2025年铍行业深度报告：可控核聚变关键金属（附下载）
我国铍资源对外依存度较高，根据海关数据统计，2024 年我国未锻轧铍和铍粉 末进口量为 22.6 吨，锻轧铍及铍制品进口量为 0.4 吨，几乎无出口。
二、铍的多领域应用与战略价值探索
1、铍产业链全景图：从原料到高附加值终端产品
铍是钢铁色轻稀有金属，密度低（1.85g/cm3），熔点高（1283°C），沸点高（2970°C）。 铍的化学性质活泼，能形成致密的表面氧化保护层，即使在红热时，铍在空气中 也很稳定。铍既能和稀酸反应，也能溶于强碱，表现出两性。 铍及其化合物具有高比刚度、优良的热导性和卓越的尺寸稳定性，因此在国防军 工、核能、火箭、航空航天、尖端武器和战略能源等领域得到广泛应用，被列为 关键性和战略性矿产资源。此外，铍也是未来战略性新兴产业发展的重要材料， 已成为全球主要国家争夺的重点。 绿柱石、羟硅铍石是铍生产主要矿物原料，通过加工可制得铍化工产品—氢氧化 铍，作为铍产品的重要中间产品。氢氧化铍根据不同应用需求，进一步加工制成 金属铍、铍铜合金、铍铝合金和氧化铍陶瓷等高附加值终端产品。
2、铍消费现状：铍铜的主导地位
铍铜合金的铍含量约 0.2%-2%，因其高比刚度、高导电性、耐疲劳、耐腐 蚀、弹性滞后小、无磁性等特性，在航空、电子、汽车、通讯等领域用作连 接器、继电器等，约 75%的铍用于铍铜合金。 金属铍纯度一般大于 99.5%，由于在极端条件下的优异尺寸稳定性，是导 弹、核潜艇、卫星等惯性导航系统中不可或缺的材料。 铍铝合金铍含量大于 60%，具有高比热容、高导热性、成本低、密度小等 特性，主要用于国防领域，金属铍和铍基合金占铍产量约 20%。 氧化铍是一种优良的导热体，具有高强度和硬度，应用在军用雷达及射频设 备的散热器和汽车电气系统的电绝缘材料，占比约 5%。
美国为全球铍矿产品最大消费国，2024 年消费量约 170 吨，占全球总产量 46.7%。 美国铍产品中，20%用于工业零部件，11%用于汽车电子行业，19%用于航空航 天和国防应用，8%用于电新基础设施，6%用于电子消费行业，6%用于能源行 业，2%用于半导体领域，28%用于其他领域。
3、终极能源与关键材料：铍在可控核聚变中的核心角色
（1） 终极清洁能源：可控核聚变
核聚变是一种将质量直接转化为能量的过程，其本质是将较轻的原子核结合为较 重的原子核。这一过程中，原子核的静电斥力与其电荷成正比，因此原子序数较 小、质子数较少的轻原子核更易发生核聚变，所需的动能（温度）也更低。
（2） 核聚变关键装置—托卡马克反应堆运行机制
托卡马克反应堆是一种利用磁约束来实现受控核聚变的环形装置，被认为是利用 核聚变发电的反应堆中最有前景的设计之一。在托卡马克反应堆内，氢的同位素 氘和氚被加热到超高温度以产生等离子体，强磁场将高温等离子体约束在环形管 道中，使其发生聚变反应。一个典型氘氚聚变反应堆的主循环过程如图所示。反 应生成的氦作为“氦灰”排出，反应产生的高能中子在聚变反应堆的包层中慢化， 中子的动能转化为热能。可以采用 6Li 作为吸收反应产物的包层，包层中还包括 中子增殖剂和冷却剂，称为增殖包层。在聚变中子作用下，包层中的 6Li 可以生 成氚再进入反应室作为燃料，形成氚的循环利用。
（3） 国际可控核聚变核心项目
ITER 计划（国际热核聚变实验堆计划）是当今世界最大的大科学工程国际科技 合作计划之一，也是迄今我国以平等身份参加的规模最大的国际科技合作计划。 其核心目标之一是证明核聚变反应可以产生比启动反应过程所提供的能量多得 多的能量—导致功率整体增加。 ITER 装置采用超导托卡马克技术，俗称“人造太阳”。通过整合加热系统、强磁 体及其他辅助设备，ITER 在超高温等离子体中实现聚变反应并释放能量。由此 形成的强磁场可将带电粒子约束在环形反应堆容器内，使其高速旋转并发生聚变。 ITER 实验将在真空容器内进行，真空容器是一个密封的双层钢制容器，用于容 纳聚变反应并充当第一道安全防护屏障。在其环形腔室或圆环中，等离子体粒子 不断旋转而不接触容器壁。容器内表面衬有主动冷却的包层模块，可屏蔽聚变反 应产生的高能中子。中子倍增器是反应堆包层中用于补偿中子损失和增加中子产 量的材料。包层还可以从聚变中子中回收能量，并增殖氚以替代聚变过程中燃烧 的氚。 ITER 的真空容器拥有庞大的设计规格：内部容积达 1,400 立方米，等离子体体 积约为 840 立方米，外径 19.4 米，高 11.4 米，总重量约 5,200 吨。其内壁完全 覆盖着 440 个包层模块 (Blanket Modules)，每个模块重达 4.6 吨，尺寸为 1 x 1.5 米。包层模块保护钢结构和超导环形场磁铁免受聚变反应产生的热量和高能中子 的影响。随着中子在包层中减速，它们的动能被转化为热能并被水冷却剂收集。 在聚变发电厂中，这种能量将用于发电。每个包层模块包含一个可拆卸的第一壁 （FW Panel），该壁面向等离子体并消除等离子体热负荷，以及一个专用于中子 屏蔽的半永久性包层屏蔽。
（4） 铍在核聚变领域的应用与前景返回搜狐，查看更多