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可控核聚变行业专题报告：拆分不同技术路线，电源是核心驱动引擎。

托卡马克：电源负责等离子体约束、加热、维持，价值量高

托卡马克装置通过强磁场将等离子体约束在小范围内实现聚变反应，ITER 装置运 行时电源主要作用为：1）为超导磁体线圈提供可控电流，控制等离子体的位置及 形状；2）为辅助加热装置提供能量，加热和驱动等离子体；3）提供失超保护。电 源环节投资占比较大，ITER 项目电源相关占比 15%左右，其中电源供应系统投资 占比为 8%，加热和电流驱动系统投资占比为 7%,远期商业化项目 DEMO 中，电源相 关占比达 10%。ITER 项目中，中国承担脉冲高压变电站、无功补偿和滤波系统、 极向场变流系统等产品，国内厂家技术底蕴丰厚。

托卡马克：磁体电源为超导线圈导通电流产生稳定磁场

磁体电源系统主要包括磁体电源与脉冲高压变电站、无功补偿与滤波系统。线圈 供电系统有多个子电源系统，给不同功能的超导线圈磁体供电，磁体电源细分单 元主要有变流器单元、开关网络单元、快速放电单元等组成，核心器件为晶闸管 和开关。无功补偿可以平抑晶闸管变流系统运行时产生无功冲击和谐波污染，脉 冲高压变电站设备包括高压配电站的全部设备，主要用于稳定电力传输。

托卡马克：辅助加热电源维持等离子体稳定燃烧

欧姆加热有上限，需要辅助加热设备，主要辅助加热手段有射频波加热及中性束 注入加热。射频波加热主要分为离子回旋加热（ICRH）、低杂波电流驱动加热（LHCD） 和电子回旋共振加热（ECRH）等形式；中性束注入主要功能为向等离子体注入高能 中性粒子。射频波加热、中性束注入均需要高压电源，主要有 PSM 高压电源，HVPS 逆变型高压直流电源。

其他路线：Z-箍缩混合堆核心设备为电流驱动器

Z 箍缩（Z-Pinch）指用强脉冲电流通过导体负载产生的角向磁场将负载内向箍缩， 极端压缩等离子体可使中心氘氚燃料瞬间达到高温高压状态，实现核聚变。核心 装置 60-70MA 级驱动器占比 33%，驱动器要求电流功率大、脉冲信号高、可重复运 行、高可靠性和长使用寿命。

其他路线：电源驱动等离子体形成场反位形（FRC）

场反位形（FRC）由脉冲电源驱动形成，FRC 具有更高的β值，输出的等离子体温 度和密度更高。FRC 装置主要包含磁体系统、真空系统、电源系统、诊断系统、注 气系统、控制与数据采集系统等，电源系统为核心设备，FRC 电源分为形成区电源 和准稳态电源，形成区电源用于形成初始等离子体和形成场反位形，准稳态电源 在 FRC 形成并且传输到中心室后，提供持续、相对稳定的电流，维持 FRC 的平衡， 形成区电源核心零部件为真空开关和电容。