可控核聚变行业技术路线、政策导向、产业链生态与竞争壁垒

1、可控核聚变概况

可控核聚变是指在人为控制条件下，使氢的同位素氘、氚等轻原子核在极高温度和压力下发生聚变反应，结合成氦原子核，并释放巨大能量的过程。该过程遵循爱因斯坦质能方程，通过将部分原子核的质量转化为能量来实现能量释放。由于其反应机制与太阳内部的核聚变类似，可控核聚变也被称为“人造太阳”。

目前可控核聚变主要有三种技术路线：引力约束、惯性约束和磁约束。其中，磁约束路线最为成熟和主流。在三种约束方式中，引力约束受地球条件限制无法实现；惯性约束因存在较高的电-激光转换能量损耗，且能量输出与传输技术尚未成熟，仍面临较多技术挑战，因此目前更多应用于军事领域。相比之下，磁约束路线能量转化效率更高，反应过程更易于控制，技术发展潜力更大，已成为世界各国重点科研计划、国家级重大项目以及众多民营企业研发的主流方向。

2、可控核聚变行业政策导向

近年来，中国在推动可控核聚变行业发展方面持续加大投入，通过一系列政策举措支持相关技术的研发与应用。《“十四五”现代能源体系规划》明确提出要加强对受控核聚变前期研发的支持，鼓励开展国际合作，以提升中国在该领域的国际竞争力；《关于推动未来产业创新发展的实施意见》等政策文件进一步强调，应聚焦核聚变等未来能源方向，构建全链条的未来能源装备体系，推动关键技术突破与产业化发展。此外，2024年9月，生态环境部发布《聚变装置分级分类监管要求（征求意见稿）》，针对国内聚变装置技术路线多样、辐射安全风险不一的现状，提出了分级分类的监管思路，旨在有效保护生态环境与人员安全，适应聚变技术快速发展的新要求。该政策的出台将有助于规范聚变装置的建设和运营管理，促进行业健康有序发展。

多项政策的协同发力，为可控核聚变行业的技术创新与商业化进程提供了坚实的政策支撑，有力推动了中国在这一前沿能源领域的持续进步。

可控核聚变行业相关政策

资料来源：普华有策

3、可控核聚变产业链分析

可控核聚变产业链上游聚焦核心材料与零部件，涵盖REBCO高温超导带材等超导材料（代表企业含美国SuperPower、中国西部超导）、钨合金等耐高温抗辐照材料（中国宝武、德国Plansee等）、高纯度氘气等特种气体（美国Air Liquide、中国黎明气体等）及高精度真空室等精密零部件（中国中核科技、美国Veeco等）；中游以装置制造与系统集成为主，包括托卡马克等聚变堆核心装置（中国核工业集团、美国CFS等）、超导磁体系统等关键集成系统（美国General Atomics、中国东方电气等）及ICF路线靶丸制造（美国LLNL、中国航天科技集团等）；下游涉及发电应用（电网并网、分布式能源，国家电网、美国Grid-scale Fusion等）、工业供热等非电应用，以及装置运维、核废料处理等配套服务（中国广核集团、法国EDF等）。

可控核聚变产业链情况

资料来源：普华有策

4、竞争格局分析

可控核聚变国际竞争中，国家层面中国、美国、欧盟处于第一梯队（中国EAST实现长脉冲运行、美国NIF达成能量增益Q＞1、欧盟主导ITER计划），英国、加拿大等为第二梯队聚焦小型商业堆；企业层面美国CFS、欧洲TokamakEnergy、中国核工业集团等为核心玩家，分属托卡马克、球形托卡马克等不同技术路线；竞争核心围绕技术路线领先性（托卡马克为主流，多路线并行）、研发投入与顶尖人才储备（头部企业年投入超10亿美元）及核心部件供应链整合能力展开。

行业内主要企业有中核科技、西部超导、联创光电、国机重装、国光电气、中国核电、永鼎股份等。

行业内主要企业情况

资料来源：普华有策

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