近期，新一代人造太陽“中國環流三號”取得突破。本次“中國環流三號”實現了1兆安等離子電流高約束模式的運行，意味著等離子體整體約束性能實現有效提升，等離子體綜合參數向聚變點火條件靠近，同樣標志著我國磁約束核聚變研究向高性能聚變等離子體運行新里程碑發起沖擊挑戰。

業內人士表示，可控核聚變裝置的發展，將為結構材料和超導材料帶來投資機會。嚴苛的反應環境對聚變裝置結構材料提出了極高的要求。其中，第一壁材料是實現可控核聚變的關鍵瓶頸之一，2022年11月我國完成了ITER增強熱負荷第一壁首件制造，其核心指標顯著優于設計要求。此外，包層結構材料也是實現聚變可控的關鍵因素，目前包層結構材料主要有特鋼以及相關復合材料等。

事件驅動 “中國環流三號”實現突破

據中核集團消息，8月25日下午，新一代人造太陽“中國環流三號”取得重大科研進展，首次實現100萬安培(1兆安)等離子體電流下的高約束模式運行，再次刷新我國磁約束聚變裝置運行紀錄，突破等離子體大電流高約束模式運行控制、高功率加熱系統注入耦合、先進偏濾器位形控制等關鍵技術難題。

1兆安等離子體電流高約束模式運行的實現意味著我國磁約束核聚變研究向高性能聚變等離子體運行邁出重要一步。等離子體電流強度是托卡馬克核聚變裝置的核心參數，等離子體電流達到100萬安培(1兆安)是其實現聚變能源的必要條件，根據2022年10月人民網消息，中國新一代“人造太陽”(HL-2M)等離子體電流突破100萬安培，創造了我國可控核聚變運行新紀錄。

本次“中國環流三號”實現了1兆安等離子電流高約束模式的運行，意味著等離子體整體約束性能實現有效提升，等離子體綜合參數向聚變點火條件靠近，同樣標志著我國磁約束核聚變研究向高性能聚變等離子體運行新里程碑發起沖擊挑戰。

磁約束可控核聚變的實現需要通過高溫高壓環境對等離子體進行約束，而磁場強度是其中的關鍵參數。超導線圈載流能力強，能夠獲得更強磁場，是聚變堆磁體的必然選擇，對提高聚變堆能量效率和約束時間具有重要意義。根據能量奇點能源科技(上海)有限公司8月15日消息，洪荒70高溫超導托卡馬克裝置總體安裝正式啟動，計劃于2023年底建成運行，該裝置包含環向場線圈、極向場線圈和中心螺線管線圈均采用高溫超導材料建造。

行業前景 可控核聚變商業化按下加速鍵

可控核聚變是人類解決能源問題的終極方案，雙碳及能源安全背景下勢在必行。核聚變過程是兩個較輕的原子核聚合為一個或多個較重的原子核及其它粒子的反應。根據愛因斯坦質能方程，反應式中看似損失的質量會以巨大能量的形式被釋放出來。核聚變在能量效率、裝置及反應過程安全性、反應原料的易得性以及反應的危廢和碳排放方面，相較其它能源解決方案均擁有顯著的優勢。

根據IAEA，相同原料質量下核聚變所釋放的能量是核裂變的4倍、是普通燃油或煤炭燃燒所釋放能量的400萬倍。根據IAEA，截至2022年年底，全世界約有130個國有或私營實驗性可控核聚變裝置，其中“國際熱核聚變實驗堆(ITER)計劃”是全球規模最大、影響最深遠的國際科研合作項目之一，我國自2006年始便是七名成員國之一。

人類對于核聚變的研究和利用已有超過70年歷史，而極端的工作環境要求使可控核聚變領域的研發一直有著著名的“50年悖論”，但隨著相關技術突破及資本涌入，可控核聚變商業化開始加速。2022年12月13日，美國能源部宣布其NIF裝置點火成功，并實現了核聚變“凈能量增益”，在理論上驗證了核聚變商業化的可能性。

根據CapitalIQ，2022年該領域成立的創業公司數量迅速攀升至近40家，僅在2022年內就獲得了約50億美元的風投資金。同時，根據KeytoneVentures預測，全球核聚變市場規模將從2022年的2964億美元增長至2027年的3951.4億美元，CA-GR為6.0%。而ChatGPT在今年橫空出世，預計將對核聚變產業的發展產生重大影響，其在高維數據中尋得最優解的能力或顯著縮短可控核聚變商業化開發周期。

此外，AI能力持續增強，仿真、控制能力提升，支撐聚變應用落地速度提升。實驗方面，AI迭代和算力發展，提升了磁場和等離子體流場建立的模擬仿真實驗的效率和精度，有利于聚變堆可行性論證的推進;材料方面，AI通過逆向推導磁場分布、材料組成成分及結構等，幫助篩選滿足要求的材料，提升裝置設計效率。整體看，AI能在可控核聚變的裝置設計、模擬仿真、控制監督等整體流程發揮作用，增強可行性論證的可信性和精確性，提升研發效率，加快聚變應用落地速度。

投資機會 結構材料和超導材料迎來投資機會

中信證券認為，可控核聚變裝置的發展，將為結構材料和超導材料帶來投資機會。嚴苛的反應環境對聚變裝置結構材料提出了極高的要求。其中，第一壁材料是實現可控核聚變的關鍵瓶頸之一，2022年11月我國完成了ITER增強熱負荷第一壁首件制造，其核心指標顯著優于設計要求。此外，包層結構材料也是實現聚變可控的關鍵因素，目前包層結構材料主要有特鋼以及相關復合材料等。

同時，對于目前可控核聚變商業化的主流磁約束路線，形成強大的磁場是實現其反應可控的前提，而超導材料是實現該目標必不可少的一環。我國在超導強磁場應用等方面已達到國際先進水平，且超導材料的研發和產業化擁有深厚的壁壘和廣闊的市場空間，根據Conectus數據，2012年全球超導產品市場規模為51.9億歐元，2020年達到64.6億歐元，2022年預估該數字已達到68億歐元，2012-2022年間CAGR達到2.7%。可控核聚變的商業化加速，也將為相關材料帶來新的投資機會。

對于具體投資標的，中信證券建議關注如下兩個投資方向。第一，極端的反應環境對聚變裝置結構材料提出了極高要求，我國在相關領域材料處于國際領先水平，建議關注ITER零部件配套商：國光電氣、航天晨光;第二，超導材料是實現磁約束路線可控核聚變的重要一環，建議關注國內超導材料行業核聚變相關標的：鼎龍股份、聯創光電。

國信證券表示，聚變產業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、裝備制造(第一壁、偏濾器、蒸汽發生器、超導磁線圈等組件)及仿真、控制軟件的開發;下游覆蓋聚變機組的運營。聚變產業鏈覆蓋范圍較廣，存在較多優質投資機會。推薦關注聚變產業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。