可控核聚变对保障国家能源安全和推动科技自主发展具有重大意义,目前其产业化进程正从实验验证阶段稳步迈向工程示范阶段,且进展日益加速。
材料性能能否实现突破,是核聚变技术能否成功应用的关键所在。当前,核聚变关键设备的国产化率已超过96%,诸如钨基偏滤器、高温超导带材等核心部件,均已具备自主生产能力。
随着2027年BEST装置发电演示工作的推进,以及EAST装置长脉冲运行纪录的不断刷新,该行业已迈入多个技术路线竞争、资本集中投入的新阶段。
从资本市场的角度来看,可控核聚变相关板块持续受到资金的关注。
自2025年以来,该板块周线在20周线附近持续上涨,本周收出近乎光头阳线,成交量温和放大,消化了前期所有套牢盘,并创下新高,这可能预示着板块即将开启新一轮行情!
本周五(12月12日),板块内个股表现相当活跃,华菱线缆连续以一字涨停收盘,雪人集团、四创电子在开盘后半小时内迅速上涨,爱科赛博、斯瑞新材等个股涨幅显著,北交所的天力复合表现尤为突出,本周涨幅翻了一倍以上。
在核聚变产业化加速推进的背景下,A股投资者应如何聚焦核心企业,精准捕捉投资机会呢?
核聚变产业的发展历经科学理论、科学可行性、工程可行性、商业可行性和商业堆五个阶段,目前正稳步向工程可行性和商业可行性的方向迈进。
我国核聚变工程明确了“实验堆-示范堆-商用堆”三步发展计划,当前正处于实验堆阶段。
实验堆作为可控核聚变商业化的基石,主要任务是验证聚变能源的科学原理和基础技术;第二阶段计划于2035年建成中国聚变工程试验堆,完成调试运行后开展物理实验;第三阶段则计划于2050年启动商业聚变示范电站建设。
全球各国及行业内的大企业正不断加大可控核聚变的研发投入,多个国家的聚变示范堆计划均在有序推进中,商业化进程持续加速。
行业普遍预测,核聚变有望在十年内实现商业供电,其中2031-2035年这一时间段被多数人视为实现目标的关键期,核聚变能源的商业化已进入关键推进阶段。
AI技术为核聚变的发展提供了重要支持,能够揭示等离子体的运动规律,预测反应过程和结果,还能优化反应条件,从而有效加快核聚变的商业化进程。
其中,强化学习等AI技术在托卡马克等离子体控制约束中表现出色,能高效处理等离子体数据,将建模时间从几小时缩短至毫秒级,并实时预测运动趋势,提前300毫秒预警不稳定情况,避免核聚变反应中断,为聚变堆设计优化提供理论支持。
2022年,DeepMind与瑞士等离子体中心合作研发的AI强化学习系统已成功实现托卡马克内部等离子体的稳定控制。
可控核聚变装置的运行环境极为极端,材料容易损坏失效。因此,材料创新是突破产业发展瓶颈的核心。
目前材料研发主要围绕三个方向进行:
一是表面与结构创新,利用纳米涂层、梯度材料技术提升材料的抗热冲击能力。这一技术在第一壁、偏滤器部件研发中效果显著。钨铜梯度材料、铍涂层已得到广泛应用;
二是优化超导材料。这有助于缩小装置体积并使其稳定运行。高温超导材料(如REBCO)能大幅提升磁体系统的性能;
三是材料改性。通过合金化、复合材料技术增强材料的抗辐射和抗热疲劳能力。
超导材料是可控核聚变装置的核心材料之一。在磁场系统中,其性能直接影响装置对高温等离子体的约束能力和能源效率。
可控核聚变装置(如托卡马克)需要依靠高强度、高稳定性的磁场来约束高温等离子体。而超导磁体正是实现这一功能的关键部件。
目前主流的超导材料包括低温超导(如NbTi、Nb3Sn)和高温超导(如REBCO)。这两种材料在磁场强度、制冷成本和材料性能上存在显著差异。
国内多家企业已布局高温超导磁体的产业化。
联创超导成功研发出基于REBCO集束缆线的D型超导磁体。该产品在2024年4月完成了低温测试并稳定运行电流超过1.5kA;
上海超导作为国内高温超导材料的领军企业其二代高温超导带材已广泛应用于核聚变磁体、超导感应加热装置等领域。该公司在2025年6月申请科创板上市并获得受理计划募资12亿元用于扩建产能预计年底产能将达到4,000公里/年。
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