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$方大炭素(SH600516)$ 方大炭素:核聚变赛道上的“隐形冠军”与材料基石
在人类追逐“人造太阳”的核聚变征程中,有一家中国企业在关键材料领域默默耕耘,用一块块“黑金”筑起聚变堆的“第一道防线”——它就是方大炭素。从EAST、中国环流三号到钍基熔盐堆,从高温气冷堆到未来聚变商用堆,方大炭素的核级石墨与石墨铠甲,正成为我国核聚变产业链中不可或缺的“材料基石”。


一、资质与产品:手握“入场券”,布局核心耗材

方大炭素及其控股子公司成都炭材,是国内少数同时取得民用核安全设备制造许可证的企业之一,这意味着其产品可以直接进入核能及核聚变装置的核心部件供应链。 在核聚变领域,公司已形成三大核心产品矩阵:
石墨铠甲:用于聚变堆内壳,需在1.5亿℃级超高温和强辐射环境下长期服役,是聚变装置“最内层防护服”。该产品已通过EAST(东方超环)等装置的工程验证,并进入实际销售阶段。
核级石墨构件:应用于等离子体第一壁防护,杂质含量低于50ppm,技术指标达到国际先进水平,是聚变堆慢化、反射中子的关键材料。
TEMR超细颗粒核石墨:专为钍基熔盐堆研发,同时适配聚变装置慢化层需求,已独家供应甘肃武威2MW实验堆,单堆用量约300吨,占国内市场份额80%以上。


二、项目验证:从实验堆到示范工程,产品已“上机”运行

方大炭素的核聚变材料并非停留在实验室,而是已在多个国家级大科学装置中实现工程应用:
EAST(东方超环):作为官方认证的核心材料供应商,公司为EAST提供核级石墨与石墨铠甲,并在2025年装置升级中持续供货。
中国环流三号:2025年11月,公司通过互动平台确认,为该装置稳定供应核级石墨及配套技术服务,并参与其第一壁材料招标。
CRAFT(夸父项目):作为聚变堆主机关键系统平台的合作方,公司提供核级石墨构件,依托核安全资质完成多批次交付。
钍基熔盐堆:与中科院合作研发TEMR核石墨,独家供应甘肃武威2MW实验堆,产品稳定运行超1000天,验证了其在极端环境下的可靠性。


三、技术壁垒:性能指标国际领先,打破国外垄断

核聚变对材料的要求极为苛刻——既要耐高温、抗辐照,又要具备优异的热导率和结构稳定性。方大炭素通过多年技术积累,在核级石墨领域形成显著优势:
性能指标国际领先:TS-1型核级石墨灰分<3ppm、硼当量0.2ppm,远优于行业标准;700℃熔盐浸泡1000小时质量损失率<0.5%,大幅低于普通石墨的3.2%;辐照后尺寸变化率<0.8%,室温下热导率达120–140W/(m·K),多项关键指标超越国际同类产品。
核心技术突破:公司首创高定向热解碳涂层技术,攻克熔盐腐蚀行业难题;掌握晶界强化技术,保障强辐射下的结构稳定;联合中科院完成TS-1型石墨研发,成为全球首个通过工程验证的钍基熔盐堆专用核级石墨。
产能与资质独占优势:成都炭材是国内唯一拥有民用核安全设备制造许可证的核级石墨生产企业,核级石墨年产能1万吨且规划扩至3万吨,其中高温气冷堆核级石墨年产达1200吨,产能规模国内领先。


四、行业地位:国内核级石墨龙头,聚变材料“隐形冠军”

在核能与核聚变材料领域,方大炭素已从“跟跑者”成长为“领跑者”:
国产替代标杆:公司承担甘肃省科技重大专项“高温气冷堆堆内构件用核级石墨国产化技术开发”,成功通过验收,标志着我国在第四代核能系统关键材料领域实现历史性突破,彻底打破国外长期技术垄断。
市场占有率领先:公司核级石墨产品已应用于全球首座第四代高温气冷堆、600MW示范快堆等重大工程,国内核级石墨市占率超50%,高温气冷堆领域市占率更是100%。
产业链核心位置:在可控核聚变产业链中,方大炭素处于上游关键材料环节,为聚变装置提供“石墨铠甲”和核级石墨等核心耗材,是典型的“卖铲子”企业。


五、未来前景:万亿级赛道上的“材料先行者”

随着全球可控核聚变产业化提速,对高性能石墨材料的需求将呈指数级增长:
需求空间巨大:据国家原子能机构《2024核能材料发展白皮书》披露,中国规划至2030年建成12座高温气冷堆及8座SMR,对应高纯核石墨年需求量将从当前的800吨增至约3,500吨。核石墨认证周期长达3–5年,需通过200余项测试,形成极高准入壁垒。
聚变装置加速建设:国际热核聚变实验堆(ITER)计划持续推进,中国承担约9%的采购包研制任务;国内EAST、中国环流三号、CRAFT等装置持续升级,对面向等离子体材料提出更高要求。
公司战略布局:方大炭素正在开发更高纯度的炭基复合材料,以适配聚变堆第一壁、偏滤器等核心部件,未来随着核聚变装置从实验堆向工程堆、商用堆迈进,其相关产品有望迎来爆发式增长。
结语:
在人类探索终极能源的征途上,方大炭素用一块块“黑金”筑起了核聚变装置的“第一道防线”。从打破国外垄断到实现国产替代,从实验堆验证到示范工程应用,这家企业正以材料之力,支撑着中国核聚变事业从“跟跑”到“并跑”乃至“领跑”的跨越。未来,随着可控核聚变商业化进程加速,方大炭素有望在万亿级赛道上,从“隐形冠军”走向“材料巨头”。