中国核聚变能产业正经历从"国家主导的科学研究"向"国家战略与市场力量双轮驱动的商业化探索"的历史性转变。在"十五五"规划将核聚变能列为未来产业、全球资本加速涌入以及高温超导、人工智能等使能技术取得突破的多重驱动下，产业发展的"临界点"正在临近。
尽管终极目标(建成商用聚变堆)仍需近20年时间，但未来10-15年，围绕核心部件研发、关键材料突破、专用装备制造、工程验证与运营服务等环节将催生一个规模达数千亿乃至万亿的增量市场。对于投资者与创业者而言，当前是布局产业链关键环节的"战略窗口期"，但需精准识别技术路径、团队实力与工程化能力，并高度关注长周期、高风险的固有挑战。
第一章：导论：开启"终极能源"的商业化世纪长征
1.1研究背景与意义：能源安全、碳中和目标与未来产业竞争制高点
可控核聚变能被视为人类能源革命的终极解决方案。当前全球能源转型面临关键挑战：一方面，传统能源面临资源枯竭与环境压力；另一方面，可再生能源存在间歇性、存储与传输难题。核聚变能源凭借其燃料丰富、固有安全、放射性废物少等独特优势，成为破解能源困局的战略选择。
从能源安全角度看，中国作为全球最大能源消费国，能源对外依存度超过70%。核聚变燃料氘可从海水中提取，1升海水含有的氘聚变能量相当于300升汽油；而氚虽在自然界中稀缺，但可通过聚变反应产生的中子与锂反应自生成。理论上，核聚变燃料可支撑人类能源需求数百万年，彻底解决能源资源约束问题。
从碳中和目标看，核聚变不产生温室气体与长寿命放射性废物，是实现"双碳"战略的理想能源。据国际原子能机构测算，若核聚变发电普及，全球碳排放可降低40%以上，为能源结构转型提供关键支撑。
从产业竞争制高点看，核聚变能代表未来能源技术的制高点，是大国科技实力与产业竞争力的重要体现。全球已有40多家公司致力于商业化聚变反应堆，并已获得71亿美元的投资，中国在这一领域的布局与突破，将直接影响未来全球能源格局与话语权。
1.2核聚变能概述：基本原理、相较于裂变能的优势(燃料丰富、固有安全、废物少)
核聚变是两个轻原子核(如氘、氚)在高温高压条件下结合成较重原子核(如氦)并释放巨大能量的过程。其基本原理是通过强磁场约束等离子体，使其达到1亿℃以上的高温，实现持续稳定的聚变反应。
相较于核裂变能，核聚变具有以下核心优势：
燃料丰富性：氘可从海水中提取，全球储量超过45万亿吨；而氚可通过聚变中子与锂反应自生成，无需开采天然资源。相比之下，核裂变依赖的铀矿资源有限且分布不均。
固有安全性：核聚变反应不存在失控风险，一旦条件不满足(如磁场失效、温度下降)，反应会立即终止。而核裂变存在堆熔与核泄漏风险，需复杂安全系统保障。
放射性废物少：核聚变主要产生氦气，无长寿命放射性废物。裂变反应则产生长寿命核废料，处理难度大、成本高。此外，聚变中子虽具有辐射性，但半衰期短，可通过合理设计解决。
能量密度高：核聚变反应的能量密度是核裂变的4倍以上，理论上更高效、更经济。
燃料成本低：核聚变燃料成本占总成本比例极低，而核裂变燃料成本占比较显著，且受资源约束影响更大。
1.3报告研究范围与方法：聚焦中国聚变能产业生态，涵盖技术、市场、政策与投资多维分析
本报告聚焦中国核聚变能产业生态，研究范围涵盖：
技术层面：从基础科学研究向工程化、商业化的技术演进路径，包括高温超导磁体、等离子体控制、第一壁材料等关键技术突破。
市场层面：产业链各环节的市场规模、增长趋势与商业价值，包括上游材料与部件、中游装置设计与集成、下游运营与应用。
政策层面："十五五"规划对核聚变能的战略定位，国家与地方政策支持体系，以及创新机制与生态培育。
投资层面：针对投资机构、创业者与产业内企业的投资逻辑、创业方向、业务拓展策略及风险应对。
研究方法采用多维度交叉分析：通过桌面研究获取行业数据与政策文件；通过定量调查分析市场规模与增长趋势；通过定性分析评估技术路径与商业化前景；通过案例研究剖析代表性企业和项目进展。
第二章：全球核聚变产业发展态势与中国战略定位
2.1全球竞速格局：美、欧、日等多国加速布局，私人投资突破百亿美元
全球核聚变产业进入加速发展期，呈现出明显的竞速格局。截至2025年，全球已有40多家公司致力于商业化聚变反应堆，总融资额超过71亿美元，其中美国25家公司占全球半数以上，私人投资额约59亿美元。
美国在核聚变领域处于领先地位，2024年通过《聚变能源法案》设定2030年代示范堆运行目标，计划投入220亿美元。美国联邦聚变系统(CFS)公司提出的小型化高温超导托卡马克装置SPARC，计划2025年建成，2030年实现商业化发电。此外，TAE技术公司聚焦氢硼聚变路线，2022年获得比尔·盖茨等投资，2021年实现5000万℃等离子体温度。
欧盟启动DEMO预研并投入120亿欧元，日本升级JT-60SA装置聚焦材料突破，俄罗斯开发新型耐腐蚀钢(EP-823M)应对聚变堆腐蚀问题。全球聚变研发已从"科学合作"转向"产业竞合"，各国均在加速布局。
中国在这一领域的参与度与投入力度持续提升。2025年，中国核聚变相关企业及研究机构共计170家，主要分布在安徽省(24家)、广东省(19家)、北京市(17家)等地。中国在ITER项目中承担约10%的研发制造任务，进度在七方参与国家中居前列，技术贡献显著。
2.2主要技术路线比较：托卡马克主导与多元路径探索(仿星器、场反位形、激光惯性约束等)
当前全球核聚变技术路线呈现多元化发展态势，主要分为磁约束、惯性约束及其他约束三大类。
磁约束路线是当前主流方向，主要包括托卡马克、仿星器、反场箍缩等。其中托卡马克路线最为成熟，全球80%以上聚变装置采用此路线。托卡马克通过环形磁场系统约束等离子体，具有较高的约束效率和稳定性。中国EAST装置、HL-3装置以及CFETR工程实验堆均采用此路线。
仿星器路线通过螺旋形磁场约束等离子体，无需环向场电流，理论上可实现更长的持续运行时间。德国与日本在此路线上有较多探索，但技术复杂度高、成本大，商业化进程较慢。
场反位形路线利用等离子体自身电流产生的磁场约束等离子体，结构相对简单，但稳定性控制难度大。美国Helion能源公司采用此路线，2025年获SamAltman等投资3.75亿美元，计划2028年建成50MW聚变电厂。
惯性约束路线主要通过高能激光或粒子束瞬间压缩燃料靶丸实现聚变。美国NIF装置2021年实现净能量增益(Q=1.53)，为惯性约束商业化提供理论验证。中国神光-Ⅲ主机激光装置(SG-Ⅲ)设计总输出能量为180kJ，峰值功率高达60TW，位列世界第二、亚洲第一。
其他路线包括球形环氢硼聚变、Z箍缩聚变等。其中氢硼聚变路线因燃料丰富、无中子辐射而备受关注，美国TAE技术公司与澳大利亚HB11能源公司已在此方向取得突破性进展。
中国在技术路线选择上采取"托卡马克为主、多元路线并行"的策略。EAST装置、CFETR工程实验堆等以托卡马克为主；同时，新奥集团等企业探索氢硼聚变路线，能量奇点、星环聚能等公司尝试紧凑型托卡马克技术，形成多元化布局。
2.3中国的战略定位与优势：从跟跑到并跑乃至领跑，具备国家战略、完整工业体系与强大工程化能力
中国在核聚变领域的战略定位经历了从跟跑到并跑、再到部分领跑的历史性转变。上世纪90年代开始，我国先后建成运行合肥超环(HT-7)、中国环流器二号(HL-2A)及东方超环(EAST)等装置，逐步掌握核心关键技术。2006年正式加入ITER计划后，通过参与这一全球最大国际科技合作项目，全面提升了我国在聚变领域的科研能力、工程经验和国际影响力。
中国在核聚变领域的战略优势主要体现在三个方面：
国家战略支持：中国将核聚变能纳入"十五五"规划，设立500亿元专项研发资金，明确CFETR(中国聚变工程实验堆)和BEST(紧凑型实验装置)等重大工程的建设目标。2025年9月颁布的《中华人民共和国原子能法》新增"聚变技术研发"章节，要求国家设立专项基金，优先保障聚变项目用地和人才引进。
完整工业体系：中国拥有从超导材料、特种钢材到精密加工、系统集成的完整产业链。在低温超导材料方面，中国占国际市场份额的60%；在高温超导电流引线方面，100%由中国提供。这种完整的工业体系为核聚变商业化提供了坚实基础。
强大工程化能力：中国在核聚变工程化方面展现出显著优势。EAST装置已实现1亿℃下1066秒的长脉冲高约束运行；HL-2M装置实现100万安培等离子体电流；合肥BEST装置提前两个月启动总装。这些成就标志着中国在核聚变工程化能力上已跻身世界前列。
2.4国际协作与竞争：ITER计划中的关键角色与自主创新并举
中国在国际核聚变合作中扮演着关键角色。作为ITER计划的平等成员国，中国承担了磁体馈线系统、超导线材等核心任务，技术指标国际领先。例如，中国研发的高温超导电流引线电阻达到0.2纳欧级的世界领先水平，保障了ITER装置主机的安全运行。
同时，中国积极推动自主创新与国际合作并举。2023年11月，中核集团牵头成立可控核聚变创新联合体，联合25家央企、科研院所和高校，打造"研究院+产业平台"协同架构。2025年2月，中国聚变能源有限公司(CFEC)成立，注册资本达145亿元，成为全球注册资本最高的商业核聚变实体。
在国际合作方面，中国积极参与ITER项目，并推动与欧盟DEMO设计对接。2025年，中国已加入ITER-PP计划(2035年实现TBR=1.5)，为未来聚变堆设计积累经验。同时，中国也保持自主创新能力，如EAST装置的离子回旋波系统国产化率达100%，为ITER核心加热系统供应商。
第三章：中国核聚变产业政策环境与规划蓝图
3.1国家顶层战略设计
"十五五"规划前瞻：将核聚变能明确为新的经济增长点。根据《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十五个五年规划的建议》，核聚变能被首次明确列为未来产业，标志着其战略地位的历史性跃升。
规划明确核聚变能发展的阶段性目标：
-2027年底，紧凑型聚变能实验装置(BEST)基本建成
-2030年左右，实现聚变能发电演示
-2035年，建成聚变工程实验堆(CFETR)，开始大规模科学实验
-2040年，建成首个商用示范堆
-2050年前后，建成首座商用聚变电站，实现并网发电
能源安全与"双碳"目标下的政策序列：从碳达峰意见到原子能法立法。2021年10月，中共中央、国务院发布的《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》及国务院发布的《2030年前碳达峰行动方案》明确要求推进可控核聚变技术研究。
2022年1月，国家发改委、国家能源局《"十四五"现代能源体系规划》在专栏中指出支持受控核聚变的前期研发。2025年9月颁布的《中华人民共和国原子能法》新增"聚变技术研发"章节，为聚变产业商业化扫清制度障碍。
3.2部委与地方产业政策支持
工信部等部委：推动能源电子产业，强化"光储端信"融合与关键材料装备攻关。2024年1月，工信部等七部门联合印发《关于推动未来产业创新发展的实施意见》，明确"聚焦核能、核聚变、氢能、生物质能等重点领域，打造'采集-存储-运输-应用'全链条的未来能源装备体系"。
区域产业集群规划：安徽合肥聚变能源产业集群、四川聚变科创城等。安徽省出台《以创新模式加速推进聚变能商业应用战略行动计划(2022-2035年)》，确立核聚变开发应用实验堆、工程堆和商业堆"三步走"发展战略。目标到2027年，未来产业规模力争突破2000亿元；到2030年，形成发展长效机制，产业规模力争达5000亿元。
合肥高新区已集聚超70家量子产业链企业，形成"国家实验室+工程堆+产业链"模式。2023年11月，聚变产业联盟在合肥正式启动，首批成员单位有60家，覆盖超导材料、磁体系统、真空设备等产业链环节。
四川依托核西物院建设聚变科创城，聚焦HL-2M装置产业化，提供研发设备采购补贴(最高30%)，并配套中子辐照实验基地。
3.3创新机制与生态培育：可控核聚变创新联合体(38家单位)的协同攻关模式
可控核聚变创新联合体于2023年11月成立，首批成员单位有60家，2025年已扩展至200余家。该联合体由中国核工业集团有限公司领导，整合央企、科研院所、高校和民营企业资源，形成"研究院+产业平台"协同架构。
联合体的运作模式具有创新性：
-"企业出题-政府引导-高校及科研院所答题-企业验收"的创新闭环，加速创新链、产业链融合贯通
-多元化投入支持体系：开展多元化资金筹集，探索企业和金融机构参与研发的新机制，利用国家开发银行长期低息贷款等政策性、开发性金融工具
-长周期专项基金：设立长周期聚变能源专项基金，"投早、投小、投硬科技"，覆盖全生命周期的基金体系
科技本研究得到2022年度安徽省科技创新战略研究与软科学项目"基于科技计划视角的科技支持安徽省十大新兴产业创新发展现状分析与对策研究"(编号：202006f01050014)支持，体现了政府对核聚变产业的持续关注与支持。
第四章：中国核聚变产业链深度解析与市场机遇
4.1产业链全景图：上游(材料与部件)、中游(装置设计与集成)、下游(运营与未来电力应用)
中国核聚变产业链已形成完整闭环，覆盖上游材料与部件、中游装置设计与集成、下游运营与电力应用三大环节。
上游：关键材料与核心部件市场(千亿级潜力赛道)。主要包括超导材料、结构材料、特种钢材、反应原料等。超导材料是聚变装置的核心部件，成本占比达40%-50%。高温超导材料(如REBCO)的量产成为行业关键突破点，中国已成功实现第二代高温超导带材的规模化量产。
中游：聚变装置设计与系统集成。包括磁体系统、偏滤器、第一壁、真空室等核心设备的设计与制造。中游设备成本占聚变实验装置总建设成本的55%，是产业链价值最集中环节。
下游：未来应用场景与支撑服务。核心是核聚变发电并网，目标是替代化石能源与传统核电，重构全球能源格局。此外，聚变高温热源可应用于工业领域，中子源可用于医疗领域，形成多元化应用格局。
4.2上游-关键材料与核心部件市场(千亿级潜力赛道)
高温超导材料：第二代高温超导带材的规模化量产与批量化制备挑战。永鼎股份旗下东部超导推出的HF1200系列高性能REBCO超导带材，已实现单根千米级批量化制备，最大长度达1435米。在20K/20T条件下，4mm带宽材的临界电流Ic高达435A，12mm带宽达1305A，性能指标国际领先。
第一壁材料与偏滤器：耐强场高温负荷材料，CRAFT设施已取得突破。安泰科技为EAST提供钨铜偏滤器，子公司研制BEST项目钨铜复合片；斯瑞新材高强高导铜合金应用于聚变装置核心部件。章源钨业研发的钨铜复合材料，热负荷承受能力达20MW/m²，较ITER标准提升3倍。
氚燃料循环系统：氚燃料自持技术与相关设备。中国正积极探索氚自持技术，如CFETR项目开发的液态锂毯系统，通过中子倍增效应使氚产率提升40%，结合氚在线回收技术，可实现燃料循环闭合。
4.3中游-聚变装置设计与系统集成("国家队"与民营力量共舞)
大型科研装置："中国环流三号"(HL-3)、"东方超环"(EAST)、"夸父启明"(CRAFT)的工程进展与目标。
EAST装置2025年1月创造1亿℃1066秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行新纪录，验证了长脉冲稳定运行的可行性。HL-3装置于2025年3月实现原子核温度1.17亿度、电子温度1.6亿度的"双亿度"突破，聚变三乘积达到10的20次方量级，为未来工程实验堆奠定基础。
CRAFT设施(聚变堆主机关键系统综合研究设施)于2025年5月提前两个月启动总装，目标验证聚变堆主机关键系统技术，包括真空室、磁体系统等。该设施被喻为"夸父"，是国家"十三五"重大科技基础设施，建成后将成为国际聚变领域参数最高、功能最完备的综合性研究平台。
商业紧凑型装置：星环聚能、能量奇点、新奥集团等企业的技术路线与装置迭代计划。
能量奇点成立于2021年，是国内第一家聚变能源商业公司，2024年6月宣布其研发并建造的全球首台全高温超导托卡马克装置"洪荒70"(HH70)成功实现等离子体放电。HH70采用永鼎股份REBCO带材，磁场强度达21.7T，国产化率超96%，创造了全球超导托卡马克装置研发建造的最快纪录。
星环聚能与清华大学联合建设的SUNIST-2装置已安装完毕并成功点亮等离子体。公司计划于2027年完成CTRFR-1装置建设，目标磁场强度15T，Q值≥5，验证聚变条件。随后将启动CTRFR-2商业示范堆设计，功率目标百兆瓦级。
新奥集团选择氢硼聚变路线，自主设计建造的"玄龙-50U"装置实现高温高密度百万安培等离子体电流，并计划2027年建成球形环氢硼聚变新装置"和龙-2"，验证氢硼燃烧与发电可行性。
4.4下游-未来应用场景与支撑服务
终极目标：基荷电力供应。核聚变发电有望成为未来能源结构的基荷电力供应，具有稳定、高效、清洁的特点。中信证券测算，2030-2035年全球聚变装置市场规模将达2.26万亿元，年均复合增长率26%。
中间成果转化：等离子体技术、超导技术在其他工业领域的应用。例如，超导技术可用于医疗MRI设备、电力传输等领域；中子源可用于癌症治疗、材料检测等。能量奇点CEO杨钊表示，高温超导材料能够显著提升磁场强度，更有效地约束等离子体，从而提高聚变反应效率，这些技术也可应用于其他领域。
第五章：产业主体分析：国家队、民营企业与初创公司的竞合之道
5.1"国家队"主力军：中核集团(核西物院)、中科院(合肥物质科学研究院)的角色与规划(中国聚变能源有限公司成立)
中核集团作为国内核能领域的主力军，在核聚变领域拥有深厚积累。核工业西南物理研究院(核西物院)主导建设中国环流器系列装置，包括HL-2M、HL-3等。2025年2月，中国聚变能源有限公司(CFEC)成立，注册资本达145亿元，中核集团是重要股东之一。
CFEC的成立标志着央企在核聚变商业化领域的实质性布局。公司由中国核电、浙能电力分别注资10亿元、7.5亿元参股，创下国内核聚变领域最大单笔股权融资。其目标是整合央企、科研院所、高校资源，形成"研究院+产业平台"协同架构，推动核聚变技术产业化。
中科院合肥物质科学研究院主导EAST装置建设与运行，是国际聚变研究的重要力量。该院在合肥高新区建设聚变堆主机关键系统综合研究设施(CRAFT)，已汇集核聚变相关企业近60家，涵盖超导线材生产、主机设备制造等全产业链。
5.2民营力量崛起：星环聚能、能量奇点、新奥集团等的创新活力、融资情况与技术特色(如氢硼路线)
星环聚能成立于2021年，核心成员全部毕业于清华大学工程物理系，拥有超过20年积累的可控聚变研究整体经验。公司采用"球形托卡马克+高温超导"的技术路线，创新性提出了多冲程重复运行、等离子体电流自有磁场重联加热等为特点的紧凑型重复重联聚变堆方案，预期可在相对紧凑的尺寸内实现高效、稳定、经济的聚变能输出。
融资方面，星环聚能已完成两轮融资：2022年6月获得数亿元天使轮融资，由顺为资本、昆仑资本、中科创星等多家知名机构联合完成；2024年3月完成数亿元Pre-A轮融资，由上海知识产权基金领投，华成创投跟投，老股东中科创星、和玉资本持续跟投。
能量奇点成立于2021年，是国内第一家探索聚变能源商业化的民营企业，团队集聚了多位来自国内外顶级科研院所的技术专家。公司聚焦于研制有商业发电潜力的高磁场、高参数、标准化的高温超导托卡马克装置及其运行控制软件系统。
融资方面，能量奇点已完成两轮融资：2022年2月获得近4亿元首轮融资，由米哈游和蔚来资本共同领投，红杉中国种子基金和蓝驰创投跟投；2023年4月完成近4亿元Pre-A轮融资，公司累计融资近8亿元人民币。
新奥集团作为中国代表性能源企业，选择氢硼聚变路线，探索无中子、无放射性的聚变方案。公司已投入数十亿元，计划2027年建成"和龙-2"装置，验证氢硼聚变燃烧与发电可行性。
新奥集团组建了一支300余人、老中青结合、国际化的聚变研发高端人才队伍，并与业内多家科研院所及诸多知名高校建立了良好的交流合作关系。
5.3产学研协同模式：创新联合体在攻克超导磁体产业化等关键难题中的作用
产学研协同模式在核聚变产业中发挥着关键作用。以合肥聚变产业联盟为例，该联盟汇集200余家会员企业，覆盖超导材料、磁体系统、真空设备等产业链环节。
创新联合体在攻克超导磁体产业化等关键难题中展现出显著优势：
-技术共享机制：通过"政产学研用金"六位一体科技成果转化机制，加速技术从实验室向产业化转移
-协同攻关机制：主导形成"企业出题-政府引导-高校及科研院所答题-企业验收"的创新闭环，加速创新链、产业链融合贯通
-资源整合机制：探索政府引导、社会参与的多元化投入机制，利用国家开发银行长期低息贷款等政策性、开发性金融工具，支持聚变技术研发
以合肥聚变产业园为例，园区内形成了明确的协同格局：上海电气供应TF线圈盒，百利电气参与杜瓦结构研发，展现中游设备厂商的"集群化协作能力"。这种协同模式显著降低了研发成本，加速了技术突破。
第六章：技术创新方向与商业化路径推演
6.1关键技术突破方向：等离子体稳态燃烧控制、高场强高温超导磁体、材料耐辐照性能、AI赋能控制等
等离子体稳态燃烧控制是实现核聚变商业化的关键。EAST装置团队于2025年1月发现并证明了一种无需通过外部控制来确保长时间尺度上高性能等离子体稳态运行的全新高能量约束模式，对于未来聚变堆运行具有重要意义。
高场强高温超导磁体技术取得突破性进展。能量奇点的"经天磁体"在20K低温环境下产生高达21.7T的磁场，创下大孔径高温超导D形磁体最高磁场纪录。永鼎股份HF1200系列REBCO带材在20K/20T条件下，临界电流Ic达435A(4mm带宽)，换算至12mm带宽后Ic高达1305A，性能指标国际领先。
材料耐辐照性能研究持续推进。科技部ITER专项"聚变堆金属材料中子辐照计算模拟"(2018-2023年)建立了辐照缺陷性质数据库和辐照初级损伤结构数据库，发展了分子动力学、动力学蒙特卡罗、团簇动力学等微结构演化以及位错动力学、晶体塑性有限元、相场等力热性能计算程序，构建中子辐照计算模拟平台。
AI赋能控制技术应用广泛。EAST团队利用深度学习优化等离子体控制策略，实现1066秒长脉冲运行；能量奇点HH70装置集成AI实时控制系统，动态调整磁场参数；瀚海聚能引入机器学习算法优化等离子体控制，将装置调试周期缩短70%。
6.2商业化路线图与时间表
六个发展阶段：中国当前处于"燃烧实验"阶段，向"实验堆"迈进。根据中国工程院院士在《中国工程科学》期刊上按照技术成熟度给出的核能技术发展路线图，聚变领域技术发展可分为六个阶段：
1.基础物理研究阶段(已完成)
2.燃烧实验阶段(当前)
3.工程实验堆阶段(2030-2035年)
4.示范堆阶段(2035-2040年)
5.商用堆建设阶段(2040-2050年)
6.商用堆运营阶段(2050年后)
关键时间节点：
-2027年：紧凑型聚变能实验装置(BEST)基本建成
-2030年：实现聚变能发电演示
-2035年：建成聚变工程实验堆(CFETR)，开始大规模科学实验
-2040年：建成首个商用示范堆
-2050年：建成首座商用聚变电站，实现并网发电
6.3成本下降路径与经济性展望：装置紧凑化、材料创新与规模效应驱动
成本下降路径主要通过三个方向实现：
装置紧凑化：通过高温超导材料提高磁场强度，使装置体积缩小。能量奇点CEO杨钊指出，使用高温超导材料能够使装置体积缩小至传统低温超导装置的2%左右，装置建造周期也将从原本的30年缩短至3-4年。
材料创新：降低关键材料成本。永鼎股份REBCO带材成本降至120元/米，较进口降低40%，良率80%，已应用于EAST和ITER项目。西部超导为CFETR独家供应Nb3Sn超导线材，2024年相关收入同比增长32.4%，毛利率维持在45%高位。
规模效应：随着工程堆与示范堆建设，产业链规模扩大将带来成本下降。中信证券测算，2030-2035年全球聚变装置市场规模将达2.26万亿元，年均复合增长率26%。
经济性展望——核聚变发电有望实现极低的度电成本。根据国际原子能机构预测，当实现Q>30时，核聚变度电成本可降至0.05美元/千瓦时以下，远低于传统能源与可再生能源。
第七章：投资与创业指南：机遇、风险与策略
7.1投资逻辑与市场空间评估：全球市场展望(2030年近5000亿美元)与产业链细分市场预测(如高温超导材料)
投资逻辑：核聚变产业正处于从科学验证向工程化示范跨越的关键拐点。中信证券在《十五五规划能源领域前瞻》中指出，十五五期间(2026-2030年)，以CFETR、BEST为代表的重大工程将进入资本开支密集期，2030-2035年全球设备市场空间预计突破2.2万亿元。
市场空间评估：
-全球核聚变市场规模：2024年约3312.6亿美元，预计2031年达4915.5亿美元，2024-2031年复合增长率5.8%
-中国市场规模：2024年约35亿元，预计2030年增至180亿元，年均复合增长率约25%
-细分市场预测：
-高温超导材料：2025年市场规模约20亿元，预计2030年达100亿元
-真空室与结构件：2025年市场规模约30亿元，预计2030年达150亿元
-聚变控制与AI系统：2025年市场规模约15亿元，预计2030年达80亿元
7.2针对投资机构的策略建议
7.2.1早期风险投资：聚焦颠覆性技术路线的初创企业(托卡马克优化、替代路线)
早期风险投资应聚焦具有颠覆性潜力的技术路线与初创企业：
技术路线选择：重点关注高温超导托卡马克优化路线、氢硼聚变路线、Z箍缩路线等。能量奇点、星环聚能等公司在高温超导托卡马克领域已取得突破；新奥集团在氢硼聚变路线上的探索具有独特优势。
企业筛选标准：
-技术壁垒：拥有核心专利与技术积累，如能量奇点的高温超导磁体技术、星环聚能的磁重联加热技术
-团队实力：核心成员来自顶级科研机构，如能量奇点创始人杨钊的斯坦福背景、星环聚能团队的清华大学背景
-资金实力：已完成早期融资，具备持续研发能力，如能量奇点累计融资近8亿元、星环聚能累计融资数亿元
投资案例：
-联创光电：高温超导磁体(20T)，2025年"星火一号"订单预计达12亿元，占营收比重将超30%
-永鼎股份：REBCO带材，2025年产能达2万公里/年，成本降至120元/米，已应用于EAST和ITER项目
-国光电气：射频微波器件市占率超70%，2024年斩获46项聚变项目订单，金额合计8.7亿元
7.2.2成长期及产业投资：布局产业链关键环节(材料、部件、专用设备)的领军企业
成长期及产业投资应布局产业链关键环节的领军企业：
材料领域：
-西部超导：为CFETR独家供应Nb3Sn超导线材，2024年相关收入同比增长32.4%，毛利率维持在45%高位
-安泰科技：占据偏滤器市场60%份额，钨基合金耐高温性能突破3000℃
-斯瑞新材：高强高导铜合金应用于聚变装置核心部件，2024年净利润增长率达40.34%
部件领域：
-合锻智能：真空室整体成型设备，全球唯一ITER级供应商，2025年BEST订单2.09亿元
-国光电气：射频微波器件市占率超70%，2024年斩获46项聚变项目订单，金额合计8.7亿元
-应流股份：核级铸件供应商，承接CFETR压力容器订单，单件重量突破300吨，毛利率达42%
专用设备领域：
-东方电气：主导CFETR主机系统集成，超导电机效率突破98%，订单可见性排至2028年
-联创光电：为"星火"项目提供高温超导磁体，2025年相关订单预计达12亿元，占营收比重将超30%
-冰轮环境：氦气压缩机实现-269℃超低温运行，突破卡脖子技术
7.3针对创业者与产业内企业的业务拓展方向
7.3.1技术门槛高的核心领域：高端材料制备、核心子系统研发
创业者可聚焦技术门槛高的核心领域：
高端材料制备：如REBCO带材、钨铜复合材料、耐辐射电缆等。永鼎股份REBCO带材已实现单根千米级批量化制备，最大长度达1435米；章源钨业研发的钨铜复合材料热负荷承受能力达20MW/m²，较ITER标准提升3倍。
核心子系统研发：如高温超导磁体系统、等离子体控制软件、真空室制造等。能量奇点"经天磁体"磁场强度达21.7T，创下大孔径高温超导D形磁体最高磁场纪录；星环聚能自主研发的聚变衍生产品已从实验室走向商业推广应用阶段。
7.3.2工程服务与配套支持：精密制造、诊断测量、数字孪生与运维服务
创业者与产业内企业可拓展工程服务与配套支持领域：
精密制造：如真空室整体成型、超导线材加工等。合锻智能凭借0.05毫米精度制造能力，已提前锁定CFETR真空室53亿元订单，市场份额达70%。
诊断测量：如中子探测器、等离子体参数测量设备等。能量奇点计划开发聚变堆诊断测量系统，提升实验数据采集与分析能力。
数字孪生与运维服务：如中科创达开发的聚变堆仿真系统，使实验成本降低80%；瀚海聚能引入机器学习算法优化等离子体控制，将装置调试周期缩短70%。
业务拓展策略：
-技术差异化：在特定技术领域形成独特优势，如能量奇点的高温超导磁体技术、星环聚能的磁重联加热技术
-产业链协同：与国家队及上下游企业合作，如能量奇点与蔚来资本合作、星环聚能与清华大学合作
-政策适配：关注区域政策支持，如合肥专项基金、上海临港优惠政策等
7.4风险识别与应对
7.4.1技术风险：技术路径不确定性、工程放大挑战
技术路径不确定性是核聚变产业面临的首要风险。目前全球尚未确立最终技术路线，托卡马克、仿星器、氢硼聚变等多种路线并行发展，任何技术路线的突破都可能改变产业格局。
应对措施：
-采取多元化技术路线布局，降低单一路径风险
-关注技术路线的交叉融合，如高温超导与球形托卡马克结合
-保持技术灵活性，能够快速调整研发方向
工程放大挑战是核聚变产业面临的重要风险。实验室规模的装置与工程规模的聚变堆存在巨大差异，许多在实验室验证成功的技术可能无法在工程规模上实现预期效果。
应对措施：
-参与重大工程验证项目，如CFETR、BEST等
-建立与国家队的合作机制，共享工程经验
-采用模块化设计，降低放大风险
7.4.2政策与监管风险：核安全监管框架的适配性
政策与监管风险主要体现在核安全监管框架的适配性上。2024年9月，生态环境部发布《聚变装置分级分类监管要求(征求意见稿)》，针对国内聚变研究装置技术路线和辐射安全风险不同的现状，提出分级分类监管方法。
应对措施：
-提前布局资质认证，如久盛电气通过ITER电缆认证
-关注政策动态，及时调整研发方向
-与监管机构保持密切沟通，参与标准制定
7.4.3市场与财务风险：投资周期长、资本需求巨大、退出周期不确定
投资周期长是核聚变产业的固有特征。从基础研究到商业化发电，通常需要数十年时间。能量奇点CEO杨钊表示，可控核聚变是一个"征服星辰大海的故事，短期内实现商业化的可能性不大，需要更长久的探索"。
资本需求巨大是另一重要风险。私营企业单台装置投资超5亿元，回报周期尚不明确；央企主导的CFEC注册资本145亿元，依赖政府补贴。
退出周期不确定增加了投资风险。核聚变产业链企业尚未形成明确的退出渠道，IPO可能性较低，主要依靠技术转让或并购退出。
应对措施：
-参与创新联合体，降低研发风险
-关注政策支持明确的区域，如合肥专项基金、上海临港优惠政策等
-采取"分步验证、快速迭代"策略，降低长期风险
-探索多元化融资渠道，如政府专项基金、产业投资、国际合作等
第八章：结论与建议——迈向聚变时代的战略抉择
8.1研究总结：中国核聚变产业正迎来以商业化为导向的战略机遇期
中国核聚变产业正迎来历史性拐点。从"国家主导的科学研究"向"国家战略与市场力量双轮驱动的商业化探索"转变，政策、资本、技术多重驱动下，产业发展的"临界点"正在临近。
产业链已形成完整闭环。上游材料与部件、中游装置设计与集成、下游运营与电力应用三大环节协同发展，安徽合肥、四川等地已形成产业集群。
技术突破密集涌现。EAST装置实现1亿℃1066秒长脉冲运行；永鼎股份REBCO带材实现单根千米级批量化制备；能量奇点HH70装置成功实现等离子体放电，这些成就标志着中国在核聚变领域的技术实力。
商业化进程加速推进。能量奇点计划2027年建成HH170装置，实现Q≥10；星环聚能计划2027年完成CTRFR-1装置建设；中国聚变能源有限公司(CFEC)启动46项重大设备招标，产业链价值逐步释放。
8.2对国家与产业层面的建议：加强基础研究、完善人才梯队、深化国际合作、构建适配监管体系
对国家层面的建议：
加强基础研究：设立专项基金支持基础研究，如等离子体物理、材料科学等。中信证券测算，十五五期间(2026-2030年)，国家投入将超千亿元，推动示范项目落地。
完善人才梯队：构建从基础研究到工程应用的人才培养体系。安徽省已启动"四大人才工程"：高端人才引进、工程化人才培育、企业家人才引进、青年人才培育。
深化国际合作：积极参与国际聚变项目，推动技术标准制定。中国在ITER项目中承担约10%的研发制造任务，技术贡献显著。
构建适配监管体系：出台《聚变装置分级分类监管要求》，根据技术路线和辐射安全风险实施差异化监管，为产业商业化扫清制度障碍。
对产业层面的建议：
产业链协同创新：加强产学研协同，形成"研究院+产业平台"协同架构。如合肥聚变产业联盟已汇集200余家会员企业，覆盖超导材料、磁体系统、真空设备等产业链环节。
技术路线多元化布局：在托卡马克主攻路线基础上，支持氢硼聚变、Z箍缩等替代路线探索。新奥集团在氢硼聚变路线上的探索已取得阶段性成果。
资本投入多元化：鼓励社会资本参与，形成"国家资金+社会资本"的多元投入机制。2025年，中国核聚变行业融资规模达17.6亿元，早期投资占比57.14%，显示市场对这一领域的持续关注。
风险防控体系：建立技术风险、工程风险、政策风险的防控机制。如通过创新联合体分散技术风险，通过区域产业集群分散工程风险，通过政策适配降低监管风险。
8.3对投资者与企业的行动呼吁：保持战略定力，聚焦长板，以深度专业能力穿越周期，共筑"人造太阳"梦想
对投资者的建议
持战略定力：核聚变商业化需要长期投入，投资者应具备耐心与远见。能量奇点CEO杨钊表示，可控核聚变是一个"已知终点的赛跑，全世界在该领域的奋斗者都知道可控核聚变的目标是能源的取之不尽、用之不竭"，但"通往终点的路径如何选择则是另一个难题"。
聚焦长板：在产业链中寻找具有独特优势的环节，如高温超导材料、AI控制技术等。永鼎股份REBCO带材已实现单根千米级批量化制备，性能指标国际领先；联创光电高温超导磁体技术全球领先，2025年相关订单预计达12亿元。
以深度专业能力穿越周期：核聚变产业周期长、风险大，投资者需具备深度专业能力。中信证券测算，2030-2035年全球聚变装置市场规模将达2.26万亿元，年均复合增长率26%，但这一增长需要深厚的技术理解与产业洞察。
对企业的建议
强化核心技术能力：在高温超导材料、等离子体控制、真空室制造等关键领域形成独特优势。永鼎股份通过IBAD+MOCVD技术路线量产第二代高温超导带材，已获398项专利，覆盖从材料制备到应用的全链条技术。
参与重大工程验证：通过参与CFETR、BEST等重大工程验证技术可行性。合锻智能凭借0.05毫米精度制造能力，已提前锁定CFETR真空室53亿元订单。
构建商业模式创新：探索多元化商业模式，如"基础电费+能量增值服务"定价模式、"光伏+聚变"混合供电系统等。能量奇点计划开发聚变堆诊断测量系统，提升实验数据采集与分析能力。
共筑"人造太阳"梦想：核聚变是人类能源自由的关键，需要各方共同努力。新奥集团CEO冯开明表示："未来核聚变领域的技术研发，还要警惕单一技术路线的风险。民营企业作为'国家队'的有益补充，在商业化落地上更加敏锐，适合进行新型技术途径的探索"。
结语
中国核聚变能产业正迎来历史性机遇期。从"国家主导的科学研究"向"国家战略与市场力量双轮驱动的商业化探索"转变，政策、资本、技术多重驱动下，产业发展的"临界点"正在临近。
未来10-15年，围绕核心部件研发、关键材料突破、专用装备制造、工程验证与运营服务等环节将催生一个规模达数千亿乃至万亿的增量市场。对于投资者与创业者而言，当前是布局产业链关键环节的"战略窗口期"，但需精准识别技术路径、团队实力与工程化能力，并高度关注长周期、高风险的固有挑战。
核聚变是人类能源革命的终极解决方案，也是前无古人的复杂系统科学与工程。正如能量奇点CEO杨钊所言："可控核聚变是一个征服星辰大海的故事，需要我们以前所未有的力度去合作，以前所未有的勇气去创新突破"。
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