报告发布方：中金企信国际咨询

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（1）可控核聚变装置概述：核聚变是指在极端高温高压条件下将两个或多个质量较轻的原子核（通常是氘和氚）聚合为一个或多个较重的原子核和其他粒子，并释放出能量的过程。核聚变的优势主要有四方面：

①能量密度高：每单位质量的核聚变燃料释放出的能量是核裂变的四倍，“燃烧”一千克氘相当于四千克铀，相当于七千吨汽油或一万吨煤。

②原材料充足：地球上氘的含量丰富，每升海水中含有0.03克氘，地球上仅在海水中就有45万亿吨氘。氚可通过中子和锂作用产生，而海水中含有大量锂。按目前全球能源消费的水平，核聚变燃料可供人类使用上亿年。

③安全可控：核聚变反应条件要求极端，需高达上亿摄氏度的超高温的条件下进行，且需要燃料的持续输入，某环节出现问题，反应就会自动终止，不会像核裂变一样出现“失控”链式反应。

④环保无污染：核聚变过程中只会产生少量的氦气，不产生高放射性、长半衰期的核废物，也不会产生二氧化碳或其他有害气体。2023年国务院国资委启动实施未来产业启航行动，明确可控核聚变为未来能源的唯一方向。

实现核聚变反应，需要同时满足三个条件：足够高的温度、一定的等离子体密度和一定的能量约束时间，三者的乘积称为聚变三重积。根据劳逊判据，只有聚变三重积大于一定值，才能产生有效的聚变功率输出。目前，解决核聚变温度、密度、约束时间三个方面的“可控”主要有三种路径：引力约束、惯性约束和磁约束。其中引力约束为太阳的运行方式，在地球上不可实现。惯性约束是通过高能激光或粒子束将燃料加热并压缩成等离子体，这种约束方式的时间尺度较短，形成的等离子体具有较高的温度和密度特征，且需要大量的能量输入和精确的控制技术。而磁约束是利用磁场约束等离子体运动，防止外泄，被认为是最有可能实现可控核聚变的途径，也是我国主要采用的技术路线。当前，磁约束核聚变装置主要有托卡马克、仿星器等。托卡马克在1958年由前苏联科学家发明，主要由环形真空室、产生磁场的磁体和其他辅助设施组成。托卡马克的优点在于：

①结构简单、造价低，只需要真空室和磁体，磁体中线圈的结构是规则的，造价便宜且生产周期更短，装置迭代也更快。②加热成本低，可以直接依靠磁体进行加热。因此，托卡马克是目前全球各国投入最大、最接近可控核聚变条件、技术发展最成熟的途径，约占全球核聚变装置的50%。其中，超导材料用于制造超导磁体，超导磁体成本约占装置总成本的30%-40%。

托卡马克装置示意图

自发明以来，托卡马克相关研究发展迅速，经历了托卡马克→半超导托卡马克→全超导托卡马克的技术迭代升级。早期托卡马克的线圈由普通导体材料制成，为解决大电流和损耗问题，1978年，前苏联第一次将低温超导材料应用到了部分线圈从而研制出的T-7，是全球第一台半超导托卡马克，在工程上验证了超导线圈能够在托卡马克上实现连续稳态运行。在此基础上，2006年，我国EAST建成，是全球第一台在所有线圈上都使用低温超导材料的全超导托卡马克。同时，2006年中国、美国、欧盟、俄罗斯等签署联合实施协定，全球最大核聚变装置ITER进入实施阶段，也是采用了全低温超导托卡马克路径。超导材料已被成功验证为托卡马克最核心的材料。

2018年以来，为了规避磁场体积过大导致的成本问题（如ITER存在投资成本超预期、项目进度延后的问题），美国麻省理工学院等离子体科学与聚变中心（PSFC）和CFS第一次开始研制全部使用第二代高温超导带材做线圈的托卡马克。近年来，高温超导材料的突破性应用与AI技术在等离子体控制领域的深度融合，提高了装置的磁场强度与等离子体约束能力，促成了装置尺寸的显著缩小（装置尺寸与磁场强度的四次方成反比），进而大幅降低了单个装置的制造成本与建设周期，紧凑型托卡马克应运而生，商业化核聚变加速兴起。商业化核聚变的定位主要集中在通过技术创新和工程化落地推动核聚变技术的产业化应用，目标是实现核聚变发电的经济性和可行性。这些致力于开发小型化、低成本的核聚变装置，以加速技术迭代和降低研发风险。高温超导材料的引入降低了装置的投资建设门槛，使得可控核聚变从过去仅“国家队”有能力参与的“大科学装置”变成了更多初创团队可以触及的工程项目。这在推动核聚变产业规模扩容的同时也打开了高温超导材料的需求空间，形成高温超导材料行业和可控核聚变行业规模提升与成本下降之间相互促进的正向循环。

根据中金企信数据，截至2024年4月，全球已有45家商业化核聚变，吸引了71亿美元的投资，其中美国投入最多。国外商业化核聚变主要包括CFS、TE等。我国对于核聚变的投入从2022年开始加速，2023年和2024年每年支出均保持在10亿美元左右，追赶态势明显。目前我国商业化核聚变主要包括能量奇点、星环聚能等。从统计情况来看，大约70%的商业化核聚变表示预计在2035年之前能做出第一台商业化的示范堆并完成核聚变发电并网。尽管ITER因技术复杂性多次延期，但商业化核聚变的时间表自2021年首次公布以来仍保持高度稳定，表明行业正在按实验装置—实验堆—工程堆—商业化原型电站的节奏逐步推进，凸显了对技术路径迭代和工程化落地的信心。

近年来，国际上各国政府均在积极推进可控核聚变，出台了一系列政策、规程，提供了强有力的支持。韩国依托“K-STAR”(KoreaSuperconductingTokamakAdvancedResearch)装置，到2025年将建成首个中型实验聚变堆，并计划2035年推出商用原型反应堆。2023年，英国修订了核聚变国家战略，明确提出支持建设全球首座核聚变原型电厂“STEP”，2025年将完成第一阶段的概念设计。2024年，美国通过《聚变能源战略2024》，明确提出到2030年前实现小型聚变反应堆的商业化应用。同年，日本发布了《核聚变能源创新战略》，提出在2035年前建成两座小型示范核聚变发电站，计划于2025年完成“小型高场托卡马克装置”的首次实验运行，为未来商业反应堆设计积累数据和经验。2025年，德国新一届政府在首次联合声明中提出要“加强核聚变研究，目标是拥有世界第一个核聚变反应堆”。全球可控核聚变的“科技竞赛”已拉开帷幕。

国内方面，我国核聚变领域也逐步迈入快车道。全国政协委员段旭如在2025年两会时说道：“我国核聚变技术已从过去的跟跑到并跑，再到部分技术达到国际领先水平，目前已位于国际第一方阵。”2023年12月，由中国核工业集团有限牵头，25家央企、科研院所、高校等组成的可控核聚变创新联合体宣布成立，中国聚变能源有限正式揭牌，目标是集中资源加速我国核聚变研究与发展。2024年3月，上海市印发《上海核电产业高质量发展行动方案（2024-2027年）》，提出攻关核聚变关键技术，开展可控核聚变技术突破工程。目前已有多家核聚变和项目落户上海，已经初步形成核聚变与超导材料产业集群。2024年6月，能量奇点的洪荒70成功实现等离子体放电，成为全球首台全高温超导托卡马克。2024年9月，星环聚能宣布在球形托卡马克运行与控制、等离子体性能提升、高温超导磁体研发和聚变衍生技术产业化等方面都取得了重要进展。2024年12月，中国科学院合肥物质科学研究院CRAFT已建成国际最大超导磁体动态测试设施，预计于2025年底完成全部主体工程。2025年1月，中国科学院合肥物质科学研究院EAST实现了1亿摄氏度1,066秒高约束模等离子体运行，创造了新的世界纪录。2025年3月，能量奇点经天磁体成功完成了首轮通流实验，产生了高达21.7T的磁场，创下大孔径高温超导D形磁体最高磁场纪录。同月，中核集团核工业西南物理研究院“中国环流器三号”率先实现原子核温度1.17亿度、电子温度1.6亿度的“双亿度”突破，标志着可控核聚变研究正式迈入燃烧实验阶段，在核心参数与关键技术上逐步跻身国际前列。我国在可控核聚变领域以多维度突破展现出强劲的竞争力与创新活力。

可控核聚变技术的持续发展推动行业产业化进程，特别是商业化核聚变较多采用的紧凑型托卡马克路径，单台装置对高温超导材料的需求在数千公里至数万公里不等，随着核聚变产业化提速，将有效拉动高温超导材料规模化。根据中金企信数据，2030-2035年间，全球可控核聚变装置市场规模累计有望达到2.26万亿元，其中超导材料（含高温超导材料与低温超导材料）市场规模累计有望超过2,700亿元。根据中金企信数据，2024年全球可控核聚变装置使用的高温超导材料市场规模为3.0亿元，预计2030年将达到49.0亿元，2024至2030年间的复合增长率为59.3%。

1 高温超导材料市场概述
1.1 产品定义及统计范围
1.2 按照不同产品类型，高温超导材料主要可以分为如下几个类别
1.2.1 全球不同产品类型高温超导材料销售额增长趋势（2019-2031）

1.2.2 产品1
1.2.3 产品2
1.2.4 其他
1.3 从不同应用，高温超导材料主要包括如下几个方面
1.3.1 全球不同应用高温超导材料销售额增长趋势（2019-2031）

1.3.2 应用1
1.3.3 应用2
1.3.4 其他
1.4 高温超导材料行业背景、发展历史、现状及趋势
1.4.1 高温超导材料行业目前现状分析
1.4.2 高温超导材料发展趋势

2 全球高温超导材料总体规模分析
2.1 全球高温超导材料供需现状及预测（2019-2031）
2.1.1 全球高温超导材料产能、产量、产能利用率及发展趋势（2019-2031）
2.1.2 全球高温超导材料产量、需求量及发展趋势（2019-2031）
2.2 全球主要地区高温超导材料产量及发展趋势（2019-2031）
2.2.1 全球主要地区高温超导材料产量（2019-2024）
2.2.2 全球主要地区高温超导材料产量（2025-2031）
2.2.3 全球主要地区高温超导材料产量市场份额（2019-2031）
2.3 中国高温超导材料供需现状及预测（2019-2031）
2.3.1 中国高温超导材料产能、产量、产能利用率及发展趋势（2019-2031）
2.3.2 中国高温超导材料产量、市场需求量及发展趋势（2019-2031）
2.4 全球高温超导材料销量及销售额
2.4.1 全球市场高温超导材料销售额（2019-2031）
2.4.2 全球市场高温超导材料销量（2019-2031）
2.4.3 全球市场高温超导材料价格趋势（2019-2031）

3 全球与中国主要厂商市场份额分析
3.1 全球市场主要厂商高温超导材料产能市场份额
3.2 全球市场主要厂商高温超导材料销量（2019-2024）
3.2.1 全球市场主要厂商高温超导材料销量（2019-2024）
3.2.2 全球市场主要厂商高温超导材料销售收入（2019-2024）
3.2.3 全球市场主要厂商高温超导材料销售价格（2019-2024）
3.2.4 2019-2024年全球主要生产商高温超导材料收入排名
3.3 中国市场主要厂商高温超导材料销量（2019-2024）
3.3.1 中国市场主要厂商高温超导材料销量（2019-2024）
3.3.2 中国市场主要厂商高温超导材料销售收入（2019-2024）
3.3.3 2019-2024年中国主要生产商高温超导材料收入排名
3.3.4 中国市场主要厂商高温超导材料销售价格（2019-2024）
3.4 全球主要厂商高温超导材料总部及产地分布
3.5 全球主要厂商成立时间及高温超导材料商业化日期
3.6 全球主要厂商高温超导材料产品类型及应用
3.7 高温超导材料行业集中度、竞争程度分析
3.7.1 高温超导材料行业集中度分析：2019-2024年全球Top 5生产商市场份额
3.7.2 全球高温超导材料第一梯队、第二梯队和第三梯队生产商（品牌）及市场份额
3.8 新增投资及市场并购活动

4 全球高温超导材料主要地区分析
4.1 全球主要地区高温超导材料市场规模分析：（2019-2031）

4.1.1 全球主要地区高温超导材料销售收入及市场份额（2019-2024年）
4.1.2 全球主要地区高温超导材料销售收入预测（2025-2031年）
4.2 全球主要地区高温超导材料销量分析：（2019-2031）

4.2.1 全球主要地区高温超导材料销量及市场份额（2019-2024年）
4.2.2 全球主要地区高温超导材料销量及市场份额预测（2025-2031）
4.3 北美市场高温超导材料销量、收入及增长率（2019-2031）
4.4 欧洲市场高温超导材料销量、收入及增长率（2019-2031）
4.5 中国市场高温超导材料销量、收入及增长率（2019-2031）
4.6 日本市场高温超导材料销量、收入及增长率（2019-2031）

5 全球高温超导材料主要生产商分析
5.1 A
5.1.1 A基本信息、高温超导材料生产基地、销售区域、竞争对手及市场地位
5.1.2 A高温超导材料产品规格、参数及市场应用
5.1.3 A高温超导材料销量、收入、价格及毛利率（2019-2024）
5.1.4 A公司简介及主要业务
5.1.5 A企业最新动态
5.2 B
5.2.1 B基本信息、高温超导材料生产基地、销售区域、竞争对手及市场地位
5.2.2 B高温超导材料产品规格、参数及市场应用
5.2.3 B高温超导材料销量、收入、价格及毛利率（2019-2024）
5.2.4 B公司简介及主要业务
5.2.5 B企业最新动态
5.3 C
5.3.1 C基本信息、高温超导材料生产基地、销售区域、竞争对手及市场地位
5.3.2 C高温超导材料产品规格、参数及市场应用
5.3.3 C高温超导材料销量、收入、价格及毛利率（2019-2024）
5.3.4 C公司简介及主要业务
5.3.5 C企业最新动态
5.4 D
5.4.1 D基本信息、高温超导材料生产基地、销售区域、竞争对手及市场地位
5.4.2 D高温超导材料产品规格、参数及市场应用
5.4.3 D高温超导材料销量、收入、价格及毛利率（2019-2024）
5.4.4 D公司简介及主要业务
5.4.5 D企业最新动态
5.5 E
5.5.1 E基本信息、高温超导材料生产基地、销售区域、竞争对手及市场地位
5.5.2 E高温超导材料产品规格、参数及市场应用
5.5.3 E高温超导材料销量、收入、价格及毛利率（2019-2024）
5.5.4 E公司简介及主要业务
5.5.5 E企业最新动态

6 不同产品类型高温超导材料分析
6.1 全球不同产品类型高温超导材料销量（2019-2031）
6.1.1 全球不同产品类型高温超导材料销量及市场份额（2019-2024）
6.1.2 全球不同产品类型高温超导材料销量预测（2025-2031）
6.2 全球不同产品类型高温超导材料收入（2019-2031）
6.2.1 全球不同产品类型高温超导材料收入及市场份额（2019-2024）
6.2.2 全球不同产品类型高温超导材料收入预测（2025-2031）
6.3 全球不同产品类型高温超导材料价格走势（2019-2031）

7 不同应用高温超导材料分析
7.1 全球不同应用高温超导材料销量（2019-2031）
7.1.1 全球不同应用高温超导材料销量及市场份额（2019-2024）
7.1.2 全球不同应用高温超导材料销量预测（2025-2031）
7.2 全球不同应用高温超导材料收入（2019-2031）
7.2.1 全球不同应用高温超导材料收入及市场份额（2019-2024）
7.2.2 全球不同应用高温超导材料收入预测（2025-2031）
7.3 全球不同应用高温超导材料价格走势（2019-2031）

8 上游原料及下游市场分析
8.1 高温超导材料产业链分析
8.2 高温超导材料产业上游供应分析
8.2.1 上游原料供给状况
8.2.2 原料供应商及联系方式
8.3 高温超导材料下游典型客户
8.4 高温超导材料销售渠道分析

9 行业发展机遇和风险分析
9.1 高温超导材料行业发展机遇及主要驱动因素
9.2 高温超导材料行业发展面临的风险
9.3 高温超导材料行业政策分析
9.4 高温超导材料中国企业SWOT分析

10 中金企信国际咨询研究成果及结论

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