昨晚,谷歌母公司Alphabet宣布与CFS签订了从第一座ARC电站购买200mw电力的协议,此次签约标志着核聚变能源首次实现商业化电力采购。受此消息催化,今天早盘A股可控核聚变板块全线大涨。
此前从5月6日启动开始,核聚变板块持续了一个月多的凌厉行情,走出了包括中洲特材(第一壁材料、偏滤器组件)、王子新材(磁体电源的电容产品)、合锻智能(真空室)、国光电气(第一壁、偏滤器)、永鼎股份(高温超导带材)、旭光电子(电子真空管)、四创电子(军工反无人机+核电加热电源)等一系列强势票。今天可控核聚变概念指数突破前期高点,新一轮行情启动在即,我们重点给大家分享一下可控核聚变板块的市场空间、产业进展、市场逻辑和产业链中长线机遇。
一、AI时代电力需求巨大,海外AI巨头争先抢“电”,左手算力右手核电成为新标配
在AI大模型时代,算力即生产力,而电力则成为支撑算力的基础资源。AI模型训练和推理的耗电量惊人。以英伟达H100芯片为例,单张芯片最大功耗为700瓦,训练一个如GPT-3的模型需消耗约1287兆瓦时电力,GPT-5及更大模型预计将数倍增长。
据国际能源署(IEA)预测,到2030年,全球数据中心总耗电量将超过8000亿千瓦时,占全球用电量近7%。其中AI和高性能计算(HPC)贡献最大。
海外科技巨头正在加速“自建电力”:
1、微软:2023年与核聚变公司Helion签署合约,预计于2028年向其提供50兆瓦电力,成为全球首个“签约核聚变发电”的科技公司。
2、谷歌:联合出资创建TAE Technologies,研发氢硼聚变反应堆,其目标是在2030年前实现可控聚变能发电。
3、OpenAI与Altman:OpenAI创始人奥特曼投资创办的Helion Energy、Oklo等聚变企业,在2024年吸引超10亿美元新一轮融资。
4、英伟达和黄仁勋:不英伟达仅在数据中心硬件层面持续推进,还与能源公司合作探索“AI+能源”的供需调度模型。最近算力之王黄仁勋,也把目光投向了核电!英伟达旗下风投部门NVentures,参与了比尔盖茨创立的核能公司TerraPower最新一轮6.5亿美元融资,这是黄仁勋首次涉足核电领域。
科技巨头逐步从“买电”走向“控电”,从短期碳中和目标,走向长期清洁、可持续的自我供电体系。核聚变因其清洁、安全、能源密度高等优势,正在成为AI巨头的下一个“战略油田”。
二、中美核聚变技术突破加速,产业化路径正由“梦想”迈向现实
可控核聚变(Fusion)被誉为“人类终极能源”“人造太阳”,相比传统核电的核裂变,它更安全高效、无放射性废料,理论上只需海水中的氘和锂即可实现无限清洁能源。中美核聚变技术突破喜人,相关产业进展领先。
1、中国核聚变进展:
①中国“人造太阳”EAST装置,全超导托卡马克核聚变实验装置,建成运行于2006年,今年1月,EAST首次实现1亿摄氏度1066.76秒稳态长脉冲高约束模式等离子体运行,刷新世界纪录,逼近实际发电条件。BEST项目已全面进入工程总装,设备招标规模持续增加,涵盖水冷系统水泵、水冷系统6000T冷却塔和中压高压氦气纯化器等多个环节。
②BEST,紧凑型聚变能实验装置,从科学到工程的关键跨越项目,今年5月启动,相当于EAST正式进入工程化实践阶段,将真实产生能量,首次演示聚变能发电。计划于2027年建成并进行氘氚燃烧实验,预计2030年实现核聚变发电。BEST的建成将推动核聚变技术向实际应用落地,标志着中国在聚变能开发方面的重要进展。
③中国国家聚变工程实验堆(CFETR)规划于2025年开建,聚焦于聚变堆主机核心部件的研发,力争2035年前实现发电级反应堆示范,承担从科学装置到工程产业的桥梁作用。
2、美国核聚变突破:
NIF(国家点火装置)2023年成功实现“净能量输出”,产能大于输入,这是核聚变研究的重要里程碑。
Helion、Commonwealth Fusion Systems、TAE等私营企业累计融资超过60亿美元,商业化路径更加多元。
麻省理工学院SPARC项目计划于2025年启动验证堆运行,并于2030年迈入发电阶段。
现阶段,核聚变由“科学问题”转向“工程问题”,从“验证能量输出”迈向“电网并入”。随着等离子体约束、磁控技术、材料耐久等问题逐步突破,整个产业化进度也会大幅超出预期,商业化值得期待。
三、中美科技竞赛的下个赛点在核聚变,政策与资本双轮驱动加速产业落地
随着AI发展进入“超算时代”,中美科技博弈延伸至能源底层架构。核聚变不仅是能源竞赛,更是国家安全、产业链主导权的战略高地。政策支持与产业资金不断加码:
中国:“十四五”规划明确支持先进核能发展;
国家能源局、科技部牵头“聚变能专项”;
上海、安徽、四川等地出台地方级支持核聚变科技产业政策;
工程堆、材料供应链、产业园区正快速成型;
中国已成立聚变联合体,安徽、江西、四川等地加大投入聚变,22-25年共核准41台核电机组。
美国:美国方面特朗普5.24签署行政令,目标在2030年前开工建设10座核电站;
《通胀削减法案(IRA)》中纳入核聚变发电的专项激励;
拨款数亿美元支持ARPA-E聚变研究、DOE专项实验堆项目;
拟在2030年前推动3-5个商业聚变电站落地。
美国纽约拟新建15年来美国首座大型核电站。
四、核聚变产业链梳理及催化节点预判:三类机会值得重点关注
核聚变产业链覆盖上游基础材料、中游设备制造、下游发电与系统集成,未来将形成“高技术壁垒+高资本密度+高回报预期”的产业结构。
(一)上游:特材+核心零部件
核聚变装置需耐高温、高压、高辐射的特种材料。
重点环节:高温超导、包壳材料、等离子体容器材料;
(二)中游:反应堆构建+控制系统
涉及托卡马克/激光点火装置、激光器、磁场线圈、高功率电源等。
(三)下游:电网并网+系统集成
未来实现聚变发电并网是商业化落地的关键。
【后续催化节点预判】
2025年 CFETR正式开建
2025年 MIT SPARC启动测试
2026年 第一个商业化聚变电站示范(Helion)
2028年微软聚变项目并网供电
2030年 中美多个聚变发电示范站并网
核聚变是AI时代能源系统的底层革命,现阶段核电板块正持续受益AI电力需求,核聚变产业链持续受到产业资本和市场资金关注。从互联网到AI,从AI到“能量大模型”,电力结构正迎来重塑窗口。核聚变作为理想终极能源,或将承载未来几十年科技体系运转的根基。中美竞赛加剧、技术突破超预期、政策资金持续加持,对于资本市场而言,当前正处于“布局前夜”,中期反复催化机会仍多,产业链上中下游的高壁垒企业和核心卡位标的,将在未来3-5年中率先突围,走向全球价值链核心。