可控核聚变科普贴
——写在2026核聚变能科技与产业大会召开之际
本贴写给对于该行业原理一无所知的二级市场投资者,要求文化水平高中以上,学过物理。
2026核聚变能科技与产业大会将于1月16日至17日在安徽合肥举办,主题为“聚核之力,创见未来”,聚焦核聚变技术产业化与全球协作。可控核聚变是人类解决能源短缺的终极方案。本贴尝试从技术、历史、现实和投资四个维度进行科普。
一、技术篇
1.可控核聚变的物理学原理:
1.1核聚变的定义
核聚变即两个较轻的核结合而形成一个较重的核和一个极轻的核(或粒子)的一种核反应形式。
1.2核聚变的底层原理
质量小的原子,在一定条件下(如超高温和高压),能让核外电子摆脱原子核的束缚,两个原子核能够互相吸引而碰撞在一起,发生原子核互相聚合作用,生成新的质量更重的原子核和极轻粒子。
其过程中因反应前粒子质量总和大于反应后的产物,那么按照爱因斯坦质能方程E=mc²,损失的质量变成了巨大的能量。
(说人话:创造一个极端条件,让两个核反应,变成一轻一重,而且两者相加的质量小于反应前的质量,结果是根据爱因斯坦造原子弹的质能方程E=mc²,释放巨大能量。E为能量,M为质量,C为真空光速约3×10⁸m/s。通过这个方程式,可以看出,只要丧失一点点质量,再乘以光速的平方,就可以产生巨大的能量,广岛和长崎的日本战犯就是这么死的!!!不同的是:原子弹是核裂变,氢弹才是核聚变。)
2.技术路径
2.1关键参数:聚变三乘积=温度*密度*能量约束时间
核聚变满足条件:劳逊判据,也即单位时间内聚变反应释放的能量必须大于系统损失的能量,也即Q值>1,才达到实验成功条件。目前认为要Q>10-30时,才能实现商业化。
(说人话:你必须往这个设备里面输入能量“点火”,然后产生更大的能量,这样的话才在经济上可行,否则的话,那就不叫发热、发电,变成了耗热、耗电)
2.2反应条件
要将物质加热到极高的温度(往往大于1亿摄氏度),并且持续一定时间比方说100秒、200秒等。目前主要是氘-氚反应,也即D-T反应
2.3实现路径:
2.3.1引力约束——恒星。(这就是太阳几十亿年不停发光发热的原因!!!,也是人类最聪明的那些大脑们想到利用核聚变摄取能量的最早灵感来源)
2.3.2磁约束——科学家们研发了托卡马克、仿星器等装置,通过构建闭环磁场(像无形的笼子一样)让等离子体被三维控制:密度、温度、约束时间。分述:
密度——通俗说就是磁场闭环抑制粒子逃逸
温度——外部高能系统定向注入(加热到一亿摄氏度以上!),只有在极高的温度下,才会发生质量转换为热量的反应!
约束时间——优化运行时间(如H-模)延长能量存续周期。
注:托卡马克核反应堆(Tokamak nuclear reactor)是一种利用磁约束实现受控核聚变的环形容器,其名称由俄语“环形、真空室、磁、线圈”词头组合而来。该装置由前苏联阿齐莫维齐等科学家于20世纪50年代发明。
2.3.3惯性约束——采用瞬间高能压缩技术。其密度控制由激光/电流束流在纳秒级将靶丸压缩至千倍固态密度实现,温度控制直接源于压缩能量转化为热能,约束时间控制则依赖于聚变功率瞬时超过能量耗散。该路径虽在实验室实现短暂能量增益,但距离持续发电验证仍有量级差距。
目前是磁约束中的托卡马克路线技术最成熟。其中,超导磁体系统为其核心部件。其核心挑战:产生并维持足以约束超过1亿摄氏度高温等离子体强磁场,避免等离子体与容器壁接触。(说人话:你可以想象一个煤球炉,中间煤球有1亿摄氏度,那么无论什么炉壁都会被烧掉、融化挥发,怎么办?聪明人想了一个办法,用磁场把高温粒子困在中间,不让其与炉壁接触,就烧不坏炉子了!)
3.两种技术路线
3.1低温超导路线:技术更加成熟,但成本降不下来,商业化困难!
3.2高温超导路线:高温超导托卡马克是技术发展趋势。
(注释:超导语境中的高温和低温,是以超导材料的分类基于其临界温度(Tc),即材料从正常态转变为超导态的温度阈值。低温超导指临界温度低于 25–30 K(约 -248°C 至 -243°C)的材料,通常在液氦温区(约 4.2 K 即 -269°C)工作,高温超导则指临界温度高于 25–30 K 的材料,通常在液氮温区(77 K 或 -196°C)运行。由于自然界中氦气少、提取困难,而氮气多、提取容易。而且液氮温度更容易达到,所以相比于低温超导,走高温超导核聚变路线对于实现商业化有重大意义!
K,也即开尔文。就是以绝对零度(-273.15℃为基准往上数,例如10K相当于-273.15℃+10℃=-263.15℃)
二、历史篇
1.关于可控核聚变发展历程
1920年,英国物理学家爱丁顿通过研究恒星能量来源,提出氢聚变为氦的假说。随后,1929-1942年,各国科学家深入研究,分别作出了贡献。
二战后,受氢弹研制(不可控核聚变)启发,美苏英开始秘密研究如何控制聚变能。
1950年,苏联科学家提出托卡马克装置的构想,利用环形磁场约束等离子体。
1952年,世界首颗氢弹爆炸,证明了核聚变释放能量的巨大威力。(但这是能毁灭一切的“不可控核聚变”!)
2006年,ITER(国际热核聚变实验堆)计划正式签署,由中国、欧盟、印度、韩国、美国、俄罗斯七方共同投资建设,验证商业可行性。目前已有35个国家参与其间。
三、现实篇
核聚变的发展四阶段:科学可行性验证(实验堆)——工程可行性验证(工程堆)——示范堆(DEMO)——商业应用堆
近年来,随着超导技术和激光技术的进步,可控核聚变迎来历史性突破。
2022年,美国国家点火装置(NIF)首次在惯性约束聚变(激光约束)中实现科学点火(Q>1)
2023-2024年,中国BEST多次刷新稳态长脉冲高约束模运行记录(目前超403秒)
2025-2026年,ITER核心部件制造完成,预计未来数年内启动首次实验。
中国BEST(紧凑型聚变能实验装置)已启动总装,力争在2027年实现聚变发电的实验演示。
四、投资篇
1.一级市场
私人资本爆发:全球核聚变私人投资已突破100亿美元,一批初创公司尝试在2030年实现商业并网。
海外(美国为代表):
美国CFS公司示范堆装置与谷歌签订200MW电力采购协议;
美国Helion Energy 与微软公司签订协议,计划2028年供电50MW。
中国:充分利用制度优势,5个项目同步进行:
国家旗舰项目CFEDA(中国聚变工程示范堆),计划于2030年建成,当前其关键技术保障项目CRAFT(合肥紧凑型装置)总进度超过80%;
合肥BEST项目:目标2027年底再全球展示聚变发电技术,总投资额145亿元招标已经启动;
中核西南物理所-环流三号:更新改造项目订单已经释放;
先觉聚能混合堆:国光与天府能源研究院主导;
南昌星火一号:由联创光电(600363)主导,采用高温超导托卡马克路线。
2.二级市场
按照目前统计,国内主要核聚变项目预计投入1460亿元,分享这个大蛋糕核心上市公司主要有:精达股份、西部超导、联创光电、合锻智能、皖仪科技等,简述之。
2.1精达股份600577:
精达股份为上海超导单一大股东,持有18.15%的股权,且向上海超导供货部分零部件。上海超导作为IPO力保项目,目前正在走流程。据权威媒体介绍,上海超导在高温超导材料生产商中,居于世界最高水平(世界TOP2为上海超导、日本FFJ,这两家公司被公认为全球最强)。其生产的第二代高温超导带材是核聚变向能量奇点洪荒70装置、中科院等离子所20T以上全REBCO供货(2024年刷新全REBCO高温超导磁体世界纪录),是全球唯一能够实现千米级量产的企业,国内市场占有率超过了80%。还参与了全球最强稳态磁体的研制,创造了35.1特斯拉的磁场强度纪录。
全球首台全高温超导托卡马克装置“洪荒70”于2026年1月成功实现120秒稳态长脉冲等离子体运行,创下商业公司研发装置的百秒量级运行纪录,标志着高温超导托卡马克技术路线的工程可行性得到验证。
除了核聚变,它的技术还应用在电力(如超导电缆、限流器)、交通(如磁悬浮)、医疗和大科学装置等领域,被认为是未来科技的重要一环。
同时,联创光电主导的星火一号也采购上海超导的高温超导带材。

2.2西部超导688122:
拥有高温超导和低温超导带材等的技术和产能。其大股东西北有色金属研究院以卓越的技术实力享誉中外,下辖西部超导、西部材料、凯立新材、西部宝德四家沪深上市公司。其中西部超导和凯立新材为科创板上市公司。西部超导的低温超导材料有显著优势。
2.3联创光电600363:
公司沉迷于各种“黑科技”,包括激光武器、可控核聚变和高温超导等。其高温超导业务主要由参股40%的联创超导实施。业务全面覆盖高温超导感应加热设备、高温超导磁控硅单晶设备、高温超导可控核聚变工程装备。公司主导着星火一号核聚变项目。
2.4合锻智能603011:
公司的产品可用于高温超导磁体系统、真空室、包层系统。上述三类产品分别涉及核聚变项目价值量的18%、12%、2.5%。)
2.5皖仪科技688600:
公司的工业检测仪器切入核聚变检漏市场。例如:核心产品氦质谱检漏仪可用于核聚变装置的真空检漏。
——跟着政策炒股!
“十五五”规划建议明确提出要前瞻布局未来产业,具体包括量子计算、生物制造、氢能和可控核能、脑机接口、具身智能、6G等方向,旨在通过培育新兴产业和布局未来产业实现“新兴产业做大规模、未来产业抢占先机”的远近兼顾目标。
近期以来,除了极为吸睛和吸金的商业航天概念外,脑机接口、量子计算、6G、创新药纷纷登场,上演着一出出波澜壮阔的连板好戏。而可控核聚变概念也已春江水暖、泛起微澜,但和当前中国乃至全球的核聚变发展进程仍有差距,作为产业先行指标的一级市场热度远远大于二级市场,下面,轮到大A了!!!现在购买可控核聚变概念股,既是对中央国家十五五规划的底层响应,对未来产业的大力支持,更是下一个二级市场火爆热点的吹哨人!!!
要买,就买技术最高端、前景最广阔的上海超导影子股——精达股份!
声明:本人长期持有精达股份,上述观点仅为本人投资感悟,不构成任何投资建议。