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超导磁体行业专题报告：可控核聚变商业化加速实现，超导磁体未来应用前景广阔。随着技术的不断突破，尤其是高温超导材料的大规模应用，可控核聚变商业 化渐行渐近，产业链或将进入快速发展期，超导磁体作为磁约束可控核聚变 装置的核心部件有望充分受益。

核聚变被视为人类理想的终极能源，其中托卡马克装置最具商业化潜 力。核聚变是几个较轻的原子核结合成一个较重的原子核, 实现将质量转 化为能量的过程。核聚变因其燃料资源丰富、能量密度大、清洁无污染、 安全性高等突出的优点，被视为人类理想的终极能源。目前，磁约束聚 变能量约束时间长、技术成熟度高、工程可行性强，是实现聚变能开发 的最有效途径，其中又以托卡马克装置最为成熟，是目前最为主流的可 控核聚变装置，也是最有可能首先实现商业化的技术路线之一。根据 IAEA 的统计，截至 2024 年中，全球共有 159 个核聚变项目，其中托卡 马克装置 79 个，占比接近 50%。 

磁体是磁约束聚变装置的核心部件，超导助力商业化加速实现。在磁约 束可控核聚变装置中，产生约束磁场的磁体系统扮演着核心角色，其磁 场强度与均匀性对于整个装置的性能与效率均有着重要影响，以 ITER 项 目为例，磁体系统是其最大成本项，成本占比达到 28.0%。早期的托卡马 克装置采用的磁体材料为铜导体，铜导体的发热问题导致了磁约束核聚 变无法长时间稳态运行，后续随着超导体的引入，尤其是高温超导的应 用，由于超导体的零电阻效应，且承载电流密度更高有利于建造更加紧 凑、更高场强的聚变装置，能够有效改善长脉冲稳态运行，大大提升聚 变能源的转化效率与能源输出，同时让成本持续下降，显著加快了可控 核聚变商业化落地的预期。

超导磁体的材料制备与绕制工艺是关键，高温超导磁体制备壁垒较高。 低温超导材料发展较早，目前已经形成系统的商业化生产，而高温超导 材料发展起步较晚，制备技术较为复杂，目前高温超导体正处于提升性 能和突破应用的产业初期阶段，在这个过程中，高性能高温超导材料的 批量化制备成为关键基础。而且将超导材料制作成磁体过程，需要完成 超导材料的焊接、绕制等工艺流程，尤其是高温超导磁体的生产，工艺 复杂，技术壁垒较高。

超导磁体应用前景广阔，有望充分受益于可控核聚变的商业化。若核聚 变完全商业化，根据 Ignition Research 的预计，到 2050 年可控核聚变行 业将成为一个至少 1 万亿美元的市场，对应超导磁体空间超千亿美元， 潜在市场规模庞大。另外，除了可控核聚变以外，超导磁体还在 MRI、 NMR、感应加热设备、晶硅生长炉等设备中有应用，随着超导磁体的应 用逐步拓展，超导磁体的应用前景广阔。