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可控核聚变专题报告：可控核聚变系列深度（一），未来能源的奇点。核聚变释放能量高，氘氚为当前主流反应。可控聚变能源的效率 极高，燃料需求量和物理废物量也更少：1 克氘氚聚变燃料释放的 能量相当于 11.2 吨标准煤，是 1 克铀-235 裂变所释放能量约 4倍。 可控核聚变的氘氚反应因三大核心优势：1）燃料获取可行，储备丰 富：氘在自然界中分布极其丰富，来自于普通的水；②技术可行性 最高：过去半个多世纪的聚变研究，绝大部分都集中在氘-氚反应 上；③能量增益较高：氘-氚反应一次释放 17.6MeV 的能量，是目 前实现能量净增益（Q>1）乃至商业化发电（Q>10）较为现实的途 径等优势，且外加最低的点火温度、燃料获取相对容易以及最成熟 的研发基础，目前仍是被理论和实验广泛验证、并具备工程可行性 的主流聚变路径。磁约束被认为是目前最有希望实现大规模受控核 聚变反应的一种约束方式；根据采用的超导材料和工作温区，主要 分为低温超导和高温超导两条技术路线；高温超导技术是未来实现 装置小型化、低成本化和商业化的关键。

全球算力拉动电力需求，可控核聚变进展加速，商业化征途可 期。当前全球数据中心用电量约为 415 TWh，过去 5 年保持约 12% 的年增速；到 2030 年，在基准情形下将翻倍至约 945 TWh，年增 速约 15%，是其他用电部门的 4 倍以上。在电力需求持续攀升与 “双碳”目标约束的背景下，可控核聚变是理想能源的解决方案。 当前可控核聚变已由“能否点燃”迈向“能否长期、稳定、经济运 行”，EAST等装置在磁约束路径上验证了等离子体物理可行，JET 装置实现接近能量平衡，为实现 Q>1 奠定基础，ITER、CFETR 等 大科学装置以长稳态运行和 Q≥10 为目标推进工程可行。国内方面 BEST装置有望 2027 年进行发电演示；海外方面科技巨头已在布局 核聚变发电：核聚变公司 Helion Energy 预计在 2028 年为微软供 电，CFS 与谷歌达成 2030 年代购电协议，可控核聚变商业化征途 可期。

托卡马克装置中游设备制造价值量高，潜力大。从全产业链视 角可控核聚变可划分为 1）上游原材料：主要围绕第一壁和偏滤器 所需的高纯钨、铜及其合金，高温/低温超导磁体用 Nb₃Sn、 REBCO 等超导材料；2）中游设备制造：既包含托卡马克主机真 空室、第一壁、偏滤器、高温/低温超导磁体等关键部件，也包括 加热、冷却、燃料循环、控制系统等工程系统；3）下游应用：目 前还处于试验科研与示范工程阶段，尚未进入商业化。按价值量 拆分 ，以 ITER 为 例（低 温超导技 术）：磁 体系统占 比最高 （28%），真空室内部件（17%）、加热与电流驱动（7%）等，中 游设备合计占比超过 50%。DEMO 示范堆项目（高温超导技 术）：磁体（15%）+真空室内部件（12%）、新增的电厂辅助设施 （25%） 成为新的价值核心，中游环节的整体价值量依然占据主 导地位。