会议要点

1. 开拓未来能量之门

重核元素稀有，聚变反应可在更广泛元素上产出能量，对未来能源开发至关重要。

聚变装置技术方向需要满足温度、密度和能量约束时间三参数，实现聚变点火且能量增益达到平衡是关键。

磁约束和惯性约束为工程化较成熟的核聚变技术路线，而太阳引力约束难于在地球模拟。

2. 核聚变进展分析及挑战探讨

磁约束与惯性约束是核聚变两大主流研究路径，磁约束目前是国际主流，惯性约束虽能短时内实现高能量注入，但维持时间短。

核聚变挑战包括等离子体稳定和反应效率提升；工程要求高，需耐极高温等特性，材料耐损和特定不吸收氚性能关键。

全球聚变研究多国参与，美国领先，已实现q值>1；欧洲、日本、俄罗斯等亦取得进展；中国核聚变研究正在迈向重要里程碑。

3. 开启能源新时代

核聚变项目经济性关键：法国正在建设的最具代表性核聚变项目由多国合作，遭遇工程问题导致进展慢于预期；总成本上升，其中磁体系统、容器、建筑为主要成本构成，建筑成本被低估。

中国核聚变技术进展：中国环流三号在2020年12月建成，已满足核聚变关键条件，于2023年8月实现高约束模式运行，成为全球领先；与国际合作加速科研进展。

托马赫技术成熟度高，核聚变装置建设有望加速落地；具备技术基础、材料选择、结构设计等成熟经验。

4. 未来能源的技术驱动

超导磁体作为磁约束可控核聚变中托马克装置的核心部分，随着超导技术发展，有助于降低成本、缩短建设期，对整个核聚变的发展至关重要。

偏滤器在核聚变装置中过滤废等离子体，对装置运行安全性和使用时间有直接影响，对材料选择和制造工艺的要求极高，国内企业开始参与该领域。

行业内部分企业如中国核电、东方电气等值得关注；西部超导、联创光电等在超导材料方面，国光电器在偏滤器方面参与核聚变项目，并可能建立行业领先优势。

会议实录

1. 开拓未来能量之门

可控核聚变是开启终极能源大门的关键技术。重核元素如油等，在全球范围内都属于较为稀缺的资源。而聚变反应能在更广泛的元素上实现大量能量产出，这对未来能源发展具有重大意义。我们认为，聚变技术目前方向正确，但挑战在于如何可控地实现，更多是面临工程和技术层面的难题。

进一步探讨当前主流聚变装置的技术路线，聚变反应的发生需要满足三个关键参数：温度、密度和能量约束时间。这三个参数之乘积被称为“聚变三乘积”，必须达到大于10的21次方才能点火聚变。当聚变点火时，Q值等于一，代表能量增益处于输入和输出的平衡状态；但此时尚不能实现自持稳定的聚变反应。只有当Q值大于5时，反应堆才能不依赖外部热能自行维持反应。因此，对应的聚变三乘积达到5乘以10的21次方。为了达到这一要求，三个参数均不宜过低。

目前所有的核聚变工程装置都以如何在这三个参数之间进行优化配置为核心目标。对于温度而言，太阳内核的重力巨大，因此能以1,500万度的温度发生聚变反应，而地球上的托卡马克装置通常运行在1亿度甚至1.5亿度以上的高温。密度方面，可以达到10的20次方，但物质的固有特性制约了其差异。至于能量约束时间，与装置尺寸密切相关，装置越大，约束性能通常越好。

目前，工程化较为成熟的核聚变技术主要有磁约束和惯性约束两种类型。下图展示了磁约束、惯性约束以及太阳的引力约束三种核聚变方式。地球上难以模拟太阳的引力约束，因为这需要在恒星内部特定的能量条件下才能实现。

2. 核聚变进展分析及挑战探讨

目前磁约束和惯性约束代表着不同的装置选择路线。美国的激光点火装置主要采用惯性约束原理，而托克马克装置则大多使用磁约束原理。惯性约束的核心是利用高精度激光从各个方向向极小的聚变燃料丸注入能量，产生瞬间的高温高压，使聚变燃料在短时间内达到极限密度，从而引发核聚变反应。惯性约束的优势在于能够在极短时间内实现高能量的注入和瞬时反应，但它的劣势在于维持时间短。而磁约束主要通过磁场来约束等离子体中的带电粒子，将聚变燃料电离后，在强磁场中运行。这种多重磁场最终形成的螺旋形状可以约束等离子体，使其沿着磁场高速运动以产生高温。因其工程实现相对容易，托克马克磁约束装置成为了目前的国际主流。

核聚变面临的主要挑战是等离子体的稳定性和提高反应效率。等离子体需加热至1亿度以上才能发生聚变反应。然而，1亿度的温度对于大多数工业装置来说是难以接受和稳定维持的，因此对整个磁场的运行和设计提出了极高要求。等离子体进行磁约束后还需控制湍流和对高温聚变产物的约束，才能实现持续的核聚变能。在氘核和氚核进行聚变反应时，任何容器都可能在极短时间内蒸发，因此靠磁场的约束是保持反应稳定进行的关键因素。等离子体会产生湍流，可能传输到反应器边缘，最终破坏反应器的运行。

聚变反应的特点在于它与以往的核裂变反应有显著差异，对温度和磁场运行的要求极高，挑战了人类科技的极限。反应器的材料技术要求很高，需要耐非常高的温度。聚变反应过程中释放大量中子会造成损害，所以材料需要有优越的耐损性能。同时，为了不吸收稀有的反应参与原料氚，反应器材料还需要具备不吸收氚的特性。如果氚被大量吸收，反应将无法自持进行。氚的自持是未来发展的一大挑战。氚的半衰期仅有12.4年，地球上主要从海水提取，但未来聚变电场对氚的消耗将大幅增加，因此还需要通过广泛的增殖剂进行动力增殖。目前利用含锂-6的材料作为增殖剂，锂可通过中子作用产生氚，这是解决氚供应问题的有效方法。

关于包层材料，制造要求非常高，既要能携带高能中子转化聚变能为热能发电，又要在恶劣环境中保持力学和抗蚀性能。这对聚变材料体系的要求是一个重大提升。认为整个聚变产业的发展将推动相关产业链的巨大飞跃。

接下来讨论聚变产业目前的进展。在各个国家的聚变研发和建设方面，美国居领先地位。它在民用参与核聚变方面的公司数量远领先其他国家。美国国家点火装置（NIF）在2022年12月第一次实现聚变点火，2023年又进行了三次点火实验，成功使核聚变能量超过激光能量，其q值已达到1亿以上。这是工程阶段第一次证实可以实现q大于1的情况。麻省理工学院研究的新一代托克马克聚变堆，计划在10秒内实现高达140兆瓦聚变功率，理论上可实现大于10的q比，但目前仍在建设中。欧洲拥有最大的托克马克装置，其中欧洲联合环面装置是唯一能够使用混合燃料进行反应的。这个项目在1983年开始，其最大突破在20世纪末，现在内壁材料的选择已稳定为铍和钨。

德国有w7x设备，作为一种典型磁约束方式的仿星器，其磁场设计更复杂，成本较高。日本和俄罗斯也具有本国的聚变研究装置。日本的JT-60SA在去年10月成功点火，达到2亿摄氏度并维持100秒。俄罗斯的装置等离子体总功率可达20兆瓦，电流最多200万安培，持续时间10秒。这些都是高温等离子体研究的重要进展。

在中国，中国环流器三号取得了突破，首次实现100万安培等离子电流。中科院合肥的聚变项目在2021年12月实现了1056秒的稳态高温等离子运行，为中国未来大型聚变反应装置的建设提供了强有力的支撑。

3. 开启能源新时代

所有的装置都必须考虑其经济性和产业链成本结构。法国正在建设的国际热核聚变实验反应堆（ITER）项目是个具有代表性的例子，由包括欧盟、中国、韩国、俄罗斯、日本、印度和美国在内的7个成员国共同参与。该项目的进展比最初预估的要慢。建设过程遇到了许多工程问题。ITER于2020年7月开始正式安装，项目预计总造价为220亿美元，其成本构成中，磁体系统、容器内部件以及建筑分别占比28%、17%和14%。实际上，在建造过程中建筑成本被极度低估，预算也在逐年上升。从托卡马克装置到未来聚变电厂demo的成本预算，整个工厂的总成本将增长约40%。制冷系统、容器内部件和磁体系统的成本比例分别为16%、15%和12%，所以整个ITER项目最大的成本部分实为磁体和真空室，这也是当前最核心的装备。未来，我们认为核心装备的产业链价值将提升。

特别提一下中国环流器三号（EAST），在2020年12月建成，已经达到等离子体电流250万安培以上，等离子温度达到1.5亿度。这已经满足核聚变进行的基本条件。2023年8月，EAST首次实现了100万安培等离子体电流下的高约束模式运行，这表明中国在托卡马克装置研制方面正逐渐走向全球领先地位。此外，上个月西南物理研究院也与国际合作伙伴签订协议，未来将引入更多的国际合作，以加速科研进展。

最后，分享一下我们对核聚变未来的展望。与以往不同，现在的核聚变已经进入到了一个举国体制。我国一直在发展核电，而核电技术已经很成熟，主要应用于民用。早在20世纪80年代，我国就规划了核能发展的三步走策略：热堆、快堆、聚变堆。目前，我们已经逐步具备了"快堆"的能力。

随着第三代和第四代核电站的逐渐成熟，为核聚变引进工程化技术奠定了坚实的产业链支撑和基础。明确成立联合体和中国聚变公司将加速产业端的发展，对于核聚变技术，我们最看好托卡马克技术路线，因为其成熟度最高，国内外产业链的验证成果已经成熟。因此，我们认为技术成熟和装置建设是核聚变早日实现工程化的先决条件。

从产业链角度看，市场关心参与核聚变项目的公司。虽然看起来遥远，但前景广阔。核聚变产业链包括上、中、下游。上游主要是金属材料，这些材料对核聚变有严格要求，包括中子透过性、吸收性能等。目前，钨系和铜系金属在聚变反应堆包壳材料中的应用更多，同时，特种钢材因其耐高温等特性也很重要。上游领域像达钴和钨等原材料供应商是值得关注的。

在中游，主要涉及技术研发和装备制造。托卡马克装置的至关重要的部分是中子衍射第一壁技术；我们认为这部分的制造，如分离器、蒸汽发生器、超导线圈等，决定了聚变装置未来的性能上限。因此，中游装备制造领域可能会涌现出更多参与者。

下游目前主要是发电和综合运营。由于新成立的中国聚变公司由中核集团主导，可能类似中核系的运营商会更能从中受益。

4. 未来能源的技术驱动

在整个产业链中，我们认为最关键的两个材料设备是超导磁体和偏滤器。超导磁体作为磁约束可控聚变中托马克装置的关键组成部分，其成本占托马克装置几乎一半。超导技术对核聚变的发展具有重要意义。早期，大部分装置使用的是低温超导，但低温超导的成本较高，且维持反应时间有限，这些都是限制核聚变发展的重要因素。现在，随着超导材料技术的进步，高温超导甚至室温超导日益成熟，使得更多的材料选择可用，从而大幅降低了托马克装置的整体成本，并缩短了建设周期。所以，首先，超导材料我们认为是非常关键的一个要素。

第二个关键设备是偏滤器，其在托马克装置中负责排除已反应的废等离子体，保证反应腔内充满新注入的等离子体。偏滤器要求有很强的过滤性能，同时由于反应堆内会有大量中子和核素冲击，偏滤器的稳定性直接影响核聚变装置的运行安全和使用寿命。从材料选择、结构设计、制造工艺到测试环节，偏滤器的要求都非常高。目前，国内企业也开始参与这部分设备的研发与生产，我们认为未来超导和偏滤器这两个设备在产业链中将是备受瞩目的两个细分领域。

接下来分享我们认为值得关注的一些公司。首先是核电产业链，聚变作为核电"三步走"策略的一部分，对快速推进聚变技术发展非常关键，我们认为其景气度将保持与核电行业的强相关性。当前核电已进入高审批时代，相关公司无论是运营商还是设备商都将极大受益。我们认为值得关注的公司包括运营商中国核电、中国广核，以及设备商江苏神通、东方电气、家电股份、中核科技等。

对于核聚变领域，特别关注技术进展迅速的公司。在超导材料方面，西部超导、联创光电是参与了包括国际项目在内的建设环节。在偏滤器方面，国光电器也参与了国际型托克马克装置的供货，这些公司未来将在技术基础上建立领先优势，进而提升其在行业不断增长中的竞争力。

总体而言，我们认为聚变作为能源领域的明珠，未来必然受到更多资本的关注，并不断促进技术突破，推动整个行业发展。在这一过程中，产业链相关公司也将经历变革，随着技术体系的迭代，这些领域值得我们持续关注。我们国联电芯团队将结合自身优势，继续对核相关领域进行研究和跟踪，包括核聚变和裂变，以及第三代和第四代核反应堆技术。我们欢迎各位投资者随时与我们联系，我们也将及时分享最新观点和研究成果。非常感谢大家参加今天的会议。

最后，关于整个行业，我们的风险提示主要有两点：一是聚变，包括核电行业的项目建设不及预期；二是核电安全风险事故。这些是我们在看好整个核聚变未来发展同时需要留意的风险点。