近日，MIT 团队在 IEEE Transactions on Applied Superconductivity 齐发 6 篇论文，宣布通过他们所研发的新型高温超导磁体，能够将可控核聚变装置托卡马克的体积和成本压缩 40 倍，并成功通过了科学上严格的测试和论证。（1）什么是可控核聚变？（2）为什么要发展可控核聚变？（3）可控核聚变进展如何？（4）目前商业化程度如何？（5）又有怎样的投资机会？天风研究推出【可控核聚变专题】，为您解析可控核聚变相关产业前景以及投资机会。
什么是可控核聚变？可控核聚变，本质上就是模拟太阳内部发生的氢核聚变反应。核聚变又称核融合，是一种小质量原子的原子核互相聚合生成中子并伴着巨大能量释放的热核反应，可以产生大量的能量。
太阳之所以有源源不断的能量，就在于其内部一直在进行大量的核聚变。可控核聚变意味着人们可以控制核聚变的开启和停止，核聚变的反应速度和规模可以随时被调控，相当于可控的人造太阳。
资料来源：IAEA，天风证券研究所
为什么要发展可控核聚变？能源是现代社会存在和发展的物质基础，现存多种能源均存在局限性。人类广泛开发利用的能源，包括煤、石油、天然 气等化石能源，不仅不可再生，在使用过程中还产生大量污染。太阳能、地热、风能、潮汐能等形式的清洁能源，只能在局部地区开发利用。页岩气、可燃冰等新能源也有消耗殆尽的一天。可控核聚变被视为未来能源的唯一方向。可控核聚变作为核能的开发方式之一，相比核裂变在安全、绿色、能量密度等方面更有优势，被认为有望提供近乎无限的清洁能源。一旦实现核聚变商业规模发电，将一举解决困扰全人类的能源紧缺问题，为应对气候变化、保护环境和解决贫困与发展问题注入不竭动力，从而改变人类的未来。
资料来源：《“人造太阳”离圆梦又近一步——揭秘中国可控核聚变》韩维正等，天风证券研究所
可控核聚变目前进展如何？
目前全球主要国家均推出政策、采取行动推进核聚变的商业化进程，全球可控核聚变不断取得技术突破，更接近聚变发电。
资料来源：环球零碳公众号，中国核电网，国际电力网，国际科技创新中心等，天风证券研究所
我国已确定以磁约束聚变作为核聚变技术发展的主要路线，其中关键技术已达到全球领先水平。中国可控核聚变研究始于20世纪50年代中期。1994年，建成了第一台超导托卡马克装置HT-7。2002年，建成了具有偏滤器位形的中国环流器二号Ａ装置（HL-2A），2006年，世界上第一台全超导托卡马克装置东方超环（EAST）首次成功放电。2008年至2023年11月20日，我国国家磁约束核聚变能发展研究专项共部署220个项目，总计安排经费约60亿元，取得多项国际和国内第一的研究成果。
资料来源：中国能源报，中国工业报公众号，天风证券研究所
为了尽早地实现可控聚变核能的商业化，我国充分利用现有的托卡马克装置和资源，制定了完整的符合我国国情的中国磁约束聚变发展路线示意图，明确未来发展目标与方向，2023年11月11日，“三步走”发展40年论坛在京举行，明确了“热堆走稳，快堆走实，聚变堆走好”的原则。我们认为，我国以“三步走”战略引领核能发展，以核工业西南物理研究院、中国科学院、中国工程物理研究院三大院所为研发主力，随着相关技术的创新突破，资金、技术投入增加，核聚变产业链将不断完善。国际热核聚变实验堆ITER是当今世界规模最大、影响最深远的国际大科学工程之一。中国在ITER项目中负责18个采购包的实物贡献，约占9%。2024年2月29日，中国承接“人造太阳”ITER真空室组装任务。我们认为，随着项目合同签署，中国在国际聚变领域的地位持续提升，有望助力ITER项目顺利推进。
商业化进程如何？可控核聚变领域的融资热度持续升温，资本加持推动商业化进程。核聚变产业公司数量快速增加，技术路径也越来越多元化。全球有超30家公司正致力于实现核聚变的商业化，累计融资超过62亿美元，2022年核聚变领域的私人投资额已接近30亿美元，一年的投资额超此前的投资总和。国内市场中成立于2021年的星环聚能、能量奇点，在近两年来均已获得两轮融资，且融资金额颇高。高温超导技术不断突破，相关企业积极布局可控核聚变领域。
资料来源：FIA，天风证券研究所
资料来源：财联社，科创板日报公众号，星矿数据，天眼查，天风证券研究所
资料来源：南方财富网，西部超导招股说明书，精达股份2023中期报告，天风证券研究所
可控核聚变有哪些投资机会？政策对核电发展的支持力度加强，核电站核准提速。由于2011年福岛核电事故，我国核电项目审批陷入了几年的停滞期。2019年起我国核电核准速度呈上升趋势，2020年至2022年分别核准4台、5台、10台，2023年维持高核准量10台，核电机组核准审批步入常态化。全球电力需求巨大，带动可控核聚变潜在市场。2022年全球电力需求26.779万亿千瓦时，同比增长1.9%。其中中国电力需求8.4万亿千瓦时，占全球的31.2%，比上年提高2个百分点。据Keytoneventures预测，全球核聚变市场规模将从2022年的2964亿美元增长至2027年的3951.4亿美元，CAGR为6.0%。
建议关注：国光电气（天风军工覆盖）：产品包括偏滤器和第一壁等ITER项目的关键部件，未来或将充分受益于ITER项目推进与国内聚变试验装置建设。
联创光电（天风新兴产业覆盖）：高温超导领先企业，产品包括紧凑型核聚变用高温超导磁体系统，随着高温超导技术的进步以及在核聚变项目装置上 的应用，公司相关业务有望快速发展。
西部超导（天风军工/天风金属联合覆盖）：代表我国完成ITER项目的超导线材交付任务，面向新一代聚变工程实验堆的高性能Nb3Sn线材取得重大突破，已具备批量生产能力，未来有望受益于核聚变项目装置的建设。
