控核聚变投资最容易被误解的是"时间感"。传统观点认为聚变是"30-50年后的故事"，但当前的时间刻度已经加速至"3-5年关键验证窗口"。这种从"长期主义"到"窗口期投资"的时间感切换，是我们在2026年撰写这份报告时最想传达的核心信息。

为什么时间感变了？三个结构性变化：①高温超导将磁体成本降低1-2个数量级，使得"一代装置几亿美元、几年建成"成为可能；②AI将等离子体控制从"反复实验试错"加速为"数字孪生预演"，研发周期显著缩短；③科技巨头的购电协议提供了"需求端定价"——聚变电的价值不再是一个理论数字，而是一个有真实买家的商品。这三个变化叠加，将聚变的时间刻度从"用半个世纪来衡量"压缩为"3-5年一个验证周期"。

窗口期的投资意义：2025-2027年是聚变投资的第一个关键窗口期——BEST/SPARC建设高峰、上海超导IPO、国内聚变资本开支密集投入。错过这个窗口期的投资者，将在2027-2028年Q>1验证后面临"估值已经涨了一波"的被动局面。这不是鼓吹追涨，而是提醒：在这个极低市场渗透率（聚变收入占相关上市公司总营收<5%）的阶段，需要以前瞻性的视角来理解"投资的时间感"。

"不投资"的风险：对于S基金和母基金而言，完全不配置聚变资产的风险正在上升——不是因为聚变一定成功，而是因为聚变已经成为全球最大科技巨头（微软、谷歌、英伟达、阿里）和国家级战略（中国"十五五"、美国DOE里程碑计划）的共同焦点。如果聚变如期兑现（概率不低），完全没有配置的LP将面临严重的"踏空"压力。适度配置（建议组合的2-5%）、分层布局（确定性标的+赛道期权+沿途下蛋），是当前最理性的参与策略。

6.6 深度总结与展望

可控核聚变正处于从"科学可行"向"工程可行"的历史性跨越期。截至2026年6月，我们可以明确判断以下五个核心结论：

第一，时间表正以肉眼可见的速度前移。Helion Energy 2028年向微软供电的承诺、BEST提前2个月启动总装、SPARC计划2026年建成——这些不是"50年后"的远期愿景，而是未来2-4年内即将兑现的关键节点。FIA调研显示2/3的业界专家认为全球首次聚变并网将在2031-2035年实现。

第二，高温超导（HTS）是关键使能技术。"超导-磁体"环节已从ITER时代的28%成本占比跃升至ARC时代的46%，成为价值量最高环节。REBCO高温超导带材市场CAGR 59.3%，供需缺口严重。上海超导（国内市占率80%+）的IPO是2026年最重要的产业事件之一。

第三，中国"双核协同"战略具有结构性优势。合肥线（BEST/CFEDR）工程攻坚+成都线（HL-3/Z箍缩）技术验证+民企多元探索（能量奇点/星环聚能/瀚海聚能），形成"国家队托底+民营军竞速"的独特格局。1,455亿元的总投资盘子中，近期可招标体量约455亿元。

第四，科技巨头是聚变商业化的"第一推动力"。AI数据中心引爆的基荷能源需求是聚变从"科学装置"转向"商业产品"的核心催化剂。英伟达、微软、谷歌、阿里的入局标志着"需求拉动"取代了纯"技术推动"。

第五，投资策略应遵循"卖水人打底+赛道赌注+沿途下蛋"三层结构。高确定性标的（合锻智能、西部超导、久立特材、上海超导）作为底仓；赛道型标的（联创光电、能量奇点）作为弹性配置；技术外溢型标的（皖仪科技、中科太赫兹）提供安全边际。

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⚛ 人类的终极能源梦想，正在从一个"永远的50年"谜题，变为一个有明确时间表的工程计划。2027-2030年将是判断这一判断是否成立的最关键窗口。

—— 投研小队长 | 2026年6月10日