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可控核聚變兼具三大優(yōu)勢，能源發(fā)展有望迎來新突破。能量密度高：據(jù)測算，目前主要研究方向的氘氚聚變中，1克氘氚氣體聚變產(chǎn)生的能量約等于5克鈾235裂變或18噸5500大卡煤炭燃燒所釋放的能量。原料來源廣泛：氘可以通過提取并電解海水中的重水獲得，而氚可以通過熱中子轟擊鋰6原子得到。根據(jù)我們的簡單測算，氘氚聚變的燃料成本約為0.0050元/kWh。安全性高：原料和產(chǎn)物放射性相對可控，不產(chǎn)生放射性乏燃料；聚變反應可通過停止燃料供應立刻中斷，不存在熔毀風險。

積極參與ITER項目，國內兩大試驗堆取得多項成果。目前世界規(guī)模最大的試驗堆是多國合作的ITER項目，最新預期2029年完工。我國最主要的兩個聚變試驗堆分別是HL-2M和EAST，已取得1MA等離子體電流、1億度等離子體溫度和1000秒等離子體約束時間等多項成果。此外，CFETR項目正在建設，其中二期項目規(guī)劃達到1GW功率，能量增益因子達到10，預計2035年建成。

磁約束是主要的研究方向，托卡馬克裝置成熟度較高。根據(jù)聚變堆約束等離子體的方式可將可控核聚變分為磁約束、慣性約束和重力約束，目前以能源為目的的研究主要聚焦于磁約束方向。磁約束的典型裝置中，環(huán)形托卡馬克被認為是最有可能實現(xiàn)可控核聚變的裝置。此外，球型托卡馬克主要用于基礎物理研究，而仿星器仍存在新古典運輸?shù)入y點。

高溫超導突破，有望提升聚變堆參數(shù)。高性能磁約束聚變堆需要使用超導磁線圈，世界首座非圓截面全超導托卡馬克EAST裝置仍使用低溫超導體，冷卻成本較高。1986年發(fā)現(xiàn)鑭-鋇-銅-氧化合物超導性質后，高溫超導材料有較大的發(fā)展，臨界溫度最高已達250K（-23℃）。若未來可以發(fā)現(xiàn)臨界溫度更高的高溫甚至室溫超導材料并用于聚變堆磁線圈，聚變堆性能有望進一步提高。

AI發(fā)展超預期，助力仿真、設計和控制環(huán)節(jié)。由于聚變過程的復雜性，其模擬仿真、裝置設計及控制存在一定的困難。人工智能的不斷發(fā)展和算力的持續(xù)提升有望提高聚變研究和設計的效率。

資本市場對可控核聚變落地樂觀，首個聚變商業(yè)協(xié)議擬2028年發(fā)電。民營企業(yè)也開始參與可控核聚變的研究。相關統(tǒng)計顯示，截至2023年4月，已有44家聚變企業(yè)完成創(chuàng)建，其中僅2022年就創(chuàng)建了9家公司。這些公司對聚變預期較為樂觀，超半數(shù)認為2035年首臺核聚變機組有望并網(wǎng)發(fā)電。微軟公司與聚變公司Helion Energy簽署對賭協(xié)議，后者2028年起向微軟提供至少50MW電力，并承諾將核聚變發(fā)電成本降低至1美分/kWh。

聚變產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋廣，投資機會比較豐富。聚變產(chǎn)業(yè)鏈上游覆蓋有色金屬（鎢、銅等）、特種鋼材、特種氣體（氘、氚）等原料供應；中游覆蓋聚變技術研發(fā)、裝備制造（第一壁、偏濾器、蒸汽發(fā)生器、超導磁線圈等組件）及仿真、控制軟件的開發(fā)；下游覆蓋聚變機組的運營。聚變產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋范圍較廣，存在較多優(yōu)質投資機會。

投資建議：推薦關注聚變產(chǎn)業(yè)鏈上游原材料供應公司和中游裝備制造公司；推薦“核電與新能源”雙輪驅動中國核電；推薦集團成立能源研究院，建成玄龍-50聚變裝置的新奧股份。

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