行业与公司 * 可控核聚变电源行业 涉及托克马克 Tokamak FRC 场反转配置 Z箍缩等多种技术路线[1][4] * 提及的潜在投资标的公司包括PSM 四方电子 英杰电器 艾克赛博 新风光 旭光电子 王子新材 国旅股份[18] 核心观点与论据 技术路线与价值量分布 * 托克马克装置是主流核聚变路线 其需求集中在磁体电源和辅助加热系统 价值量占比高 技术格局清晰[1][4] * FRC和类钴说路线的核心环节在于快控开关和脉冲电容 技术壁垒高 需求快速增长 需处理大电流 高压环境[1][4] * Z箍缩技术的核心不依赖于磁体 其驱动器是主要电源 占据混合堆价值量的33%至50%[2][16] 电源核心要求 * 可控核聚变电源是磁体 加热系统和辅助系统供电的核心装置 要求包括高容量 耐高压 大电流和低纹波等[2] * 传统能源的纹波要求低于10% 而可控核聚变则需达到1%到2%的纹波 对电源稳定性要求极高[2] * 整个装置在工作过程中会出现周期性的放电 并伴随较大的脉冲功率 需要对电网和装置进行高度精确的控制[2][3] 托克马克装置关键点 * 关键点包括稳态功率 辅助加热 电网 低温及水冷系统 与脉冲功率 辅助加热 磁力及无功补偿与滤波系统[1][5] * 磁力电源为超导磁体供电 需求特点是大电流 小纹波 快速响应 例如所需大电流可达几十千安 开断时间需小于100毫秒[5] 辅助加热系统 * 辅助加热电源用于实现从3000度到1亿度以上的高温条件 核心需求包括大容量 高电压 快速响应 保护时间短以及释放能量小[9] * 主流辅助加热系统分为中性束加热和射频加热 电子回旋 离子回旋 低杂波[10] * 射频加热通常选择PSM电源 适用于100千伏及以下需求 中性束加热选择逆变型高压电源 更适合几百千伏甚至兆伏级别需求[11][12] 无功补偿系统 * 无功补偿系统在核聚变装置中至关重要 用于平滑无功功率 避免因无功波动对系统产生冲击 确保装置运行的稳定性和可靠性 并保护设备和电网安全[1][6][7][8] FRC装置特点 * FRC装置为直线型排布 不需要额外辅助加热线路和复杂环向磁场 对磁体要求较低[13] * 但对瞬时大功率放电脉冲能力强大的电源需求更高 电源价值量上升 FRC对电源响应时间要求更高 需纳秒级响应[2][13][15] * FRC相比托克马克对电源的要求更高 预计其价值量增长幅度可能超过15% 甚至达到50%[15] Z箍缩技术特点 * Z箍缩通过大电流产生向心磁场束缚力 实现聚变反应 其驱动器 60兆安至70兆安级别 是主要电源[16] * 对耐大电流 电极 电容和开关有较高要求 特别是需要能够承受百纳秒级脉冲大电流[16] 其他重要内容 关键零部件 * 在FRC和Z箍缩技术路线中 开关和超级电容是核心零部件 需求将显著增加 此外还应关注金属氧化物半导体场效应晶体管 MOSFETs 等关键器件[17] 行业动态与招标 * 中科院BEST项目已开始推进磁体招标 预计九十月份将逐步推进到与电源相关的招标 为相关供应商带来新的市场机会[19]

行业技术发展 - 可控核聚变技术路线呈现多元化发展 磁约束 Z箍缩 FRC等技术路线均迎来重要变化 [1][2] - 托卡马克装置聚变功率与环形磁场强度的四次方成正比 高温超导材料REBCO在40T磁场强度下仍保持较强载流能力 [3] - 高温超导材料实现工业化量产 采用高温超导方案的装置理论上限大幅提升 CFS TokamakEnergy 星环聚能 能量奇点等均采取该方案 [3] 资本与商业化进程 - 全球在运/在建核聚变项目主要由公共资金主导 规划中项目由私营资本主导 技术路线趋于多元化 [2] - 全球聚变竞赛已拉开帷幕 各国聚变公司融资活动频繁 美国科技巨头谷歌 亚马逊 微软等踊跃入局投资 [2] - 若核聚变电站实现商业化 未来批量建设情景下年投资额或将达数千亿元 [2] - Helion团队在2008-2020年累计获奖金/融资约0.74亿美元 2021-2025H1累计完成9.6亿美元融资 [4] - 国内诺瓦聚变于2025年8月完成5亿元天使轮融资 [4] 技术路线突破 - 国内Z箍缩混合堆建设有望提速 先觉聚能于2025年3月成立 [4] - FRC装置成为聚变领域黑马 私营资本加速布局 国内瀚海聚能 星能玄光 诺瓦聚变相继成立 [4] - Helion团队完成场反位形装置原型机六次迭代 成功实现1亿度等离子体温度 [4] 产业链投资机会 - 聚变项目资本开支加速带来上游装备 材料等环节投资机会 [1] - 受益标的涵盖磁体（西部超导 永鼎股份 上海超导 联创光电） 真空室和堆内构件（合锻智能 国光电气 安泰科技） 电源总成（英杰电气 爱科赛博 四创电子 新风光 赛晶科技） 微波和电源器件（旭光电子 国力股份 宏微科技 王子新材） 燃料增殖和循环（国光电气） 检测设备（皖仪科技）等细分领域 [5]

核心观点 - 核聚变电源是聚变装置核心部件 技术壁垒和客户壁垒高 电源成本占整体装置比例高达30%-50% 在我国核聚变投资景气度上行和多技术路线并进的背景下 聚变电源环节订单和业绩有望充分释放 [1][5] 电源技术功能与要求 - 电源在聚变装置中起辅助等离子体加热和控制等离子体位置的功能 技术迭代可推动聚变"三乘积"提升 最终实现聚变点火 [2] - 电源需要配合等离子体反应不断调整输出电流电压 对控制精密度要求严格 以避免电磁辐射对聚变装置的危害 [2] - 在聚变装置功率提升过程中 聚变装置对高压电网的运行安全性冲击也在提升 对于电源控制能力的要求进一步提升 [2] 电源技术路线与性能 - 托卡马克聚变路线需要使用磁体电源和加热电源 磁体电源强调快响应速度和高稳定性 响应时间需要控制在0.3ms以内 电压波动率不超过3% 同时需要具备高抗扰动能力 [3] - 加热电源呈现大功率化趋势 多种加热方案均需使用高频率射频技术 并以电子管作为核心零部件 [3] - 我国通过2017-2019年科技部专项已经具备回旋管、速调管、四极管国产化生产能力 [3] 其他技术路线电源需求 - 直线型装置需要将等离子体加速到250km/s 要求线圈放电速度控制在亚微秒级别 电源成本占比约50% [4] - Z箍缩装置需要研发50MA级别的电磁驱动大科学装置 占装置整体成本约30% [4] - 仿星器磁场位形完全依赖磁场线圈电流 电源设计及控制复杂 [4] 行业壁垒与前景 - 电源厂商需要紧密配合客户需求对产品进行定制化研发 具备高客户壁垒 [5] - 核聚变需要使用大功率电源且对稳定性要求高 具备技术壁垒 [5] - 随着我国核聚变投资景气度上行和多技术路线并进 有望推动聚变电源需求释放 [5] 相关公司 - 推荐爱科赛博(688719SH) 建议关注英杰电气(300820SZ) 国光电气(688776SH) 旭光电子(600353SH) 弘讯科技(603015SH) 王子新材(002735SZ) [6]

报告行业投资评级 - 看好丨维持 [10] 报告的核心观点 - 近期核聚变技术取得突破、行业资本支出大幅增长，得到资本市场高度关注，世界主要国家出台支持政策、社会资本大量涌入，发展有望迎来拐点 [4] - 聚变三乘积大于一定值才能产生有效功率输出，提供足够能量输入很关键，托卡马克装置脉冲性负荷价值量占比和技术参数要求更高，磁体电源极限参数不断提高，PSM 电源是辅助加热系统主流方案 [8] - 核聚变发展处于探索阶段，相关电源企业深耕多年积累技术经验，中标采购项目建立先发优势，有望受益于核聚变景气赛道 [9] 报告目录总结 核聚变进展积极，商业化渐行渐近 - 核聚变是两个轻原子核结合成较重原子核并释放巨大能量的过程，被称为人类社会终极能源，我国核聚变研究始于 20 世纪 60 年代，取得多项成果 [20][23] - 资本市场对核聚变关注度提升，一是技术取得突破，如中国“东方超环”“中国环流三号”、美国 NIF 等成果，以及谷歌与 CFS 签署协议；二是行业资本支出大幅增长，等离子体物理研究所中标金额同比大增，聚变新能（安徽）有限公司启动招标 [7][26] - 世界主要国家出台支持政策，美国发布战略、提供资金，中国支持前沿技术研发，德、英、法、日等国启动项目并资助；核聚变投资 2020 年迎来拐点，美国领先，中国紧随其后，磁约束路线受青睐 [7][30][34] - 核聚变技术路线多样，磁约束是主流方向，托卡马克装置投资大，磁体、真空室、包层、电源等是核心设备，建议关注高价值量设备投资机会 [7][37][47] 提高聚变三乘积，电源重要性凸显 - 实现核聚变需满足足够高温度、一定密度和能量约束时间，聚变三乘积大于一定值才能有效输出功率，托卡马克装置负荷分脉冲性和稳态性负荷，脉冲性负荷价值量占比和技术参数要求更高 [8][53][62] - 磁体电源方面，托卡马克装置发展使电源极限参数提高，我国参与 ITER 磁体电源设计获采购包，晶闸管是磁体电源主流功率器件，超导磁体电源设计有难点 [8][63][73] - 加热电源方面，主流辅助加热手段有高能粒子加热和射频波加热，包括 NBI、ICRH、LHCD、ECRH 四种类型，辅助加热系统对高压电源要求苛刻，PSM 电源是主流方案且已广泛应用 [77][86][90] 配套大科学工程，看好先发优势企业 - 核聚变发展处于探索阶段，部分企业率先开展配套电源研发并中标采购项目，如爱科赛博、许继电气、四创电子、英杰电气等，非上市公司金屹能源、森木磊石也有技术实力 [9][94] - 核聚变电源上市公司通过参与大科学工程积累经验、建立护城河，建议关注后续招标、中标进展及竞争格局变化 [95][97]

可控核聚变产业沙龙概况 - 上交所举办"可控核聚变"产业沙龙 超过20家产业链上下游企业和近30家金融机构参与交流 涵盖核心部件、系统装置、工程应用等领域 [1] - 沙龙主题为"可控核聚变：未来终极能源'核'心" 探讨高温超导带材、聚变实验堆、装置部件和材料等产业发展前景及国家战略方向 [1] - 自2024年11月以来 上交所已举办五期未来产业沙龙 聚焦人工智能、低空经济、人形机器人、商业航天、可控核聚变等未来产业领域 [1] 我国可控核聚变产业优势 - 我国可控核聚变产业在高温超导带材、高温超导托卡马克装置等方面占据领先地位 产业链包括材料、主机、系统、应用等多个环节 [2] - 中国核电深度参与CFETR项目 推动核聚变从实验室向商业化应用迈进 [2] - 中国核建承担ITER核心部件制造与安装 为环流三号装置改造提供工程支持 在核聚变装置建造领域技术壁垒显著 [2] - 国光电气为ITER研制的屏蔽模块热氦检漏设备 是全球首台套达到核工业技术要求的产品 [2] - 爱科赛博的磁体电源、辅助加热电源已应用于可控核聚变领域 其加速器电源相关技术曾获国家科学技术进步奖二等奖 [2] - 西部超导是我国唯一承担ITER项目超导线材生产任务的单位 2024年完成国内核聚变项目相关超导线材交付 [2] 产业链协同与商业化进展 - 业内对以托卡马克为牵引、多种技术路线交叉验证的发展模式已有共识 呼吁加强技术协同 [3] - 投资机构建议政府通过下发研究课题等方式 组织产业链各方集中开展共性技术问题研讨 [3] - 我国可控核聚变商业化加速推进 上游企业订单规模和产能规模稳步增长 [3] - 从"实验堆"到"商业堆"仍需上游材料部件厂商降本和中游主机厂商技术突破 距离确定性商业化落地还需较长周期 [3] - 产业链企业希望资本市场支持打破供应链瓶颈 地方政府牵头畅通多元化融资渠道 [3] 资本市场支持与投资策略 - 创投机构现阶段投资主要参考资本开支和关键参数提升等指标 建议企业坚持错位竞争 提高技术独特性 [4] - 公募基金正在积极申报、发行聚焦核聚变领域的基金和指数产品 引导金融资源流向未来产业 [4] - 上交所将深化科创板改革 提升服务科技创新和新质生产力能级 践行金融服务实体经济使命 [4][5]

可控核聚变技术突破 - 瀚海聚能HHMAX-901主机建设完成并实现等离子体点亮，标志着中国首台商业化直线型场反位形聚变装置取得重大突破 [1] - 中国在核聚变研究领域处于世界前列，环流3号、EAST等国家科学装置运行参数屡创纪录，CFETR工程稳步推进 [3] 可控核聚变产业链发展 - 上交所举办"可控核聚变"产业沙龙，超过20家产业链上下游企业参与交流，涵盖材料、主机、系统、应用等环节 [1][4] - 中国可控核聚变产业在高温超导带材、高温超导托卡马克装置等领域占据领先地位 [4] - 中国核电深度参与CFETR项目，中国核建承担ITER核心部件制造与安装，技术壁垒显著 [4] - 科创板公司国光电气为ITER研制的屏蔽模块热氦检漏设备达到核工业技术要求，爱科赛博的磁体电源、辅助加热电源已应用于可控核聚变领域 [4] 材料端进展与挑战 - 西部超导是中国唯一承担ITER项目超导线材生产任务的单位，2024年完成国内核聚变项目相关超导线材交付 [5] - 高温超导带材被视为降本增效的关键材料，中国低温超导材料积累了大量实践数据 [5] - 核聚变商业化仍需上游材料降本、中游主机技术突破及技术路线验证，距离确定性商业化落地还需较长周期 [5] 可控核聚变作为终极能源的优势 - 可控核聚变具有燃料丰富、安全可靠、清洁环保、能量密度高、经济性明显等优点 [2] - 1升海水提取的氘在核聚变反应中释放的能量相当于300升汽油，以D-T为燃料可供人类使用3000万年 [2] - 核聚变能按需提供，不受天气影响，可靠性强，且反应堆具有内在安全性 [2]

纪要涉及的行业和公司 - **行业**：核聚变行业 - **公司**：许继电气、四创电子、英杰电子、旭光电子、银星能源、许继集团、王子新材、艾科赛博、宏迅科技、九盛集团、国立股份、中国聚变能源公司、Belships、中核 纪要提到的核心观点和论据 - **电源环节壁垒、成本构成及竞争格局**：电源环节技术壁垒高、成本构成复杂，在托卡马克装置中占整体成本约15%，核心为磁体和加热电源；磁体电源为超导磁体供电，大电流低损耗，代表企业有许继电气等；加热电源用于等离子体加热，需高压，相关企业包括四创电子等；全球各国积极推进相关项目，竞争态势推动技术发展和市场机会增加[1][2][3] - **板块表现突出原因**：受美国总统签署加快新型反应堆审批行政令、美国各州推进审批、中国聚变能源公司项目进展、关键技术进展及产业链催化剂（先进聚能混合堆等项目）等因素影响，即便有回调，长期发展潜力大[4] - **脉冲与稳态功率系统区别**：稳态功率系统为辅助装置供电，脉冲功率系统为核心磁体和加热设备供能；以ITER示范反应堆为例，中国负责脉冲功率部分，美国负责稳态功率部分[5] - **超导磁体电源特点**：大电流（几千伏安）低电压（1千伏安），因超导磁体低温下电阻近零，且每种线圈都需相应电源，用量大[1][6] - **加热电源工作原理**：基于电磁感应原理，高频交流电产生涡流加热等离子体，但需辅助加热达聚变所需高温[1][7][8] - **辅助加热技术**：主要有脉冲阶梯调制（PSM）和逆变型高压（HVPS）技术；ITER项目有离子回旋、电子回旋、低混杂波和中性束注入四种辅助方式，前三种属PSM，后一种属HVPS[2][9] - **PSM和HVPS高压电源区别**：PSM输出精度高、波纹小等，但模块多安装复杂，用于100千伏以内；HVPS系统绝缘易实现，但成本高、可靠性低[10] - **不同类型电源电压要求**：离子回旋加热电源18 - 27千伏，低混杂波加热电源90千伏，电子回旋加热电源55千伏，中性束注入器1000千伏，磁体电源约1000伏，加热电源技术难度和价值量更高[12] - **辅助加热系统输出特性要求**：输出电压大范围可调节、精度高、波纹小，关断时间和负载短路后对其他输出能量严格限制[13] - **无功补偿和滤波系统作用**：解决交流飞轮发电机组或晶闸管变流器产生谐波问题，确保供给负载的直流功率稳定[14] - **惯性约束与托卡马克路线特点**：惯性约束路线电源用量占比接近一半，托卡马克路线约15%，核心是磁体和加热电源；惯性约束路线混合堆技术提升对高能激光束驱动器的需求[2][15] 其他重要但可能被忽略的内容 - ITER示范反应堆设计由欧盟完成，中国负责脉冲功率部分，美国负责稳态功率部分[5] - 超导磁体有环向场、极向场、中心螺旋管等不同线圈[6] - 离子回旋加热波频段30 - 200 MHz，电子回旋加热波频段40 - 160 GHz，低混杂波频段1 - 8 GHz[11]