算力之争电力为王：聚焦美国AI能源革命核心赛道-

算力之争，电力为王：聚焦美国AI能源革命核心赛道AI对美国电力需求的拉动几何美国电力供需现状与我国相比，美国用电增速相对偏低，2024年美国全年用电量为41104亿千瓦时，同比增长2.5%。资料来源：Wind，国盛证券研究所资料来源：美国电力供需现状美国商业与居民用电占比高，电力弹性系数2024年为0.77。美国经济转向服务业和信息技术，单位产出能耗持续下降，电力弹性系数长期低于1。2008-2024年，美国用电量复合增长率仅为0.38%，远低的GDP复合增速。美国电力供需现状2023年美国数据中心能耗占比提升至4.4%。根据对稳定，约为60TWh；随着AI发展加速，其能耗在2017年开始显著增加，2018年美国数据中心能耗约为76TWh，占美国总电力消耗的1.9%；到2023年达到176太瓦时，占美国总电力消耗的4.4%。资料来源：BerkeleyLab，国盛证券研究所美国电力供需现状n供应端：天然气是美国当前最主要的发电电源美国电力供需现状n供应端：天然气是美国当前最主要的发电电源发电量占比：2016年起，天然气接替煤炭成为美国最主要的发电电源，并呈现占2024年为6%；其他可再生能源近年发电占比提升至18%。835.其他可再生能源.核电.天然气.火电n水电%%%%%%%%2009年2011年2013年2015年2017年2019年2021年2010年2012年2014年2016年201资料来源：EIA，国盛证券研究所资料来源：EIA，国盛证券研美国电力供需现状n供应端：煤电产能下滑，天然气新增产能低位煤电容量系数逐年降低。煤电从基荷电力来源过渡到中间电力来源，容量系数下降明显。天然气近五年新增产能维持低位。伴随煤电发电占比的下降，天然气发电占比从2010年起显著提升，并在2016年超越煤电发电量，成为最重要的发电电源。目前天然气发电基本来自于过去的2005年2007年2009年2011年2013年2015年2017年2019年20资料来源：美国环保署，国盛证券研究所资料来源：美国环保署，国盛证券研究所美国电力供需现状n供应端：政策支持核电重启，可再生能源政策由支持转向缩紧可再生能源政策由支持转向缩紧。可再生电力太阳能和风能主导了近年新电网容量的建设，但今年《大美丽法案》开启对风光建设的政策转向。InfrastructureInvestmentAct投入大规模资金支持清洁能源：例如，提供约80亿美元用于建设区域清洁氢能枢纽，加速工业和运输领域的无碳氢燃料应用；投入约30亿美元智能电网和储能项目匹配投资，以及25亿美元支持重要输电线路建设；该法案亦建立能源部清洁能源示范办公室并投入约215亿美元清洁能源激励措施：将扩大了针对可再生能源的30%联邦投资税风能、太阳能、氢能、储能等加速部署多功能先进核清洁能源法案ADVANCEActof2024构；设立先进核能反应堆奖激励先进核能技术的开发和部署；为早期厂址许可证审查和预申请活动提供资金；调整现有核能监管管和现有核裂变监管框架区分等。（2）推进核燃料循环、供应链以及劳动力队伍建设，包括发布先进核能燃料概念的开乏燃料和高水平放射性废物两年期报告，发布先进制造和建造方法的报告。（3）改革美国核管会，提高效率，包括用电需求。计划分为两部分：8亿美元用于支持首批建设团队，1特朗普签署行政命令，要求加速部署先进核反应堆技术以强化国家安全。核心措施包括：国防部须在2028年前于本土军事基地部署核反应堆；能源部需在90天内选定核技术试验场，30个月内实现首座私营反应堆运行；优先释放20吨高纯度铀储备支持核燃料供应链，“大而美”法案美国太阳能和风能行业气候专项资金被大幅削减，相关税收优惠也出现重大调整，原本持续至2032年的30%税收抵直至2027年底完全取消，即2027年底前未能投产上线的清洁能源项目将无法再享受税收抵免。核电税收抵免将持续到20362028年取消。此外，《通胀削减法案》中200亿美元温室气体减排基金、美国能源部用于电力传输部署、低碳建筑材料风能、太阳能、储能、氢能等资料来源：美国能源部，全球技术地图，美国环境保护署，中国石油新闻中心，国盛美国数据中心用电增长测算预计美国数据中心2028年耗电量在325-580太瓦时，占美国电力消耗比例的6.7%-12%。2心的能耗达到176太瓦时，占美国总电力消耗的4.4%。根据伯克利大学预测，美国数据中心2028年耗电量约在325-580太瓦时，占美国电力消耗比例的6.7%-12%。未来AI对于电力的使用需求增加主要取决于AI服务器的数量及其运作。分设备来看，近年传统服务器和AI服务器共同贡献了数据中心用电需求的增加，存储板块的用电需求虽然也持续增加但不及服务器的增速，基础设施美国数据中心用电增长测算全球总量的近45%，占美国电力消耗总量的比例超过4%。预计到2030年，全球数据中心电力消耗将达到约945太瓦时，占全球电力消耗总量的比例接近3%。中国和美国是数据中心电力消耗增长最重要的地区，到2030年将占全球增长的近80%。与2024年水平相比，预计2030年美国的消耗增加约240太瓦时（增加130%约175太瓦时（增加170%）、欧洲增长超过45太瓦时（增加70%美国数据中心用电增长测算麦肯锡预测美国有望成为数据中心电力需求增长最快的市场，预计2024年至2030年间，美国数据中心的电力美国能源部预测，从2023年开始，美国数据中心的电力需求将每年增加约13-2资料来源：Mckinsey，国盛证券研究所资料来源：华尔街见闻，国盛证券研究所美国数据中心用电增长测算n至2030年数据中心额外电力装机容量需求在9-100GWEPRI：2023-2030年预计数据中心电力需JLL：预计2030年数据中心所需额外装机容量30-62GW。MCKINSEY：预计2030年数据中心所资料来源：EPRI，国盛证券研究所资料来源美国数据中心用电增长测算n数据中心电力需求年复合增长率在3.7%-27%所需额外电力装机容量9-100GW，年复合增长率在3.7%-27%。额外新增22-47GW（2030）/JLL额外新增30-62GW（2030）//美国数据中心用电增长测算n我们测算2030年美国数据中心总用电694太瓦时，2024-2030年复合增速21%美国算力规模：根据中国信通院2024年《先进计算暨算力发展指数蓝皮书》，预计未来五年全球算力规模仍将以超过50%的增速发展，2030年超过16000EFLOPS，根据我们测算预计美国算力规模全球占比在2030年维持在31%左右，美国2030年算力规模在5000EFLOPS能效比：根据2021-2023美国数据中心算力规模增长与用电量，倒算出能效比分别为43.09、60.21以及70.68，预计未来芯片等设备的能耗仍有优化空间，假设未来能效比持续提升。增功率在50GW左右，假设2024-2030年美国数据中心电耗新增功率以17%的增速梯度增加，2024-2030年新增功率分别为4.4/5.1/6.0/7.0/8.2/9.6/11.2GW，共计增加51.6GW。PUE：数据中心能耗除设备外还受制冷、配电等系统影响，PUE=数据中心总能耗/IT设备能耗。根据RAND预测，美国数据中心PUE从2024年的1.25逐步降至2028年1.12，外推2030年PUE预计为1.10。利用小时数：假设全年24小时运行，利用小时数为8760小时。美国数据中心用电增长测算n我们测算2030年美国数据中心总用电694太瓦时，2024-2030年复合增速21%心能效比为90，PUE降至1.10；2023至2030年新增功TWh，2024-2030年用电量复合增长率21%。结合EIA对于美国总用电量的预测，预计2030年美国总用电量4497.4TWh，数据中心用电占比提升至15%。YOY美国数据中心用电增长测算n预计25-27年美国总电量缺口分别为942、917、1015亿千瓦时用电量yoy发电量40,77640,35441,810yoy-1.0%yoy——核电yoy-0.1%——风电总电量缺口——新增-10.0-13.7——天然气430440454460yoy——煤电4,6884,740——核电8yoy——天然气yoy-7.9%yoy4.0%供需错配与电网容量难以支撑用电高增n数据中心分部及用电需求区域差异大美国数据中心高度集中于弗吉尼亚、德克萨斯和加利福尼亚等少数州。这种集聚虽得益于完善的能源与网络条件，却导致区域电力负荷显著不均，部分州数据中心25.6%，远超全国其他地区。在弗吉尼亚等地，数据中心密集引发输电瓶颈与容量紧张，使“供需错配与电网容量难以支撑用电高增n供电系统是当前数据中心事故的主要来源数据中心故障主要来源于供电系统。全球数据中心故障主要来源于供电系统、制冷系统以及其他，2023年占比分别为52%、19%以及11%，且供电系统事故占比呈现逐资料来源：Deepknowledge，国盛证券研究所资供需错配与电网容量难以支撑用电高增n美国发用电均集中于东南部，中西部电力富余发电端，德克萨斯、佛罗里达和加利福尼亚等州产能远超全国平均，形成明显的能源集中格局；用电端，东南部与中大西洋地区（如德克萨斯、佛罗里达、弗吉尼亚）需求相对较高。部分高负载州面临容量紧张与供电风供需错配与电网容量难以支撑用电高增北美各区域电力负荷增长驱动不同，东部受AI数据中心与工业负荷拉动，南部由制造业回流和人口增长带动，西部以交通电气化发展为主。东部工业复苏叠加数据中心用电激增，负荷增速可能将进一步增长，各区域用电不平衡现象进一步加剧。美国电网的主要问题在于区域互联容量不足。美国电网区域间互联能力有限，多数跨区输电通道容量不足5GW。电网互联度低导致能源在空间上的调度受限，部分地区供需紧张难以跨区缓解，成为制约美国电力系统稳定性与保供能力的关键瓶颈。供需错配与电网容量难以支撑用电高增n季节性负荷变化进一步加剧供需矛盾美国不同区域极端天气导致季节性负荷差异加大。今年夏季美国极端高温大范围蔓延，对电力设备可靠运行和机组平稳出力造成显著影响。另外，中西部地区来水显著偏低以及野火发生概率也进一步加剧供电风险。季节性负荷变化明显，夏季电力系统承压。每年7-8月为美国电力需求和电网负荷的集中高峰期，以加利福尼亚州为例，2024年7-8月净电力负荷分别为283、272亿千瓦资料来源：Wind，国盛证券研究所，注：2025年部分值为解决AI电力供需的有效途径解决AI电力供需的有效途径n数据中心供电需求：高负荷、高稳定性、区域不均、就地供电、低碳高负荷和稳定性：数据中心设备机柜用电负荷会提高到3kW/台、4kW/台，机房单位面积的平均用电负荷提高到1.5kW/m2、2kW/m2，AI训练/推理提升机架功率，需要高供电稳定性和高响应速度。区域不均：截至2024年3月，美国约有5381个数据中心，截至2023年底15州负载占80%，弗吉尼亚州数据中心用电占州总电力>25%，区域性电源与网架承压。就地供电需求：北美多市场接网等待≥4年，PJM等区域平均3-5年，部分项目需5-7年；变电与输电扩容审批复杂、排队长，促使“表后就地供电”需求上升。低碳性：美国市场对于ESG披露要求更高，企业对低碳排放有诉求。核电——数据中心供电的稳定基石n核电匹配数据中心用电需求稳定基荷：和其他清洁能源相比，核电更加高洁能源中使用成本最低的电源类型，而在数据中心100%电力使用场景中，核电的经济性进一步凸显。资料来源：《ProjectedCostsofGeneratingEle），核电——数据中心供电的稳定基石n美国近年频繁颁布政策与法案重启核电基础设施投资和就业法案提供60亿美元补贴用于扶持经济上陷入困境的现役核电站，防止其过早退役；并拨款约2通过税收抵免和直接投资激励支持核电：为现有核电站发电提供每兆瓦时最高15美元的零碳核电生产税收抵免（适用于2024-2032年）以降低运营成本，防止机组退役；对新建核电项目（包括先进核能）给予技术中立的税收激励，可选择取得前102023-2027年授权总计3.90亿美元用于先进核能研究基础设施（包括兴建多达4座新研究用反应堆）；2023-2025财年每年拨款约4500万核能反应堆奖激励先进核能技术的开发和部署；为早期厂址许可证审查和预申请活动提供资金；调整现有核能监管框架管和现有核裂变监管框架区分等。（2）推进核燃料循环、供应链以及劳动力队伍建设，包括发布先进核能燃料概念的开发、鉴定和许可报告，发布乏燃料和高水平放射性废物两年期报告，发布先进制造和建造方法的报告。（3）改革美国核管会，提高效率，包括增加工作人员等。（4）提高美国的核能领导力，包括明确美国核管会的国际角色、对全球民用核能产业及其供应链的状况进行全面评估、收紧核燃料特定许可证等。$900millionsolicitatideploymentofsmallm能耗行业的用电需求。计划分为两部分：8亿美元用于支持首批建设团队，1亿美元用于推动后续项目在设计、许可和供应链等方面的突白宫发布行政命令，将国家安全作为抓手加速先进核技术的示范应用。命令要求国防部在2028财）；应堆，并与国防部协作利用现有权限加速相关反应堆项目的选址审批和燃料加工许可。资料来源：美国能源部，pillsbury，全球技术核电——数据中心供电的稳定基石微软成立核技术团队，招聘核能领域主管规划用小型核反应堆（SMR）为AI数据中心供电。首座商业微型反应堆的正进入初步建设阶段，美国能源部已经批准进行选址调查，预计2026年在爱达荷州的选址），在季度财报会上宣布计划建设功率达1吉瓦的AI数据中心与中广核宁德核电公司共建“AI赋能联合创新实验室”，正式揭牌启动核电数字化转型项目。华为将汇聚先进AI和通信技从2027年6月开始，Meta将从Constellation位于伊利诺伊州的ClintonCleanEnergyCenter购入1.1吉瓦的核签署意向书，在堪萨斯、德州、犹他等地布置地下小型核反应堆，用于满足AI/高功率需求。宣称其小堆技术适合AI负载、可地资料来源：reuter，华尔街见闻，第核电——数据中心供电的稳定基石n预计美国2035年核电容量在103-107GW，发电量在839太瓦时根据彭博预测，预计美国2035年核电装机容量在103-1核电装机容量120-202GW，2035-2050年复合增速1%-4.3%；发电量角度，预计美国2035年到839太瓦时，核能发电占比在17%。核电——数据中心供电的稳定基石n铀需求：近年开始显著反弹，预计2040年全球铀需求上升到13万tU全球铀需求逐年提升。根据WNA数据，2025年全球反应堆天然铀需求量预计6.89万tU，其中美国铀需求量为TWh%MWe.00008000067931008200100270000006600200922核电——数据中心供电的稳定基石n铀需求：近年开始显著反弹，预计2040年全球铀需求上升到13万tU在全球能源清洁转型和核电加速建设发展的推动下，天然铀供需缺口预计长期存在。根据WNA预测，到2040到2040年，全球核电装机将分别达到486GWe和931GWe，全球反资料来源：中国铀业公司公告，国盛证券研究所核电——数据中心供电的稳定基石n铀供给：集中度高，未来存在不确定性供需错配、集中度高：全球铀矿供应集中度高具有稀缺性，同米比亚、澳大利亚以及乌兹别克斯坦，2023年占比分别为39%长期看供需紧张：根据WNA预测，全球现存铀矿预计2030年起开始供给下滑，未来需要更多新开发的铀矿填补供应缺口，预计到2040年全球铀供应大约75000tU左右，可能将面临供不应求的问题。资料来源：WNA，国盛证券研究所核电——数据中心供电的稳定基石n铀供应：集中度高，未来存在不确定性美国铀矿产量持续处于较低位置，后续一方面国内铀矿生产可能持续复苏，另一方面铀进口规模可能将显著提升。资料来源：WNA，国盛证券研究所核电——数据中心供电的稳定基石n铀价：全球核电重启背景下逐步见底反弹2001年铀价从历史低点反弹，并持续上涨至2007年。真正的泡沫出现在2007年，其触发因素包括武器库存减少、加拿大雪茄湖生洪水、大量反应堆投入运行导致的预期供应不足。铀价从2000年代过1326%。2008年金融危机终结了铀牛市，价格跌至约40美元/磅，在经济复苏之后，铀市场也随之好转，联合国发布《三倍核能宣言》支持核能建设，核能正重新回到各国能源政策的中心舞台。核电——数据中心供电的稳定基石n铀价：全球核电重启背景下逐步见底反弹资料来源：cameco，国盛证券研究所资料来源：cameco，国盛证券研究所燃机——数据中心供电的快速解决方案n建设周期短，美国燃气产量高供大于求风电（海上）风电（陆地）核电机组资料来源：《天然气发电在新型电力系统中的功能定位及发展前景君等），网易网，Metsähallitus，腾讯网，WNISR燃机——数据中心供电的快速解决方案n燃气产业链完善，市场份额高全球燃气轮机市场发展成熟，产业链完善，行业集中度较高，主要供给方在欧美等发达国家，CR3超过80%。根公司名称公司简介及燃气轮机业务情况西门子能源燃气轮机产品组合就具有两大优势，低生能源重型燃气轮机、工业型燃气轮机和航改型燃气轮 GEVernova的设备提供了全球30%的电力，且该公司拥有全球最大规模的超过7,000台能源领域，业务涉及“风光储氢”多能互补和“船舶工业、陆上交通、航空航天、智能电网、油气化工五大核心产业链，同时提供工业资料来源：各公司官网，国务院国有资产监督管理委员会，维科网，资料来源：GTW，国盛证券研究所燃机——数据中心供电的快速解决方案n天然气为数据中心供电可实现1+1>2效果热电联产：天然气分布式能源系统以天然气为燃料，燃烧后驱动燃气轮机或燃气内燃机发电，产生的高温烟气和热水作为热源驱动溴化锂机组制冷，制冷后的余热再作为供暖的能源系统，实现了能源的梯级利用。调峰灵活：相比于煤电，气电的响应速度更快、负荷变化能力更强。燃煤电厂的冷启动时间为10小时以上，而单循环燃气电厂的启动只需几分钟；同时，气电机组在短时间内的最大负荷变化也远高于煤电机组。因此，气电为最优的调峰电源之一。冷能利用：利用LNG（液化天然气）本身的冷能用于数据中心的冷却系统，通过冷能梯度利用，降低制冷能耗超50%，大幅降低数据中心运营成本。资料来源：《数据中心天然气分布式能源系统供电方案设燃机——数据中心供电的快速解决方案n天然气为数据中心供电率先走向实践卡特彼勒公司将为美国犹他州的数据中心建设一座4GW热电联产电厂，配备1.1GWh电池储能系统。该项目由JouleCapitalPartners公的高性能计算需求设计。电厂采用冷热电联产技珠海LNG绿色智算梯级利用，相较传统智算中心可降低制冷耗能超50%，大幅降低智算中心运营成本，减少碳排放。隧道股份上海能建依托隧道股份双碳科创中心，携手中汇港投能源、大唐国际等合作伙伴，用LNG的高品质冷能供给燃气气电厂和智算中心的余热则反哺给冷能发电装置。这既降低了气候因素对冷能发电装置的影响，也降低了智算中心能耗水平、提高了新方案不仅巧妙破解了北方LNG接收站冬季冷能利用困局，更以“冷能—绿电—算力—余热”的能源公司Entergy宣布，将为科技公司Meta位于美国得克萨斯州的最大数据中心建造三座天然气发电厂。该计划预计将在20总计600兆瓦的发电容量将专门服务于Meta的伊州目部雪佛龙宣布与投资公司EngineNo.1合作开发燃气发电项目，为美国数据中心供电，特别是在美国东南部、中西部和西部。该公将使用7台美国制造的燃气轮机，燃气轮机于2026年开始交付，雪佛龙预计于2027年底将这些电力推向市场。核能初创公司BlueEnergyGlobalInc.计划在德州建设一座电厂，将为新建数据中心提供高达1.5吉瓦的电力供应，初期使用天然气系统，最终转向小型核反应堆。根据BlueEnergy2025年10月发布的声明，位于休斯顿西资料来源：中冶有色网，中国珠海政府，新华网，donews，流程工业网，新浪财经，澎湃新闻SMR——数据中心供电的“灵活方案”n小型模块化反应堆（SMR）兼顾安全、易建、灵活、经济多种优势SMR兼顾安全、易建、灵活、经济等多种优势。小型模块化反应堆（SMR）简（IAEA）定义为发电功率小于等于300MW的反应堆，约为传统反应堆发电容量的三分之一，模块的概念是指主要根据国际原子能机构（IAEA）的先进反应堆信息系统（ARIS）数据库，全球约有68种SMR设计处于不同的开发和部署阶段（截至2024年），涵盖水冷堆、气冷堆、液态金属冷却堆、熔盐堆和微型反应堆等五大技术路线。其中非水冷堆（NON-WCR）路线有46种，占比达到67.6%，体现了技术创新从传统轻水堆向多元化方向的突破。应急计划区模块化程度SMR——数据中心供电的“灵活方案”n小型模块化反应堆（SMR）的特性适合用于数据中心供电灵活易建、占地小——实现数据中心就地供电：模块化、工厂化制造，建设周期3年左右，可分期投入，更易分布零碳可持续——满足企业ESG目标：发电过程零碳排放，完美契合科技巨头（如微软、谷歌、亚马逊）的零碳能源资料来源：美国能源部，国盛证券研究所SMR——数据中心供电的“灵活方案”n小型模块化反应堆（SMR）的特性适合用于数据中心供电冷却剂，石墨作为堆芯材料，可产生很高的热效率，可利用下运行。钠冷堆的功率密度高，采用快堆技术，金属冷却剂资料来源：《AReviewoft），），SMR——数据中心供电的“灵活方案”n小型堆已经开始尝试应用于数据中心供电Amazon与X-energy合作，在美国华盛顿州建设的CascadeAdvanceXe-100模块堆，总装机约960MW，首阶段先装4台（约320MW）。该项目定位用于支持Amazon的AI云数据中心负可控核聚变——数据中心供电的“终极梦想”n可控核聚变：数据中心供电的“终极梦想”燃料低成本、近无限→满足指数级增长电力需求能量密度高、7*24小时稳定基荷→绝对可靠电力保障零碳→满足严格ESG要求HelionEnergy在美国华盛顿州启动商业核聚变电站的建设，并与Microsoft签署电力购买协议(PPA)，计划在2028年将约50MW的聚变电力接入Microsoft的数据中心。CommonwealthFusionSystems(CFS)与Google签署供电协议，计划提供约200MW的聚变发电容量，以支撑AI/数据中心的电力需求。资料来源：PrecedenceRese可控核聚变——数据中心供电的“终极梦想”可控核聚变：能量密度高、原料易得近乎无限、清洁低碳。核），的反应。核聚变类型主要有4种：氘—氚（D-T）聚变、氘—氦3（D-3He）聚变、氦—硼（p-11B）及氘—氘（D-D）聚变。现有理论和实验研究均表明，氘氚聚变是最容易获得聚变能量密度高：燃烧1千克氘（D）相当于四千克铀，相当于七千吨汽油或者一万吨煤，也就是说“燃烧”1千克原料易得：每公斤海水含氘（D）0.03g，即使考虑能源消耗水平逐年增加，地球上的D也足以用上几百亿年；氚（T）可安全性高：不产生高放射性核废物，发生事故时核反应会迅速资料来源：《我国磁约束核聚变能源的发展路），可控核聚变——数据中心供电的“终极梦想”温度：核聚变反应需要在极高的温度下进行，通常在1亿到5亿度之间，这样的高温可以使得原子核克服库仑斥等离子体密度：密度必须足够高，一般来说，密度需要达到10^20个粒子每立方米以上，以增加原子核之间的能量约束时间：为了使核聚变反应持续进行资料来源：《可控核聚变研究现状及未来展望》（李），可控核聚变——数据中心供电的“终极梦想”n可控核聚变技术路径惯性约束通过高能激光驱动实现聚变，但其能量转换环节，特别是从电能到激光的转化过程，损耗显著，且脉冲式能量输出与连续能量提磁约束路径在能量利用效率和过程可控性方面表现更为出色，技术体系也更为完备，已逐步发展成为国际聚变能研发的主流方向。包括大型国家科研计划、国际协作项目以及众多商业公司在内的聚变资料来源：《可控核聚变反应控制及破裂预测技术分），磁约束资料来源：《可控核聚变反应控制及破裂预测技术分析》（），可控核聚变——数据中心供电的“终极梦想”n磁约束的典型装置：托卡马克托卡马克是当前研究广泛应用、技术成熟度较高的磁约真空室：容纳并隔离高温等离子体的ultra-h磁体系统：纵场线圈产生环绕真空室的强大磁场，中心 偏滤器：排出反应产物和杂质，维持等离子体纯度。真空杜瓦：为内部组件提供额外的保温效果，资料来源：可控核聚变，国盛证券研究所资料来源：网易网，国盛证券研究所可控核聚变——数据中心供电的“终极梦想”三大主要工程技术难题——强场高温超导磁体、等离子体运行与控制、热量传导。核心挑战描述稳态自持燃烧我国EAST装置已实现1亿度高温等离子体稳态运行1066研发钨基合金等耐高温材料。我国已建成液态金属和氦气工质热工研究台架，为未来聚变中国提出的“中国聚变工程示范堆”（CFE目标包括：1.5-3GW聚变功率、能量增益Q=15-30、运行因子＞0我国已建成用于聚变能量导出研究的工程性液态金属和氦气工质热工研中国初创企业能量奇点（EnergySingularit了HTS在聚变场景的潜力；美国CFS的SPARC托卡马克采用稀环向场（TF）模型线圈2021年已实现40kA电流与20T磁场，目前已采购1万公里REBCO带材。资料来源：新京报，中国核能行业协会，中国能建，北极星核电网，上观新闻，可控可控核聚变——数据中心供电的“终极梦想”n全球积极推进可控核聚变发展全球核电商业化进展显著。近年全球核电投资与商业化明显加速，2024年核聚变产业吸引资金73亿美元，全球核电新成立公司数量也显著提升。根据FIA的公司调研，约76%的商业公司预计在2030至2040年间实现首次资料来源：IAEA，国盛证券研究所可控核聚变——数据中心供电的“终极梦想”n全球积极推进可控核聚变发展美国、欧盟、中国、日本、俄罗斯、韩国、印度等国家高度重视可控核聚变的发展。当前聚变研究正处于从科学研究到工程实践再过渡到国家/地区可控核聚变进展美国在惯性约束聚变方面，2025年4月，国家点火装置NIF通过靶设计创新，实现8.6MJ聚变产额，而输入激光能量仅2.08MJ，目标增益超过4。2025年4月美国商业聚变初创公司ZapEnergy核聚变工程测试平台Century实现重大技术突破，该平台可稳定以0.2Hz的频率完成等离子体放电，单次放电电流最高达500kA，持续平均功率也实现也实现了近20倍的提升。2025年9月30日美国能源部下属普林斯顿等离子体物理实验室（PPPL），联合普林斯顿大学等大学组成的国际研究团队，成功开发了一款多模态机器学习框架——Diag2Diag，成功将核聚变核心诊断技术——汤姆逊散射（ThomsonScattering，TS）的时间分辨率从传统200Hz提升至1MHz。2025年10月1日欧盟与日本共同运营的JT-60SA，最近以160立方米的等离子体体积创下了新纪录，超过了之前的100立方米的基准。2024年10月4日位于法国的国际热核聚变实验堆（ITER）是磁约束聚变的核心枢纽，2025年其组装阶段成果显著。德国马克斯・普朗克等离子体物理研究所（IPP）的Wendelstein7-X（W7-X）仿星器，在2025年升级后创造长脉冲运行纪录，持续360秒高性能等离子体，能量周转达1.8GJ，等离子体比压达到3%。2025年6月3日在磁约束方面，中国科学院合肥等离子体物理研究所的“东方超环”EAST最近打破了之前的持续高约束模式运行记录，将聚变等离子体温度维持在7000万摄氏度长达1066秒。2025年1月20日BEST则聚焦氘氚等离子体稳态控制，计划2027年首次实现等离子体运行。2025年5月1日中科院核工业西南物理研究院的环流器三号（HL-3）实现了1.5兆安的H模式等离子体，离子温度和电子温度分别达到创纪录的1.2亿摄氏度和1.6亿摄氏度。2025年5月29日西南物理研究院研究团队自主设计，用于聚变能量导出研究的工程性液态金属和氦气工质热工研究台架全面建成并投入运行。2025年10月14日大阪大学激光科学研究所利用激光XII号激光器和LFEX激光器在激光聚变方面取得了关键进展，验证靶内爆和快速加热，还开发了一种高重复频率激光器SENJU，能以100赫兹的频率发出100焦的脉冲。日本发布了其国家“聚变能创新战略”的2025年更新版，为旨在实现未来商业化的国家努力提供指导。2025年6月4日（国家战略更新版发布时间）俄罗斯俄罗斯重点研发“聚变-裂变混合堆”，已完成新一代反应堆技术托卡马克的初步设计，并计划在2030年前建成。俄罗斯国家核电子与航空航天研究所(NIIEFA)与莫斯科国立钢铁合金学院(MISIS)的专家携手，成功研发出一种创新的钨和铜复合材料，将专门用于俄罗斯原型TRT托卡马克核聚变反应堆的偏滤器等离子体导向元件。2025年1月23日韩国韩国示范聚变电厂的工程设计预定于2035年完成，最近正在利用超级计算资源探索设计空间，以研究全局参数，同时研究利用高温超导体做出更小、更先进的2025年2月21日印度的聚变能是从SS-T-1逐步发展到ITER，同时开展ITER工程建设、实验工作和建造国内SST-2，DEMO预计于2037年开始建造。/资料来源：中国核电网，IAEA，《2025年世界聚变展望》，可控核聚变，中国核技SOFC——数据中心供电的“高效组件”分布式供电、可离网：模块化设计，可堆叠配置扩展，表后独立，弱依赖输电接网。高效率、低排放、燃料灵活：电效率55-65%，冷热电联供综合效率>90%，NOx/SOx近零；燃料兼容天然气/氢/生物快速装配：撬装式模块90天内上线，适配“先行投产+滚动扩容”的开发节奏高能源利用效率：热电联供，高效冷却；利用其高温废热进行制冷，大幅降低数据中心冷却系统的电耗，综合能源效率可超过85%。负载波动(尤其AI/大规模计算任务中的瞬时负载峰值)快速响应，可以在一定范围内从低负载到满载输出。），SOFC——数据中心供电的“高效组件”SolidOxideFuelCell(SOFC)是一种电化学装置，电池由阴极(cathode)、致密的固体氧化物电解质(electrolyte)和阳极(anode)组成同时释放电子。在阳极反应中，燃料中的氢(或碳氢燃料中的氢成分)被氧离子氧化，同时生成电子流出外部电路完成功。电子再返回阴极与氧离子重新结合完成循环。这样整个反应过程绕过了燃烧和机械转换损失，提高了能量转换SOFC的特点包括：高电转换效率(因为电化学方式直接转换化学能为电能)，燃料灵活(可以使用氢气、资料来源：《OptimizationofthedesignandoperationofSOFC-bSOFC——数据中心供电的“高效组件”SOFC从几何结构上可划分为平板式、瓦楞式、管式等系列结构类型。其中，平板式和管式是SOFC目前应用较为广泛的结构。SOFC结构上类似“三明治”，都是“多孔阴极---致密电解质---多孔阳极”的形式构成。在600-1000℃的高温条件下，其电解质主要由只允许氧离子通过、具有陶瓷性质的钇稳定氧化锆（YttriaStablizedZirconia,YSZ）材料组成。一套完整的SOFC发电系统除电堆(阳极、电解质、阳极、连接体、电路)外,还包含燃料供应系统(燃料重整器、喷射循环器、集电管路)、供气系统(泵、加热器、压缩机、鼓风机、循环管路)、控制系统(电压调节转换器、逆变器、电动机)。资料来源：《煤炭合成气驱动的SOFC发电系统性能分析与），SOFC——数据中心供电的“高效组件”n各国SOFC技术研究进展在SOFC研究方面，美国起步最早，始于60年代航天任务；日本历时三十余年，其SOFC家用系统已实现商业化；欧洲虽起步较晚，但发展迅速，已有多美国财政部和国税局(IRS)联合发布了投资税收抵免（ITC）政策，允许投资者获得其投资的可再生能源项目成本约30%的税收抵免，为S密歇根理工大学的研究人员展示了一种碳酸盐超结构固体燃料电池(CSSFC)，其中在多孔的掺钐二氧化铈层中原位生成超结构碳酸盐，形成一种独特的电解质，具有0.17S.cm-1的超高美国华盛顿州立大学(WashingtonStateUniversity)在固体氧化物燃料电池(SOFC)领域取得了重大突破，研发了一种独特且廉价的纳米颗粒法国工程公司GTT宣布，与BloomEnergy和庞洛探险集团（PONANTEXPLORATIONSGROUP）达成合作，共同研发一种将固体氧化物燃料电池（SOFC）与船舶碳中国市场快速发展，本土企业崭露头角，研发进展显著。三环集65%，热电联供效率达到90%以上，是目浙江氢邦科技发布了其具有重大进步意义的第二代平管式固体氧化物燃料电池电堆，相较于上一代产品，其体积功率密度提升近50西北工业大学在质子传导电解质BaHfO3的机理研究上取得新突破，深技术研发实力雄厚，家庭级SOFC商业化成功。日本启动家用燃料电池热电联供日本三井海洋开发工程公司（MODEC）宣布，与挪威燃料电池系统公司EldEnergy），韩国HD现代集团旗下多家子公司与挪威船级社DNV、德国邮轮运营商TUICruises签署合作协议，共同开发适用于邮轮的固体氧化物燃料电池(SOFC)系统，该项目旨在探索斗山燃料电池（DoosanFuelCell）宣布采用英国Ceres的技术，正式启动SOFC电堆的量产，这是全球首座采用Ceres金属支撑型SOFC技术的钛媒体，氢港新能源，中国通用机械工业协会，国盛证券研SOFC——数据中心供电的“高效组件”n北美市场份额最高，亚太发展最快），署先进燃料电池技术方面处于领先地位。北美，亚太地区和欧洲是2023年SOFC市场的最大贡献者。％，％，全球SOFC技术领军企业BloomEnergy于2010年资料来源：fortunebusinessiSOFC——数据中心供电的“高效组件”DayOne在新加坡开启建设其首个支持人工智能的超大规模数据中心，容量为20MW，预计将在2026年投入使用，其直接集成了100%可再生能源的基于SOFC氢能发电的供电技术建设。资产管理巨头Brookfield与燃料电池制造商BloomEnry合作，将投资至多50亿美元，用于部署后者的燃料电池技术，为AI数据中心提供新的能源解决方案。BloomEnergy宣布将在美国的甲骨文云基础设施(OCI)数据中心部署其燃料电池技术，以支持OCI的AI和云计算服务不断增长的需求。BloomEnergy将在90天内为整个数据中心提供高度可靠且具有成本效益的现场电力。资料来源：FuelCellsWor投资策略与相关标的中国铀业是中核集团的重要子企业之一，专业从事天然铀和放射性共伴生矿产资源综合利用业务，中国铀业已同中国核电签署了长贸协议，约定未来向中国核电下属核电公司供应天然铀。中国铀业结合下游客户需求计划、存货水平和国际天然铀市场价格等情况，同哈原工、欧安诺等供应商签订了天然铀供应长贸合同，以满足天然铀客户的需求。2024年7月，我国规模最大的天然铀产能项目——中核集团“国铀一号”示范工程在内蒙古鄂尔多斯开工建设。2025年7月12日，“国铀一号”示范工程“第一桶铀”成功生产下线，我国天然铀领域千吨级绿色智慧矿山建设取得了关键性突破。1库捷尔太铀矿技术、酸法地浸采铀技术根据相关规定，公司对报告期内国内扎吉斯坦铀矿2棉花坑铀矿硬岩铀矿开发技术34硬岩铀矿开发技术资料来源：公司公告，国盛证券研究所