免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。 1 证券研究报告 工业 核聚变：人类终极能源的钥匙 华泰研究 机械设备 增持 (维持) 专用设备 增持 (维持) 研究员 倪正洋 SAC No. S0570522100004 SFC No. BTM566 nizhengyang@htsc 行业走势图 资料来源：Wind，华泰研究 2025 年 5 月 21 日│中国内地 专题研究 全球核聚变产业迎来政策推动与技术进步，托卡马克产业链有望显著受益 美国、中国、欧洲和日本等国家和地区在核聚变领域均制定了详细的战略部 署和未来规划。全球超过 70%的受访聚变公司认为在 2031-2040 年能实现 聚变商业化应用。中国聚变实验堆 EAST 美中欧日等国家在聚变领域均制定了战略部署，如美国 Helion 项目计划在 2028 年实现 50 兆瓦的聚变发电。根据 Fusion Industry Association，截至 2024Q4，全球商业核聚变公司共有 46 家。在预计可控核聚变用于商业化时 间的调查中，超过 70%的受访聚变公司认为在 2031-2040 年能够实现商业 化应用，预期乐观。据央视新闻联播报道，中国首个紧凑型聚变能实验装置 BEST 装置预计将在

技术与工程、地质资源科学技术与工程、矿业科学技术与工程 4 个学科。其中，“二氧化碳捕集与原位转 化一体化技术”“高离子传导固态电解质研究”“电力系统运维大模型研究”属于能源和电气科学技术与 工程领域；“紧凑型核聚变及氚资源转换原理”“玻璃固化等核废物处置原理模拟和试验”“新型热管式 反应堆在空间堆应用试验研究”属于核科学技术与工程领域；“基于深度学习的高分辨率遥感成矿信息提 取技术”“造山型金矿床物质来源及成矿过程研究”“长 能源与矿业工程领域 Top 12 工程研究前沿 序号 工程研究前沿 核心论文数 被引频次 篇均被引频次 平均出版年 1 二氧化碳捕集与原位转化一体化技术 50 4 890 97.80 2020.2 2 紧凑型核聚变及氚资源转换原理 2 89 44.50 2018.0 3 基于深度学习的高分辨率遥感成矿信息提取技术 21 4 103 195.38 2020.7 4 油气与风 – 光 – 热 – 储多能融合开发利用方法 流程和工艺参数优化以及可再生能源耦合技术；③ 真实场景的规模化示范应用 和技术经济性分析。 （2）紧凑型核聚变及氚资源转换原理 在磁约束聚变领域，紧凑型核聚变是一种旨在实现小型化、低成本的核聚变反应装置技术。过去，国 际上先后建成了多个大型托卡马克装置用于探索聚变研究，但这些装置需要投入巨大的经济成本。即使是 多方合作的国际热核聚变实验堆（ITER）计划也需要各方共同承担经济成本。近年来，随着高温超导强场 磁体

工业革命 (电气化) 第三次 工业革命 (信息化) 智能革命 水利发电 核能发电 锂电 钠电 热储 氢储 液流电池 超级电容储能 太阳能发电 风能发电 冷热储发电 天基能源 可控核聚变 固态电池 近似计算 PIN HBF 光计算 模拟计算 类脑计算 量子计算 神经拟态存储 皮秒级闪存 超分辨三维存储 多点触控 语音/指令 AR VR 3D 2D OTN 相干 年超越化石燃料 新能源发电量逼近化石能源 新能源成为主力电源 2025 2030 低碳 稳定 灵活调 度与柔 性互济 安全 经济性 高效 高压 风光能源 装机容量 >20% 可控 核聚变 风光 发电量 ＞50% 化石能源 ＞50% 风光装机 容量 >50% 计算系统与 规模电力市场 日前交易 （10微秒级） 1亿+分布式 能源进入交易 市场（实时） 日前+实时 电力市场 （x秒级） 发电成本<0.01$ 电力交易 100% AI化 源 网 储 材 能源技术演进路径 34 可控核聚变已经解决基本核心理论问题， 正在工程实验方面取得进展，将陆续突破高温 超导磁体材料、等离子体磁材料约束技术、高 温冷却、AI 赋能等技术。预计 2035 年，可控 核聚变实验系统有希望实现独立发电，可控核 聚变技术一旦突破，将实现 AI 与能源的终极和 解，人类社会将会进入另外一个时代。

多尺度空气质量模式 大气排放源清单处理模型 地震数据处理 地震资料解释 油藏数值模拟 引力波 脉冲星研究 天体研究 量子化学 分子动力学 混合精度计算 基于深度学习的分子模拟方法 深度势能 核聚变研究 凝聚态物理 等离子体计算 数值大气预报模式 大气环流模式 气候模式 类脑计算 序列比对 序列拼接 电镜三维重构 清华大学”地球模拟器” 首次突破 100T 持续升级 南京大学

力系统全面建成，新能源全面具备主动支撑能力，成为电力、电量主体，并在系统中发挥主体作用；大电网 与分布 式电源、微电网等多形态并存，源、网、荷、储等多要素互动，电、气、冷、热、氢等多能互补； CCUS 、 电制氢、 可控核聚变、超导输电等颠覆性技术广泛应用。 构建可调节负荷资源库。可调节负荷资源全部纳入省级智慧能源服务平台统一管理。配合政府科学编制有序用电方 案，达到最大负荷 20% 以上且覆盖各省最大电力缺口。建设新型负荷管理系统。

网完 全依靠水力发电。中国张北云计算基地绿色智算中心也计划建立 2 个微电网。 此外，积极开发下一代能源技术，也能弥补风光等当前主流绿电来源的不足。 地热能、长时储能、小型模块化核反应堆以及核聚变，都是科技巨头正在加速 投入的重要领域。与数据中心热联动也是对减排有益的补充。 智算加速建立新型电力系统 AI 改变能源 智算如何引领新型电力系统 扫码了解更多 19 虚拟电厂 在可再

网完 全依靠水力发电。中国张北云计算基地绿色智算中心也计划建立 2 个微电网。 此外，积极开发下一代能源技术，也能弥补风光等当前主流绿电来源的不足。 地热能、长时储能、小型模块化核反应堆以及核聚变，都是科技巨头正在加速 投入的重要领域。与数据中心热联动也是对减排有益的补充。 智算加速建立新型电力系统 AI 改变能源 智算如何引领新型电力系统 19 虚拟电厂 在可再生能源为主的电力

复旦大学“伏羲”大模型 4 等 AI 气象模型显 著提升了全球天气预报能力，实现更长时间 尺度、更高精度的天气预测。普林斯顿等离 子物理实验室利用强化学习优化等离子体控 制，解决撕裂不稳定性问题，加速核聚变能 源的实现 5。加州大学伯克利分校和劳伦斯 伯克利国家实验室利用机器人执行实验，机 器学习规划实验并结合主动学习优化实验过 程，研发用于无机粉末固态合成的自动实验 室 A-Lab，显著提高了材料合成效率 选假设。例如，在纯数学领域，机器学习可 以辅助数学家发现新的猜想和定理 5。科学 研究依赖于实验评估理论。传统的实验设计 和优化方法依赖人工经验和反复试错，成本 高且效率低，如材料合成以及核聚变。人工 智能与机器人技术结合可以实现实验的自动 化设计与执行，并根据实时数据调整实验参 数，优化实验流程和候选对象。 总之，人工智能可以有效整合不同学科 的数据和知识，打破学科壁垒，促进多学科

基础上，合肥 积极推动科技成果转化，通过科技成果转化平台如科大硅谷，加快科技成果的商业化应用，促进新 兴产业的发展，合肥的科技创新成果在国际上也有显著影响，如中国“人造太阳”全超导托卡马克 核聚变实验装置创造的世界纪录，以及量子计算等领域的突破，展示了合肥在全球科技创新舞台上 的实力。 三是发展潜力不容小视。中国独角兽企业覆盖 47 个城市，第二梯队城市拥有 60 家，占据 16% 的比例，其中广州 ，开发制造专业化的软硬件设施、 设备，组织实施共性技术研发攻关，开展产业链供应链技术创新，加强产业共性技术源头供给，助 力实现高水平科技自立自强。 如国家实验室、国家科技创新 中心等。研发如核聚变、半导 体、AI、纳米、核心算法、适 航标准、基因编辑等尖端科技。 国家战略性共性技术平台 区域、地方建立的管理、服务 机构或产业研究院、领军企业、 区域创新中心等。如深港智能 制造共性技术平台。

l-the-power-to- microsoft.html 110. C·克利福德（C. Clifford）（2023年5月10日），“微软承诺在2028年购买Sam Altman资助的核聚变公司Helion所产出的电力”，CNBC： https://www.cnbc. com/2023/05/10/microsoft-agrees-to-buy-power-from-sam-altman-