中银证券发布的《可控核聚变系列报告之一》指出，我国核聚变技术经历超60年发展和经验积累，已具备下一代能源的理论和工程基础。ITER项目基本解决工程障碍，海外多国出台核聚变发展战略，美国托卡马克、直线型装置商业化均处加速阶段。2024年工信部定调核聚变为重点关注未来能源方向，2-3年内我国核聚变重点项目落地有望加速。国内与外因共同催化下，核聚变板块具备持续投资机会。
ITER基本解决聚变工程难点，我国技术水平显著提升
ITER项目在美苏关系缓和背景下诞生，1988年开始概念设计。2001年完成新工程设计，预计建造费用50亿美元。中国、美国于2003年先后加入，韩国、印度分别于2005、2006年加入。2007年ITER组织正式成立，计划进入正式实施阶段【4†L17-L22】。
ITER项目于2010年开工，建设中因成本超支、供货部件缺陷等管理问题不断延期。投资预算从50亿美元提升至200亿美元以上，启动等离子体实验时间延后至2033年。但国际聚变界普遍共识是：由于对ITER七大部件已做大量研发，成功建设ITER已基本解决工程障碍【4†L23-L29】。
我国通过参与ITER积累核心技术，装备制造能力增强
参与ITER项目对我国具备两大核心意义：一是获得ITER知识产权，高效提升聚变研究知识水平与技术能力。ITER综合了大型超导磁体技术、中能高流强加速器技术、连续大功率微波技术、复杂远程控制技术、反应堆材料、实验包层、大型低温技术、氚工艺、先进诊断技术、大型电源技术等【5†L8-L11】。
二是通过完成约定的ITER部件制造任务，推动聚变反应堆材料研究。我国供货覆盖超导材料、电源、包层、遥感技术、加料系统5大领域，包括磁体支撑、校正场线圈系统、磁体馈线系统、包层第一壁等18个采购包。供货单位包括西部超导、久立特材、宝胜股份、等离子体所、东方电气、国光电气、安泰科技等【5†L11-L17】。
高温超导与第一壁材料突破，加速核聚变走向商业化
2024年MIT利用REBCO高温超导材料制成的新型磁体实现20Tesla磁场强度世界纪录，远高于ITER预计使用的5.3T磁场。磁场强度提升使聚变装置对等离子体约束能力提升，装置体积可减少至常规水平的1/40，大幅缩减成本，推动商业化【7†L17-L22】。2025年3月，我国能量奇点宣布经天磁体首轮通流实验产生21.7Tesla磁场，超越MIT记录【7†L22-L23】。
第一壁材料从碳基材料逐渐被金属材料替代。钨因低腐蚀、低燃料滞留特性成为偏滤器首选材料，铍因低原子序数、与等离子体兼容性好成为第一壁材料。ITER确定使用钨作为偏滤器材料、铍作为第一壁材料【7†L24-L29】。我国EAST装置2014年将偏滤器由石墨替换为钨铜材料，推动性能提升【7†L27-L29】。
表：核聚变技术难点及解决方向| 问题属性 | 核心解决方向 | 具体措施 |
|---|
| 物理原理 | 燃烧等离子体 | 提升对自持燃烧的等离子体输运与约束、改善磁流体不稳定性 |
| 聚变堆材料 | 第一壁材料、抗辐照材料 | 研发氚增值材料、中子倍增材料、阻氚材料等特殊功能材料 |
| 氚增殖与自持循环 | 产氚包层 | 提高包层氚增殖比、提升氚燃烧率、缩短氚处理时间 |
