（精选报告来源：报告研究所）
可控核聚变是我国未来能源的唯一方向
核聚变能是未来人类的理想能源
核聚变能是未来人类的理想能源：能量密度高：单位质量的聚变燃料释放的能量大，燃烧1千克氘(D) 相当于四千克铀 （U），相当于七千吨汽油或者一万吨煤，也就是说“燃烧”1千克海水和燃烧210千克（300升）汽油所获得能量相当。原 料来源广泛：每公斤海水含D 0.03g，即使考虑能源消耗水平逐年增加，地球上的D也足以用上几百亿年；氚(T)可以通过 中子轰击6Li得到,根据USGS数据及计算得到6Li的储量为193万金属吨。而如果使用月球上的3He来核聚变，可满足全球2600 年的能源需求；安全性高：环境友好，不排放有害气体，没有放射性污染；依赖核燃料的连续输入，几秒内就能停止，不 存在熔毁风险。
可控核聚变的经济性
D-T聚变度电燃料成本理论上具有较高性价比：当前大多数实验聚变装置都使用D-T混合物作为燃料。D的成本：根据盖得 化工网数据，重水（D2O）价格为31494元/kg，通过精馏、电解可获得D气体，考虑一定的能耗和损耗，假设D价值量约为 3.94万元/kg。T的成本：1）商业来源：全球唯一的商业 T 供给来自19座加拿大CANDU反应堆，每座反应堆每年可生产 0.5kg T，价格可达3万美元/克，换算得到21840万元/kg，我国秦山核电三期也有CANDU型重水堆。2）6 Li转换：氚(T)可 以通过中子轰击6Li得到。上海有色网数据显示，电池级碳酸锂报价7.64万元/吨，6Li丰度为7.42%，考虑一定的能耗和损 耗，则氚的价格约为6.85万元/kg，未来有望随技术进步而降低。由此得到聚变燃料成本：假设聚变机组的发电效率约为 30%，测算得氘氚聚变的燃料成本约为0.0365元/kWh，对比中国核电平均燃料成本为0.0418元/kWh，理论测算具备性价比， 如果未来转换损耗和能耗持续降低，燃料成本有望更具性价比。
我国核聚变的技术路径及前期项目
核聚变发电的主要有两种：惯性约束聚变（通过激光产生的巨大的压强，使核燃料体积在极短的时间内变小，密度变大， 原子核发生聚变反应，释放出能量）和磁约束聚变（利用磁场来约束温度极高的等离子体的核燃料，以使其反应）。
如何判断核聚变的成熟度
点火的聚变三乘积：根据劳森判据，当等离子体温度、等离子体密度和约束时间这三个参数达到一定条件时，核聚变反应 的能量产出率将大于能量损耗率，并且有足够能量使核聚变反应稳定持续，也就代表核聚变成功点火，一般将这三个参数 的乘积作为判定聚变点火的指标。能量增益因子Q：指的是聚变反应中输出能量和输入能量之比，一般认为商业聚变堆至少需要Q值达到10。由于核聚变的点 火、维持强磁场和冷却磁线圈等过程都需要大量的能量输入，目前大部分实验的能量增益因子均小于1，磁约束聚变的记 录是欧洲联合环（JET）装置的0.67，此外日本的JT-60U的氘氘聚变实现了1.25的等效增益。
我国聚变以科研院所牵头，美国民营资 本居多
聚变堆全球的投资规划
2024年全球聚变投资71亿美元，2031-2035年有望实现可控核聚变商业化。全球核聚变投资相较于2023年增加9亿美元， 其中公共资金的投入占比达到60%。根据核聚变能协会（FIA）调研，大部分核聚变公司预计2031-2035年可实现可控核聚 变向电网第一次供电，同时可以研发出低成本高Q值的商业化核聚变装置。
聚变堆投资规划
国内聚变以科研院所牵头，国外聚变募资超过3亿美元的有6家。国内聚变主要是由中核集团、中物院、中科院领头，少 量初创公司参与；国外聚变投资超过3亿美元的公司为COMMONWEALTH FUSION SYSTEMS、 GENERAL FUSION、HELION、 SHINE TECHNOLOGIES、 TAE TECHNOLOGIES、 TOKAMAK ENERGY。
国内聚变投资情况：中科院
中科院合肥物质科学研究院（以下简称中科院合肥院）：聚变新能（安徽）有限公司（以下简称“聚变新能”）于2023 年8月24日进行BEST项目招标，总投资规划85亿；2023年11月16日，举行聚变产业联盟启动大会；2024年5月16日，聚 变新能完成A轮融资，注册资本145亿。
国内聚变投资情况：中核集团
中核集团西南物理研究院（以下简称585）：2023年11月12日中核集团与江西省政府签订可控核聚变项目，技术目标Q值 大于30，实现连续发电功率100MW，总投资规划超过200亿元；2023年12月29日，举行聚变产业联盟启动大会，成立中 国聚变公司（筹）；2024年9月5日成立中国聚变能源有限公司，并于2024年11月5日将注册地搬入上海。
国内聚变投资情况：中物院
中物院流体物理研究所：“十四五”重大专项设立聚变堆主机关键综合研究设施项目，四川发改委立项建设用于验证Z箍 缩局部体点火聚变可行性科学目标的50MA装置及其专用建筑设，预计投资49.996亿元，计划建设工期90个月。
国内聚变投资情况：上海成立国资控股的核聚变公司
上海市：2022年3月，上海市出台《上海打造未来产业创新高地发展壮大未来产业集群行动方案》，其中包含研发高温超 导可控核聚变实验装置，开展新型核聚变能源系统技术预研；2024年11月20日，上海市成立上海未来聚变能源科技有限 公司，公司股东包括上海国投科创投资有限公司、上海电气控股集团有限公司、上海申能诚毅股权投资有限公司，持股比 例分别为49.32%、31.19%、19.49%，这三家公司均由上海市国资委直接或间接100%控股。除上海电气系企业外，上海 市在核聚变领域还涌现出上海超导、上创超导、翌曦科技、太洋科技、能量奇点等一众上下游企业，为可控核聚变产业的 发展奠定了良好的基础。
核聚变挑战
美国国家科学院提出聚变示范电站建设面临的六大科技挑战: 1）等离子体稳态自持燃烧：核聚变要实现自持燃烧和稳态运行的条件极为苛刻，一是温度要足够高，使燃料变成超过1亿℃的等离子体；二 是密度要足够高，这样两原子核发生碰撞的概率就大；三是等离子体在有限的空间里被约束足够长时间；2）面向等离子体材料：面向等离子体材料（包括第一壁、偏滤器及限制器的装甲材料等）在服役期间需要直接面对超高热流、低能高束流 的氢氦等离子体辐照、高能中子辐照等极端环境，对材料性能提出极高要求；3）高温超导磁体：由于聚变磁体在运行时，导体要传输很大的电流；在大绕组尺寸下，线圈要产生很高的磁场；导体要经受瞬变电场分量 的影响和中子辐照的影响，还要承受大的应力；4）结构材料：材料除了需要面对聚变反应产生的高能中子辐照外，同时受到核嬗变反应产生的氦、氢及其同位素等气体原子的影响；5）等离子体加热技术：目前加热等离子体主要方式有三种：等离子体电流加热、电磁波加热、中性粒子束加热，但总体而言，均面临加热 效率不够高问题；6）闭式燃料循环技术：无论是磁约束聚变堆还是惯性约束聚变堆，都面临氘氚燃料“自持”循环挑战。
核聚变产业链价值拆分及超导材料近况
产业链的价值量拆分
下载完整报告，请扫描下方图片二维码入知识星球社群查阅下载
（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）
我们组建了研究报告知识星球社群，加入后您可以享受以下服务：
1、星球中分享最新、专业、深度的行业研究报告、投行报告、白皮书、蓝皮书、公司研报等。报告持续更新，公众号发布的报告可同步下载；
2、海量研究报告均可下载PDF高清版，无限制；
3、会员可以用提问方式获取具体报告需求；
扫描下方二维码加入星球
业务咨询、商务合作：136 3162 3664（同微信）
温馨提示
应广大粉丝要求，「报告研究所」成立了报告交流群，欢迎各位公司企业、投行、投资机构、政府机构、基金、创业者及金融资本圈朋友加入！
这里能且不限于：“行业交流、报告交流、信息交流、寻求合作等...”
入群方式：添加助理微信【touzireport666】，发送「个人纸质名片」或「电子名片」审核后即可入群。
