$ 中钨高新 ( SZ000657 ) $  

中钨高新与中国可控核聚变（人造太阳）全解析

中钨高新（中国五矿旗下，A 股 000657）是国内钨全产业链绝对龙头、聚变堆面向等离子体钨材料核心国产化平台，覆盖从钨矿、高纯钨粉、细晶钨坯到钨铜水冷复合部件完整产能，深度绑定国际 ITER、国内 EAST、环流三号、CFETR 四大人造太阳工程，是聚变 " 钨铠甲 " 国产替代核心企业。

一、底层核心壁垒：全产业链独家优势（区别安泰、厦钨）

1. 资源端

掌控全球最大单体钨矿柿竹园，集团钨资源储量占全国 11%，钨原料自给率 70%，高纯聚变级钨粉无对外原料依赖，从源头保障纯度（杂质≤ 50ppm），满足聚变超低杂质要求。

2. 研发平台

拥有行业唯一硬质合金国家重点实验室，累计 1700+ 钨材料专利；2026 年 1 月与合肥能源院共建核聚变高性能钨材料联合实验室，联合等离子体所攻关第一壁、偏滤器抗辐照钨合金、球形钨粉等卡脖子技术。

3. 制造工艺壁垒

突破两大核心工程化技术：

• 两步热等静压：钨与 CuCrZr 水冷基体无缝复合，解决钨铜热膨胀失配开裂难题，部件良率 98% 以上；

• 细晶钨制备：晶粒细化后强度提升 30%、抗 14MeV 中子辐照能力提升 3 倍，抑制聚变氦辐照 " 钨绒毛 " 缺陷；

• 真空浇铸 + 热压焊接钨铜模块，耐受 2000 ℃ /s 极速热冲击，满足 10 – 20MW/m 高热流工况（ITER 标准）。

二、供给人造太阳的核心钨产品（对应堆内功能）

1. 钨铜水冷偏滤器模块（核心刚需耗材）

托卡马克工况最恶劣部件，承接 90% 等离子体热量、氦灰、离子轰击，是 ITER、EAST 标配全钨结构：

• 表层：中钨高纯致密钨装甲；

• 中间无氧铜过渡层；

• 底层 CuCrZr 水冷基体，内置冷却流道；

• 用途：EAST 东方超环、HL-3 环流三号、ITER 国际堆底部偏滤器靶板。

2. 第一壁基材 / 涂层钨坯

真空室内壁防护装甲，未来 CFETR 商用示范堆规划全钨第一壁替代铍材：

• 细晶钨、钨铼合金板材；

• 抗中子辐照、低氚滞留，降低堆内放射性库存；

• 配套 BEST、CFETR 夸父示范堆升级项目。

3. 辅助聚变钨材

高密度钨中子屏蔽块、聚变诊断钨探针、阻氚涂层球形钨粉、钨基结构合金，用于堆体中子防护与检测系统。

三、国内外人造太阳项目供货落地（订单闭环）

（1）国际项目：ITER 国际热核聚变实验堆（全球最大人造太阳）

• 2025 年签署 4.8 亿元长期供货协议（2025 – 2030），供货钨铜偏滤器≥ 500 吨，占 ITER 钨部件全球采购份额 30%；

• 产品通过欧盟 ITER 严苛热震、辐照认证，中国企业核心钨材出口标杆；

• 子公司自贡硬质合金同步配套 ITER 钨复合部件，形成集团协同供货。

（2）国内五大国产人造太阳全覆盖

1. EAST 东方超环（合肥全超导托卡马克）

国内最早配套，2014 年即供应 EAST 全球首套全钨水冷偏滤器；2025 年新增 3000 万元偏滤器改造订单，支撑亿度百秒长脉冲实验。

2. HL-3 环流三号（西物院）

签订 2.1 亿元钨基部件大额订单，覆盖装置高热区第一壁、偏滤器全套钨材，与核工业西物院共建聚变创新联合体攻关下一代钨合金。

3. CFETR 中国聚变工程实验堆（商用示范堆）

全钨第一壁材料、中子屏蔽钨块完成辐照测试，提前锁定示范堆前期样品与量产产能；中长期核心供应商。

4. BEST 紧凑型聚变装置

全套钨偏滤器、第一壁基材定点供货，适配新一代高磁场紧凑型托卡马克路线。

5. 民营聚变装置：新奥玄龙系列，提供高纯钨装甲坯料。

四、产能规划：匹配全球聚变堆建设周期

1. 现有聚变级细晶钨产能 50 吨 / 年，全球市占约 20%；

2. 2025 年底完成株洲基地扩产，提升至 100 吨 / 年，新增 10 条自动化高纯钨烧结产线；

3. 产能可同时支撑 ITER 批量交付 + 国内 EAST/ 环流三号 /CFETR 多装置同步迭代；

4. 偏滤器属于周期性更换耗材（每 1 – 2 年更换），区别超导磁体一次性安装，具备长期持续订单属性。

五、与聚变超导磁体的分工协同（磁体 vs 中钨钨材）

二者是托卡马克两大独立核心系统，完全互补、无业务竞争：

1. 超导磁体（Nb ₃ Sn/NbTi/REBCO，西部超导等供应）

• 功能：4K 极低温产生强磁场，约束上亿度等离子体悬浮；

• 寿命：装置全周期几十年免大修，一次性大件设备；

• 材料体系：低温超导线、不锈钢、绝缘材料，不含钨。

2. 中钨高新钨基部件

• 功能：高温等离子体防护铠甲，承接热流、粒子、中子；隔绝高温辐射保护外侧低温超导磁体，防止磁体失超报废；

• 服役温度：500 – 1000 ℃，耗材属性，定期更换；

• 材料体系：高纯钨、钨铜复合、钨合金；

• 协同逻辑：超导磁体约束等离子体，钨材料挡住逃逸热流，多层冷屏隔离二者极端温差，缺一不可。

六、行业竞争格局对比（国内聚变钨材三强）

1. 中钨高新：优势钨坯上游全产业链、高纯细晶钨原料、ITER 级钨基材批量供货；主打钨块、钨板材、上游坯料，产能资源壁垒最强；

2. 安泰科技：优势钨铜复合模块精密焊接、完整偏滤器组件成套交付，侧重下游成品组装；

3. 厦门钨业：通用高纯钨材，高端高热负荷偏滤器市场份额低于中钨高新。

三者形成分工：中钨供给上游钨基材，安泰做成套水冷模块，共同服务国内外聚变堆项目。

七、中长期研发方向（适配下一代人造太阳）

依托联合实验室重点攻关三大行业痛点：

1. 增韧钨合金：钨铼、氧化物弥散强化 ODS 钨、纤维增韧钨，解决纯钨室温脆性；

2. 抗氦辐照钨材：晶粒调控、表面防护涂层，抑制聚变氦离子打出的纳米钨绒毛；

3. 全钨一体化 3D 打印钨部件：复杂曲面第一壁、偏滤器一体化成型，减少焊接缺陷，适配 CFETR 商用堆降本需求。

八、总结核心逻辑

1. 可控核聚变离不开钨，钨是唯一可长期耐受上亿度等离子体冲刷的金属，无成熟替代材料；

2. 中钨高新凭借全钨产业链 + 国家级研发 +ITER 国际认证 + 国内全装置订单，占据聚变钨材料上游核心卡位；

3. 超导磁体负责 "

追加内容

本文作者可以追加内容哦 !