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1、 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。1 證券研究報告 工業工業 核聚變：核聚變：人類人類終極能源的鑰匙終極能源的鑰匙 華泰研究華泰研究 機械設備機械設備 增持增持 (維持維持)專用設備專用設備 增持增持 (維持維持)研究員 倪正洋倪正洋 SAC No.S0570522100004 SFC No.BTM566 +(86)21 2897 2228 研究員 李斌李斌 SAC No.S0570517050001 SFC No.BPN269 +(86)10 6321 1166 研究員 劉俊劉俊 SAC No.S0570523110003 SFC No.AVM464 +(852)

2、3658 6000 研究員 王興王興 SAC No.S0570523070003 SFC No.BUC499 +(86)21 3847 6737 聯系人 王自王自 SAC No.S0570123070064 +(86)21 2897 2228 行業走勢圖行業走勢圖 資料來源：Wind，華泰研究 2025 年 5 月 21 日中國內地 專題研究專題研究 全球核聚變產業迎來政策推動與技術進步，托卡馬克產業鏈有望顯著受益全球核聚變產業迎來政策推動與技術進步，托卡馬克產業鏈有望顯著受益 美國、中國、歐洲和日本等國家和地區在核聚變領域均制定了詳細的戰略部署和未來規劃。全球超過 70%的受訪聚變公司認為在

3、 2031-2040 年能實現聚變商業化應用。中國聚變實驗堆 EAST 的后續項目 BEST 托卡馬克（夸父啟明）近期密集招標，據央視新聞聯播報道，BEST 預計將于 2027 年建成，并將首次演示聚變能發電。在眾多的技術路線中，我們認為技術成熟的托卡馬克設備有望率先實現商業化落地。隨著 BEST 等聚變項目的持續落地，磁體系統/第一壁/真空部件等托卡馬克設備高價值量零部件有望顯著受益。超超 70%公司預計公司預計 2031-2040 年可實現聚變商業化，年可實現聚變商業化，BEST 項目已開始總裝項目已開始總裝 美中歐日等國家在聚變領域均制定了戰略部署，如美國 Helion 項目計劃在202

4、8 年實現 50 兆瓦的聚變發電。根據 Fusion Industry Association，截至2024Q4，全球商業核聚變公司共有 46 家。在預計可控核聚變用于商業化時間的調查中，超過 70%的受訪聚變公司認為在 2031-2040 年能夠實現商業化應用，預期樂觀。據央視新聞聯播報道，中國首個緊湊型聚變能實驗裝置BEST 裝置預計將在 2027 年建成，近期已開始密集招標，并已于 2025 年 5月提前開始總裝，將首次演示聚變能發電，為中國聚變能的發展做出前瞻性和開創性貢獻。托卡馬克磁約束技術成熟，有望率先實現商業化落地托卡馬克磁約束技術成熟，有望率先實現商業化落地 核聚變本質是將原子

5、核壓縮到強相互作用力的作用范圍而發生聚合從而釋放能量的過程，為了克服庫侖力使原子核進入強相互作用力的范圍而發生聚變需滿足溫度、密度和約束時間三個條件。托卡馬克裝置通過環向場線圈、中心螺管線圈和極向場線圈構成的磁體系統在環形真空室中構造出一個閉合的螺旋形磁場，使得聚變燃料在真空室中發生聚變反應。中國建成的全球首個全超導托卡馬克 EAST 裝置，已經實現 403 秒等離子體約束，技術成熟。更強的磁場，能夠實現更好的等離子體約束，因此能實現更高磁場強度的高溫超導未來有望幫助托卡馬克率先實現商業化落地。實驗堆階段托卡馬克設備市場超實驗堆階段托卡馬克設備市場超 900 億元，關注磁場線圈億元，關注磁場線

6、圈/第一壁第一壁/真空部件真空部件 當前可控核聚變處于工程驗證階段，建設需求以聚變實驗堆為主。根據 IAEA的數據，截至 2025 年 4 月，全球共有 80 臺托卡馬克裝置，其中 57 臺正在運行，未建成的有 23 臺。參考 FIRE 項目的建設成本，我們預計實驗堆階段全球托卡馬克設備的市場空間約 911 億元。在設備主體結構中，磁場線圈價值量占比最高為 55%，產業鏈公司有聯創光電、永鼎股份、精達股份等；第一壁部件價值量占比約為 27%，產業鏈公司有國光電氣、安泰科技等；真空部件價值量占比約為 15%，產業鏈公司有合鍛智能、海陸重工等。風險提示：技術進步不及預期；聚變技術路線變化；聚變試驗

7、堆項目推遲風險；測算與實際誤差的風險。(21)(10)11122May-24Sep-24Jan-25May-25(%)機械設備專用設備滬深300 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。2 工業工業 正文目錄正文目錄 核心觀點核心觀點.6 可控核聚變蓬勃發展，可控核聚變蓬勃發展，BEST 將展示聚變能發電將展示聚變能發電.7 核聚變技術路核聚變技術路徑多元，托卡馬克或將率先落地徑多元，托卡馬克或將率先落地.10 核聚變的溫度、密度和約束時間反應條件需滿足勞遜判據.10 托卡馬克技術最為成熟，有望率先實現受控核聚變.11 托卡馬克由五大主體結構組成，磁體系統是核心部件.12

8、托卡馬克托卡馬克設備市場空間超設備市場空間超 900 億元，中國具備主體設備制造能力億元，中國具備主體設備制造能力.14 產業鏈公司產業鏈公司.17 磁體系統（主體成本占比 55%）.17 第一壁（主體成本占比 27%）.19 真空部件（主體成本占比 15%）.20 風險提示.21 附錄附錄 1：聚變基本原理：聚變基本原理.22 核聚變是什么？.22 核聚變在能量密度、清潔性、安全性和可持續性上具有優勢.23 如何實現核聚變：溫度、密度和能量約束時間.24 如何實現聚變點火：溫度密度約束時間三重積滿足勞遜判據且 Q1.25 如何實現可控：引力約束、磁約束和慣性約束，引力約束無法在地球實現.26

9、 附錄附錄 2：磁約束技術路線多元，可實現長時間穩態運行：磁約束技術路線多元，可實現長時間穩態運行.28 磁鏡：結構簡單，但粒子損失嚴重.28 場反位形裝置：等離子體約束性能好，但聚變參數遠低于勞森判據.29 托卡馬克：技術最為成熟，有望率先實現受控核聚變.30 托卡馬克由五大主體結構組成，磁體系統是核心部件.33 高溫超導磁體/第一壁全鎢替代提高等離子體約束性能，增殖包層推動托卡馬克實現自持.40 ITER：2025 年有望完成第一階段建設，將成為世界上最大的托卡馬克.45 仿星器：運行穩定，但結構設計復雜.47 仿星器線圈結構設計多樣，從“8”字形線圈發展到模塊化線圈.47 國外仿星器研究

10、處于領先地位，中國實現 0 到 1 突破.49 仿星器理論約束能力更強，設計復雜性是發展限制因素.50 附錄附錄 3：慣性約束已實現聚變點火，但能量轉換效率低：慣性約束已實現聚變點火，但能量轉換效率低.51 間接驅動是激光慣性約束主流方式，但“激光-X 射線”能量轉換率低.51 三種點火方式，中心點火是主流路線.53 美國 NIF 已實現聚變點火，中國神光性能位于世界前列.54 激光慣性約束聚變時間短/能量轉換效率低，不適用于核電站.56 附錄附錄 4：磁慣性約束結合磁約束與慣性約束，需進一步驗證：磁慣性約束結合磁約束與慣性約束，需進一步驗證.57 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，

11、請務必一起閱讀。3 工業工業 Z 箍縮聚變：磁場驅動內爆，能量轉換效率高達 15%，.57 黑腔輻射間接驅動：輻照對稱性高，中國方案改進結構實現更高性能.57 磁化套筒慣性聚變：采用直接驅動，熱傳導損失小/能量利用率高.59 磁化靶：原理簡單，有待進一步驗證.60 附錄附錄 5：技術路線總結：技術路線總結.61 圖表目錄圖表目錄 圖表 1：海內外核聚變戰略部署，近期技術突破及未來規劃.7 圖表 2：全球聚變公司數量持續增加.7 圖表 3：超 70%的聚變公司認為 2040 年前可以實現聚變能商業化.7 圖表 4：中國計劃 2035 建成示范堆，2050 年建成商用堆.8 圖表 5：BEST 近

12、期開始密集招標.9 圖表 6：全球首臺高溫超導托卡馬克裝置洪荒 70.9 圖表 7：核聚變反應需要滿足溫度、密度和能量約束時間三個條件.10 圖表 8：氘氚反應的聚變截面和反應率大于氘氘反應和氘氦反應.10 圖表 9：溫度為 1.6 億攝氏度時，氘氚反應聚變三重積最小.10 圖表 10：托卡馬克工作原理示意圖.11 圖表 11：EAST 磁體系統全部采用超導磁體.11 圖表 12：EAST 裝置主要設計指標.12 圖表 13：托卡馬克裝置結構示意圖.12 圖表 14：定標率公式由托卡馬克實驗數據擬合而來.13 圖表 15：托卡馬克裝置越建越大.13 圖表 16：高溫超導磁體增強等離子體穩定性并

13、推動托卡馬克小型化.13 圖表 17：聚變實驗堆中主體結構價值量占比約 29%.14 圖表 18：主體結構中環向場線圈價值量占比約 45%.14 圖表 19：示范堆中主機價值量占比約 51%.15 圖表 20：中國承擔 ITER 重要部件采購包任務.16 圖表 21：國內托卡馬克主體設備參與公司.16 圖表 22：公司分產品營收占比.17 圖表 23：聯創超導 YBCO 制冷機直接冷卻超導磁體.17 圖表 24：公司分產品營收占比.18 圖表 25：上海超導第二代高溫超導帶材.18 圖表 26：公司分產品營收占比.18 圖表 27：東部超導第二代高溫超導材料應用于可控核聚變磁體部分.18 圖表

14、 28：公司分產品營收占比.19 圖表 29：ITER 包層第一壁板.19 圖表 30：公司分產品營收占比.19 圖表 31：安泰科技鎢銅復合組件、包層部件第一壁相關產品.19 圖表 32：公司分產品營收占比.20 圖表 33：合鍛智能承擔 BEST 真空室零部件的生產.20 圖表 34：公司分產品營收占比.20 圖表 35：2024 年 9 月 12 日 ITER 真空室第一塊冷屏吊裝工作完成.20 圖表 36：鐵原子的核子平均質量最小，裂變和聚變以鐵為分界線.22 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。4 工業工業 圖表 37：鈾-235 重核裂變釋放能量.22 圖表

15、 38：氘氚輕核聚變釋放能量.22 圖表 39：核聚變的能量密度遠高于核裂變.23 圖表 40：核裂變產物的半衰期在幾百萬年.23 圖表 41：氘在自然界中儲量豐富.24 圖表 42：經典相互作用下氘氚粒子需 288KeV 的動能才能發生聚變碰撞.24 圖表 43：原子核截面的量子力學修正.24 圖表 44：核聚變反應需要滿足溫度、密度和能量約束時間三個條件.25 圖表 45：氘氚反應的聚變截面和反應率大于氘氘反應和氘氦反應.25 圖表 46：溫度為 1.6 億攝氏度時，氘氚反應聚變三重積最小.25 圖表 47：ITER 計劃目標是實現 Q10.26 圖表 48：三種約束方式以不同途徑滿足勞森

16、判據.26 圖表 49：太陽通過引力約束實現聚變反應.27 圖表 50：電子在磁場中受洛倫茲力做回旋運動.28 圖表 51：磁鏡兩端磁場強，中間磁場弱，等離子體被來回反射.28 圖表 52：磁鏡的損失錐.29 圖表 53：FRC 等離子體磁場位形.29 圖表 54：箍縮形成 FRC 等離子體的流程.29 圖表 55：FRC 裝置等離子體對碰融合示意圖.30 圖表 56：C-2W 的等離子體參數距離勞森判據存在較大差距.30 圖表 57：托卡馬克工作原理示意圖.31 圖表 58：1968 年蘇聯 T-3 托卡馬克首次實現能量輸出.31 圖表 59：歐美日托卡馬克裝置技術參數.32 圖表 60：E

17、AST 磁體系統全部采用超導磁體.32 圖表 61：EAST 裝置主要設計指標.32 圖表 62：托卡馬克裝置結構示意圖.33 圖表 63：磁體系統工作流程示意圖.34 圖表 64：環形磁場與角向磁場結合產生螺旋磁場.34 圖表 65：托卡馬克磁體系統包括縱場線圈（TF）、中心螺管線圈（CS）和極向線圈（PF）三組線圈.35 圖表 66：定標率公式由托卡馬克實驗數據擬合而來.35 圖表 67：托卡馬克裝置越建越大.35 圖表 68：蘇聯 T-7 是世界上第一個超導托卡馬克裝置.36 圖表 69：ITER 真空室結構圖.36 圖表 70：托卡馬克 D 形截面設計.37 圖表 71：ITER 包層

18、模塊結構圖.38 圖表 72：托卡馬克偏濾器磁位形示意圖.39 圖表 73：偏濾器結構示意圖.39 圖表 74：EAST 冷屏系統結構圖.39 圖表 75：EAST 真空外杜瓦系統結構圖.39 圖表 76：ITER 的中性光束系統結構圖.40 圖表 77：ITER 的離子回旋共振加熱系統.40 圖表 78：ITER 的冷卻水系統.40 圖表 79：ITER 大約有 50 個獨立的診斷系統.40 圖表 80：等離子體破裂期間電流快速下降形成逃逸電流.41 圖表 81：H 模比 L 模具有更好的等離子體約束性能.41 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。5 工業工業 圖表

19、82：高溫超導磁體增強等離子體穩定性并推動托卡馬克小型化.42 圖表 83：DeepMind 通過強化學習控制等離子體.42 圖表 84：普林斯頓通過 AI 技術提前 300 毫秒預測等離子體破裂.42 圖表 85：PFM 需要承受熱負荷、等離子體輻照和中子輻照三重負載.43 圖表 86：PFM 材料物理屬性.43 圖表 87：合金化處理可以提高鎢的性能.44 圖表 88：液態鋰能夠提高等離子體約束性能.44 圖表 89：聚變堆氚增殖包層.45 圖表 90：ITER 一旦建成將成為世界上最大的托卡馬克裝置.45 圖表 91：ITER 將于 2025 年建設完成.46 圖表 92：ITER 的三

20、階段科學目標和三個工程目標.46 圖表 93：仿星器采用復雜的外部線圈產生螺旋狀磁場.47 圖表 94：“8”字形仿星器磁場中帶電粒子的漂移.47 圖表 95：W7-A 仿星器由環向磁場線圈和螺旋磁場線圈組成.48 圖表 96：仿星器磁場線圈可以由模塊化線圈組合而成.48 圖表 97：W7-X 采用模塊化線圈.48 圖表 98：Wendelstein 7-X 的重要里程碑.49 圖表 99：日本 LHD 結構圖.49 圖表 100：HSX 的磁場呈準螺旋對稱性.49 圖表 101：CFQS 裝置示意圖.50 圖表 102：CFQS 磁場呈準環對稱性.50 圖表 103：模塊化線圈會產生多個局部

21、磁鏡.50 圖表 104：氫彈爆炸原理.51 圖表 105：激光慣性約束四階段.52 圖表 106：直接驅動的激光束直接輻照靶丸.52 圖表 107：間接驅動通過激光束反射產生的 X 射線輻照靶丸.53 圖表 108：中心點火靶丸由燒蝕層、DT 冰層和 DT 飽和蒸氣層三層結構組成.53 圖表 109：快點火的壓縮和點火兩個過程分開.54 圖表 110：體點火靶丸采用同心雙殼層結構.54 圖表 111：NIF 裝置布局示意圖.55 圖表 112：NIF 最高輸出 3.88MJ 的聚變能量.55 圖表 113：神光-與 NIF 性能對比.55 圖表 114：激光慣性約束能量轉換效率低.56 圖表

22、 115：磁驅動柱形 Z 箍縮內爆基本原理.57 圖表 116：雙 Z 箍縮黑腔構型示意圖.58 圖表 117：動態黑腔構型示意圖.58 圖表 118：局部整體點火方案結構示意圖.59 圖表 119：局部整體點火靶丸采用 5 層結構設計.59 圖表 120：磁化套筒慣性聚變三個過程示意圖.59 圖表 121：通用聚變公司第一代磁化靶方案工作流程.60 圖表 122：通用聚變公司第二代磁化靶方案采用圓柱形結構.60 圖表 123：核聚變技術路線.61 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。6 工業工業 核心觀點核心觀點 我們認為在全球政策加碼與技術進步的背景下，核聚變將迎來

23、切實的產業進展，例如我們認為在全球政策加碼與技術進步的背景下，核聚變將迎來切實的產業進展，例如 BEST項目項目 2025 年以來密集招標，并將首次演示聚變發電。我們認為后續國內外各項目進展催化年以來密集招標，并將首次演示聚變發電。我們認為后續國內外各項目進展催化不斷，產業鏈公司有望持續受益。不斷，產業鏈公司有望持續受益。全球核聚變產業加快發展全球核聚變產業加快發展，多數，多數公司公司認為認為 2031-2040 年可以實現商業化應用，年可以實現商業化應用，我國我國 BEST聚變項目將首次演示聚變能發電。聚變項目將首次演示聚變能發電。美國、中國、歐洲和日本等國家和地區在核聚變領域均制定了詳細的

24、戰略部署和未來規劃。美國 Helion 項目計劃在 2028 年實現 50 兆瓦的聚變發電，而中國則預計在 2050 年前完成聚變商用發電。私營公司同樣蓬勃發展，根據 Fusion Industry Association，截至 2024Q4，商業核聚變公司共有 46 家，超過 70%的受訪公司認為在 2031-2040 年能夠實現聚變商業化應用，預期樂觀。我國聚變工程發展路徑分“實驗堆-示范堆-商用堆”三步走，目前處于實驗堆階段，其中聚變實驗堆 EAST 的后續項目 BEST托卡馬克（夸父啟明）近期密集招標，預計將于 2027 年建成，并將首次演示聚變能發電，為中國聚變能的發展做出前瞻性和開

25、創性貢獻。核核聚變技術路線眾多，聚變技術路線眾多，我們認為我們認為托卡馬克有望率先實現商業化發電托卡馬克有望率先實現商業化發電。核聚變本質是將原子核壓縮到強相互作用力的作用范圍而發生聚合從而釋放能量的過程，聚合過程中會受到庫侖力而相互排斥。為了克服庫侖力使原子核進入強相互作用力的范圍而發生聚變需滿足溫度、密度和約束時間三個條件。托卡馬克裝置通過環向場線圈、中心螺管線圈和極向場線圈構成的磁體系統在環形真空室中構造出一個閉合的螺旋形磁場，實現對高溫等離子體的約束，使得聚變燃料在真空室中發生聚變反應。中國建成的全球首個全超導托卡馬克 EAST裝置，已經實現 403 秒等離子體約束。越強的磁場，越大的

26、托卡馬克裝置，能夠實現更好的等離子體約束，因此能實現更高磁場強度的高溫超導未來有望幫助托卡馬克率先實現商業化發電。托卡馬克托卡馬克聚變設備市場超聚變設備市場超 900 億元，其中磁體億元，其中磁體/第一壁第一壁/真空部件為高價值量零部件。真空部件為高價值量零部件。當前可控核聚變處于工程驗證階段，建設需求以聚變實驗堆為主。根據 IAEA 的數據，截至 2025 年 4 月，全球共有 80 臺托卡馬克裝置，其中 57 臺正在運行，未建成的有 23 臺。參考 FIRE項目的建設成本約 12 億美元，折合人民幣取 90 億元，其中主機部分占比 44%，實驗堆階段全球托卡馬克設備的市場空間約 911 億

27、元。在主體結構中，磁場線圈價值量占比最高為55%，其次為第一壁部件和真空部件，價值量分別占比約 27%和 15%。與市場不同的觀點與市場不同的觀點 市場認為核聚變是永遠的 50 年，產業化遙遙無期。而我們認為各國均在加碼核聚變研發與投入；今年來中國 BEST 項目持續招標，提前進行總裝工程，并將首次演示聚變能發電；具備更高磁場強度的高溫超導也將促進托卡馬克率先落地，且后續 CRAFT 等項目也已處于規劃中，產業化進展穩步推進，相關的投資機遇值得重視。免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。7 工業工業 可控核聚變蓬勃發展，可控核聚變蓬勃發展，BEST 將展示聚變能發電將展示

28、聚變能發電 政策助力疊加技術推動，全球核聚變產政策助力疊加技術推動，全球核聚變產業加快發展。業加快發展。美國、中國、歐洲和日本等國家和地區在核聚變領域均制定了詳細的戰略部署和未來規劃。美國 Helion 項目計劃在 2028 年實現 50 兆瓦的聚變發電，而中國則預計在 2050 年前完成聚變商用發電。此外，各國在技術進展方面也取得了顯著成就，如美國的 DIII-D 國家聚變設施完成了關鍵的“脈沖”測試，中國的 EAST 在 1 億攝氏度下實現了創紀錄的長時間等離子體運行。這些技術進展為未來的能源轉型提供了新的可能性。隨著政策的持續助力和技術創新的不斷推進，我們預計全球核聚變產業的發展步伐將進

29、一步加快。圖表圖表1：海內外核聚變戰略部署，近期技術突破及未來規劃海內外核聚變戰略部署，近期技術突破及未來規劃 資料來源：各公司官網，可控核聚變公眾號，核聚變商業化公眾號，雙碳情報公眾號，華泰研究 核聚變私營公司蓬勃發展，核聚變私營公司蓬勃發展，多數公司預計多數公司預計 2031-2040 年可實現聚變商業化年可實現聚變商業化。自 2017 年開始，聚變行業景氣度持續上升，核聚變私營公司不斷涌現。根據 Fusion Industry Association，截至 2024Q4，商業核聚變公司共有 46 家，其中美國有 25 家，占比一半以上。在預計可控核聚變何時能夠低成本和高效率的用于商業化的

30、調查問卷中，超過 70%的受訪公司認為在 2031-2040 年能夠實現商業化應用，核聚變私營公司對于可控核聚變的商業化應用預期樂觀。圖表圖表2：全球聚變公司數量持續增加全球聚變公司數量持續增加 圖表圖表3：超超 70%的聚變公司認為的聚變公司認為 2040 年前可以實現聚變能商業化年前可以實現聚變能商業化 資料來源：The global fusion industry in 2024（FIA，2024），華泰研究 資料來源：The global fusion industry in 2024（FIA，2024），華泰研究 415861102468101214162025-2030 2031-

31、2035 2036-2040 2041-2045 2046-20502050年之后 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。8 工業工業 我國我國聚變工程發展路徑分“實驗堆聚變工程發展路徑分“實驗堆-示范堆示范堆-商用堆”三步走，目前處于實驗堆階段。商用堆”三步走，目前處于實驗堆階段。實現可控核聚變的商業化應用需要分三步走，即實驗堆-示范堆-商用堆。實驗堆是可控核聚變實現商業化的第一步，主要目的是驗證聚變能源的科學原理和基礎技術，ITER 是世界上最大的聚變實驗堆裝置。在完成先導實驗堆的測試和驗證之后，下一步是建造示范堆（DEMO），用于展示聚變能源技術在實際條件下的性能和

32、可行性。最后一步是設計和建造商用堆，實現聚變能的商業化應用。目前，聚變工程仍處于實驗堆階段。2011 年，科技部基礎司組織成立磁約束核聚變堆總體設計組，開始中國聚變工程試驗堆（CFETR）的研究，計劃到 2035年建成 CFETR，到 2050 年開始建設商業聚變示范電站。圖表圖表4：中國計劃中國計劃 2035 建成示范堆，建成示范堆，2050 年建成商用堆年建成商用堆 資料來源：CFETR 物理與工程研究進展（高翔等，2019），華泰研究 中國聚變實驗堆中國聚變實驗堆 EAST 的后續項目的后續項目 BEST 托卡馬克（夸父啟明）近期密集招標，預計將于托卡馬克（夸父啟明）近期密集招標，預計將

33、于2027 年 建 成，將 首 次 演 示 聚 變 能 發 電。年 建 成，將 首 次 演 示 聚 變 能 發 電。BEST(Burning plasma Experimental Superconducting Tokamak)裝置為世界首個緊湊型聚變能實驗裝置，將首次演示聚變能發電，引領燃燒等離子物理研究，為中國聚變能的發展做出前瞻性和開創性貢獻。據中國科學院等離子體物理研究所所長宋云濤，BEST 將進行氘氚實驗，進而探索氚增殖的可行性，預計將在 2027 年建成，近期已開始密集招標。2025 年 5 月 1 日，BEST 項目工程總裝工作比原計劃提前兩個月開始，將首次演示聚變能發電，引領

34、燃燒等離子物理研究，為中國聚變能的發展做出前瞻性和開創性貢獻。免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。9 工業工業 圖表圖表5：BEST 近期開始密集招標近期開始密集招標 資料來源：中國招標投標公共服務平臺，華泰研究 我國我國初創公司能量奇點已初創公司能量奇點已驗證高溫超導托卡馬克的工程可行性驗證高溫超導托卡馬克的工程可行性，并創下，并創下 21.7 特斯拉磁場強特斯拉磁場強度的世界紀錄度的世界紀錄。洪荒 70 由能量奇點公司設計、研發和建造，擁有完全自主的知識產權，國產化率高達 96%以上，是全球首臺高溫超導托卡馬克裝置（托卡馬克原理詳見附錄 1），同時也是全球首臺由商業

35、公司研發建設的超導托卡馬克裝置。洪荒 70 的中心磁場強度達到0.6T，等離子體半徑為 0.75m，其磁體系統由 26 個高溫超導磁體組成。2024 年 6 月 18 日，洪荒 70 裝置采用局部螺旋磁通注入和離子回旋加熱兩種預電離方式，成功實現了等離子體放電，在全球范圍內首次驗證了高溫超導托卡馬克的工程可行性，也標志著我國在高溫超導磁約束聚變這一關鍵技術領域取得了領先地位。2025 年 3 月 10 日，能量奇點自主研制的大孔徑強場磁體產生了高達 21.7 特斯拉的磁場，創下大孔徑高溫超導 D 形磁體最高磁場紀錄，強超過了美國在 2021 年創造的 20.1 特斯拉的紀錄，標志著能量奇點在高

36、溫超導聚變磁體領域達到國際領先。圖表圖表6：全球首臺高溫超導托卡馬克裝置洪荒全球首臺高溫超導托卡馬克裝置洪荒 70 資料來源：能量奇點 Fusion Energy，華泰研究 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。10 工業工業 核聚變技術路徑多元，托卡馬克或將率先核聚變技術路徑多元，托卡馬克或將率先落地落地 核聚變的溫度、密度和約束時間反應條件核聚變的溫度、密度和約束時間反應條件需滿足勞遜判據需滿足勞遜判據 溫度溫度/密度密度/約束時間，幫助原子核克服庫侖斥力實現聚變反應。約束時間，幫助原子核克服庫侖斥力實現聚變反應。核聚變本質是將原子核壓縮到強相互作用力的作用范圍而發生

37、聚合的過程，但由于原子核帶正電，聚合過程中會受到庫侖力而相互排斥。庫侖力屬于電磁力，作用距離無限，且隨著距離的減小而增加；而強相互作用力是短程力，作用距離在原子核直徑的量級。當原子核被壓縮到足夠近的距離時，強相互作用力將克服庫侖斥力，并將原子核束縛在一起，釋放巨大能量。因此為了克服庫侖力使原子核進入強相互作用力的范圍而發生聚變需滿足溫度、密度和約束時間三個條件。圖表圖表7：核聚變反應需要滿足溫度、密度和能量約束時間三個條件核聚變反應需要滿足溫度、密度和能量約束時間三個條件 資料來源：超導磁體技術與磁約束核聚變（王騰，2022），華泰研究 核聚變反應需滿足勞遜判據，氘氚反應最容易實現。核聚變反應

38、需滿足勞遜判據，氘氚反應最容易實現。溫度、密度和能量約束時間三者的乘積 nET 稱為聚變三重積，根據勞遜判據，只有聚變三重積大于 51021m-3skeV，才能產生有效的聚變功率輸出。在主要的聚變反應中，由于氘氚反應的聚變截面（原子核發生聚變反應的概率）和反應率（原子核發生聚變碰撞的活躍程度）大于其他聚變反應，最容易發生聚變，因此目前國際聚變研究領域的主流是氘氚聚變反應。當溫度為 1.6 億度時，氘氚反應三重積 nET 最小為 2.61021m-3skeV，此時三重積的反應條件在工程上最容易實現。圖表圖表8：氘氚反應的聚變截面和反應率大于氘氘反應和氘氦反應氘氚反應的聚變截面和反應率大于氘氘反應

39、和氘氦反應 圖表圖表9：溫度為溫度為 1.6 億攝氏度時，氘氚反應聚變三重積最小億攝氏度時，氘氚反應聚變三重積最小 注：D-氘、T-氚、He-氦、Li-鋰、p-質子 資料來源：磁約束聚變原理與實踐（石秉仁，1999），華泰研究 資料來源：等離子體物理與聚變能（Jeffrey Freidberg，2010），華泰研究 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。11 工業工業 托卡馬克技術最為成熟，有望率先實現受控核聚變托卡馬克技術最為成熟，有望率先實現受控核聚變 托卡馬克是利用磁場來約束高溫等離子體的環形聚變實驗設備。托卡馬克是利用磁場來約束高溫等離子體的環形聚變實驗設備。20

40、 世紀 50 年代，蘇聯科學家提出“托卡馬克”（Tokamak）磁約束核聚變裝置，它的名字由俄文中環形（toroidal）、真空室（kamera）、磁（magnit）、線圈（kotushka）四個詞的前幾個字母組成。托卡馬克通過環向場線圈、中心螺管線圈和極向場線圈構成的磁體系統在環形真空室中構造出一個閉合的螺旋形磁場，實現對高溫等離子體的約束，使得聚變燃料在真空室中發生聚變反應。圖表圖表10：托卡馬克工作原理示意圖托卡馬克工作原理示意圖 資料來源：IAEA，華泰研究 中國建成世界首個全超導托卡馬克裝置中國建成世界首個全超導托卡馬克裝置 EAST，403 秒高約束模等離子體運行創造世界紀秒高約束

41、模等離子體運行創造世界紀錄。錄。EAST 由蘇聯 T-7 超導托卡馬克改裝而來，是由我國設計建造的國際上第一個建成并投入運行的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置，其磁體系統全部采用超導磁體。EAST 裝置具有三大科學目標：1MA 等離子體電流、1 億攝氏度高溫等離子體和 1000 秒運行時間。EAST于 2010 年運行 1MA 等離子體電流，2021 年 5 月 28 日實現可重復的 101 秒 1.2 億攝氏度和 20 秒 1.6 億攝氏度等離子體運行，2021 年 12 月 30 日實現 1056 秒長脈沖高參數等離子體運行，三大科學目標分別獨立完成。2023 年 4 月 12 日 EAST

42、實現高功率穩定的 403秒穩態長脈沖高約束模等離子體運行，創造托卡馬克裝置穩態高約束模運行新的世界紀錄。圖表圖表11：EAST 磁體系統全部采用超導磁體磁體系統全部采用超導磁體 資料來源：EAST 超導托卡馬克（萬寶年，2015），華泰研究 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。12 工業工業 圖表圖表12：EAST 裝置主要設計指標裝置主要設計指標 指標名稱指標名稱 技術指標技術指標 等離子體大半徑 R/m 1.81.9 等離子體小半徑 a/m 0.45 等離子體電流 I/MA 1 脈沖長度 t/s 101000 低雜波電流驅動 LHCD/MW 10 中性束注入 NBI

43、/MW 8 離子回旋波 ICRF/MW 12 電子溫度 T/萬 10000 環向磁場強度 B/T 3.5 電子密度 n/m-3 1101981019 資料來源：托起明天的太陽（中核集團核工業西南物理研究院，2021），華泰研究 托卡馬克由五大主體結構組成，磁體系統是核心部件托卡馬克由五大主體結構組成，磁體系統是核心部件 托卡馬克的結構從內到外依次是包層模塊托卡馬克的結構從內到外依次是包層模塊-真空室真空室-冷屏冷屏-磁體系統磁體系統-冷屏冷屏-真空杜瓦。真空杜瓦。托卡馬克的主要裝置包括磁體系統、真空室、包層模塊、偏濾器、冷屏和外真空杜瓦以及支持系統。托卡馬克通過磁體系統的三組線圈產生螺旋形磁場

44、約束等離子體。聚變反應需要在真空環境內發生，為此設置真空室，同時真空室還起到支撐結構的作用。由于真空室的材料和結構難以承受聚變反應的高溫以及中子輻照，因此在真空室內側設置包層模塊實現熱屏蔽和輻射屏蔽。此外，反應過程產生的雜質會影響等離子體的穩定運行，因此在裝置的底部裝有一圈偏濾器，用于排出雜質、氦灰。最后，在裝置的最外側裝有真空杜瓦，在超導磁體和真空室、真空杜瓦之間設置冷屏，以保證裝置內部部件在工作溫度運行。圖表圖表13：托卡馬克裝置結構示意圖托卡馬克裝置結構示意圖 資料來源：磁約束核聚變能研究進展、挑戰與展望（劉永，2024），華泰研究 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起

45、閱讀。13 工業工業 過去托卡馬克裝置尺寸不斷擴大，以實現更好的等離子體約束性能。過去托卡馬克裝置尺寸不斷擴大，以實現更好的等離子體約束性能。定標率公式基于各種托卡馬克實驗數據擬合所得，衡量了等離子體約束性能。典型的定標率公式可表示為E=0.0562I0.93B0.15n0.41P-0.69R1.390.580.78M0.19，其中E為能量約束時間，I 為等離子體電流，n 為等離子體密度，B 為磁場強度，P 為等離子體的加熱功率，R 為等離子體環大半徑，為等離子體截面半徑與環半徑之比，為等離子體截面形狀拉長比，M 為等離子體中粒子的質量數。由于磁場決定了指數第二大的等離子體電流的 I 大小，因

46、此根據定標率公式，托卡馬克的約束性能很大程度上取決于等離子體環大半徑 R 和磁場強度 B。最終聚變三乘積與托卡馬克等離子體大半徑的 2.5 次方和磁場的 3.5 次方成正比。因此在過去幾十年中托卡馬克實驗裝置越建越大，磁場越來越強，以實現更好的等離子體約束性能。圖表圖表14：定標率公式由托卡馬克實驗數據擬合而來定標率公式由托卡馬克實驗數據擬合而來 圖表圖表15：托卡馬克裝置越建越大托卡馬克裝置越建越大 資料來源：Fusion Energy，華泰研究 注：形狀大小代表裝置大小 資料來源：ITER on the road to fusion energy（Kaname Ikeda，2010），華泰

47、研究 高溫超導磁體能夠增強等離子體穩定性，并推動托卡馬克小型化。高溫超導磁體能夠增強等離子體穩定性，并推動托卡馬克小型化。目前主流的托卡馬克裝置采用的是低溫超導磁體（臨界溫度1 核聚變反應需滿足勞遜判據核聚變反應需滿足勞遜判據，氘氚反應最容易實現，氘氚反應最容易實現。溫度、密度和能量約束時間三者的乘積 nET 稱為聚變三重積，根據勞遜判據，只有聚變三重積大于 51021m-3skeV，才能產生有效的聚變功率輸出。在主要的聚變反應中，由于氘氚反應的聚變截面（原子核發生聚變反應的概率）和反應率（原子核發生聚變碰撞的活躍程度）大于其他聚變反應，最容易發生聚變，因此目前國際聚變研究領域的主流是氘氚聚變

48、反應。當溫度為 1.6 億度時，氘氚反應三重積 nET 最小為 2.61021m-3skeV，此時三重積的反應條件在工程上最容易實現。圖表圖表45：氘氚反應的聚變截面和反應率大于氘氘反應和氘氦反應氘氚反應的聚變截面和反應率大于氘氘反應和氘氦反應 圖表圖表46：溫度為溫度為 1.6 億攝氏度時，氘氚反應聚變三重積最小億攝氏度時，氘氚反應聚變三重積最小 注：D-氘、T-氚、He-氦、Li-鋰、p-質子 資料來源：磁約束聚變原理與實踐（石秉仁，1999），華泰研究 資料來源：等離子體物理與聚變能（Jeffrey Freidberg，2010），華泰研究 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請

49、務必一起閱讀。26 工業工業 實現聚變點火需能量增益因子實現聚變點火需能量增益因子 Q1，實現商業化發電要求，實現商業化發電要求 Q10。能量增益因子 Q 是聚變反應釋放的能量與維持聚變反應所需要的輸入能量之比。滿足勞遜判據僅僅意味著達到了實現核聚變反應的基本條件，而要想持續的獲得聚變能，需要核聚變反應產生的能量大于輸入的能量（能量增益因子 Q1），此時聚變反應產生的能量能夠維持反應穩定，意味著核聚變點火成功。未來要建成聚變堆核電站，需要滿足 Q10，即輸入 1 份能量至少產生 10份能量輸出，才能實現聚變能的商業化應用。圖表圖表47：ITER 計劃目標是實現計劃目標是實現 Q10 資料來源：

50、ITER 官網，華泰研究 如何如何實現可控實現可控：引力約束、磁約束和慣性約束，引力約束無法在地球實現：引力約束、磁約束和慣性約束，引力約束無法在地球實現 引力約束引力約束/磁約束磁約束/慣性約束，以不同途徑滿足勞森判據。慣性約束，以不同途徑滿足勞森判據。在達到聚變條件后，需要通過一定的約束方式對高溫聚變物質進行約束，以實現穩態運行，從而獲得持續的核聚變能。實現可控核聚變約束主要有引力約束、磁約束以及慣性約束三種約束方式，分別通過萬有引力、磁場和慣性實現對核燃料的約束。三種約束方式通過不同的途徑滿足聚變三重積要求，其中，引力約束通過高壓形成高密度等離子體并維持長約束時間，從而在較低的溫度下實現

51、聚變；磁約束致力于將低密度的等離子體加熱至極高溫并長時間約束，以滿足勞森判據；慣性約束旨在將高密度的燃料在極短的時間內發生聚變。圖表圖表48：三種約束方式以不同途徑滿足勞森判據三種約束方式以不同途徑滿足勞森判據 約束方式約束方式 如何滿足勞森判據如何滿足勞森判據 示意圖示意圖 引力約束 低溫、高密度、長約束時間 磁約束 高溫、低密度、長約束時間 慣性約束 高溫、高密度、短約束時間 資料來源：超導磁體技術與磁約束核聚變（王騰，2022），華泰研究 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。27 工業工業 太陽憑借巨大質量產生萬有引力形成引力約束，人類目前無法實現。太陽憑借巨大質

52、量產生萬有引力形成引力約束，人類目前無法實現。引力約束是通過萬有引力實現對聚變燃料的約束，太陽發光發熱的能量就來自于引力約束下核聚變釋放的能量。太陽的核心溫度大約為 1500 萬攝氏度，低于發生聚變反應所需要的 1 億攝氏度，但其質量為地球的 33 萬倍，巨大的質量所產生的萬有引力將核燃料束縛在一起，不斷向中心擠壓，形成極高的密度，在高溫高壓的作用下，核燃料持續發生聚變反應釋放能量。引力約束核聚變作為太陽能量的來源，是天然存在的熱核聚變反應堆，然而由于人類無法滿足在足夠小體積的條件下制造出如此大質量的物體，因此以人類現階段的技術手段尚無法在地球上制造出可以實現引力約束核聚變的反應堆。圖表圖表4

53、9：太陽通過引力約束實現聚變反應太陽通過引力約束實現聚變反應 資料來源：EAST 上穩態 I-mode 特性及 I-H 轉換物理機制的研究（仲小明，2023），華泰研究 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。28 工業工業 附錄附錄 2：磁約束：磁約束技術路線多元，可實現長時間穩態運行技術路線多元，可實現長時間穩態運行 磁約束利用洛倫茲力約束等離子體，托卡馬克是主流裝置。磁約束利用洛倫茲力約束等離子體，托卡馬克是主流裝置。聚變燃料在高溫下會被電離成等離子體，其中原子核帶正電，電子帶負電。磁約束就是利用原子核和電子在磁場中所受到的洛倫茲力來約束等離子體。帶電粒子在均勻磁場中

54、受到的洛倫茲力垂直于磁場方向和電荷運動方向，使得帶電粒子一方面沿著磁力線做直線運動，另一方面繞著磁力線做旋轉運動，最終的結果是帶電粒子沿著磁力線做螺旋前進運動。磁約束按照磁力線的形狀可分為線性磁約束和環形磁約束，線性磁約束以磁鏡為主，環形磁約束包括托卡馬克、仿星器等，其中托卡馬克是磁約束聚變中的主流裝置。圖表圖表50：電子在磁場中受洛倫茲力做回旋運動電子在磁場中受洛倫茲力做回旋運動 資料來源：托卡馬克聚變堆研究進展（李建剛，2023），華泰研究 磁鏡：結構簡單，但粒子損失嚴重磁鏡：結構簡單，但粒子損失嚴重 磁鏡是一種兩端開放的線性磁約束裝置，具有兩端磁場強、中間磁場弱的軸對稱磁場位形。磁鏡是一

55、種兩端開放的線性磁約束裝置，具有兩端磁場強、中間磁場弱的軸對稱磁場位形。帶電粒子在磁場中沿磁力線朝兩端運行時，可以在強磁場的位置發生反射而返回中心區。磁鏡的工作原理：一方面，帶電粒子沿著磁場方向運動，具有一個平行于磁場的速度；另一方面，帶電粒子受洛倫茲力垂直于磁場方向做螺旋運動，具有一個垂直于磁場的速度。由于磁場不會對帶電粒子做功，因此帶電粒子的總動能守恒。當帶電粒子運動到磁場較強的一端時，粒子垂直于磁場方向的速度分量將會變大，而平行于磁場方向的速度分量將會相應地變小，直到完全失去平行方向的速度，從而被磁場反射，朝著弱磁場方向運動。當運動到另一端，又會被反射回來，從而循環反復，實現對帶電粒子的

56、約束。圖表圖表51：磁鏡兩端磁場強，中間磁場弱，等離子體被來回反射磁鏡兩端磁場強，中間磁場弱，等離子體被來回反射 資料來源：磁鏡原理及其在磁約束中的應用（張琳，2013），華泰研究 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。29 工業工業 磁鏡磁鏡結構簡單結構簡單/建造成本低建造成本低，但存在帶電粒子損失問題。，但存在帶電粒子損失問題。磁鏡的優點在于結構簡單，由兩個或多個線圈組成，建造成本低，易于構建和維護。其缺點在于線性磁約束存在粒子損失問題，部分縱向速度非常大的帶電粒子會越過強磁場區域而損失掉。若粒子速度與磁場之間的角度定義為，粒子剛好能被反射回來對應的角度定義為0，以0

57、為半頂角作一個圓錐體，即為損失錐，凡是速度方向落在損失錐內的帶電粒子都會損失掉。圖表圖表52：磁鏡的損失錐磁鏡的損失錐 資料來源：中國大百科全書第三版網絡版，華泰研究 場反位形裝置：等離子體約束性能好，但聚變參數遠低于勞森判據場反位形裝置：等離子體約束性能好，但聚變參數遠低于勞森判據 場反位形場反位形（Field Reversed Configuration,FRC）是一種軸對稱緊湊環型的等離子體位形，是一種軸對稱緊湊環型的等離子體位形，對等離子體具有良好的約束性能。對等離子體具有良好的約束性能。FRC 等離子體內部具有閉合的磁力線，其磁場方向在等離子體的中心與邊緣相反，對等離子體約束性能好。

58、箍縮是 FRC 等離子體形成的主要方式，其形成過程分為預電離、磁場反向、磁場重聯和收縮平衡 4 步。首先在真空腔室中通入氘氚氣體，外部線圈對氣體進行周期性放電使氣體完全被電離，初始磁場被凍結在等離子體內；隨后線圈放電提供一個更強的反向磁場，使等離子體產生箍縮效應，向半徑方向壓縮；在此過程中，反向磁場向等離子體內滲透，在放電管兩端反向磁力線與等離子體內凍結磁力線重新聯結，形成閉合磁力線；最后由于兩端磁鏡的作用，進一步導致等離子體軸向收縮，最終達到平衡狀態。圖表圖表53：FRC 等離子體磁場位形等離子體磁場位形 圖表圖表54：箍縮形成箍縮形成 FRC 等離子體的流程等離子體的流程 資料來源：HFR

59、C 磁壓縮場反等離子體裝置的壓縮區設計（張義雄，2020），華泰研究 資料來源：FRX-L:A Field-Reversed Configuration Plasma Injector for Magnetized Target Fusion（J.M.Taccetti，2003），華泰研究 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。30 工業工業 FRC 裝置通常采用“箍縮裝置通常采用“箍縮+對碰融合”的方式對碰融合”的方式實現實現 FRC等離子體等離子體形成區與壓縮區的分離形成區與壓縮區的分離，從而提高等離子體參數。從而提高等離子體參數。首先，在裝置兩端形成區利用箍縮產生初

60、始 FRC（場反位形）等離子體；然后，通過兩端的等離子體槍將 FRC 等離子體相對發射進入壓縮區進行對碰、融合，等離子體的動能大部分轉化為熱能，提高等離子體的參數；最后，進一步加熱壓縮等離子體實現聚變。目前主流的 FRC 裝置，包括 Helion Energy 的 Trenta 裝置、TAE Technologies 的 C-2 系列裝置以及中國科學技術大學自主設計建造的 KMAX 裝置均采用這種方式。圖表圖表55：FRC 裝置等離子體對碰融合示意圖裝置等離子體對碰融合示意圖 資料來源：HFRC 裝置的建設與初步調試（劉顯龍，2022），華泰研究 FRC 裝置結構簡單裝置結構簡單/具有較高的等

61、離子體比壓，但具有較高的等離子體比壓，但 FRC 等離子體參數與勞森判據尚存在等離子體參數與勞森判據尚存在較大差距。較大差距。FRC 為線性裝置，系統結構簡單，建造成本低；并且 FRC 具有更高的等離子體比壓（等離子體熱壓強與磁壓強之比），越高表明在一定的磁場強度下能夠獲得更高的等離子體溫度和密度，使得 FRC 裝置可以采用反應截面小，但能量產率高的聚變反應，例如 TAE Technology 采用氫硼聚變，Helion Energy 采用氘氘聚變和氘氦聚變。但 FRC 的等離子體參數距離實現勞森判據還存在較大差距。以目前參數最高的 FRC 裝置 C-2W 為例，其等離子體參數為 n1-310

62、19m-3、Te+Ti5keV、等離子體壽命40ms，距離最容易發生的氘氚聚變（T 達到 20keV 以上，n達到 1020m-3s 左右）差 3 個數量級。圖表圖表56：C-2W 的等離子體參數距離勞森判據存在較大差距的等離子體參數距離勞森判據存在較大差距 參數參數 值值 外部磁場強度 B/T 0.1-0.3 FRC 半徑 r/m 0.4-0.45 FRC 長度 L/m 2-3.5 等離子體密度 n/m-3 1-31019 溫度 Te+Ti/keV 5 等離子體壽命/ms 40 資料來源：TAE Technology，華泰研究 托卡馬克：技術最為成熟，有望率先實現受控核聚變托卡馬克：技術最為

63、成熟，有望率先實現受控核聚變 托卡馬克是利用磁場來約束高溫等離子體的環形聚變實驗設備。托卡馬克是利用磁場來約束高溫等離子體的環形聚變實驗設備。20 世紀 50 年代，蘇聯科學家提出“托卡馬克”（Tokamak）磁約束核聚變裝置，它的名字由俄文中環形（toroidal）、真空室（kamera）、磁（magnit）、線圈（kotushka）四個詞的前幾個字母組成。托卡馬克通過環向場線圈、中心螺管線圈和極向場線圈構成的磁體系統在環形真空室中構造出一個閉合的螺旋形磁場，實現對高溫等離子體的約束，使得聚變燃料在真空室中發生聚變反應。免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。31 工業工

64、業 圖表圖表57：托卡馬克工作原理示意圖托卡馬克工作原理示意圖 資料來源：IAEA，華泰研究 蘇聯蘇聯 T-3 裝置首次實現聚變能量輸出，掀起托卡馬克研究熱潮。裝置首次實現聚變能量輸出，掀起托卡馬克研究熱潮。1968 年蘇聯 T-3 托卡馬克首次實現核聚變能量輸出，等離子體電子溫度達到 1KeV，離子溫度達到 0.5KeV，等離子體密度和等離子體約束時間的乘積 n=1018s/m3，等離子體約束時間長達幾毫秒，Q 值為十億分之一。T-3 裝置在可控核聚變研究的重大突破，掀起世界范圍內托卡馬克的研究熱潮。普林斯頓實驗室將仿星器-c 改造成了 ST 托卡馬克；法國馮克奈-奧羅茲研究所建造 TFR

65、托卡馬克；西德馬克思-普朗克研究所建造 Pulsator 托卡馬克；日本原子能研究所建造 JFT-托卡馬克。圖表圖表58：1968 年年蘇聯蘇聯 T-3 托卡馬克首次實現能量輸出托卡馬克首次實現能量輸出 資料來源：星環聚能公眾號，華泰研究 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。32 工業工業 90 年代歐美實現氘氚聚變反應，最高等效年代歐美實現氘氚聚變反應，最高等效 Q 值值 1.25 由日本實現。由日本實現。TFTR、JET 和 JT-60 并稱為世界三大托卡馬克裝置。TFTR 是美國于 1982 年建成并投入運行的全球首個大型托卡馬克裝置。1993 年 12 月 9

66、日，TFTR 使用 1:1 氘氚混合燃料進行放電試驗，Q 值達到 0.28；JET 是歐洲最大的核聚變合作項目，于 1991 年首次進行氘氚聚變實驗，實現人類歷史上首次核聚變功率輸出。2023 年 12 月，JET 用 0.2mg 燃料在 5.2 秒內產生了 69MJ 的能量；JT-60 是日本于 1985 投入運行的托卡馬克裝置，由于日本是二戰戰敗國，禁止使用氚，因此 JT-60 開展的聚變實驗是氘氘反應。JT-60U 由 JT-60 升級改造而來，1998 年 6 月 25 日，首次實現能量凈輸出，等效 Q 值達到 1.25。圖表圖表59：歐美日托卡馬克裝置技術參數歐美日托卡馬克裝置技術參

67、數 設備設備 TFTR JET JT-60 大半徑/m 2.52 2.96 3.4 小半徑/m 0.87 1.25 1 磁場強度/T 5.6 3.45 4 加熱功率/MW 39.5 25 40 等離子電流/MA 2.7 4.8 3 資料來源：PPPL，華泰研究 中國建成世界首個全超導托卡馬克裝置中國建成世界首個全超導托卡馬克裝置 EAST，403 秒高約束模等離子體運行創造世界紀秒高約束模等離子體運行創造世界紀錄。錄。EAST 由蘇聯 T-7 超導托卡馬克改裝而來，是由我國設計建造的國際上第一個建成并投入運行的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置，其磁體系統全部采用超導磁體。EAST 裝置具有三大科學

68、目標：1MA 等離子體電流、1 億攝氏度高溫等離子體和 1000 秒運行時間。EAST于 2010 年運行 1MA 等離子體電流，2021 年 5 月 28 日實現可重復的 101 秒 1.2 億攝氏度和 20 秒 1.6 億攝氏度等離子體運行，2021 年 12 月 30 日實現 1056 秒長脈沖高參數等離子體運行，三大科學目標分別獨立完成。2023 年 4 月 12 日 EAST 實現高功率穩定的 403秒穩態長脈沖高約束模等離子體運行，創造托卡馬克裝置穩態高約束模運行新的世界紀錄。圖表圖表60：EAST 磁體系統全部采用超導磁體磁體系統全部采用超導磁體 資料來源：EAST 超導托卡馬克

69、（萬寶年，2015），華泰研究 圖表圖表61：EAST 裝置主要設計指標裝置主要設計指標 指標名稱指標名稱 技術指標技術指標 等離子體大半徑 R/m 1.81.9 等離子體小半徑 a/m 0.45 等離子體電流 I/MA 1 脈沖長度 t/s 101000 低雜波電流驅動 LHCD/MW 10 中性束注入 NBI/MW 8 離子回旋波 ICRF/MW 12 電子溫度 T/萬 10000 環向磁場強度 B/T 3.5 電子密度 n/m-3 1101981019 資料來源：托起明天的太陽（中核集團核工業西南物理研究院，2021），華泰研究 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀

70、。33 工業工業 托卡馬克由五大主體結構組成，磁體系統是核心部件托卡馬克由五大主體結構組成，磁體系統是核心部件 托卡馬克托卡馬克的結構的結構從內到外依次是包層模塊從內到外依次是包層模塊-真空室真空室-冷屏冷屏-磁體系統磁體系統-冷屏冷屏-真空杜瓦。真空杜瓦。托卡馬克的主要裝置包括磁體系統、真空室、包層模塊、偏濾器、冷屏和外真空杜瓦以及支持系統。托卡馬克通過磁體系統的三組線圈產生螺旋形磁場約束等離子體。聚變反應需要在真空環境內發生，為此設置真空室，同時真空室還起到支撐結構的作用。由于真空室的材料和結構難以承受聚變反應的高溫以及中子輻照，因此在真空室內側設置包層模塊實現熱屏蔽和輻射屏蔽。此外，反應

71、過程產生的雜質會影響等離子體的穩定運行，因此在裝置的底部裝有一圈偏濾器，用于排出雜質、氦灰。最后，在裝置的最外側裝有真空杜瓦，在超導磁體和真空室、真空杜瓦之間設置冷屏，以保證裝置內部部件在工作溫度運行。圖表圖表62：托卡馬克裝置結構示意圖托卡馬克裝置結構示意圖 資料來源：磁約束核聚變能研究進展、挑戰與展望（劉永，2024），華泰研究 （1）磁體系統）磁體系統 磁體系統是托卡馬克核心部件，主要用于產生螺旋形磁場約束等離子體。磁體系統是托卡馬克核心部件，主要用于產生螺旋形磁場約束等離子體。磁體系統包括環向場線圈、中心螺管（歐姆加熱）線圈和極向場線圈三組線圈。磁體系統的工作流程為：環向磁場線圈通入電

72、流，在環形真空室內產生環向磁場；向環形真空室中通入工作氣體；中心螺管線圈中通入變化的電流，產生變化的歐姆磁場感應產生環向電場，該電場擊穿工作氣體，產生若干電子和離子；工作氣體被電離為等離子體，在環向電場的驅動下形成環形等離子體電流，產生角向磁場，并與環向磁場合成為螺旋形磁場；等離子體受到熱壓強有向外擴張的趨勢，若不采取措施，等離子體將撞向真空室壁而冷卻；極向場線圈中通入電流產生垂直磁場，從而控制等離子體的形狀和截面大小，實現磁約束。免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。34 工業工業 圖表圖表63：磁體系統工作流程示意圖磁體系統工作流程示意圖 資料來源：星環聚能公眾號，華

73、泰研究 1）環向場線圈（環向場線圈（產生環狀磁力線產生環狀磁力線）：在線性磁場中，洛倫茲力使得原子核和電子繞磁場做回旋運動，但洛倫茲力只能對垂直于磁力線的等離子體起到約束作用，如果等離子體平行或切向磁力線運動，最終會沿磁力線方向飛出。因此，為了能夠將等離子體限制在裝置內，將多個線圈圍成一圈，從而形成環狀磁力線，防止等離子體沿磁力線逃逸。2）中心螺管線圈（中心螺管線圈（加熱等離子體并形成螺旋形磁場加熱等離子體并形成螺旋形磁場）：中心螺管線圈相當于變壓器的初級線圈，當中心螺管中的電流變化導致磁通變化時，將在環形真空室中感應出環電壓，擊穿加入真空室中的工作氣體產生初始等離子體。初始等離子體類似變壓器

74、次級線圈的導流載體，會產生環向電流對等離子體進行歐姆加熱。同時，環向電流會形成角向磁場，與初始的環狀磁場結合形成螺旋形磁場。由于在環狀磁場中磁場強度存在梯度變化，內側磁場強度大，外側磁場強度小，從而產生一個垂直粒子運動方向的力將電子和離子分離。電子和離子的分離會形成電場，與環狀磁場共同作用推動帶電粒子向外擴散，最終被轟擊到壁上；而在螺旋形磁場中，粒子沿著磁場既環向運動又上下翻轉，從而抵消電荷分離。圖表圖表64：環形磁場與角向磁場結合產生螺旋磁場環形磁場與角向磁場結合產生螺旋磁場 資料來源：星環聚能公眾號，華泰研究 3）極向場線圈（極向場線圈（控制等離子體截面形狀和位置控制等離子體截面形狀和位置

75、）：極向場線圈的作用是讓等離子體穩定懸浮在真空室內部，以及根據實驗需要主動改變等離子體截面形狀和位置。極向場線圈呈圓環形，通常布置在環向場線圈外面，當通以環向電流時，線圈中的電流可以與等離子體環向電流同向或反向從而產生相互吸引或排斥的作用力以控制等離子體形狀，其電流強度和方向需要可以根據實驗需求動態反饋調節。免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。35 工業工業 圖表圖表65：托卡馬克磁體系統包括縱場線圈（托卡馬克磁體系統包括縱場線圈（TF）、中心螺管線圈（）、中心螺管線圈（CS）和極向線圈（）和極向線圈（PF）三組線圈）三組線圈 資料來源：CFETR 物理與工程研究進展（

76、高翔等，2019），華泰研究 過去托卡馬克裝置尺寸不斷擴大，以實現更好的等離子體約束性能。過去托卡馬克裝置尺寸不斷擴大，以實現更好的等離子體約束性能。定標率公式基于各種托卡馬克實驗數據擬合所得，衡量了等離子體約束性能。典型的定標率公式可表示為E=0.0562I0.93B0.15n0.41P-0.69R1.390.580.78M0.19，其中E為能量約束時間，I 為等離子體電流，n 為等離子體密度，B 為磁場強度，P 為等離子體的加熱功率，R 為等離子體環大半徑，為等離子體截面半徑與環半徑之比，為等離子體截面形狀拉長比，M 為等離子體中粒子的質量數。由于磁場決定了指數第二大的等離子體電流的 I

77、大小，因此根據定標率公式，托卡馬克的約束性能很大程度上取決于等離子體環大半徑 R 和磁場強度 B。最終聚變三乘積與托卡馬克等離子體大半徑的 2.5 次方和磁場的 3.5 次方成正比。因此在過去幾十年中托卡馬克實驗裝置越建越大，磁場越來越強，以實現更好的等離子體約束性能。圖表圖表66：定標率公式由托卡馬克實驗定標率公式由托卡馬克實驗數據擬合而來數據擬合而來 圖表圖表67：托卡馬克裝置越建越大托卡馬克裝置越建越大 資料來源：Fusion Energy，華泰研究 注：形狀大小代表裝置大小 資料來源：ITER on the road to fusion energy（Kaname Ikeda，2010

78、），華泰研究 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。36 工業工業 超導材料應用解決線圈發熱問題，并推動托卡馬克小型化。超導材料應用解決線圈發熱問題，并推動托卡馬克小型化。常規托卡馬克裝置的磁體系統采用銅導體建造線圈，由于銅本身存在電阻，而托卡馬克裝置中需要大電流產生磁場，會產生嚴重的發熱問題。超導材料電阻為零，能夠根本上解決電阻導致的材料發熱問題，維持裝置的穩態運行；并且超導磁體磁場強度大，通入相同通量的電流，所需要的超導體尺寸更小，有助于將托卡馬克磁體系統做得小型緊湊，從而降低建設成本、縮短建設周期，加速裝置的更新迭代。圖表圖表68：蘇聯蘇聯 T-7 是世界上第一個超

79、導托卡馬克裝置是世界上第一個超導托卡馬克裝置 資料來源：星環聚能公眾號，華泰研究 （2）真空室）真空室 真空室為等離子體提供真空運行環境真空室為等離子體提供真空運行環境以及以及為輔助支持系統提供接口。為輔助支持系統提供接口。真空室位于環向場線圈內部，其作用是隔絕地球大氣的復雜氣體環境，為聚變等離子體及其工作氣體提供獨立純凈的真空電磁腔室。為了滿足實驗要求，真空室需要在不同位置開設窗口，以便為外圍的抽氣系統、等離子體加料與加熱系統、等離子體診斷監測系統等提供接口。圖表圖表69：ITER 真空室結構圖真空室結構圖 資料來源：ITER 官網，華泰研究 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務

80、必一起閱讀。37 工業工業 D 形截面設計提高等離子體比壓并平衡線圈內部張力。形截面設計提高等離子體比壓并平衡線圈內部張力。在早期的托卡馬克設計中，真空室截面為圓形。在對圓形截面實驗裝置的長期研究過程中發現，D 形截面具有大拉長比和大三角形變，能夠提高等離子體的值。同時，在圓形截面下，由于裝置內側空間小，線圈之間的距離更近，導致靠近裝置芯部一側的環向場線圈之間的張力明顯高于裝置外側線圈之間的張力，而采用 D 形線圈，內部的張力會更加均衡。因此，現代托卡馬克裝置設計上普遍采用非圓截面（D 形）。圖表圖表70：托卡馬克托卡馬克 D 形截面設計形截面設計 資料來源：中國核電官網，華泰研究 （3）包層

81、模塊）包層模塊 包層模塊的作用包層模塊的作用是熱屏蔽和是熱屏蔽和輻射輻射屏蔽。屏蔽。包層模塊位于真空室內側，主要作用是實現熱屏蔽和輻射屏蔽，保護結構免受等離子體產生的高熱和中子輻照的傷害。包層模塊由一個個模塊構成，每個模塊可分為第一壁、屏蔽模塊兩個部分。第一壁是聚變裝置中直接面對等離子體的部件，會長時間受到熱負荷、中子輻照和等離子體輻照三重負載，因此需要第一壁材料滿足耐高溫、傳熱性能好、低中子活化、濺射率低、氘氚滯留小的性能要求，ITER 已經考慮使用鈹或鎢作為目前的第一壁材料。屏蔽模塊位于第一壁之后，主要提供核屏蔽以及冷卻水。免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。38

82、工業工業 圖表圖表71：ITER 包層模塊結構圖包層模塊結構圖 資料來源：ITER 官網，華泰研究 （4）偏濾器）偏濾器 偏濾器通過偏濾器通過改變磁場位形從而改變磁場位形從而形成等離子體邊界，形成等離子體邊界，避免等離子體和第一壁直接接觸避免等離子體和第一壁直接接觸。托卡馬克中的螺旋形磁場雖然能夠有效地約束等離子體，但并沒有給等離子體劃定邊界，導致等離子體會與第一壁會發生較強的相互作用。偏濾器的作用就是將等離子體與第一壁相互作用較強的區域轉移到遠離中心等離子體的偏濾器腔室中。偏濾器的線圈通過產生磁場與真空室中的螺旋磁場耦合形成一個“8”字形狀的磁場位形，在兩者之間會形成一個磁場為零的點，即 X

83、 點。X 點所在的磁面為最外閉合磁面（LCFS），LCFS 以內為主等離子體區，以外為刮削層（SOL）。從主等離子體區橫越出來的粒子流和熱流會沿著 SOL 區開放磁力線被輸運到偏濾器腔室內，與偏濾器靶板發生作用，從而避免了與第一壁的直接接觸。偏濾器可以有效排除雜質，維持聚變反應的持續性。偏濾器可以有效排除雜質，維持聚變反應的持續性。聚變反應過程中會產生氦灰，同時中子轟擊第一壁也會產生雜質，這些雜質回流到等離子體，會影響等離子體的穩定運行，甚至導致等離子體破裂。偏濾器刮削層區中的開放磁力線可以把聚變產生的氦灰以及第一壁上產生的雜質輸運到偏濾器中，然后由大抽速低溫泵抽出，從而保證等離子體的穩定運行

84、。免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。39 工業工業 圖表圖表72：托卡馬克偏濾器磁位形示意圖托卡馬克偏濾器磁位形示意圖 圖表圖表73：偏濾器結構示意圖偏濾器結構示意圖 資料來源：托卡馬克聚變堆研究進展（李建剛，2023），華泰研究 資料來源：可控核聚變公眾號，華泰研究 （5）冷屏和外真空杜瓦）冷屏和外真空杜瓦 冷屏和外真空杜瓦冷屏和外真空杜瓦將超導磁體與高溫等離子體、室溫大氣隔絕將超導磁體與高溫等離子體、室溫大氣隔絕，保持，保持超導磁體正常運行。超導磁體正常運行。超導裝置從內到外存在巨大溫差，其中真空室內部是高溫等離子體，真空室外是需要在液氦溫區運行的超導磁體，而裝置

85、外面則是室溫大氣。為了有效降低超導磁體熱負荷，需要有保護超導磁體的隔熱設施。首先使用外真空杜瓦把主機與室溫大氣絕熱隔離，從而減少大氣環境對超導磁體的影響。其次，在超導磁體與外真空杜瓦之間以及在超導磁體與內真空室之間設置冷屏，從而保證超導磁體的熱負荷滿足可靠運行的要求。圖表圖表74：EAST 冷屏系統結構圖冷屏系統結構圖 圖表圖表75：EAST 真空外杜瓦系統結構圖真空外杜瓦系統結構圖 資料來源：EAST 超導托卡馬克（萬寶年，2015），華泰研究 資料來源：EAST 超導托卡馬克（萬寶年，2015），華泰研究 （6）支持系統）支持系統 1）輔助加熱系統（加熱等離子體）輔助加熱系統（加熱等離子體

86、）：中心螺管線圈對等離子體進行歐姆加熱，但隨著等離子體溫度的升高，等離子體中的電阻減小，導致歐姆加熱的效率逐步減小。為了進一步提高等離子體的溫度，需采用中性束注入和射頻波加熱兩種輔助加熱方式。中性束注入即向等離子體中注入高能量的中性燃料粒子，通過碰撞對等離子體進行加熱，注入等離子體的中性燃料粒子最終會被電離，成為等離子體的一部分。射頻波加熱是向等離子體中發射電磁波進行加熱，如果注入波的頻率與等離子體中某個固有頻率相同，便會產生與射頻波的共振吸收，射頻波的能量被等離子體吸收從而產生加熱效應。射頻波加熱主要包括電子回旋共振加熱（ECRH）、離子回旋共振加熱（ICRH）和低雜波電流驅動（LHCD）三

87、種方式。免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。40 工業工業 圖表圖表76：ITER 的中性光束系統結構圖的中性光束系統結構圖 圖表圖表77：ITER 的離子回旋共振加熱系統的離子回旋共振加熱系統 資料來源：ITER 官網，華泰研究 資料來源：ITER 官網，華泰研究 2）冷卻水系統（冷卻設備）冷卻水系統（冷卻設備）：將等離子體中產生的熱量排放到環境中，并冷卻輔助系統。3）診斷系統（診斷等離子體性能）診斷系統（診斷等離子體性能）：測量等離子體的溫度、密度、形狀、位置等，從而控制、評估和優化等離子體的性能，包括磁診斷（測量等離子體的電流和能量）、光學系統（測量等離子體的溫度

88、和密度）以及微波診斷（探測主等離子體和偏濾器區域的等離子體）等。4）燃料循環系統（循環核燃料）燃料循環系統（循環核燃料）：從真空室提取未消耗的燃料和雜質并重新注入燃料循環。5）電源）電源系統（提供電力）系統（提供電力）：為托卡馬克裝置以及相應的運營設備提供電力。圖表圖表78：ITER 的冷卻水系統的冷卻水系統 圖表圖表79：ITER 大約有大約有 50 個獨立的診斷系統個獨立的診斷系統 資料來源：ITER 官網，華泰研究 資料來源：ITER 官網，華泰研究 高溫超導磁體高溫超導磁體/第一壁全鎢替代提高等離子體約束性能，增殖包層推動托卡馬克實現自持第一壁全鎢替代提高等離子體約束性能，增殖包層推動

89、托卡馬克實現自持 托卡馬克當前面臨的最大難題是等離子體控制，維持等離子體長時間的穩定運行而不破裂需要考慮兩方面的問題：一方面是要通過強大磁場約束住等離子體，另一方面是避免面向等離子體材料產生的雜質影響等離子體穩定運行。此外，托卡馬克未來要想在點火后實現自持燃燒，不僅需要維持等離子體穩定運行，還需要源源不斷向堆內補充燃料。氘在自然界中儲量豐富，但氚基本已經衰變消失，因此托卡馬克需具備氚增殖功能以實現氚自持。（1）高溫超導）高溫超導+AI 深度學習提高等離子體約束性能深度學習提高等離子體約束性能 等離子體環向電流容易產生不穩定性，破裂下聚變裝置可能損壞。等離子體環向電流容易產生不穩定性，破裂下聚變

90、裝置可能損壞。由于托卡馬克存在大環向電流，導致等離子體容易產生各種不穩定性，尤其是磁流體（MHD）不穩定性，會嚴重影響等離子體的約束，甚至導致等離子體破裂。等離子體破裂是指等離子體溫度陡然下降并使等離子體放電，在短時間內瞬間出現淬滅的現象。在等離子體破裂期間，等離子體電流快速下降引起高的感應環電壓，逃逸電子在高環電場的加速下通量和能量急劇增加，形成逃逸電流，導致放電中斷并且面對等離子體的材料元件受到很大的機械應力和電磁負載，損壞聚變裝置。免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。41 工業工業 圖表圖表80：等離子體破裂期間電流快速下降形成逃逸電流等離子體破裂期間電流快速下降

91、形成逃逸電流 資料來源：等離子體破裂期間逃逸電流平臺的研究（竹錦霞等，2019），華泰研究 H 模實現更長的能量約束時間，是托卡馬克標準運行模式模實現更長的能量約束時間，是托卡馬克標準運行模式。等離子體之間相互作用會產生能量輸運過程，由微觀不穩定產生的湍流導致的能量輸運為湍流輸運。在等離子體邊緣處湍流較強，會損失大量能量，導致等離子體處于較低的約束水平，稱為低約束運行模式（L模）。1982 年，德國物理學家 F.Wagner 在 ASDEX 托卡馬克上發現，在 L 模的基礎上提高加熱功率并超過一定閾值后，低約束模式（L 模）會自動轉變為高約束運行模式（H 模）。在 H 模式下，等離子體邊緣會自

92、發形成輸運壘，使得等離子體邊緣的湍流輸運大幅降低，能量約束性能相較于 L 模獲得極大改善，從而能夠實現更長的能量約束時間。H 模已成為國際熱核聚變實驗堆（ITER）的標準運行模式。圖表圖表81：H 模比模比 L 模具有更好的等離子體約束性能模具有更好的等離子體約束性能 資料來源：托卡馬克高約束運行模式和磁約束受控核聚變（董家齊，2010），華泰研究 高溫超導磁體能夠增強等離子體穩定性，并進一步推動托卡馬克小型化。高溫超導磁體能夠增強等離子體穩定性，并進一步推動托卡馬克小型化。目前主流的托卡馬克裝置采用的是低溫超導磁體（臨界溫度2500 3605 熱膨脹系數（10-6K-1）11.5 04 4.

93、5 比熱容（J/kgK）1825 709 134 中子輻照行為 脆性增加、腫脹 物理和化學屬性退化 位錯、空洞、嬗變、活化 電離能（kJ/mol）1st：899.5 2nd：1757.1 1st：1086.5 2nd：2352.6 1st：770 2nd：1700 資料來源：磁約束核聚變裝置等離子體與壁相互作用研究簡述（胡建生等，2020），華泰研究 合金化處理提升鎢性能，有望實現面對等離子體材料全鎢合金化處理提升鎢性能，有望實現面對等離子體材料全鎢替代。替代。鎢的優異性能使其被認為是未來聚變裝置中最有前景的面對等離子體材料，但鎢作為高原子序數材料且易活化，容易受到中子輻照產生缺陷以及錸、鉭、

94、鋨等嬗變元素，引起等離子體不穩定。通過向鎢中添加氧化物顆粒、碳化物顆粒和合金化元素進行合金化處理，能夠有效提高鎢材料的斷裂韌性、熱沖擊以及抗中子輻照性能。ITER 已經確定了一條從鈹/碳/鎢到鈹/鎢，最后變成全鎢的發展路線。2023 年起，ITER 開始加速第一壁全鎢替換的研究設計。免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。44 工業工業 圖表圖表87：合金化處理可以提高鎢的性能合金化處理可以提高鎢的性能 合金化元素合金化元素 優點優點 缺點缺點 Ti 提高密度、強度和硬度 高溫脆性大、不利于鎢的抗熱沖擊性能 Zr 提高硬度和韌性、改善鎢的塑性 密度降低、過量將導致性能下降

95、Ta 提高硬度和強度 Re 改善抗蠕變強度、再結晶性能、提高低溫延展性 成本高、降低熱導率、輻照脆化 V 提高鎢的相對密度和顯微硬度、降低脆性、提高韌性 Y 凈化結晶、提高致密度、細化晶粒、彌散強化、提高抗震性、強度和密度 脆性大 Nb 提高強度、硬度和韌性 熱導率降度 資料來源：聚變堆第一壁鎢材料輻照損傷與燃料滯留行為研究（張學希，2022），華泰研究 流動液態鋰壁可作為固體第一壁替代方案，解決固定材料壽命問題并且提高等離子體約束流動液態鋰壁可作為固體第一壁替代方案，解決固定材料壽命問題并且提高等離子體約束性能。性能。液態金屬作為第一壁具有自我更新能力、使用壽命長的優點，能夠解決傳統固體材料

96、使用壽命有限的問題。液態鋰作為低原子序數材料，與等離子體具有較好的兼容性，是比較理想的第一壁材料。在等離子體作用下鋰通過蒸發和濺射進入等離子體邊界，被迅速電離并跟隨刮削層流的方向輸運，形成一個不均勻分布的鋰輻射層，在一定程度上隔離了高溫等離子體與第一壁材料，減少了從壁材料表面釋放的雜質粒子，從而提高等離子體的約束性能。圖表圖表88：液態鋰能夠提高等離子體約束性能液態鋰能夠提高等離子體約束性能 資料來源：磁約束核聚變裝置等離子體與壁相互作用研究簡述（胡建生等，2020），華泰研究 （3）包層模塊將升級為增殖包層以實現氚自持）包層模塊將升級為增殖包層以實現氚自持 天然氚基本消失天然氚基本消失，而聚

97、變堆，而聚變堆需氚自持持續運行需氚自持持續運行。目前聚變反應主要采用的是氘氚聚變，氘在自然界中儲量豐富，但氚由于半衰期只有 12.43 年，在自然界已基本衰變消失，為了實現聚變堆的長時間穩態運行，在聚變堆消耗氚的同時，必須要依靠聚變堆自身增殖足夠的氚以實現氚燃料的自持。根據托卡馬克聚變實驗堆研究進展（2023 年），一個典型的1000MW 電功率的聚變堆發電站所需的聚變功率約為 3000MW，其滿功率年運行將消耗約150kg 的氚燃料。免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。45 工業工業 未來包層模塊將升級為增殖包層，通過增殖單元產氚實現氚自持未來包層模塊將升級為增殖包層

98、，通過增殖單元產氚實現氚自持，增殖單元包括氚增殖劑和中子倍增劑：1）氚增殖劑中鋰與中子反應生產氚，提取后補充堆內氚消耗。）氚增殖劑中鋰與中子反應生產氚，提取后補充堆內氚消耗。氚增殖劑可分為固體產氚劑和液態金屬產氚劑，固體產氚劑為 Li4SiO4、Li2TiO3或 Li2ZrO3制成的陶瓷小球，陶瓷球堆積形成球床產氚區；液態金屬產氚劑采用 LiPb 液態金屬，相較于固體產氚劑，液態金屬中鋰占比高，產氚性能好，并且液態金屬沒有輻照損傷問題，壽命更長。增殖產生的氚不會自動返回聚變堆，需要經配套系統中的氚工廠提取后進行處理，才能進入堆內實現氚循環。2）中子倍增劑用于提高氚增殖率。中子倍增劑用于提高氚增

99、殖率。理想情況下氘氚反應產生的一個中子正好與鋰反應，但在實際情況中存在中子損耗，因此需要在增殖單元中加入鈹或鉛作為中子倍增劑。當一個中子與鈹或鉛發生反應后會產生兩個中子，這兩個新的中子又可以繼續引發更多的中子，直到次級中子能量不足以激發新的中子，形成一種有限鏈式反應，從而提高氚增殖率。圖表圖表89：聚變堆氚增殖包層聚變堆氚增殖包層 資料來源：聚變能源中的氚化學與氚工藝研究進展及展望（趙林杰等，2019），華泰研究 ITER：2025 年年有望有望完成完成第一階段第一階段建設，將成為世界上最大的托卡馬克建設，將成為世界上最大的托卡馬克 ITER 計劃由歐盟、美、日、俄、中、韓、印七方共同參與，建

100、成后為世界上最大的托卡馬計劃由歐盟、美、日、俄、中、韓、印七方共同參與，建成后為世界上最大的托卡馬克裝置?？搜b置。1985 年，前蘇聯領導人戈爾巴喬夫和美國總統里根在日內瓦峰會上倡議，由美、蘇、歐、日共同啟動“國際熱核聚變實驗堆（ITER）”計劃。ITER 計劃的目標是要建造一個可自持燃燒的托卡馬克核聚變實驗堆，以便對未來聚變示范堆及商用聚變堆的物理和工程問題進行深入探索。21 世紀初，中國、韓國、印度先后加入了 ITER 計劃。ITER 的設計參數為等離子體大半徑 6.2m，小半徑 2m，磁場強度 5.3T，等離子體體積為 837m3，以 50MW的輸入功率產生 500MW 的核聚變功率，實

101、現能量增益因子 Q10，重復持續燃燒時間達到500 秒，一旦建成將成為世界上最大的托卡馬克裝置。圖表圖表90：ITER 一旦建成將成為世界上最大的托卡馬克裝置一旦建成將成為世界上最大的托卡馬克裝置 參數參數 設計值設計值 總聚變功率/MW 500(700)Q(聚變功率/加熱功率)10 14 MeV 中子平均壁負載/(MW/m)0.57（0.8）重復持續燃燒時間/s 500 等離子體大半徑/m 6.2 等離子體小半徑/m 2.0 等離子體電流/MA 15（17）小截面拉長比 1.7 等離子體中心磁場強度/T 5.3 等離子體體積/m 837 等離子體表面積/m 678 加熱及驅動電流總功率/MW

102、 73 資料來源：可控核聚變與國際熱核實驗堆（ITER）計劃（馮開明，2009），華泰研究 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。46 工業工業 ITER 計劃分三個階段進行，計劃分三個階段進行，2025 年年即將完成第一階段建設。即將完成第一階段建設。ITER 計劃第一階段從 2007年到 2025 年，為實驗堆建設階段；第二階段為熱核聚變運行實驗階段，持續 20 年，其間將驗證核聚變燃料的性能、實驗堆所使用材料的可靠性、核聚變堆的可開發性等，為大規模商業開發聚變能進行科學和技術認證，第三階段為實驗堆退役階段，歷時 5 年。目前正處于第一階段實驗堆建設的后期，計劃將于

103、2025 年建成，2035 年實現初步氘氚聚變作業。圖表圖表91：ITER 將于將于 2025 年建設完成年建設完成 資料來源：ITER 官網，華泰研究 ITER 將實現三階段科學目標和三大工程目標，最終為商用聚變堆奠定基礎。將實現三階段科學目標和三大工程目標，最終為商用聚變堆奠定基礎。ITER 科學目標的第一階段是通過感應驅動獲得聚變功率 500MW、能量增益因子 Q10、脈沖時間 500s的燃燒等離子體；第二階段，通過中性束注入和射頻等方式非感應驅動等離子體電流，產生聚變功率大于 350MW、Q5、燃燒時間持續 3000s 的等離子體，研究燃燒等離子體的穩態運行；第三階段，實現 Q=3-5

104、 的穩態運行。ITER 的工程目標是創造和維持等離子體、檢驗各部件在聚變環境下的性能以及實驗氚增殖包層模塊，科學目標和工程目標的實現，將為商用核聚變堆的建造奠定可靠的科學基礎。圖表圖表92：ITER 的三階段科學目標和三個工程目標的三階段科學目標和三個工程目標 資料來源：托起明天的太陽（中核集團核工業西南物理研究院，2021），華泰研究 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。47 工業工業 仿星器：運行穩定，但結構設計復雜仿星器：運行穩定，但結構設計復雜 仿星器采用外部線圈仿星器采用外部線圈直接直接產生螺旋產生螺旋形形磁場，磁場，等離子體等離子體運行穩定。運行穩定。仿星器

105、是一種通過外部磁場線圈系統實現磁約束核聚變的實驗裝置。與傳統的托卡馬克裝置通過環向場線圈和中心螺管線圈產生螺旋狀磁場不同，仿星器不依賴等離子體內部的電流，而是由外部線圈直接產生螺旋狀磁場，這種設計使得仿星器能夠提供更穩定的磁場，有助于更有效地約束等離子體，減少等離子體的不穩定性。圖表圖表93：仿星器采用復雜的外部線圈產生螺旋狀磁場仿星器采用復雜的外部線圈產生螺旋狀磁場 資料來源：可控核聚變公眾號，華泰研究 仿星器線圈結構設計多樣，從“仿星器線圈結構設計多樣，從“8”字形線圈發展到模塊化線圈”字形線圈發展到模塊化線圈 在環形磁場中，帶電粒子沿磁力線運動會發生磁場曲率漂移和磁場梯度漂移，使得電子和

106、離子在容器頂部和底部積累，最終導致帶電粒子撞上容器壁而損失。仿星器通過改變環形線圈的空間布局或者添加額外的線圈，扭轉磁力線，產生螺旋磁力線，從而避免粒子損失。自仿星器誕生以來，產生了多種線圈結構設計方式。原始仿星器通過原始仿星器通過扭轉扭轉磁力線磁力線和真空容器室和真空容器室約束等離子體，大尺寸裝置建造難度大。約束等離子體，大尺寸裝置建造難度大。仿星器的原始概念由斯必澤教授于 1951 年提出，是一種“8”字形仿星器，通過將兩個環形磁場斷開、扭曲、對接，構成了“8”字形磁力線。在右側彎管時，離子被推向上部，電子被推向下部；在左側彎管時，電子被推向上部，離子被推向下部，最終粒子的偏離相互抵消，實

107、現對等離子體的約束。但由于“8”字形仿星器的結構獨特，導致大尺寸裝置建造困難。圖表圖表94：“8”字形仿星器磁場中帶電粒子的漂移”字形仿星器磁場中帶電粒子的漂移 資料來源：星環聚能公眾號，華泰研究 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。48 工業工業 標準仿星器采用標準仿星器采用螺旋螺旋線圈和環形線圈組合產生螺旋形磁場，建造成本高。線圈和環形線圈組合產生螺旋形磁場，建造成本高。標準仿星器的結構是在簡單環形線圈的基礎上增加若干組螺旋線圈。通過環向磁場線圈和螺旋磁場線圈的組合，從而扭轉磁場讓磁力線連接環形容器的頂部和底部，形成螺旋形磁場，同樣能夠消除頂部和底部的電荷積累，避免

108、漂移損失。W7-A 采用環向磁場線圈和螺旋磁場線圈組合的設計，在結構上不存在明顯的制造困難，但由于環向磁場線圈和螺旋線圈是互相嵌套的，至少一個線圈需要現場繞制，很難大規模生產，導致質量控制難、成本高。圖表圖表95：W7-A 仿星器由環向磁場線圈和螺旋磁場線圈組成仿星器由環向磁場線圈和螺旋磁場線圈組成 資料來源：MAX PLANCK INSTITUTE，華泰研究 先進仿星器先進仿星器采用模塊化線圈采用模塊化線圈直接產生螺旋形磁場，提高生產效率直接產生螺旋形磁場，提高生產效率/降低成本。降低成本。將仿星器線圈展開至平面可以發現，環向磁場線圈和螺旋磁場線圈構成是具有一定周期性的重復結構。因此通過構造

109、模塊化線圈，并按照一定的規則排列，可以產生等效的電流分布和螺旋形磁場。通過模塊化線圈直接產生螺旋形磁力線，可以避免環向磁場線圈和螺旋磁場線圈的嵌套，從而符合工業化規?；a的要求，提高效率、降低成本。并且模塊化線圈能夠帶來寬裕的優化空間，便于分析熱核聚變等離子體在復雜三維磁場中的運動，探索最佳的磁場形態。圖表圖表96：仿星器磁場線圈可以由模塊化線圈組合而成仿星器磁場線圈可以由模塊化線圈組合而成 圖表圖表97：W7-X 采用模塊化線圈采用模塊化線圈 資料來源：星環聚能公眾號，華泰研究 資料來源：星環聚能公眾號，華泰研究 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。49 工業工業

110、國外仿星器研究處于領先地位，中國實現國外仿星器研究處于領先地位，中國實現 0 到到 1 突破突破 德國仿星器取得等離子體持續時間的里程碑成就，日本實現無中子核聚變。德國仿星器取得等離子體持續時間的里程碑成就，日本實現無中子核聚變。德國Wendelstein 7-X 是世界上最大的仿星器，于 2015 年 12 月開始運行。2023 年 2 月 15 日，W7-X 在實驗中成功實現 1.3GJ 的能量周轉，高溫等離子體持續時間長達 8 分鐘。W7-X 下一階段目標實現長達 30 分鐘的連續放電。大型螺旋裝置（LHD）由日本國家聚變科學研究所（NIFS）管理運營，是繼 W7-X 之后的世界第二大超

111、導仿星器。2023 年首次在 LHD 中實現了氫-硼聚變實驗，反應產物僅 3 個粒子，證明了無中子核聚變的可行性，使制造更清潔的聚變堆成為可能。螺旋對稱實驗（HSX）是美國開發的一種具有準螺旋對稱磁場結構的仿星器，磁場結構的高場和低場區域以螺旋狀環繞設備，能夠提供更高的約束性能。圖表圖表98：Wendelstein 7-X 的重要里程碑的重要里程碑 時間時間 里程碑里程碑 2015 年 12 月 10 日 產生第一個氦等離子體，開始運行 2016 年 2 月 3 日 開始第一個氫等離子體實驗 2016 年 3 月 10 日 第一次實驗圓滿結束 2017 年 9 月 7 日 第二次實驗開始 20

112、18 年 10 月 19 日 第二次實驗圓滿結束 2018 年 11 月 開始下一輪的設備更新 2022 年 9 月 27 日 設備更新完成，開始第三次實驗 2023 年 2 月 15 日 在實驗中首次實現 1.3GJ 的能量周轉 資料來源：MAX PLANCK INSTITUTE，華泰研究 圖表圖表99：日本日本 LHD 結構圖結構圖 圖表圖表100：HSX 的磁場呈準螺旋對稱性的磁場呈準螺旋對稱性 資料來源：National Institute for Fusion Science，華泰研究 資料來源：hsx.wisc，華泰研究 中國準環對稱仿星器（中國準環對稱仿星器（CFQS）啟動建設，

113、將填補仿星器研究領域空白。）啟動建設，將填補仿星器研究領域空白。2023 年 5 月 6 日，西南交通大學與日本國家核融合科學研究所共同設計和建造的準環對稱仿星器在四川啟動建設。該裝置中心磁場強度 1T、大半徑 1m、平均小半徑 0.25m，磁場呈準環對稱性，是當今受控核聚變仿星器領域磁場位形最先進的裝置，建成后將填補中國仿星器相關研究領域空白，實現 0 到 1 的突破。免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。50 工業工業 圖表圖表101：CFQS 裝置示意圖裝置示意圖 圖表圖表102：CFQS 磁場呈準環對稱性磁場呈準環對稱性 資料來源：中國首臺準環對稱仿星器（CFQS

114、）線圈的優化研究（李楊波，2021），華泰研究 資料來源：Optimization of quasisymmetric stellarators with self-consistent bootstrap current and energetic particle confinement（M.Landreman 等，2022），華泰研究 仿星器仿星器理論約束能力更強，設計復雜性是發展限制因素理論約束能力更強，設計復雜性是發展限制因素 仿星器具有出色的理論約束能力，仿星器具有出色的理論約束能力，但計算機模擬和制造能力要求高但計算機模擬和制造能力要求高且存在局部磁鏡導致粒且存在局部磁鏡導致粒子

115、損失。子損失。由于仿星器直接利用外部線圈產生環形螺旋磁場，不需要產生等離子體電流，這使得裝置不會受到等離子體電流導致的不穩定性影響，可以避免等離子體電流引起的破裂風險，容易實現穩態運行。但仿星器由于其三維不對稱性，建造起來更復雜，其磁體的設計和加工要求達到非常高的精準度，否則可能影響整體性能。由于上世紀的計算機模擬水平和工藝制造水平低，仿星器建設周期長，發展緩慢。此外，模塊化仿星器的線圈數目非常多且極不規則，會形成大量局部磁鏡，這將導致一些粒子被“捕獲”在局部磁鏡中，無法完整地完成環向運動，導致帶電粒子損失。圖表圖表103：模塊化線圈會產生多個局部磁鏡模塊化線圈會產生多個局部磁鏡 資料來源：星

116、環聚能公眾號，華泰研究 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。51 工業工業 附錄附錄 3：慣性約束已實現聚變點火，但能量轉換效率低慣性約束已實現聚變點火，但能量轉換效率低 慣性約束利用內爆產生的慣性約束等離子體，氫彈慣性約束利用內爆產生的慣性約束等離子體，氫彈為為最最成熟成熟的應用。的應用。慣性約束聚變依靠高能射線的燒蝕使靶丸內爆，在極短時間內實現燃料的高壓、高溫壓縮引發聚變。目前慣性約束應用最成熟的是氫彈。氫彈的爆炸原理是：在氫彈中有一顆原子彈，首先引爆原子彈，原子彈爆炸后會放出高能的 X 射線，X 射線經外殼反射后聚集到位于中心的氘化鋰上，表面的燒蝕材料在高溫下融化

117、膨脹，產生的沖擊波將氘化鋰向內壓縮，同時原子彈爆炸產生的大量中子轟擊鋰原子發生反應生成氦和氚，在高溫高壓下進一步發生氘氚聚變反應，釋放巨大能量。圖表圖表104：氫彈爆炸原理氫彈爆炸原理 資料來源：Encyclopaedia Britannica，華泰研究 慣性約束需要面密度慣性約束需要面密度R3g/cm2才能實現較高燃耗的聚變點火。才能實現較高燃耗的聚變點火。在慣性約束中，同樣需要滿足勞森判據才能實現聚變點火，但在要求上區別于磁約束核聚變。對于磁約束核聚變反應，約束時間由被加熱的粒子和能量彌散的時間來決定，而在慣性約束核聚變反應中，這個時間則是由等離子體的膨脹時間來決定的，與靶丸的半徑 R 正

118、相關。同時用燃料的質量密度代替等離子體密度 ne，可得到變形后的勞森判據為R0.2g/cm2，R 稱為面密度。對于氘氚等離子體，其燃耗=R/（R+6），當R=0.2g/cm2，燃耗只有 3.2%。燃耗越高，意味著燃料的利用率越高。為了保證燃耗在 33%以上，通常要求面密度R3g/cm2。間接驅動是激光慣性約束主流方式，但“激光間接驅動是激光慣性約束主流方式，但“激光-X 射線”能量轉換率低射線”能量轉換率低 激光慣性約束（激光慣性約束（LICF）利用激光代替原子彈作為驅動源，是慣性約束主流方案，可分為強）利用激光代替原子彈作為驅動源，是慣性約束主流方案，可分為強光輻照、內爆壓縮、聚變點火和聚變

119、燃燒四個過程。光輻照、內爆壓縮、聚變點火和聚變燃燒四個過程。氫彈爆炸過程中的核聚變反應釋放能量巨大，但不可控制，難以用于商用聚變堆。為了實現可控的核聚變，目前慣性約束的主流方案是用激光代替原子彈作為驅動源。激光慣性約束聚變是直接利用激光或者利用激光產生的 X 射線均勻地作用于裝填氘氚燃料的微型球狀靶丸外殼表面，燒蝕形成向外膨脹的高溫高壓等離子體，利用反沖壓力，使靶的外殼極快向心運動，壓縮氘氚主燃料層到極高的密度和溫度，從而發生聚變反應。激光慣性約束聚變可以分為四個階段：強光輻照、內爆壓縮、聚變點火和聚變燃燒。1）強光輻照：）強光輻照：激光束或 X 射線快速加熱靶丸表面，形成一個等離子體燒蝕層。

120、2）內爆壓縮：）內爆壓縮：利用靶丸表面熱物質向外噴發，從而反向壓縮燃料。3）聚變點火：）聚變點火：通過向心聚爆過程，使氘氚核燃料達到高溫、高密度狀態。4）聚變燃燒：）聚變燃燒：熱核燃燒在燃料內部蔓延，聚變放能大于驅動能量，獲得能量增益。免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。52 工業工業 圖表圖表105：激光慣性約束四階段激光慣性約束四階段 資料來源：大國重器激光慣性約束聚變（王巧巧，2019），華泰研究 實現激光慣性約束聚變有直接驅動和間接驅動兩種不同的驅動方式：（1）直接驅動）直接驅動 直接驅動由激光束直接輻照靶丸，能量利用率高但對輻照均勻性要求高。直接驅動由激光束直

121、接輻照靶丸，能量利用率高但對輻照均勻性要求高。在直接驅動過程中，激光束直接輻照靶丸，壓縮聚變燃料使其到達點火和自持燃燒條件。直接驅動具有激光能量利用率高且靶丸構形簡單的特點，但其要求在燒蝕面附近的壓力分布均勻，對激光束輻照均勻性提出很高要求，不均勻度小于 1%2%，因此在激光慣性約束聚變研究中不常使用。圖表圖表106：直接驅動的激光束直接輻照靶丸直接驅動的激光束直接輻照靶丸 資料來源：大國重器激光慣性約束聚變（王巧巧，2019），華泰研究 （2）間接驅動）間接驅動 間接驅動由激光束反射產生的間接驅動由激光束反射產生的 X 射線輻照靶丸，輻照均勻性好但“激光射線輻照靶丸，輻照均勻性好但“激光-X

122、 射線”轉換能量射線”轉換能量利用率低。利用率低。激光慣性約束聚變主要采用間接驅動方式。間接驅動是利用激光照射黑腔，激光能量被黑腔內壁吸收，腔壁升溫、電離，同時輻射出大量 X 射線，X 射線驅動靶丸內爆，壓縮聚變燃料使其到達點火和自維持燃料條件。黑腔壁為高 Z 材料，即原子序數高的材料，通常用金和鎢，高 Z 材料電子密度高，能夠將吸收的激光能量大部分轉換為 X 射線。間接驅動具有較好的輻照均勻性，并且 X 射線的燒蝕深度大，產生的驅動內爆壓力高，但是存在“激光-X 射線”轉換這一復雜的輻射流體力學過程，轉換過程中存在能量損失，導致能量利用率低。免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必

123、一起閱讀。53 工業工業 圖表圖表107：間接驅動通過激光束反射產生的間接驅動通過激光束反射產生的 X 射線輻照靶丸射線輻照靶丸 資料來源：大國重器激光慣性約束聚變（王巧巧，2019），華泰研究 三種點火方式，中心點火是主流路線三種點火方式，中心點火是主流路線 激光慣性約束實現聚變點火主要有中心點火（也稱熱斑點火）、快點火和體點火三種路線：（1）中心點火）中心點火 中心點火通過熱斑點燃聚變反應中心點火通過熱斑點燃聚變反應提高能量效率提高能量效率，但對壓縮對稱性要求嚴格。，但對壓縮對稱性要求嚴格。中心點火是指內爆壓縮后位于中心部位的小部分燃料首先達到點火條件，形成熱斑，然后點燃聚變反應。中心點火

124、的靶丸結構由燒蝕層、氘氚冰主燃料層和氘氚飽和蒸氣的中心區組成。內爆過程中形成的激波越過殼層進入中心區氣體，氣體燃料達到更高的溫度并形成熱斑發生聚變反應。氘氚熱核反應釋放的粒子將能量釋放到周圍的主燃料層，將主燃料層點燃。慣性約束的能量耦合度（靶丸吸收能量和激光釋放能量之比）較低，目前在 1%左右，并且激光器將電能轉換為激光存在能量損失，通過中心點火可提高能量效率，但中心熱斑的形成需要極其嚴格的壓縮對稱性。圖表圖表108：中心點火靶丸由燒蝕層、中心點火靶丸由燒蝕層、DT 冰層和冰層和 DT 飽和蒸氣層三層結構組成飽和蒸氣層三層結構組成 資料來源：快點火錐殼靶制備技術基礎研究（杜凱，2014），華泰

125、研究 （2）快點火）快點火 快點火將燃料靶丸的壓縮和點火分開進行，大幅降低對爆炸對稱性和驅動能量的要求?？禳c火將燃料靶丸的壓縮和點火分開進行，大幅降低對爆炸對稱性和驅動能量的要求?？禳c火首先利用較短波長、中等強度的激光燒蝕靶丸，使燃料盡可能地被壓縮；然后利用激光在等離子體中傳播的穿孔效應在壓縮的燃料外圍形成通道；最后具有超高功率密度的點火激光通過上述通道，將能量沉積到壓縮的燃料核心附近，使燃料點火燃燒?？禳c火初始壓縮期僅要求達到高密度，并不要求高溫度，所以對壓縮激光要求大幅度降低。超短脈沖強激光與壓縮后的高密等離子體相互作用，可以使激光能量高效地轉換給超熱電子，高效加熱靶芯實現點火，從而大幅降

126、低對驅動能量的要求。理論計算表明，快點火方案僅需要10 萬焦耳的激光能量就可以實現高增益的核聚變，比傳統的中心點火方案低 10 倍。免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。54 工業工業 圖表圖表109：快點火的壓縮和點火兩個過程分開快點火的壓縮和點火兩個過程分開 資料來源：快點火錐殼靶制備技術基礎研究（杜凱，2014），華泰研究 （3）體點火）體點火 體點火采用雙殼層靶結構實現燃料整體同時點火，降低實驗成本體點火采用雙殼層靶結構實現燃料整體同時點火，降低實驗成本/提高燃料利用率。提高燃料利用率。體點火是使氘氚燃料整體同時點火的一種方式。體點火靶丸采用同心雙殼層結構，其中外

127、殼層為燒蝕層，作用是吸收激光產生推進動力；內殼層為推進層，能夠限制點火燃料的輻射損失；中間層為低密度泡沫材料，用于支撐和固定。在雙殼層靶中，激光加熱外部的燒蝕層，同時產生一定的壓力加速向內推進，當外殼層與內殼層相遇，速度加倍，使得內殼推進層與常規燒蝕條件下比具有更高的內爆速度，實現整體點火。與中心點火不同，體點火的燃料采用高密度氣體，而非固體氘氚冰，避免了冷凍靶制備，實驗成本大大降低。并且由于是燃料整體點火，體點火比中心點火的燃料利用率高。圖表圖表110：體點火靶丸采用同心雙殼層結構體點火靶丸采用同心雙殼層結構 資料來源：快點火錐殼靶制備技術基礎研究（杜凱，2014），華泰研究 美國美國 NI

128、F 已實現聚變點火，中國神光性能位于世界前列已實現聚變點火，中國神光性能位于世界前列 美國美國 NIF 是世界上最大的慣性約束裝置，已成功實現聚變點火，是世界上最大的慣性約束裝置，已成功實現聚變點火，最高輸出最高輸出 3.88MJ 的聚變的聚變能量能量。NIF 于 2009 年正式建成，耗資約 35 億美元，其激光器系統共 192 束激光，每 4 束激光組成一個束組，共 48 個束組，總輸出脈寬為 4ps，功率為 500 億瓦。實驗過程中，192束激光在十億分之一秒內同時發射，聚焦在靶室內的氘氚靶丸上，使其發生聚變反應。2022年 12 月 5 日，NIF 利用 2.05MJ 激光驅動能量，獲

129、得了 3.15MJ 的氘氚聚變放能，跨越了熱核聚變點火這一標志性的門檻。在隨后一年內，NIF 又有三次實驗實現了聚變點火，其中2023 年 7 月 30 日，NIF 實現第二次聚變點火，以 2.05MJ 的激光驅動能量獲得了 3.88MJ的氘氚聚變放能，創造迄今為止最高紀錄。免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。55 工業工業 圖表圖表111：NIF 裝置布局示意圖裝置布局示意圖 圖表圖表112：NIF 最高輸出最高輸出 3.88MJ 的聚變能量的聚變能量 資料來源：大國重器激光慣性約束聚變（王巧巧，2019），華泰研究 資料來源：激光評論，華泰研究 神光神光-主機激光裝

130、置由中國獨立研究設計，主機激光裝置由中國獨立研究設計，規模和性能亞洲第一、世界第二規模和性能亞洲第一、世界第二。中國神光-是在神光-與神光-原型裝置的研究和開發基礎上，由中物院激光聚變研究中心會同國內 200 多家單位協作設計并搭建。該裝置的設計總輸出能量為 180kJ，峰值功率高達 60TW，2015 年建成并進行第一次全功率打靶，輸出能量 181.3kJ。神光-主機激光裝置由前端、預放大、主放大、靶場、光束控制與參數測量、計算機集中控制六大系統組成。該裝置的48 束激光分為 6 個束組，每個束組包含 8 束激光，按 4x2 陣列排布。在目前已建成用于慣性約束聚變研究的激光裝置中，神光-主機

131、激光裝置的總體規模和性能位列亞洲之一、世界之二，僅次于美國 NIF 裝置，達到國際先進水平。圖表圖表113：神光神光-與與 NIF 性能對比性能對比 參數參數 神光神光-NIF 激光束數 48 192 光束口徑/mm 360 360 輸出能力 180kJ/351nm 1.8MJ/351nm 峰值功率/TW 60 500 脈沖波形 整形脈沖 整形脈沖 同步精度/ps 40 30 打靶精度/m 30 30 功率平衡/%5 8 發射間隔/h 5 8 資料來源：可控核聚變公眾號，華泰研究 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。56 工業工業 激光慣性約束聚變時間短激光慣性約束聚變

132、時間短/能量轉換效率低，不適用于核電站能量轉換效率低，不適用于核電站 激光慣性約束裝置聚變部分體積小，激光慣性約束裝置聚變部分體積小，但但聚變時間短且能量轉聚變時間短且能量轉換換效率低。效率低。激光慣性約束通常采用間接驅動方式，其優點在于聚變發生在黑腔內，體積小，無需建造復雜的聚變容器。激光慣性約束的缺點在于聚變反應發生在極短時間內，能量在瞬間釋放，而發射激光需要間隔一段時間進行充能，導致不能持續地輸出能量。如果核電站使用激光慣性約束，那么需要以 10 發/秒的頻率發射激光，目前還難以實現。此外，激光慣性約束需要先通電產生激光，然后再發射激光打向靶丸。在這過程中，“電能-激光”轉換效率為 1%

133、，而“激光-靶丸”之間的能量耦合度也僅為 1%，導致能量轉換效率低。因此，激光慣性約束不適用與核電站。圖表圖表114：激光慣性約束能量轉換效率低激光慣性約束能量轉換效率低 資料來源：可控核聚變公眾號，華泰研究 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。57 工業工業 附錄附錄 4：磁慣性約束：磁慣性約束結合結合磁約束與慣性約束磁約束與慣性約束，需進一步驗證，需進一步驗證 磁慣性約束磁慣性約束融合融合磁約束和慣性約束磁約束和慣性約束，可分為磁化套筒與磁化靶，可分為磁化套筒與磁化靶。磁慣性約束通過磁場約束低密度等離子體，然后使用激光或活塞等慣性約束方法對等離子體進行加熱和壓縮，從

134、而實現聚變反應。根據原理差別可分為磁化套筒與磁化靶兩類技術路線，前者主要依靠磁場產生內爆動力，以 Z-箍縮為代表，后者則主要依靠磁場構建等離子體靶。Z 箍縮聚變：磁場驅動內爆，能量轉換效率高達箍縮聚變：磁場驅動內爆，能量轉換效率高達 15%，Z 箍縮聚變利用洛倫茲力驅動內爆，能量轉換率高箍縮聚變利用洛倫茲力驅動內爆，能量轉換率高/裝置成本低。裝置成本低。Z 箍縮是等離子體在軸向（Z 方向）強大電流產生的洛倫茲力作用下，在徑向形成的自箍縮效應。Z 箍縮聚變就是利用電磁脈沖功率技術，使柱形負載在軸向電流及其感生磁場的作用下發生自箍縮或高速內爆。Z 箍縮負載通常采用金屬鎢絲，當大電流通過鎢絲時，鎢絲

135、被電離成等離子體，大電流產生的磁場將等離子體推向中心靶丸，中心靶丸高溫高壓下實現聚變。Z 箍縮具有能量轉換效率高（電能-X 射線轉換效率約 15%）、輸出 X 輻射總能量高以及造價相對低廉等特點，主要有黑腔輻射間接驅動和磁化套筒慣性聚變兩種技術路徑。圖表圖表115：磁驅動柱形磁驅動柱形 Z 箍縮內爆基本原理箍縮內爆基本原理 資料來源：鎢絲陣 Z 箍縮動態黑腔內爆及輻射特性研究（黃顯賓，2020），華泰研究 黑腔輻射間接驅動：輻照對稱性高，中國方案改進結構實現更高性能黑腔輻射間接驅動：輻照對稱性高，中國方案改進結構實現更高性能 Z-箍縮驅動聚變反應的技術途徑之一是黑腔輻射間接驅動聚變，主要原理是

136、利用 Z 箍縮內爆產生黑腔輻射場，壓縮氘氚靶球內爆，實現熱核點火與燃燒，主要包括雙 Z 箍縮黑腔和動態黑腔兩種黑腔構型。（1）雙）雙 Z 箍縮黑腔箍縮黑腔 雙雙 Z 箍縮黑腔輻射對稱性高，但能量轉換效率低。箍縮黑腔輻射對稱性高，但能量轉換效率低。雙 Z 箍縮黑腔構型包括兩個相同的初級Z 箍縮黑腔和一個次級靜態壁黑腔，并以回流罩作為黑腔壁。在初級黑腔中，絲陣等離子體與中心軸的泡沫轉換體碰撞產生 X 射線輻射源，經過黑腔壁反射后輻照位于次級黑腔中心的靶丸。雙 Z 箍縮黑腔構型的優勢是輻射波形可以適當調節，黑腔尺寸大，輻照靶丸的輻射對稱性高；其缺點在于 X 射線需要經過反射，因此能量轉換效率相對較低

137、，需要較高的驅動電流才可以實現聚變。免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。58 工業工業 圖表圖表116：雙雙 Z 箍縮黑腔構型示意圖箍縮黑腔構型示意圖 資料來源：Z 箍縮聚變及高能量密度應用研究進展（肖德龍等，2020），華泰研究 （2）動態黑腔）動態黑腔 動態黑腔結構緊湊，能量轉換效率高。動態黑腔結構緊湊，能量轉換效率高。Z 箍縮動態黑腔主要由陰陽極板、泡沫柱、泡沫柱中心的聚變靶丸以及金屬絲陣所構成。當絲陣中通入強電流時，絲陣氣化電離所形成的等離子體在磁場的箍縮力作用下向柱體軸心加速運動。隨著絲陣等離子體向軸心運動，會逐漸融合形成等離子體殼。當高速運動的等離子體殼撞擊

138、泡沫柱時，會在泡沫柱中形成沖擊波，加熱泡沫并釋放大量的輻射，輻射壓縮置于泡沫中心的聚變靶丸，從而發生聚變反應。運動的柱形等離子體殼和 Z 箍縮的陰陽極板圍成一個封閉的柱形黑腔，由于等離子體殼是運動，故稱動態黑腔。動態黑腔結構緊湊、能量轉換環節少，相比于雙 Z 箍縮黑腔，動態黑腔沒有次級黑腔輻射輸運，因此具有更高的能量轉換效率和較低的驅動條件需求。圖表圖表117：動態黑腔構型示意圖動態黑腔構型示意圖 資料來源：Z 箍縮聚變及高能量密度應用研究進展（肖德龍等，2020），華泰研究 （3）局部整體點火）局部整體點火方案方案 局部整體點火方案由中國工程物理研究院彭先覺院士提出，在設計中把點火區與主體燃

139、燒區用重介質分開，點火區位于系統的中央（是聚變燃燒的局部），質量較小，能夠被壓縮并整體升溫至點火狀態（局部整體點火）。局部點火方案結構上與動態黑腔類似，但作出部分改進以提高性能：1）以“帶狀”負載替代“絲狀”負載。以“帶狀”負載替代“絲狀”負載。在“絲狀”負載上由于趨膚效應，電流只從表面經過，導致表面先被電流內爆成等離子體，影響整體內爆效果?！皫睢必撦d能夠提高內爆等離子體套筒的密度和均勻性，避免先驅等離子體和先驅電流的出現，提高能量利用率。2）靶丸采用）靶丸采用 5 層結構設計，外部為低密度和高密度泡沫。層結構設計，外部為低密度和高密度泡沫。局部整體點火靶丸由內到外分別熱斑層、重金屬層、氘氚

140、冰層、重金屬層和鈹層，通過層層結構設計，能夠避免界面不穩定性造成殼層結構的破壞，并且調整壓縮波形的非球對稱性，保證壓縮以球形進行。免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。59 工業工業 圖表圖表118：局部整體點火方案結構示意圖局部整體點火方案結構示意圖 圖表圖表119：局部整體點火靶丸采用局部整體點火靶丸采用 5 層結構設計層結構設計 資料來源：箍縮驅動聚變裂變混合堆總體概念研究進展（李正宏等，2014），華泰研究 資料來源：核能未來與 Z 箍縮驅動聚變裂變混合堆（彭先覺等，2019），華泰研究 磁化套筒慣性聚變：采用直接驅動，熱傳導損失小磁化套筒慣性聚變：采用直接驅動，

141、熱傳導損失小/能量利用率高能量利用率高 磁化套筒慣性聚變利用磁化套筒慣性聚變利用 Z 箍縮套筒內爆直接壓縮燃料實現聚變，能夠抑制熱傳導損失箍縮套筒內爆直接壓縮燃料實現聚變，能夠抑制熱傳導損失/增加增加能量沉積。能量沉積。磁化套筒慣性聚變是利用大電流驅動金屬套筒產生的壓力直接壓縮磁化并預加熱的燃料，達到高溫高壓的聚變點火條件，主要包括三個過程：燃料磁化、激光預加熱、套筒壓縮。首先，用外部磁場線圈對套筒中的燃料進行初始磁化，其次在套筒內爆開始時刻，使用激光器對燃料進行預加熱，降低柱形內爆的高壓縮比需求，燃料經過預熱后溫度可達 50-400eV 并完全等離子體化，此時磁場凍結于燃料內，最后隨著套筒內

142、爆被一起壓縮。磁化套筒慣性聚變借助磁場的作用可以顯著抑制燃料熱傳導損失、增加聚變產生的粒子能量沉積，從而在有限的驅動能力下降低聚變實現的難度。圖表圖表120：磁化套筒慣性聚變三個過程示意圖磁化套筒慣性聚變三個過程示意圖 資料來源：磁化套筒慣性聚變研究進展（趙海龍等，2020），華泰研究 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。60 工業工業 磁化靶：原理簡單，有待進一步驗證磁化靶：原理簡單，有待進一步驗證 General Fusion 的液態金屬壓縮技術采用“蒸汽朋克”流，原理簡單的液態金屬壓縮技術采用“蒸汽朋克”流，原理簡單/思路奇特。思路奇特。加拿大的通用聚變公司 Ge

143、neral Fusion 所提出的液態金屬壓縮技術是一種磁化靶聚變方案，其基本原理是首先通過等離子體注射器形成反場構型等離子體靶并將其注入壓縮室，然后使用活塞壓縮流動的液態鉛鋰合金形成球形空腔，活塞壓縮液態金屬使得球形空腔越來越小，壓力越來越大，等離子體向球心匯聚最終發生聚變反應。聚變產生的能量推動液態金屬和活塞向外運動，能量被液態金屬帶走用于產生蒸汽，蒸汽一部分用于發電，一部分用于重新壓縮活塞，進行下一次循環。圖表圖表121：通用聚變公司第一代磁化靶方案工作流程通用聚變公司第一代磁化靶方案工作流程 資料來源：General Fusion，華泰研究 General Fusion 第二代裝置采用

144、圓柱形壓縮室實現均勻壓縮。第二代裝置采用圓柱形壓縮室實現均勻壓縮。第一代裝置采用的是“球形壓縮室+一圈活塞”的結構，為了能夠使液態金屬能夠均勻的壓縮，需要采用較快的速度，但會導致溫度升高蒸發液態金屬，影響磁場并干擾等離子體。第二代裝置在第一代基礎上改進，將球形裝置替換為圓柱形裝置，并且壓縮室內部通過旋轉產生的離心力使得液態金屬均勻的鋪滿內壁。為了能夠產生球形腔體，不同位置的活塞采用不同的壓縮速度，兩極的壓縮速度快，中心的壓縮速度慢，最終實現接近球狀的均勻壓縮。圖表圖表122：通用聚變公司第二代磁化靶方案采用圓柱形結構通用聚變公司第二代磁化靶方案采用圓柱形結構 資料來源：General Fusi

145、on，華泰研究 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。61 工業工業 附錄附錄 5：技術路線：技術路線總結總結 可控核聚變按照對等離子體的約束原理不同，可分為引力約束、磁約束、慣性約束以及磁可控核聚變按照對等離子體的約束原理不同，可分為引力約束、磁約束、慣性約束以及磁慣性約束。慣性約束。引力約束由于需要極大和質量，人類目前還無法在地球上實現。磁約束研究歷史久，技術路線多元，包括磁鏡、場反位形、托卡馬克和仿星器，其中托卡馬克是目前技術最為成熟和最接近實現商業發電的技術路線，未來實現高溫超導磁體、第一壁全鎢替代以及氚增殖后，有望實現商業化應用；慣性約束裝置已經成功實現點火，但

146、其能量利用率低，并且約束時間短，不適合長時間穩定發電；磁慣性約束是磁約束和慣性約束相結合的創新路線，需要進一步進行實際驗證。圖表圖表123：核聚變核聚變技術路線技術路線 資料來源：華泰研究 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。62 工業工業 免責免責聲明聲明 分析師聲明分析師聲明 本人，倪正洋、李斌、劉俊、王興，茲證明本報告所表達的觀點準確地反映了分析師對標的證券或發行人的個人意見；彼以往、現在或未來并無就其研究報告所提供的具體建議或所表迖的意見直接或間接收取任何報酬。一般聲明及披露一般聲明及披露 本報告由華泰證券股份有限公司（已具備中國證監會批準的證券投資咨詢業務資格

147、，以下簡稱“本公司”）制作。本報告所載資料是僅供接收人的嚴格保密資料。本報告僅供本公司及其客戶和其關聯機構使用。本公司不因接收人收到本報告而視其為客戶。本報告基于本公司認為可靠的、已公開的信息編制，但本公司及其關聯機構(以下統稱為“華泰”)對該等信息的準確性及完整性不作任何保證。本報告所載的意見、評估及預測僅反映報告發布當日的觀點和判斷。在不同時期，華泰可能會發出與本報告所載意見、評估及預測不一致的研究報告。同時，本報告所指的證券或投資標的的價格、價值及投資收入可能會波動。以往表現并不能指引未來，未來回報并不能得到保證，并存在損失本金的可能。華泰不保證本報告所含信息保持在最新狀態。華泰對本報告

148、所含信息可在不發出通知的情形下做出修改，投資者應當自行關注相應的更新或修改。本公司不是 FINRA 的注冊會員，其研究分析師亦沒有注冊為 FINRA 的研究分析師/不具有 FINRA 分析師的注冊資格。華泰力求報告內容客觀、公正，但本報告所載的觀點、結論和建議僅供參考，不構成購買或出售所述證券的要約或招攬。該等觀點、建議并未考慮到個別投資者的具體投資目的、財務狀況以及特定需求，在任何時候均不構成對客戶私人投資建議。投資者應當充分考慮自身特定狀況，并完整理解和使用本報告內容，不應視本報告為做出投資決策的唯一因素。對依據或者使用本報告所造成的一切后果，華泰及作者均不承擔任何法律責任。任何形式的分享

149、證券投資收益或者分擔證券投資損失的書面或口頭承諾均為無效。除非另行說明，本報告中所引用的關于業績的數據代表過往表現，過往的業績表現不應作為日后回報的預示。華泰不承諾也不保證任何預示的回報會得以實現，分析中所做的預測可能是基于相應的假設，任何假設的變化可能會顯著影響所預測的回報。華泰及作者在自身所知情的范圍內，與本報告所指的證券或投資標的不存在法律禁止的利害關系。在法律許可的情況下，華泰可能會持有報告中提到的公司所發行的證券頭寸并進行交易，為該公司提供投資銀行、財務顧問或者金融產品等相關服務或向該公司招攬業務。華泰的銷售人員、交易人員或其他專業人士可能會依據不同假設和標準、采用不同的分析方法而口

150、頭或書面發表與本報告意見及建議不一致的市場評論和/或交易觀點。華泰沒有將此意見及建議向報告所有接收者進行更新的義務。華泰的資產管理部門、自營部門以及其他投資業務部門可能獨立做出與本報告中的意見或建議不一致的投資決策。投資者應當考慮到華泰及/或其相關人員可能存在影響本報告觀點客觀性的潛在利益沖突。投資者請勿將本報告視為投資或其他決定的唯一信賴依據。有關該方面的具體披露請參照本報告尾部。本報告并非意圖發送、發布給在當地法律或監管規則下不允許向其發送、發布的機構或人員，也并非意圖發送、發布給因可得到、使用本報告的行為而使華泰違反或受制于當地法律或監管規則的機構或人員。本報告版權僅為本公司所有。未經本

151、公司書面許可，任何機構或個人不得以翻版、復制、發表、引用或再次分發他人(無論整份或部分)等任何形式侵犯本公司版權。如征得本公司同意進行引用、刊發的，需在允許的范圍內使用，并需在使用前獲取獨立的法律意見，以確定該引用、刊發符合當地適用法規的要求，同時注明出處為“華泰證券研究所”，且不得對本報告進行任何有悖原意的引用、刪節和修改。本公司保留追究相關責任的權利。所有本報告中使用的商標、服務標記及標記均為本公司的商標、服務標記及標記。中國香港中國香港 本報告由華泰證券股份有限公司制作,在香港由華泰金融控股（香港）有限公司向符合證券及期貨條例及其附屬法律規定的機構投資者和專業投資者的客戶進行分發。華泰金

152、融控股（香港）有限公司受香港證券及期貨事務監察委員會監管，是華泰國際金融控股有限公司的全資子公司，后者為華泰證券股份有限公司的全資子公司。在香港獲得本報告的人員若有任何有關本報告的問題,請與華泰金融控股（香港）有限公司聯系。免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。63 工業工業 香港香港-重要監管披露重要監管披露 華泰金融控股（香港）有限公司的雇員或其關聯人士沒有擔任本報告中提及的公司或發行人的高級人員。有關重要的披露信息，請參華泰金融控股（香港）有限公司的網頁 https:/.hk/stock_disclosure 其他信息請參見下方“美國“美國-重要監管披露”重要監管披

153、露”。美國美國 在美國本報告由華泰證券（美國）有限公司向符合美國監管規定的機構投資者進行發表與分發。華泰證券（美國）有限公司是美國注冊經紀商和美國金融業監管局（FINRA）的注冊會員。對于其在美國分發的研究報告，華泰證券（美國）有限公司根據1934 年證券交易法（修訂版）第 15a-6 條規定以及美國證券交易委員會人員解釋，對本研究報告內容負責。華泰證券（美國）有限公司聯營公司的分析師不具有美國金融監管（FINRA）分析師的注冊資格，可能不屬于華泰證券（美國）有限公司的關聯人員，因此可能不受 FINRA 關于分析師與標的公司溝通、公開露面和所持交易證券的限制。華泰證券（美國）有限公司是華泰國際

154、金融控股有限公司的全資子公司，后者為華泰證券股份有限公司的全資子公司。任何直接從華泰證券（美國）有限公司收到此報告并希望就本報告所述任何證券進行交易的人士，應通過華泰證券（美國）有限公司進行交易。美國美國-重要監管披露重要監管披露 分析師倪正洋、李斌、劉俊、王興本人及相關人士并不擔任本報告所提及的標的證券或發行人的高級人員、董事或顧問。分析師及相關人士與本報告所提及的標的證券或發行人并無任何相關財務利益。本披露中所提及的“相關人士”包括 FINRA 定義下分析師的家庭成員。分析師根據華泰證券的整體收入和盈利能力獲得薪酬，包括源自公司投資銀行業務的收入。華泰證券股份有限公司、其子公司和/或其聯營

155、公司,及/或不時會以自身或代理形式向客戶出售及購買華泰證券研究所覆蓋公司的證券/衍生工具，包括股票及債券（包括衍生品）華泰證券研究所覆蓋公司的證券/衍生工具，包括股票及債券（包括衍生品）。華泰證券股份有限公司、其子公司和/或其聯營公司,及/或其高級管理層、董事和雇員可能會持有本報告中所提到的任何證券（或任何相關投資）頭寸，并可能不時進行增持或減持該證券（或投資）。因此，投資者應該意識到可能存在利益沖突。新加坡新加坡 華泰證券（新加坡）有限公司持有新加坡金融管理局頒發的資本市場服務許可證，可從事資本市場產品交易，包括證券、集體投資計劃中的單位、交易所交易的衍生品合約和場外衍生品合約，并且是財務顧

156、問法規定的豁免財務顧問，就投資產品向他人提供建議，包括發布或公布研究分析或研究報告。華泰證券（新加坡）有限公司可能會根據財務顧問條例第 32C 條的規定分發其在華泰內的外國附屬公司各自制作的信息/研究。本報告僅供認可投資者、專家投資者或機構投資者使用，華泰證券（新加坡）有限公司不對本報告內容承擔法律責任。如果您是非預期接收者，請您立即通知并直接將本報告返回給華泰證券（新加坡）有限公司。本報告的新加坡接收者應聯系您的華泰證券（新加坡）有限公司關系經理或客戶主管，了解來自或與所分發的信息相關的事宜。評級說明評級說明 投資評級基于分析師對報告發布日后 6 至 12 個月內行業或公司回報潛力（含此期間

157、的股息回報）相對基準表現的預期（A 股市場基準為滬深 300 指數，香港市場基準為恒生指數，美國市場基準為標普 500 指數，臺灣市場基準為臺灣加權指數，日本市場基準為日經 225 指數，新加坡市場基準為海峽時報指數，韓國市場基準為韓國有價證券指數，英國市場基準為富時 100 指數），具體如下：行業評級行業評級 增持：增持：預計行業股票指數超越基準 中性：中性：預計行業股票指數基本與基準持平 減持：減持：預計行業股票指數明顯弱于基準 公司評級公司評級 買入：買入：預計股價超越基準 15%以上 增持：增持：預計股價超越基準 5%15%持有：持有：預計股價相對基準波動在-15%5%之間 賣出：賣出

158、：預計股價弱于基準 15%以上 暫停評級：暫停評級：已暫停評級、目標價及預測，以遵守適用法規及/或公司政策 無評級：無評級：股票不在常規研究覆蓋范圍內。投資者不應期待華泰提供該等證券及/或公司相關的持續或補充信息 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。64 工業工業 法律實體法律實體披露披露 中國中國：華泰證券股份有限公司具有中國證監會核準的“證券投資咨詢”業務資格，經營許可證編號為：91320000704041011J 香港香港：華泰金融控股（香港）有限公司具有香港證監會核準的“就證券提供意見”業務資格，經營許可證編號為：AOK809 美國美國：華泰證券（美國）有限公司

159、為美國金融業監管局（FINRA）成員，具有在美國開展經紀交易商業務的資格，經營業務許可編號為：CRD#:298809/SEC#:8-70231 新加坡：新加坡：華泰證券（新加坡）有限公司具有新加坡金融管理局頒發的資本市場服務許可證，并且是豁免財務顧問。公司注冊號：202233398E 北京北京 北京市西城區太平橋大街豐盛胡同28號太平洋保險大廈A座18層/郵政編碼：100032 電話：86 10 63211166/傳真：86 10 63211275 電子郵件：ht- 上海上海 上海市浦東新區東方路18號保利廣場E棟23樓/郵政編碼：200120 電話：86 21 28972098/傳真：86

160、21 28972068 電子郵件：ht- 華泰證券股份有限公司華泰證券股份有限公司 南京南京 南京市建鄴區江東中路228 號華泰證券廣場1 號樓/郵政編碼：210019 電話：86 25 83389999/傳真：86 25 83387521 電子郵件：ht- 深圳深圳 深圳市福田區益田路5999 號基金大廈10 樓/郵政編碼：518017 電話：86 755 82493932/傳真：86 755 82492062 電子郵件：ht- 華泰金融控股（香港）有限公司華泰金融控股（香港）有限公司 香港中環皇后大道中 99 號中環中心 53 樓 電話：+852-3658-6000/傳真：+852-2567-6123 電子郵件： 華泰證券（美國）有限公司華泰證券（美國）有限公司 美國紐約公園大道 280 號 21 樓東（紐約 10017）電話：+212-763-8160/傳真：+917-725-9702 電子郵件:Huataihtsc- 華泰證券（新加坡）有限公司華泰證券（新加坡）有限公司 濱海灣金融中心 1 號大廈,#08-02,新加坡 018981 電話：+65 68603600 傳真：+65 65091183 版權所有2025年華泰證券股 份有限公司