机械设备行业深度报告：可控核聚变关键技术路径——仿星器适合稳定长时间运行的磁约束装置-250730（32页）.pdf

1、分析师分析师李鲁靖李鲁靖登记编号：S1220523090002赵璐赵璐登记编号：S1220524010001可控核聚变关键技术路径仿星器：适合稳定长时间运行的磁约束装置机 械 团 队机 械 团 队 行 业 深 度 报 告行 业 深 度 报 告证券研究报告|机械设备|2025年07月30日报告摘要仿星器：仿星器：作为托卡马克的兄弟路线，因其极为复杂的结构设计和磁体设计，此前很长一段时间发展进程落后于托卡马克。而随着高性能计算、先高性能计算、先进模拟技术、数字孪生、人工智能、增材制造进模拟技术、数字孪生、人工智能、增材制造等新技术的愈发成熟以及在仿星器设计方面的应用深入，仿星器发展显著加速。相比托

2、卡马克的极向场通过真空室内等离子电流自身产生磁场（电流难维持，并需要外界一直注入粒子、注入波），而仿星器中的磁场全部由外磁场全部由外部线圈产生，由于没有驱动等离子电流的外部设计，因而不存在托卡马克中等离子的破裂现象，对于维持环向等离子体的连续性稳定性更容易部线圈产生，由于没有驱动等离子电流的外部设计，因而不存在托卡马克中等离子的破裂现象，对于维持环向等离子体的连续性稳定性更容易，因此仿星器从开机开始，等离子就是稳定的。这也使得仿星器更适合长时间、稳定供应电流，用于发电。成本构成成本构成：仿星器作为托卡马克的兄弟技术路线，二者建造成本基本相当。仿星器的包层模块、磁体分别为仿星器的包层模块、磁体分

3、别为10%10%、29%29%，高于二者在托卡马克中，高于二者在托卡马克中8%8%、25%25%的占比的占比。此外，近年来，高温超导材料产能逐渐扩大，价格也所有下降，但高温超导基于其陶瓷性能，应力达到高温超导基于其陶瓷性能，应力达到20T20T后容易失超后容易失超（即超导体因某种原因突然失去超导特性而进入正常态的过程）。对托卡马克而言，磁场要变化，感应出等离子体电流，变化过程中产生交流损耗，很托卡马克而言，磁场要变化，感应出等离子体电流，变化过程中产生交流损耗，很容易失容易失超超。而仿星器没有这个问题，磁场是稳态的，此外，随着磁场强度提高，装置体积也会大幅缩小，从而降低建造成本，因此，高温超导

4、天然适合仿星器高温超导天然适合仿星器。因此，未来仿星器的降本，也在一定程度上取决于超导磁体的技术成熟度和价格变化。分类分类：按照线圈结构不同，仿星器可以划分为“8”字形仿星器、跑道形仿星器、扭曲器、螺旋器、螺旋轴仿星器、螺旋先进仿星器等。目前典型的仿星器装置包括，螺旋器代表日本大型螺旋装置（日本大型螺旋装置（LHDLHD）、螺旋轴仿星器代表H H-1 1、西班牙、西班牙TJTJ-IIII、螺旋先进仿星器代表准等磁力线德国德国WendelsteinWendelstein 7 7-X X、准螺旋对称代表威斯康星大学威斯康星大学HSXHSX等。投资建议投资建议：仿星器与托卡马克装置的成本构成基本相当

5、，但其中，包层模块、磁体占比有所提升，建议关注1 1）超导磁材）超导磁材/磁体磁体：永鼎股份、联创光电、精达股份、东方钽业、西部超导。2 2）堆内构件）堆内构件：合锻智能、国光电气、安泰科技、派克新材、上海电气、海陆重工、江苏神通、斯瑞新材；3 3）电源）电源：旭光电子、王子新材、四创电子、英杰电气、爱科赛博、新风光。4 4）燃料、检测、辅助系统）燃料、检测、辅助系统：国光电气、景业智能5 5）3D3D打印：打印：铂力特、南风股份；6 6）核心模块建设及分系统制造：）核心模块建设及分系统制造：利柏特、中国能建风险提示风险提示：核聚变技术研发不及预期风险、投资不及预期风险、交付节奏不及预期风险、

6、原材料价格波动风险2MBzWqVgUdYmNpN8OaOaQsQmMtRqNlOrRtMjMnOqR9PnNuNxNtPpMNZoMnN1.1.仿星器的原理及其与托卡马克对比仿星器的原理及其与托卡马克对比 1.1 仿星器的原理4资料来源：全球技术地图，中科院等离子体物理研究所，方正证券研究所仿星器与托卡马克：仿星器与托卡马克：长期以来，仿星器因其极为复杂的结构设计和磁体设计，发展进程落后于托卡马克。而随着高性能计算、先进模拟技术、高性能计算、先进模拟技术、数字孪生、人工智能、增材制造数字孪生、人工智能、增材制造等新技术的愈发成熟以及在仿星器设计方面的应用深入，仿星器发展显著加速。共同点共同点：