五一節(jié)后，可控核聚變概念股迎來一波上漲。東方財富可控核聚變板塊5月6日收漲6.11%，雪人股份、海陸重工等股漲停，聯(lián)創(chuàng)光電、西部超導、東方電氣多股跟漲。此后數(shù)日，相關概念股繼續(xù)震蕩上漲。

消息面上，合肥緊湊型聚變能實驗裝置項目工程總裝工作比原計劃提前兩個月啟動，力爭在2027年完成項目建設；國際熱核聚變實驗堆組織宣布，這一由30多國共建的“人造太陽”已完成其“電磁心臟”的全部組件建造。

可控核聚變因無限、清潔和安全的特性被視為人類終極能源。自1952年第一顆氫彈試爆以來，各國都在嘗試將這項技術用于發(fā)電，但無一成功?！斑€有50年”成為行業(yè)長久以來的玩笑話。而近兩年國內(nèi)外主流核聚變項目不斷刷新進度似乎正在打破這一魔咒。

當前，中國“人造太陽”也在刷新進度。在河北廊坊，一座10米高的廠房中央，一顆名為“玄龍-50U”的球形環(huán)氫硼聚變裝置實現(xiàn)了高溫高密度百萬安培等離子體電流，超過太陽核心1500萬攝氏度的高溫。新奧集團是中國最早開展商用聚變能源開發(fā)的民營企業(yè)之一，自2017年以來聚變研發(fā)投入達40億元，是全球研發(fā)投入超2億美元的8家聚變企業(yè)之一，其理想目標是在2035年前實現(xiàn)工程可行性，并將球形環(huán)氫硼聚變推向商業(yè)化。

新奧能源研究院院長劉敏勝表示，這項實驗成功解決了電流產(chǎn)生和維持過程中的關鍵技術難題，讓等離子體電流達到1兆安，溫度達到4000萬度。在全球首次實現(xiàn)兆安級氫硼等離子體放電，驗證了氫硼燃料在磁約束條件下實現(xiàn)高參數(shù)放電的科學可行性。

關于新奧核聚變的商業(yè)化路線，公司計劃2026年率先在玄龍-50U上實現(xiàn)氫硼聚變反應；到2030年在下一代聚變裝置“和龍-2”實現(xiàn)全面氫硼熱核聚變；到2035年前實現(xiàn)工程可行性，將球形環(huán)氫硼聚變推進到商業(yè)化。

核聚變是輕原子核結合成較重原子核并放出巨大能量的過程，模擬類似太陽等恒星以核聚變原理發(fā)光發(fā)熱。當前實現(xiàn)可控核聚變主要有三種技術路線，包括重力場約束核聚變、激光慣性約束核聚變和磁約束核聚變。支撐磁約束核聚變的裝置包括托卡馬克、仿星器等。由于性能更好，上世紀六七十年代開始托卡馬克成為全球主流核聚變裝置。

相較于傳統(tǒng)托卡馬克，球形環(huán)更為緊湊。但二者的核心機制都是用等離子體電流實現(xiàn)等離子體約束，電流越大，裝置整體性能越好。不斷提高參數(shù)是為了獲得更高的能量增益（Q值），即讓輸出功率大于輸入功率。這由聚變“三乘積”決定，即等離子體溫度、密度和能量約束時間的乘積。業(yè)界認為，該值達到10的22次方時方能達到點火條件（Q>1），Q>10后則能實現(xiàn)商用化。放眼全球，各國正暗自發(fā)力提高參數(shù)，搶發(fā)聚變“第一度電”。

今年，國內(nèi)可控核聚變項目不斷刷新進度，業(yè)內(nèi)預計主流技術路線將在2035年進入示范階段，2050年左右實現(xiàn)商業(yè)化發(fā)電。1月末，中國科學院等離子體物理研究所自主研制的EAST裝置實現(xiàn)了上億攝氏度、1066秒穩(wěn)態(tài)長脈沖高約束模等離子體運行；兩個月后，中核集團環(huán)流三號在國內(nèi)首次實現(xiàn)原子核溫度1.17億度、電子溫度1.6億度，綜合參數(shù)聚變?nèi)朔e大幅提升。

可控核聚變研究分為六個階段：原理探索、規(guī)模實驗、燃燒實驗、實驗堆、示范堆及商用堆。簡單講就是在證明理論可行的基礎上，驗證人類有能力實現(xiàn)，最終在經(jīng)濟上能接受。專家稱，環(huán)流三號的下一步任務就是盡快實現(xiàn)聚變能量輸出。

以前總開玩笑，實現(xiàn)可控核聚變是50年后再過50年，現(xiàn)在看曙光已到眼前。北京大學應用物理中心特聘研究員康煒說。

在業(yè)內(nèi)看來，核聚變“永遠50年”的說法，反映出其研發(fā)的歷史困境：基礎科學突破緩慢、工程復雜度高、資金投入周期長。哈爾濱工業(yè)大學教授王曉鋼指出，實現(xiàn)可控核聚變發(fā)電至少面臨三方面技術挑戰(zhàn)。首先要長時間維持等離子體在1億度以上高溫的穩(wěn)態(tài)運行；其次，若要實現(xiàn)為期20年、每天不間斷地受中子轟擊的商業(yè)化運行，也對聚變裝置材料的性能提出很高要求。另外他強調(diào)，氚的自持問題也比較嚴峻。

隨著高溫超導磁體等技術進步加速、國內(nèi)外主流聚變裝置不斷取得階段性突破、資本與政策的支持以及AI賦能，聚變研究正從“永遠50年”進入“10-20年”窗口期，商業(yè)公司的高效運作或?qū)⑦M一步縮短時間。

新奧在燃料上另辟蹊徑，瞄準氫硼聚變商業(yè)化。劉敏勝介紹，氫硼聚變具備工程可行性優(yōu)勢，反應產(chǎn)物不具有放射性，能解決核廢料處理問題；商業(yè)化方面也不必擔心原料問題，自然界中氫、硼儲量豐富且易獲取。唯一問題是，氫硼聚變要求的等離子體溫度比氘氚聚變高數(shù)十倍，短期內(nèi)實現(xiàn)難度較大。

新奧聚變首席科學家彭元凱和新奧聚變實驗首席科學家石躍江二人表示，公司擬通過技術協(xié)同，結合球形環(huán)的高物理特性和人工智能優(yōu)化控制，縮短實驗驗證周期。相比于傳統(tǒng)托卡馬克裝置，球形環(huán)結構緊湊、尺寸小，建造和更新迭代更快，因此球形環(huán)氫硼聚變有望快速驗證商業(yè)化可行性。

高溫超導磁體的出現(xiàn)亦有望大幅提高磁場使用和裝置設計效率。超導材料零電阻屬性是保證托卡馬克磁體長時間穩(wěn)態(tài)運行、防止被燒毀的關鍵。高溫超導材料不僅應用在聚變領域，已逐漸大規(guī)模轉向工業(yè)應用，需求量大才能把價格降下來。2022年，美國CFS公司開建“SPARC”高溫超導托卡馬克，其目標是交付一個商用聚變發(fā)電廠。

人工智能的爆發(fā)也推了核聚變一把?？禑樂Q，等離子體運行十分復雜，需要同時控制大量可調(diào)參數(shù)。以往科研人員都是憑借經(jīng)驗甚至想象進行實驗設計，在實驗結果上作進一步優(yōu)化，但每個人單次可調(diào)整的實驗參數(shù)極為有限。AI的出現(xiàn)可以協(xié)調(diào)多種參數(shù)組合，加速科研人員控制的可行性，打破了聚變實驗控制的傳統(tǒng)范式。

在人工智能發(fā)展對電力需求激增以及能源安全重要性不斷上升的當下，核聚變正在引發(fā)產(chǎn)業(yè)和資本的共振。據(jù)核聚變行業(yè)協(xié)會報告，去年全球核聚變公司數(shù)量已從2022年的33家增長至45家，核聚變產(chǎn)業(yè)吸引了71億美元的投資，比2023年高出近10億美元，其中絕大部分來自私營資本。

目前，中國在核聚變研究上形成了三股主要力量：市場化資本支持下的初創(chuàng)企業(yè)能量奇點和星環(huán)聚能，至今合計募資十多億元；等離子體所與585所帶領的兩支“國家隊”，在2023年加速啟程；以及已在核聚變領域投資40億元、計劃未來五年投資近百億的民營企業(yè)新奧集團。

隨著國務院國資委明確將可控核聚變視為未來能源的唯一方向，資本加速涌入。該年底，由中核集團牽頭，聯(lián)合多家央企、科研院所、高校等組成可控核聚變創(chuàng)新聯(lián)合體，正式揭牌中國聚變能源有限公司，并發(fā)布了第一批未來能源關鍵技術攻關任務。這家公司在今年2月獲得兩家國資合計17.5億元投資。4月1日，上海未來產(chǎn)業(yè)基金也宣布擬戰(zhàn)略投資這家新秀公司。

可控核聚變邊際收益足夠高，一旦成功就能改變整個人類文明的發(fā)展方向。2020年開始海外“老錢”就已大舉進入，這種關鍵賽道我們必須緊緊跟上。小型、球形托卡馬克裝置本身也有比較近的落地場景，在醫(yī)療輻照、核醫(yī)學各方面都有明顯進展。不一定指望最終實現(xiàn)多大的發(fā)電功率或貢獻多少電能，只要裝置能穩(wěn)定運轉，短期就能有一些收益。

核聚變行業(yè)催化不斷，供應鏈也隨之而動。ITER尚未造好，卻已促成了為其供貨的西部超導的成長。該公司是西北有色金屬研究院為ITER項目供貨在2003年成立的低溫超導線材生產(chǎn)企業(yè)，2014年登陸新三板，2019年再登科創(chuàng)板。其超導材料業(yè)務現(xiàn)已拓展至醫(yī)療、半導體、風電、光伏等領域，為西門子等公司供貨。

中信證券年初預計，2030至2035年間全球核聚變裝置市場規(guī)模有望達2.26萬億元，其中高溫超導帶材及真空室內(nèi)的第一壁、偏濾器等部件具備較大投資價值。不過，實驗科研階段和產(chǎn)品量產(chǎn)之間仍有難以預估的鴻溝。近兩年可控核聚變概念股因多則利好消息經(jīng)歷多輪異動。去年11月，弘訊科技股價在6連漲后踩下剎車，公司稱其意大利子公司EEI并未直接生產(chǎn)研發(fā)核聚變整機裝置，而是為核聚變裝置提供具有高動態(tài)特性的HDPS系列電源完整解決方案，系核聚變裝置的組成部件；且該業(yè)務占主營業(yè)務收入比重較小，2024年預計僅占2%，對短期業(yè)績影響有限。