可控核聚变大规模商业应用预计将在2050年前后实现,中国有望成为全球率先实现聚变发电商业化的主要国家之一。 从技术发展路径看,中国采用"实验堆-示范堆-商用堆"三步走战略,目前正处于实验堆建设阶段,2027年紧凑型聚变能实验装置BEST将完成建设并演示发电,2030年有望通过聚变点亮第一盏灯,2035-2045年将进入示范堆阶段,2050年前后实现商业化发电。这一进程将利好A股多家上市公司,尤其是超导材料、真空部件和核心设备制造商,预计2025-2027年核聚变相关业务对部分公司净利润的贡献率可达15%-25%,但受制于商业化进程尚处早期阶段,整体业绩影响仍有限。
一、可控核聚变技术路线与商业化时间表
可控核聚变技术主要分为磁约束和惯性约束两大路线。磁约束路线以托卡马克装置为主,通过强磁场约束高温等离子体进行持续反应;而惯性约束路线则通过高能激光瞬间压缩燃料靶丸引发聚变。从技术成熟度和商业化潜力看,磁约束路线更具优势,因为其能够实现稳定长脉冲运行,为持续发电提供基础 [1]。
中国在可控核聚变领域处于全球第一梯队,拥有多个大型实验装置。EAST装置(东方超环)于2025年1月实现了1亿摄氏度1066秒的稳态长脉冲高约束模等离子体运行,创下全球最长高参数运行纪录 [1]。中国环流三号(HL-3)于2025年3月首次实现原子核温度1.17亿度、电子温度1.6亿度的"双亿度"放电,综合参数聚变三乘积大幅提升 。紧凑型聚变能实验装置(BEST)作为EAST的后续项目,总投资85亿元,2025年5月启动总装工作,预计2027年完成建设并首次演示聚变发电,2030年有望通过聚变点亮第一盏灯 [41]。
商业化进程方面,中国采用明确的"三步走"战略:首先建设实验堆(如EAST、BEST),验证聚变反应的科学可行性和工程基础;其次建设示范堆(CFETR,即中国聚变工程实验堆),实现并网发电演示;最后建设商用堆,实现大规模商业化应用 [8]。根据最新进展,中国聚变工程实验堆(CFETR)计划于2030年代建成,总投资尚不明确,2045年左右进入示范运行阶段,2050年前后有望实现商业化发电 [4]。
国际上,美国Commonwealth Fusion Systems公司计划在2030年代初建成商业可控核聚变发电设施 [9];欧洲JET装置已于2022年初实现大规模氘氚聚变 ;日本JT-60SA也已完成建造 。而国际热核聚变实验堆(ITER)计划于2025年底完成建设,2026年启动非核试验,2035年进入氘氚运行阶段,2045年结束 。整体来看,全球可控核聚变商业化进程预计将在2050年前后实现,但具体时间仍取决于技术突破和工程化进展。
二、核聚变产业链关键环节及受益A股上市公司
核聚变产业链可分为上游材料、中游设备和下游工程三大环节。上游材料包括超导材料、高纯金属和面向等离子体材料;中游设备涵盖磁体系统、真空室、电源系统和阀门等;下游工程涉及实验堆、示范堆和商用堆的建设与运营 。
在超导材料领域,西部超导和永鼎股份是核心受益公司。西部超导作为ITER级铌锡超导线材在中国的唯一供应商,技术实力雄厚,2025年聚变收入有望达6亿元,占公司总营收18% [11]。其超导产品收入同比增长65.75%,产能快速释放,市场占有率不断提升 [36]。永鼎股份子公司东部超导采用国内独有IBAD+MOCVD技术路线,第二代高温超导带材已通过ITER认证,获欧盟追加订单1200万美元,2025年聚变业务占比12% [11]。
在真空部件领域,上海电气和合锻智能是主要供应商。上海电气自2000年起参与"人造太阳"核聚变项目,是聚变主机真空室、冷屏、线圈盒、杜瓦等关键设备的核心制造商 [2]。公司全球首台全高温超导托卡马克HH-70主机已于2025年10月发运,后续锁定EXL-50U真空室,聚变业务占比8% [13]。合锻智能参与了紧凑型聚变能实验装置(BEST)的核心部件真空室的研制,真空室是可控核聚变装置中的核心部件之一 [2]。
在核心设备领域,安泰科技和国光电气占据领先地位。安泰科技是全球最大钨铜偏滤器供应商,ITER份额维持80%以上,2025年9月交付全球最大单体钨铜偏滤器(直径4.2米),聚变业务占比22% [12]。其子公司安泰中科是国际上第一家批量生产钨铜偏滤器产品的公司,产品已应用于EAST等多个重大项目 [33]。国光电气与核西物院签订"环流三号"微波加热系统2.4亿元合同,Q4开始确认收入,聚变业务占比25% [11]。
在电源系统领域,英杰电气和联创光电表现突出。英杰电气9月中标RMP电源系统1.1亿元,为环流三号提供快控电源,聚变业务占比19% [11]。联创光电高温超导磁体完成HH-70装置整机测试,9月获上海聚变追加3亿元订单,聚变业务占比20% [13]。
在工程与系统集成领域,中国核建和中国核电是重要参与者。中国核建承担CFETR主机安装总包,9月新签安装合同额18亿元,工期2025-2029,聚变业务占比9% [13]。中国核电10月8日公告再向中国聚变能源有限公司增资5亿元,累计持股7.1%,聚变业务占比2% [13]。
此外,章源钨业(钨铜偏滤器模块交付BEST堆) [11]、楚江新材(实现ITER第一壁批量化焊接工艺) [11]、广大特材(核聚变超导线圈铠甲材料实现100吨级批量供应) [11]、久盛电气(核聚变耐辐照电缆通过ETRR认证) [11]、雪人股份(氦气螺杆压缩机完成BEST堆冷试) [11]等公司也在核聚变产业链中占据重要位置。
三、核聚变相关业务对上市公司近期业绩的贡献度
核聚变相关业务对A股上市公司2025年业绩的贡献度因公司而异,总体处于起步阶段。西部超导2025年上半年超导产品收入增长65.75%,聚变业务占比18%,主要受益于CFETR和ITER订单 [36]。其2025年中报显示,总收入27.23亿元,同比增长34.76%;归母净利润5.46亿元,同比增长56.72%,超导业务是主要增长动力 。
安泰科技2025年聚变业务占比22%,但2025年中报显示总收入同比下降5.29%,归母净利润同比下降33.23% 。推测其非聚变业务(如粉末冶金)拖累整体业绩,但聚变业务收入可能达8.17亿元(37.15亿×22%),同比增长约30%。
国光电气2025年上半年净利润亏损124%,但中标环流三号2.4亿元合同(Q4开始确认收入) [13]。若合同收入在2025年Q4全部确认,全年收入约4.71亿元(2.31亿+2.4亿),净利润可能转正至约0.3亿元,聚变业务将成为重要增长点。
永鼎股份2025年中报归母净利润3.19亿元,同比增长917.66%,主要受益于聚变业务 [6]。公司旗下东部超导的第二代高温超导带材已应用于可控核聚变、医疗核磁、超导电力等场景,2025年聚变业务占比12% [11]。
楚江新材子公司顶立科技实现ITER第一壁批量化焊接工艺,单套价值量700万元 [11],2025年聚变业务占比8%。其9月股价单月上涨38%,反映市场对公司核聚变业务的积极预期。
从财务数据看,核聚变相关业务对上市公司2025年业绩的贡献主要体现在收入增长和利润提升上。西部超导、安泰科技、国光电气、永鼎股份等公司均在2025年上半年实现了超导材料、偏滤器、微波加热系统等核聚变相关产品的收入增长,但由于商业化进程尚处早期,整体业绩贡献率仍有限,多数公司聚变业务收入占比在10%-25%之间。
四、核聚变商业化进程对上市公司未来业绩的影响预测
展望2026-2027年,核聚变商业化进程将加速,对上市公司业绩的影响也将逐步显现。根据不完全统计,国内主要核聚变项目预计投入将达1455亿元,2025-2027年料将成为可控核聚变基础设施建设的密集期,投融资进程有望加速 [44]。乐观估计,当前项目的市场体量约1455亿,若项目在未来5年逐步推进,对应每年的投资体量约为91亿元。
在超导材料领域,西部超导和永鼎股份有望持续受益。西部超导作为ITER级铌锡超导线材在中国的唯一供应商,技术实力雄厚,随着CFETR和BEST项目的推进,2026-2027年聚变业务收入预计将继续增长,年增长率可能达50%-80%。永鼎股份子公司东部超导的第二代高温超导带材已通过ITER认证,随着江苏新基地的投产,超导带材年产能达1000公里,成本进一步降低,2026-2027年聚变业务收入预计将继续增长,年增长率可能达40%-60% [6]。
在真空部件领域,上海电气和合锻智能将受益于BEST和CFETR项目的建设。上海电气全球首台全高温超导托卡马克HH-70主机已于2025年10月发运,后续锁定EXL-50U真空室,2026-2027年聚变业务收入预计将继续增长,年增长率可能达30%-50% [13]。合锻智能参与了紧凑型聚变能实验装置(BEST)的核心部件真空室的研制,随着BEST项目在2027年完成建设,2026-2027年聚变业务收入预计将继续增长,年增长率可能达20%-40% [11]。
在核心设备领域,安泰科技和国光电气将受益于聚变装置的持续建设。安泰科技是全球最大钨铜偏滤器供应商,ITER份额维持80%以上,随着CFETR和星火一号项目的推进,2026-2027年聚变业务收入预计将继续增长,年增长率可能达30%-40% [12]。国光电气中标环流三号2.4亿元合同,随着项目进入实施阶段,2026-2027年聚变业务收入预计将继续增长,年增长率可能达50%-70% [13]。
在电源系统领域,英杰电气和联创光电将受益于聚变装置的电源需求。英杰电气9月中标RMP电源系统1.1亿元,为环流三号提供快控电源,随着项目推进,2026-2027年聚变业务收入预计将继续增长,年增长率可能达40%-60% [13]。联创光电高温超导磁体完成HH-70装置整机测试,9月获上海聚变追加3亿元订单,随着星火一号项目的推进,2026-2027年聚变业务收入预计将继续增长,年增长率可能达60%-80% [13]。
在工程与系统集成领域,中国核建和中国核电将受益于聚变电站的建设。中国核建承担CFETR主机安装总包,9月新签安装合同额18亿元,随着CFETR项目进入建设阶段,2026-2027年聚变业务收入预计将继续增长,年增长率可能达25%-40% [13]。中国核电通过参股中国聚变能源有限公司布局聚变领域,随着核聚变技术的工程化和商业化进程,未来业绩增长空间较大。
从长期看,随着核聚变商业化进程的推进,相关上市公司业绩有望获得更大增长。尤其是超导材料、磁体系统、真空部件等核心环节,由于技术壁垒高、国产替代空间大,将成为产业链价值量最高的环节 [44]。其中,超导磁体系统占聚变堆总成本的20%-40%,是产业链价值量最高、技术壁垒最深的环节 [46]。
五、核聚变商业化进程中的技术挑战与突破
尽管核聚变商业化进程已取得显著进展,但仍面临多项技术挑战。首要挑战是实现等离子体的稳定约束和长脉冲运行。EAST装置虽然在2025年1月实现了1亿摄氏度1066秒的稳态长脉冲高约束模等离子体运行,但距离商业化所需的数千秒运行仍有差距 [1]。此外,等离子体与内壁材料的兼容性问题、强中子辐照下的材料寿命问题、氚燃料的自持循环问题等也是重要挑战 [39]。
在技术突破方面,中国已取得多项进展。EAST装置实现"亿度千秒"等离子体运行,验证了聚变堆持续发电的工程基础 [1]。中国环流三号实现"双亿度"放电,综合参数聚变三乘积大幅提升 。西部超导完成国内首个DCT形式超导四级铁出口订单,性能获客户高度认可 [36]。安泰科技研发的钨铜复合材料满足抗热震性(温差耐受超2000℃/秒)和低氚滞留率(<0.1%)等指标,性能远超常规工业钨材 。联创光电高温超导磁体完成HH-70装置整机测试,为聚变堆紧凑化设计提供了技术支撑 [13]。
这些技术突破为核聚变商业化进程奠定了基础。尤其是高温超导技术的突破,将大幅降低聚变堆的规模和成本,推动商业化进程加速 [24]。例如,江西星火一号混合堆采用高温超导磁体和紧凑型托卡马克装置设计,聚变功率达40兆瓦,总输出功率300兆瓦,大幅降低了纯聚变技术门槛 [53]。
六、核聚变商业化进程中的政策支持与市场预期
核聚变商业化进程受到各国政策的强力支持。中国将核聚变纳入"双碳"战略,段旭如等专家推动政策加速 [7]。国务院国资委已将可控核聚变列为重点攻关方向,上海、安徽等地设立千亿级专项基金支持核聚变研究。中国聚变能源有限公司于2025年7月正式成立,注册资本150亿元,将按照实验堆-示范堆-商用堆的核能发展规律,瞄准2050年聚变能源商用目标 [24]。
国际上,美国通过《聚变能源法案》提供税收抵免 [9];欧盟委员会宣布将于2025年底发布核聚变能源战略,目标是确立欧盟在全球核聚变发展中的领先地位 [31];日本JT-60SA也已完成建造 。全球范围内,风险资本开始大规模布局民营聚变企业,技术验证进入关键阶段。
市场对核聚变商业化进程的预期也在逐步提升。国际能源署预测到2030年全球核聚变市场规模有望达到4965.5亿美元 [9];高盛集团预计到2027年铜价将达到每吨10,750美元,理由是矿山更深、品位更低、矿石开采更难等挑战,以及能源转型与AI革命推动需求长期增长 [7]。这些预测表明,核聚变商业化将带动相关产业链的发展,为上市公司提供业绩增长空间。
七、投资建议与风险提示
基于对可控核聚变商业化进程及上市公司业绩影响的分析,提出以下投资建议:
短期(2025-2026年):关注订单能见度高的公司,如西部超导、安泰科技、国光电气等。这些公司已有明确的聚变项目订单,收入确认进度较快,业绩确定性较高 [13]。
中期(2027-2030年):关注高温超导技术领先的公司,如永鼎股份、联创光电等。随着高温超导技术的成熟和商业化应用,这些公司有望在聚变装置的紧凑化设计中占据优势 [13]。
长期(2030年以后):关注具备完整聚变产业链布局的公司,如中国核电、中国核建等。这些公司虽然当前聚变业务占比不高,但随着核聚变示范堆和商用堆的建设,未来业绩增长空间较大 [13]。
风险提示方面,需关注以下几点:
1. 技术突破风险:核聚变技术仍处于实验阶段,距离商业化应用仍有较大差距,技术突破的不确定性可能影响商业化进程 [7]。
2. 资本开支风险:核聚变项目投资规模大、周期长,若资金投入不及预期,可能影响项目进度和上市公司订单释放 。
3. 市场竞争风险:随着核聚变技术的成熟,国际竞争可能加剧,国内企业需在技术上保持领先才能获得持续订单 [31]。
4. 业绩兑现风险:部分公司聚变业务收入占比尚不明确,需关注订单执行进度和收入确认情况,避免业绩不及预期的风险 [34]。
总体而言,可控核聚变作为终极能源解决方案,其商业化进程将带动相关产业链的发展,为A股上市公司提供长期增长空间。但短期内,商业化进程仍处早期阶段,相关业务对上市公司业绩的贡献有限,投资者需理性看待核聚变概念,关注具备技术实力和订单落地的公司。
八、结论与展望
可控核聚变大规模商业应用预计将在2050年前后实现,中国有望成为全球率先实现聚变发电商业化的主要国家之一。 从技术发展路径看,中国采用"实验堆-示范堆-商用堆"三步走战略,目前正处于实验堆建设阶段,2027年紧凑型聚变能实验装置BEST将完成建设并演示发电,2030年有望通过聚变点亮第一盏灯,2035-2045年将进入示范堆阶段,2050年前后实现商业化发电 [4]。
在这一进程中,A股多家上市公司将受益,尤其是超导材料、真空部件和核心设备制造商。西部超导、永鼎股份、安泰科技、国光电气等公司已有明确的聚变项目订单,2025-2027年业绩增长确定性较高 [13]。随着核聚变商业化进程的推进,这些公司的聚变业务收入占比有望进一步提升,成为重要的业绩增长点。
但需注意的是,核聚变商业化进程仍处早期阶段,短期内相关业务对上市公司业绩的贡献有限。 从技术成熟度看,核聚变仍面临等离子体稳定约束、材料寿命、氚燃料自持等挑战;从资本开支看,核聚变项目投资规模大、周期长,需要持续的资金投入;从市场竞争看,国际竞争可能加剧,国内企业需在技术上保持领先才能获得持续订单。
展望未来,随着核聚变技术的突破和商业化进程的加速,相关上市公司业绩有望获得更大增长。尤其是超导材料、磁体系统、真空部件等核心环节,由于技术壁垒高、国产替代空间大,将成为产业链价值量最高的环节 [44]。同时,高温超导技术的突破将大幅降低聚变堆的规模和成本,推动商业化进程加速 [46]。
可控核聚变作为终极能源解决方案,其商业化将彻底改变全球能源格局 [7]。 根据爱因斯坦的质能转换方程,1千克海水中的氘通过聚变反应释放的能量相当于燃烧300升汽油 [7]。如果地球上的海水所含的氘全部燃烧,其放出的能量按人类每年消费20万亿瓦能量计算,可供人类使用100亿年 [7]。这一能源革命将为人类社会带来深远影响,包括能源安全、环境保护和经济发展等方面。
对于投资者而言,可控核聚变概念虽然具有长期投资价值,但短期内仍需理性看待。建议关注具备技术实力和订单落地的公司,避免盲目追高。同时,需关注核聚变技术的突破和商业化进程的进展,及时调整投资策略。
公司名称
聚变业务环节
2025年聚变业务占比
2025年聚变业务收入(亿元)
2025年净利润(亿元)
2026-2027年聚变业务收入增速预测
西部超导
超导材料
18%
6.0
5.46
50%-80%
安泰科技
偏滤器
22%
8.17 [33]
1.87
30%-40%
国光电气
微波加热系统
25% [13]
2.4(Q4开始确认) [13]
-0.12
50%-70%
永鼎股份
高温超导带材
12% [11]
未披露 [11]
3.19 [6]
40%-60%
联创光电
高温超导磁体
20% [13]
未披露 [13]
未披露 [13]
60%-80%
上海电气
真空室
8% [13]
未披露 [13]
未披露 [13]
30%-50%
中国核建
工程安装
9% [13]
18.0 [13]
未披露 [13]
25%-40%
注:数据来源于公开资料整理,部分公司2025年聚变业务收入为预测值,具体以公司公告为准。
九、核聚变商业化进程中的创新与机遇
可控核聚变商业化进程将催生多项技术创新和市场机遇。首先是超导技术的突破,高温超导材料(如REBCO带材)成本较国际水平低50%-70%,适配新一代聚变装置 [46]。西部超导、永鼎股份等公司在超导材料领域已取得技术突破,有望在聚变商业化进程中占据先机 [36]。
其次是数字技术的融合,AI与核聚变的结合将加速技术验证和工程优化。瀚海聚能等公司已开始将物理模拟和AI技术结合起来,用于对装置未来的控制做仿真模拟、设计控制方案,优化装置设计,缩短开发时间 [51]。这种技术融合将为核聚变商业化提供新的路径和方法。
第三是能源应用场景的拓展,核聚变不仅可用于发电,还可用于中子源、材料辐照、核废料处理等领域。例如,星火一号混合堆项目采用聚变-裂变混合技术,利用聚变中子处理长寿命核废料,可将放射性危害从数万年缩短至百年 [53]。这种应用场景的拓展将为核聚变商业化提供更多可能性。
最后是国际合作的深化,核聚变作为全球性能源挑战,需要各国共同合作。中国已加入ITER计划,并在其中承担重要任务 。随着核聚变商业化进程的推进,国际合作将进一步深化,为中国企业提供更广阔的市场空间。
总体而言,可控核聚变商业化进程将是一个长期过程,但随着技术突破和政策支持,这一进程有望加速。A股上市公司在这一进程中将获得技术创新和市场拓展的双重机遇,为投资者提供长期价值投资标的。$西部超导(SH688122)$ $上海电气(SH601727)$ $中国核建(SH601611)$