行业评级：看好（维持）
证券研究报告|行业专题报告
电力设备
2025年5月24日
技术、政策、资本多维共振，聚变设备需求或已步入扩张前夜
主要内容
1.可控核聚变技术逐步验证，技术、政策、资本多维共振
2.三大系统成本占比近60%，国内聚变产业链初步形成
3.聚变设备需求或已在扩张前夜，相关标的值得重点关注
4.风险提示
1.1可控核聚变：基本原理与实现路径？
?核聚变反应遵循质能方程：重核裂变、轻核聚变与原子核衰变等过程释放的能量即为核能，其能量大小与反应前后参与反应的原子核的质量差有关，其与原子核的结
合能相关。从平均结合能曲线可看到，中等质量原子核的平均结合能较大，重核裂变或轻核聚变在产生中等质量原子核时会亏损一定的质量，这部分质量将转换为能
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量，并在核过程中被释放出来，遵循相对论ΔE=Δmc。
?单次核聚变的实现过程：聚变需要克服库仑斥力，即使在静电势垒较低的氘-氚（D-T)聚变反应中，也需要5.5-11千万度的高温为粒子提供动能方可克服库仑斥力、进
而发生聚变反应。主要的聚变类型有氘-氚（D-T)、氘-氦3(D-3He)、氢-硼(p-11B)及氘-氘(D-D)聚变。氘-氚（D-T)反应发展成为目前聚变研究的主流路线，主因其相
对其他类型聚变反应所需要的粒子动能更小，可以在较低能量处即拥有较高的反应截面（概率）。
?自持核聚变的实现：实现自持核聚变，则需要做到能量增益因子Q=P/P≥1，才有可能使“点火”后由聚变本身产生的能量来驱动反应持续。以该要求导出自持核聚
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变的温度和密度条件，被称作劳森判据。劳森判据由温度、密度和能量约束时间三个参数衡量，三者乘积被称为聚变三乘积，氘-氚（D-T)聚变的三乘积最低，量级为
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10keV·s/m,而氢硼反应的三乘积则需达到5×10keV·s/m。因此，氘-氚（D-T)成为世界各国开展聚变研究的主流选择。
图：结合能图：不同聚变类型的反应截面曲线图：氘-氚（D-T)聚变反应示意图
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资料：李建刚《可控核聚变研究现状及未来展望》，王腾《超导磁体技术与磁约束核聚变》，中国核技术网等，华源证券研究
1.2磁约束性能存在差异，托卡马克成主流路线
?从核聚变实现方式上，除了类似于太阳或其他恒星的引力约束外，还有惯性约束和磁约束路线。其中，惯性约束包括激光约束、粒子数约束、Z箍缩驱动及弹丸弹射等;
磁约束装置则主要包括仿星器、磁镜、托卡马克。惯性约束核聚变装置是利用驱动器产生的强激光、电子束或离子束等，从各方向照射到一个极小尺寸的聚变材料靶
体上，使其在极短时间内达到劳逊条件。
?磁约束聚变堆原理是利用合适的磁场位型约束高温等离子体，使其达到并维持聚变反应的点火或自持燃烧条件,在氘氚聚变的自持燃烧条件下,无需外部加热,利用聚变
产生的高能量阿尔法粒子自加热等离