报 告 简 介

可控核聚变被誉为能源问题的“终极答案”。它模拟太阳内部的核反应，将氢的同位素加热到1亿摄氏度以上，释放巨大能量。与化石能源相比，它零碳排放；与核裂变相比，它固有安全；与风能、太阳能相比，它可作基荷电源。燃料几乎取之不尽——海水中的氘和锂资源转化的氚，足以支撑人类使用数百万年。过去半个多世纪，核聚变被视为“永远还有50年”的技术梦想，但这一局面正在被打破。2022年美国国家点火装置首次实现净能量增益，2025年中国EAST装置实现1066秒长脉冲运行，截至2025年中，全球商业聚变累计融资突破97亿美元。各国纷纷将核聚变上升为国家战略，行业普遍预计2030-2035年将是聚变发电实现工程验证和商业跨越的关键十年。

本报告以数据驱动、产业链视角、国内外对标的方式，系统回答原理路线、全球格局、中国全景、市场规模、驱动因素、挑战与机遇等核心问题。

目    录

第一章可控核聚变概述

1.1 核聚变基本原理

1.2 核聚变实现条件

1.3 可控核聚变技术路线

1.4 可控核聚变核心优势

1.4.1 燃料来源近乎无限

1.4.2 能量密度极高

1.4.3 固有安全性

1.4.4 环境友好

第二章全球可控核聚变产业概览

2.1 全球商业聚变产业整体规模与企业格局

2.2 主要国家/地区的可控核聚变战略布局与政策力度

2.2.1 美国：路线图引领，公私协作加速

2.2.2 欧盟/英国：技术并跑，迈出产业化关键一步

2.2.3 日本：商业化目标大幅提前

2.2.4 韩国：预算翻倍，研发投入大幅提升

2.3 海外主要聚变企业技术进展与商业化时间表

2.3.1 Commonwealth Fusion Systems（CFS）

2.3.2 Helion Energy

2.3.3 TAE Technologies

2.3.4 美国国家点火装置（NIF）

2.4 全球聚变装置分布与研发重心转移

第三章中国可控核聚变产业全景

3.1 中国可控核聚变产业发展历程与战略定位

3.2 中国可控核聚变产业政策支持体系

3.3 中国可控核聚变行业市场空间

3.4 中国可控核聚变领域国家队核心项目与最新进展

3.5 中国可控核聚变领域民营企业进展与融资

3.5.1 星环聚能

3.5.2 能量奇点

3.5.3 新奥集团

3.5.4 其他民营企业的技术突破与融资

3.5.5 国内商业核聚变领域融资趋势

3.6 中国可控核聚变产业在全球竞争中的位置

第四章中国可控核聚变产业链深度拆解

4.1 中国可控核聚变产业链全景结构分析

4.2 中国可控核聚变产业链竞争格局概览

4.3 中国可控核聚变上游关键材料

4.3.1 低温超导材料

4.3.2 高温超导带材

4.4 中国可控核聚变中游核心设备

4.5 中国可控核聚变下游应用场景前瞻

4.6 中国可控核聚变产业链关键瓶颈与国产化进展总结

第五章中国核聚变行业发展前景展望

5.1 核聚变商业化主要时间节点

5.1.1 中国从2027年燃烧实验到2045年商用示范堆

5.1.2 全球视角下2030-2035年是商业化关键窗口

5.2 核聚变行业核心挑战

5.3 核聚变行业核心驱动因素

5.3.1 高温超导带材产业化

5.3.2 AI赋能等离子体控制

5.3.3 氚增殖技术攻关

5.4 核聚变市场空间测算

5.4.1 中国核聚变市场空间测算

5.4.2 全球核聚变市场空间测算

正    文

（温馨提示：文末附PDF文件下载）

第一章　可控核聚变概述

1.1　核聚变基本原理

核聚变是指两个较轻的原子核结合成一个较重的原子核，并释放巨大能量的过程。这一过程遵循爱因斯坦质能方程 E=mc²——反应后总质量略有减少，减少的质量转化为能量。以当前技术最成熟、最可能率先实现商业化的氘氚聚变为例：

²H + ³H → ⁴He + n + 17.6 MeV

即一个氘核与一个氚核结合，生成一个氦核（α粒子）和一个中子，同时释放17.6兆电子伏特（MeV）的能量。这17.6MeV的分配方式对聚变自持至关重要：α粒子携带3.5MeV，因其带正电，会被磁场约束在等离子体中并通过碰撞将能量传递给背景等离子体，形成“α粒子自加热”——这是聚变反应实现自持燃烧的核心机制；中子携带14.1MeV，因不带电，会逃离磁场约束，被装置壁（包层）吸收转化为热能，用于发电和氚增殖。换成更直观的单位：1公斤氘氚混合燃料完全聚变，释放的能量相当于1.15万吨标准煤。

图表1：氘氚聚变反应与能量分配示意图

数据来源：国际原子能机构（IAEA）《核聚变能源基础》，2024年修订版；ITER物理基础手册、中投产业研究院

1.2　核聚变实现条件

要让核聚变在地球上受控进行，必须同时满足三个极端条件：高温、高密度、长约束时间。英国物理学家约翰•劳森在1957年提出，这三个量的乘积（聚变三乘积 nTτE）必须超过一个阈值，聚变反应才能“自持”燃烧。对于氘氚聚变，该阈值在常用单位制下约为 3×10²¹ keV•s•m⁻³（注：不同文献中常采用的近似值有 3×10²¹ keV•s•m⁻³ 或 5×10²¹ m⁻³•s•keV 两种写法，两者物理意义等价，但数值因单位换算中的近似处理而略有差异）。

温度（T）：约需1-3亿摄氏度（10-30 keV），是太阳核心温度的近10倍。

密度（n）：足够高的等离子体密度，以提高原子核碰撞几率。

能量约束时间（τ_E）：等离子体能量流失的速度，要求保温性能极好。

图表2：劳森判据关键参数与主流装置进展对照

数据来源：劳森判据阈值来自ITER官网科学基础页；EAST/HL-3数据来自中科院等离子体所（2025年）、中投产业研究院

能量增益因子Q是衡量聚变反应效率的核心指标。科学Q值 = 聚变释放能量 / 加热等离子体输入能量。当Q=1时达到“盈亏平衡”；Q>1时反应可自持。但商业化发电要求工程Q值（考虑系统全部能耗）达到30以上。

图表3：Q值不同阶段的标志性事件

注：JT-60未实际使用氘氚燃料，其Q值基于氘氘实验数据外推得到氘氚等效值，并非真实氘氚运行结果。关于NIF的Q值：此处的Q值为科学Q值（聚变能输出/激光输入能），未计入驱动激光器的墙插效率，与磁约束聚变领域讨论的工程Q值含义不同。

数据来源：美国能源部（DOE）2025年《聚变能源战略》背景资料；ITER官网；日本原子能研究开发机构（JAEA）、中投产业研究院

1.3　可控核聚变技术路线

可控核聚变主要有三大路线：磁约束、惯性约束、引力约束。引力约束（如太阳）无法在地球上实现；惯性约束（如激光聚变）只能脉冲运行，难以连续发电；磁约束是目前投入最大、技术积累最深厚、工程进度最快的路线，其中托卡马克占全球聚变装置的46%，是最主流的装置类型。

图表4：三大聚变约束方式对比

数据来源：中国工程院《核能技术方向研究及发展路线图》，2024年、中投产业研究院

磁约束的主要装置类型及代表实例：

托卡马克：环形真空室+环向场+等离子体电流，螺旋磁场约束。技术最成熟，全球在建及规划的大多数聚变装置均为此类。代表：ITER（国际）、EAST（中国，中科院）、BEST（中国，紧凑型）、CFS SPARC（美国）。

仿星器：外部扭曲线圈直接产生螺旋磁场，天生稳态运行但线圈制造极复杂。代表：德国W7-X（马克斯•普朗克研究所）、美国Type One Energy。

场反位形（FRC）：直线型，等离子体自组织成雪茄状，体积小、建造成本低，受部分初创企业青睐。代表：Helion Energy（美国）、TAE Technologies（美国）、中国的瀚海聚能和星能玄光。

球形托卡马克：中心孔极小的球形体，能量密度高，适用于紧凑型设计。代表：英国Tokamak Energy ST40、中国的星环聚能（SUNIST-2）。

图表5：磁约束不同装置路线对比

数据来源：Fusion Industry Association 2025年报告；各公司技术白皮书；IAEA聚变装置数据库、中投产业研究院

1.4　可控核聚变核心优势

1.4.1　燃料来源近乎无限

氘：海水中含量约30 mg/L，地球海洋蕴藏氘约40万亿吨。按人类当前能耗，可供使用数百亿年。

氚：半衰期12.4年，自然界几乎不存在，但可由中子轰击锂-6产生。全球锂资源（LCE）超1.15亿吨，锂-6自然丰度约7.5%，可支撑聚变堆运行数千年。

图表6：不同能源单位能量所需燃料量对比（以100万千瓦电站运行一年计）

数据来源：世界核协会（WNA）2025年《核燃料报告》；中国工程院2024年《核能发展战略》、中投产业研究院

1.4.2　能量密度极高

1公斤聚变燃料释放的能量 = 1.15万吨标煤 = 8000吨汽油。聚变比裂变能量密度高约4倍，比化学能源高数百万倍。

1.4.3　固有安全性

聚变反应没有链式反应，一旦故障（如断电、磁场破坏），等离子体迅速冷却，反应自然停止。不存在堆芯熔毁、大规模放射性泄漏的风险。需区分的是：第一壁直接面对1亿℃等离子体，承受极高的热流和粒子轰击；穿透第一壁的高能中子则由包层负责屏蔽、产热和氚增殖。虽然中子会活化结构材料，但放射性废物半衰期远短于裂变乏燃料（百年 vs 数十万年）。

1.4.4　环境友好

运行期间零CO₂、零SO₂、零NOₓ排放。

全生命周期碳排放与风电、水电相当。根据学术研究（如日本国家聚变科学研究所NIFS 2011年对DEMO聚变电站的生命周期评估，以及EUROfusion 2019年对DEMO的更新分析），聚变电站全生命周期碳排放约为 10-15 gCO₂/kWh。

图表7：各类电源全生命周期碳排放对比

数据来源：IPCC第六次评估报告（2022）；日本国家聚变科学研究所（NIFS），《聚变反应堆生命周期评估》，Fusion Engineering and Design, 2011；EUROfusion，《DEMO聚变电站环境特征》，2019、中投产业研究院

小结：可控核聚变以近乎无限的燃料、极高的能量密度、固有安全性和极低排放等优势，被认为是能源问题的“终极答案”。实现它需要同时满足上亿度高温、足够密度和长约束时间（劳森判据）。磁约束托卡马克是目前投入最大、技术积累最深厚、工程进度最快的路线，全球聚变产业已从纯科研迈入工程验证阶段。

第二章　全球可控核聚变产业概览

可控核聚变正从实验室走向产业化前夜。过去几年，全球聚变产业经历了融资规模飙升、技术路径多元化、国家战略竞速的多重演变。本章从产业规模、政策布局、企业进展、装置分布四个维度，呈现全球可控核聚变产业的整体图景。

2.1　全球商业聚变产业整体规模与企业格局

全球商业聚变产业的规模在近五年呈现爆发式增长。根据美国聚变工业协会（Fusion Industry Association，FIA）发布的《2025全球聚变产业报告》（截至2025年中），全球商业聚变产业的累计融资总额达到97.66亿美元，较2024年新增26.43亿美元，创近三年最高年度增幅。从融资结构看，私人资本贡献了89.71亿美元，占比约91.8%，公共资金投入7.95亿美元，体现出资本市场对聚变能源商业化前景的高度认可。

图表8：2021-2025年全球商业聚变产业累计融资增长趋势

数据来源：FIA《2025全球聚变产业报告》、中投产业研究院

近12个月（截至2025年7月）聚变行业融资总额达26.4亿美元，较上年同期增长178%，是自2022年以来的最高年度增幅。其中，Pacific Fusion以9亿美元的A轮融资位居榜首，Helion Energy以4.25亿美元的F轮融资紧随其后，Marvel Fusion以2亿美元、TAE Technologies和Proxima Fusion各以1.5亿美元的规模分列其后。公共资金对聚变公司的投资也同比增长了84%，增长近3.6亿美元，累计接近8亿美元。

FIA报告共调研了53家商业化聚变企业，较2024年的45家和2021年的23家持续增长。从地域分布看，北美依然是全球商业聚变的重镇，共有29家公司（全部位于美国），欧洲13家，亚洲9家（其中中国占3家，注：此处企业数量依据FIA报告统计标准，仅包括符合条件的商业化聚变公司。关于中国聚变相关主体的更全面统计，请参见第三章“中国可控核聚变产业在全球竞争中的位置”一节），大洋洲2家，南美和非洲暂无企业参与。

聚变行业直接就业人数达到4,607人，并支撑着至少9,300个供应链岗位，较2021年直接就业人数增长超过四倍。

在投资者结构方面，聚变产业的资本来源呈现高度多元化：深科技风险投资机构（Breakthrough Energy Ventures、DCVC等）、工业与能源巨头（Chevron、Siemens Energy、Nucor等）、公共及准主权资本（In-Q-Tel、欧盟创新委员会基金等）以及科技公司与个人资本（Google、Sam Altman、Soros Fund等）均积极参与其中。

然而，行业仍面临融资挑战——83%的受访企业认为“获取投资”仍是主要困难。当被问及“需要多少额外投资才能将首个试点电厂投运”时，各企业的回答从300万美元到125亿美元不等，中位数为7亿美元，合计总需求约770亿美元——相当于目前已投入资金的八倍。

图表9：全球商业聚变企业地域分布

数据来源：FIA《2025全球聚变产业报告》、中投产业研究院

2.2　主要国家/地区的可控核聚变战略布局与政策力度

全球主要经济体已纷纷将可控核聚变上升到国家战略高度，通过路线图规划、资金投入、立法保障等方式加速产业布局。

2.2.1　美国：路线图引领，公私协作加速

2025年10月，美国能源部（DOE）正式发布《核聚变科学与技术路线图》（Fusion Science and Technology Roadmap），提出以“建设——创新——增长”为核心框架，协调研究机构、政府机构和私营企业，目标在2030年代中期实现聚变商业化发电。路线图明确六大核心投资领域：结构材料、面向等离子体部件、约束系统、燃料循环、包层技术、电厂工程与集成。

在资金支持方面，2025年9月DOE宣布投入1.34亿美元支持两项聚变研究计划：一是为“核聚变创新研究引擎”（FIRE）计划的7个团队提供1.28亿美元（预计四年内总投资2.2亿美元），旨在创建聚变能源科技创新生态系统；二是为“聚变能源创新网络”（INFUSE）计划的20个项目提供610万美元，加速私营企业、国家实验室和高校之间的产学研合作。截至目前，已有超过90亿美元的私人资本投入聚变研发。

在战略层面，2025年11月白宫启动“创世纪使命”，将聚变列为国家战略优先领域，目标十年内使美国科学与工程生产力与影响力翻倍，能源部将调动17个国家实验室构建集成发现平台。

2.2.2　欧盟/英国：技术并跑，迈出产业化关键一步

英国持续推进“用于能源生产的球形托卡马克”（STEP）原型堆建设，计划2040年前实现并网发电。2025年6月，英国能源安全与净零排放部宣布未来五年将投入超过25亿英镑支持STEP项目建设。

德国是欧洲聚变政策力度最强的国家之一。2025年10月，德国联邦内阁会议通过“德国迈向核聚变发电站”行动方案。根据该方案，到2029年，德国将向该领域累计投入超过20亿欧元，用于资助相关研究、建设科研基础设施和技术示范装置。德国联邦研究、技术与航天部长多萝特•贝尔在声明中表示，“我们未来的能源必须确保安全可靠、环境友好且全民可负担，核聚变技术有望助力实现这一愿景。通过‘核聚变行动方案’，我们正在为全球首座核聚变发电站落户德国铺平道路。”

2.2.3　日本：商业化目标大幅提前

日本内阁府于2025年发布修订版《聚变能源创新战略》（据券商研究报告整理），正式将聚变发电实证目标从原定的2050年大幅提前至2030年代。该战略以产业培育、核心技术攻关、强化国际协作为核心目标，设立内阁府任务小组制定技术路线图，支持托卡马克、激光等多技术路线并行发展。

2.2.4　韩国：预算翻倍，研发投入大幅提升

2026年1月，韩国科学技术信息通信部（MSIT）宣布通过《2026年度聚变研究开发执行计划》，将全年聚变研发预算大幅提升至1124亿韩元（约合7657万美元），较2025年的564亿韩元增长99%。该计划以紧凑型试点装置（CPD）设计、多元技术路径探索、产学研联盟整合为三大支柱，并同步推进2026-2035年地方大型实验设施布局。

图表10：主要国家和地区核聚变战略对比

数据来源：美国DOE（2025）；德国联邦政府（2025）；日本内阁府（据券商报告整理）；韩国MSIT（2026）；中国国务院（2025）、中投产业研究院

2.3　海外主要聚变企业技术进展与商业化时间表

全球聚变企业已从早期的实验室原型加速进入工程验证阶段。以下概述几家具有代表性的海外企业进展。

2.3.1　Commonwealth Fusion Systems（CFS）

Commonwealth Fusion Systems（CFS）——托卡马克路线的全球领跑者。

CFS是麻省理工学院（MIT）的衍生公司，率先提出了聚变装置小型化的技术路线，采用高温超导磁体技术大幅缩小聚变堆体积。截至2026年初，CFS已累计融资近30亿美元，是全球融资额最高的私营聚变公司。2025年8月完成的8.63亿美元B2轮融资，新增投资者包括摩根士丹利旗下Counterpoint Global、英伟达风险投资部门NVentures、Galaxy Interactive等。

CFS的核心项目SPARC装置正在快速推进。2026年1月，CFS宣布首台高场磁体（18台之一）已安装到位。该磁体为D型设计，单台重约24吨，磁场强度达20特斯拉，运行电流达30,000安培。CFS预计2026年夏末前完成全部18台磁体的安装，计划2027年实现首次等离子体放电，并目标验证Q>1的净能量增益。据CFS CEO Bob Mumgaard在2026年国际消费电子展（CES）上披露，SPARC已完工超过75%，预计将在2027年正式启动。

CFS还与谷歌DeepMind、英伟达、西门子建立战略合作，共同开发SPARC的数字孪生体，利用AI和数字工程工具压缩开发周期、降低试错成本。在商业布局方面，CFS已与谷歌达成200MW供电协议（将于2030年代初从首座商业聚变电厂ARC向谷歌供电），并与意大利Eni集团签署了金额超过10亿美元的售电协议。

图表11：CFS与Helion商业化时间表对比

数据来源：CFS官网及公告（2025-2026）；Helion官网（2026年2月）；TAE与TMTG合并公告（2025年12月）、中投产业研究院

2.3.2　Helion Energy

Helion Energy——场反位形（FRC）路线的先锋。

Helion成立于2013年，采用场反位形结合脉冲磁压缩技术路线，其技术路径与主流托卡马克有本质区别：Helion选择利用聚变反应自身产生的磁场直接发电，而不是通过热能转换，其设备所需等离子体温度（约2亿°C）是传统托卡马克的两倍。Helion的商业燃料目标是氘-氦3（D-He3），这是一种无中子聚变路线，但其点火难度远高于氘氚聚变。

2026年2月13日，Helion宣布其第七代原型机“北极星”（Polaris）取得两项重大突破：成功运行可测量的氘-氚聚变反应（作为氘-氦3路线的技术验证环节），并实现了1.5亿摄氏度的等离子体温度，达到商业聚变发电所需温度门槛的约四分之三。Helion的第六代原型机Trenta曾创下1亿°C的商业聚变行业纪录，Polaris首次实现了氘-氚聚变反应，成为首个由私营企业自主研发、并成功实现可测量氘-氚聚变反应的聚变装置。

Helion曾于2023年与微软签订协议，约定于2028年通过其首座50MW聚变发电厂Orion向微软供应电力，这一目标在时间上远超多数聚变公司（其时间表集中在2030年以后）。据公开信息，Helion累计融资已超过10亿美元，其中2025年1月完成的4.25亿美元F轮融资由LightSpeed Venture Partners、SoftBank Vision Fund 2等领投。

2.3.3　TAE Technologies

TAE Technologies——FRC路线先行者与资本运作。

TAE Technologies成立于1998年，是场反位形路线的先行者，其技术路线采用氢硼聚变（p-B11），累计融资超13.5亿美元。

2025年12月18日，特朗普媒体与技术集团（TMTG）与TAE Technologies宣布达成一项价值超60亿美元的全股票合并协议，拟打造全球首家上市核聚变公司。该合并预计于2026年年中完成。合并完成后，新公司计划于2026年启动全球首座50兆瓦商用级核聚变发电站的建设，后续总供电规模规划在350至500兆瓦之间。

2.3.4　美国国家点火装置（NIF）

美国国家点火装置（NIF）——惯性约束聚变取得里程碑突破。

需要特别说明：NIF是惯性约束装置，主要用于核武器物理研究，与磁约束商业聚变路线有根本区别。以下数据仅代表惯性约束路线的科学进展。

2025年4月7日，美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）的国家点火装置（NIF）成功实现第八次聚变点火，创造了惯性约束聚变领域的两项重大纪录：以456TW峰值功率向目标输送2.08MJ激光能量，获得了8.6MJ的聚变能量输出，能量增益Q值首次突破4倍大关（Q≈4.13）。这是继2022年12月NIF首次实现Q≈1.5的科学净能量增益以来，惯性约束聚变领域的又一次重大突破，并在此后多次重复点火验证。

图表12：NIF惯性约束聚变点火进展里程碑

注：此处的Q值为科学Q值（聚变能输出/激光输入能），未计入驱动激光器的墙插效率，与磁约束聚变领域讨论的工程Q值含义不同。

数据来源：LLNL官网公告（2025年4月-10月）、中投产业研究院

2.4　全球聚变装置分布与研发重心转移

聚变装置的多样性和数量的持续增长，是检验该产业发展热度的另一重要维度。据国际原子能机构（IAEA）FusDIS数据库统计，全球磁约束聚变装置仍以托卡马克为主，占各类装置的约46%。近年来，球形托卡马克、场反位形（FRC）、仿星器等非主流配置装置数量明显上升，尤其在私人资本涌入背景下获得更多关注。截至2025年上半年，FusDIS数据库记录的全球聚变装置总数达到172台，其中约15%已明确瞄准发电目标，反映出研发重心从物理实验向工程验证实质性转移。

在FIA调研的51家回复技术路径问题的企业中，25家采用磁约束（托卡马克和仿星器），11家为惯性约束，6家为磁惯性路径，其余为静电约束、介子催化等新型路径。燃料选择方面，50家企业中有36家明确选择氘-氚（D-T）路径，另有4家使用氢-硼（p-B11），3家选用氘-氦3（D-He3），其余企业则采用氘-氘或锂等多种路径。

国际热核聚变实验堆（ITER）——全球规模最大的聚变合作项目——是反映研发重心从纯物理实验向工程验证转移的典型案例。截至2026年5月，ITER的真空容器已完成9个扇区中的5个扇区安装到位，等离子体腔室完成过半。真空容器扇区模块#4的安装用时已从7.4个月缩短至5.5个月，为后续建设积累了宝贵经验。2026年4月，美国ITER项目完成了中央螺线管（世界上最强脉冲超导磁体）的最后交付，该磁体高18米、宽4.25米，6个模块中已完成5个模块的堆叠。尽管ITER项目的最新基线将装置正式运行时间延后至2034年，但其建设推进对全球聚变工程能力的提升具有不可替代的价值，也间接“倒逼”各国加速自建聚变装置。

图表13：2025年全球聚变企业技术路径分布

数据来源：FIA《2025全球聚变产业报告》、IAEA FusDIS数据库、中投产业研究院

小结：全球可控核聚变产业已进入政策、资本、技术三重共振的加速期。累计近百亿美元的市场融资、多国战略规划的密集出台、主要企业工程验证装置的快速推进，共同勾勒出产业正从“科学验证”阶段迈向“工程可行性验证”阶段。美国在全球企业数量和融资规模上占据绝对主导，但以德国、日本、韩国为代表的国家正在加大投入力度，全球竞争格局正在形成。在商业化时间表上，行业存在普遍共识：2030-2035年是聚变产业走向商业化的关键十年——约78%的受访企业预计在此期间实现首座商业示范电厂投运，约68%的企业计划在2035年前实现并网发电。

第三章　中国可控核聚变产业全景

如果说上一章的全球概览是一幅“世界地图”，本章则聚焦中国。过去四十余年，中国从核能领域的“跟跑者”成长为如今在可控核聚变赛道上的重要“并跑者”——甚至在某些方面开始“领跑”。这种转变不是一朝一夕发生的，背后是国家战略的长期坚持、多代科研人员的持续攻关、以及近年来政策和资本的双重加速。本章将从发展历程、政策体系、市场空间、国家队项目、民营企业进展、以及中国在全球竞争中的位置六个维度，全景式呈现中国可控核聚变产业的当前图景。

3.1　中国可控核聚变产业发展历程与战略定位

核能“三步走”战略：从热堆到聚变堆的四十余年坚守

中国发展核聚变不是一时兴起。1983年，国家在“回龙观会议”上首次提出核能“热堆——快堆——聚变堆”的“三步走”发展路径。这一战略的核心是解决我国核能可持续发展与核燃料长期安全有效供应的问题。具体而言：第一步“热堆”（如“华龙一号”等压水堆），主要利用铀-235（天然铀中仅占约0.7%）进行裂变发电，技术成熟，是目前核电的主力堆型，用于解决近中期能源问题；第二步“快堆”，可利用天然铀中占比高达99.3%的铀-238，极大提高铀资源利用率，同时具备嬗变功能减少核废料，应对中远期需求；第三步“聚变堆”，则瞄准人类终极能源——与核裂变完全不同，聚变燃料来自海水中的氘和锂-6，几乎取之不尽，实现未来能源突破。

1991年，中国第一座自行设计建造的托卡马克装置HT-6M投入运行。三十多年来，我国先后建成了HT-7、EAST、HL-2A、HL-3等系列托卡马克装置，在等离子体物理研究和装置工程方面积累了丰富的经验。2023年，我国在运核电机组达到55台，装机容量5703万千瓦，位列全球第三；核电发电量4334亿千瓦时，居全球第二。如今，核能“三步走”已行至中场——热堆技术成熟，快堆正在加速推进，聚变堆则进入了从科学验证向工程化跨越的关键阶段。

“十五五”规划与《原子能法》：核聚变上升为国家战略

2025年10月，《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》正式发布，明确提出“推动核聚变能等成为新的经济增长点”，将核聚变与量子科技、生物制造、氢能等并列为六大未来产业。这标志着可控核聚变从前沿科学探索正式升级为战略性科技攻关方向。

紧随其后，2025年9月12日，《中华人民共和国原子能法》表决通过，并于2026年1月15日起正式施行。该法第十四条明确“国家鼓励和支持受控热核聚变的科学研究与技术开发”。从“十五五”规划的战略布局到原子能法的法治保障，政策合力已然形成——这是中国核聚变产业发展的制度性基石，也是区别于其他国家纯粹依靠私人资本推进模式的重要特征。

3.2　中国可控核聚变产业政策支持体系

中国核聚变政策形成了“中央层面定方向、给资金，地方层面抓落实、给配套”的联动格局。

中央层面，“两重”（国家重大战略、国家安全重点领域）项目已在2026年3月下达第一批建设项目清单。2026年第一批“两重”建设项目清单共安排超1700亿元超长期特别国债，聚焦科技、交通、水利、能源等战略关键领域（与此同时，国家还配套安排了2950亿元中央预算内投资，共同支持项目建设）。其中，“全超导托卡马克核聚变实验装置升级改造”被列为科技基建领域的旗舰项目之一。此外，国家发改委、国家能源局、工信部等部门近年来多次发文支持核聚变技术研发和产业化推进。

地方层面，上海、安徽、四川三大聚变产业集聚区已初具规模，各自明确了发展路径：

上海：2022年发布《上海打造未来产业创新高地发展壮大未来产业集群行动方案》，明确在未来能源产业集群中研发高温超导可控核聚变实验装置，开展新型核聚变能源系统技术预研。2024年《上海核工业高质量发展行动方案》进一步聚焦紧凑式磁约束高温超导托卡马克装置、双轴对撞惯性约束激光核聚变等技术研发。2026年，上海已聚集了中国聚变能源有限公司（注册资本150亿元）、星环聚能、能量奇点等多家聚变龙头企业，形成了从总部、研发中心到高端制造的完整生态布局。

安徽：依托中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所，安徽合肥已成为中国核聚变科研和工程的核心基地。EAST和BEST两大装置均位于合肥，中科院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所是磁约束核聚变领域的国家级研究力量。2023年安徽省发布《以创新模式加速推进聚变能商业应用战略》，确立聚变开发应用“实验堆——工程堆——商业堆”三步走战略，并明确将聚变能源列为未来产业重点方向。

四川：依托核工业西南物理研究院（已并入中国聚变能源有限公司）的数十年积累，成都是中国环流系列装置的诞生地。2025年四川省印发未来产业实施方案，以重大工程为牵引，带动磁约束、惯性约束核聚变技术双线突破，促进前沿技术成果加速转化。

图表14：中国聚变产业三大核心区域对比

数据来源：各地方政府官网（2022-2026）、中科院等离子体物理研究所公开信息、中国核工业集团有限公司公开信息、中投产业研究院

3.3　中国可控核聚变行业市场空间

目前中国核聚变行业的市场空间主要来自两大块：一是国家级大科学装置和实验堆的建设采购，二是民营企业实验装置的迭代投入。这两部分构成了“十五五”期间每年约200亿元的市场规模，并有望带动上下游约500亿元的产业链空间（据行业研究与券商研报综合估算）。

BEST项目：2026年采购约58.3亿元，全面进入产品制造阶段。

BEST（紧凑型聚变能实验装置）是目前国内单体投资规模最大、进度最快的聚变项目。2025年完成超过40亿元采购（据聚变产业联合会通报），2026年预计采购金额大幅增至58.3亿元，相比上一年增长约45%。按项目规划的119个建设步骤，目前已完成47个，整体进度达35%，已从工程设计全面进入产品预研和制造阶段，部分部件进入安装调试。

2026年BEST的采购计划已细分到各子系统，反映出项目已进入大规模、多系统并行推进阶段。采购金额较大的系统依次为：电子回旋加热系统（8.75亿元，是加热系统中最大的单项）、核安全和防护系统（8.4亿元）、内部部件（7.7亿元）、电源系统（6.4亿元）、磁体系统（5.3亿元）、诊断系统（5.06亿元）。仅加热系统整体招标额就超过15亿元，涉及离子回旋、低杂波、电子回旋及中性束注入等多个技术方向。这些采购将惠及超导材料、磁体制造、真空容器、电源设备、低温系统等数十个上下游环节。根据规划，BEST力争2027年底基本建成并开始总装调试。

图表15：BEST装置2026年采购计划明细

数据来源：2026年核聚变产业大会公开信息，聚变产业联合会发布、中投产业研究院

CFEDR：估算投资800-1200亿元，2026年底有望开启招标。

CFEDR（中国聚变工程示范堆）尚未正式公布投资概算，业界估算投资规模存在不同口径。部分行业分析以800亿元为参考值（如引用CFETR原规划），而中信证券等券商研报给出的估算约为1200亿元。综合来看，业界估算在800至1200亿元之间。2026年核聚变产业大会透露，CFEDR已完成设计，预计2026年底启动相关招标。该项目规划实现200至1000兆瓦聚变功率输出，并攻克氚增殖比大于1的氚自持循环。2026年被视为CFEDR的“招标大年”，大规模采购已启动，涉及核安全、电源、磁体、加热系统等核心子系统，仅加热系统招标额即超过15亿元。

环流四号与星火一号：80-100亿元与150亿元的增量市场。

中国聚变能源有限公司在上海规划建设的高温超导装置环流四号（HL-4），装置规模预计在80至100亿元，力争2030年建成。星火一号（聚变-裂变混合堆）建设规模预计达150亿元，联创光电作为核心供应商已中标首笔4180万元超导磁体订单。

民营企业与已有装置升级：每年约30-50亿元的持续性市场。

民营企业装置具有单体投资较小、装置迭代快、布局分散等特征，包括星环聚能的CTRFR-1、能量奇点的洪荒170、新奥集团的和龙-2等，每年合计市场空间约30至50亿元（据券商研报行业分析估算）。同时，EAST、中国环流三号等已建成装置的升级改造和设备更新换代，也构成持续性采购需求。

图表16：中国核聚变主要项目投资规模估算

注：CFEDR投资估算不同机构存在差异，部分研报引用800亿元，另有研报估算约1200亿元。

数据来源：BEST数据来自聚变新能2026年大会公开信息；CFEDR、环流四号、民企装置数据来自行业报告估算；星火一号数据来自2026年核聚变产业大会报道及联创光电公司公告、中投产业研究院

将上述各项目汇总来看，“十五五”至“十六五”期间（约2026-2035年），核聚变装置年均投资规模预计在200亿元左右，有望带动产业链上下游约500亿元的市场空间。需要强调的是，这一估算基于当前已明确的在建和规划项目，而核聚变行业正处于加速发展阶段，随着CFEDR正式立项、更多民营企业装置投入建设，未来行业资本开支有望进一步提速。

3.4　中国可控核聚变领域国家队核心项目与最新进展

中国核聚变领域的“国家队”主要由两大平台构成：一是中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所体系，二是中国核工业集团有限公司体系。这两支力量共同构成了中国核聚变从基础研究到工程验证、再到商业示范的完整链条。

（1）EAST装置：世界纪录的持续刷新者

EAST（Experimental Advanced Superconducting Tokamak，东方超环）是世界上第一个全超导托卡马克装置，于2006年建成并首次放电。2025年1月20日，EAST成功实现了1亿摄氏度等离子体稳态长脉冲高约束模运行1066秒，刷新了由其自身保持的世界纪录。这一突破不仅验证了全超导托卡马克的长脉冲稳态运行能力，也为下一代装置BEST的建造和运行提供了关键的工程技术经验。

（2）中国环流三号（HL-3）：“双亿度”里程碑

中国环流三号由核工业西南物理研究院设计建造，是目前我国规模最大、参数最高的托卡马克装置。2025年3月28日，HL-3在国内首次实现原子核温度1.17亿摄氏度、电子温度1.6亿摄氏度的“双亿度”运行，综合参数聚变三乘积实现大幅跃升。目前HL-3的聚变三乘积约为6.7×10¹⁹ keV•s•m⁻³，这一成果标志着中国在聚变等离子体加热和约束控制方面达到了国际先进水平。自主研制的高功率微波回旋管、高功率中性束注入加热系统及高压电源等核心装备实现了国际领先。

HL-3后续的节点目标如下：2025年7月，核工业西南物理研究院已启动涉氚装置招标（据中核集团采购平台公告）；计划2027年底前将等离子体三乘积提升2-3倍，开展高性能等离子体实验；2030年左右，具备中国首个工程实验堆的研发设计能力；2035年左右，建成中国首个工程实验堆；到2045年左右，建成首个商用示范堆并实现长时并网发电。2023年7月，中核集团、中国核电、中国石油集团昆仑资本、上海未来聚变能源、国家绿色发展基金、浙能电力和四川重科聚变能源共同向中国聚变能源投资114.92亿元（据中国核电公告），HL-3的后续升级和HL-4的建设获得充沛资金保障。

（3）BEST装置：2027年建成，目标全球首次聚变发电演示

BEST（Burning plasma Experimental Superconducting Tokamak）是世界首个紧凑型聚变能实验装置，位于安徽合肥。它由聚变新能（安徽）有限公司主导建设，该公司是中科院合肥物质院等离子体物理研究所磁约束核聚变领域的唯一成果转化平台，注册资本145亿元，形成了“地方政府+科研院所+央企资本”的综合体融资模式。

BEST项目的主机直径18米、高19米、总重6000吨，装置大半径3.6米，小半径1.1米，中心场强度6.15T（据BEST环评报告及聚变新能公开信息）。2025年5月，项目工程总装正式启动；2025年10月1日，首个关键部件杜瓦底座成功落位安装——该底座重400余吨、直径约18米、高约5米，是国内聚变领域迄今最大的真空部件。杜瓦底座相当于装置的“地基”，未来将承载整个主机6000余吨设备的重量。其研制过程中突破了高精度成型和焊接、毫米级形变控制、高真空密封等关键技术，落位精度达到了毫米级。

【补充说明】 BEST装置的磁体系统采用低温和高温超导材料混合方案。其中，西部超导供应的NbTi/Nb₃Sn低温超导线材主要用于极向场和部分环向场线圈，承担稳态磁场约束功能；而上海超导等企业提供的高温超导带材（REBCO）则用于中心螺线管及部分高场区域，以实现更紧凑的设计和更高的磁场强度。两者共同构成BEST的完整磁体体系。

根据规划，BEST装置力争2027年底基本建成，之后开展燃烧等离子体物理实验，在2030年左右点亮第一盏灯，实现世界首次聚变能发电。BEST的科学目标分两阶段进行：第一阶段实现聚变功率20-40MW、Q>1的氘氚等离子体运行；第二阶段实现聚变功率100-200MW、Q>5的氘氚等离子体燃烧。该装置对中国率先开展前沿聚变科学研究、验证未来聚变堆关键技术具有重大战略意义。

（4）CFEDR：从“试验堆”到“示范堆”的战略升级

CFEDR（China Fusion Engineering Demonstration Reactor，中国聚变工程示范堆）原名为CFETR（中国聚变工程实验堆）。2025年6月，其名称中的“E”从“Engineering Test Reactor”（工程试验堆）变更为“Engineering Demonstration Reactor”（工程示范堆），一字之差，背后是项目定位的根本性升级——从技术验证平台直接瞄准未来电站功能示范。

CFEDR承载三大历史使命：实现200至1000兆瓦聚变功率输出、验证稳态或长脉冲运行、并攻克实现氚增殖比TBR大于1的氚自持循环。项目计划采用混合运行和稳态运行两种场景，逐步实现从长脉冲到稳态、从百兆瓦级到吉瓦级的聚变功率跨越。为实现这些目标，必须突破高场强超导磁体、先进偏滤器、耐受极端环境的先进材料等一系列关键技术。

目前，CFEDR已进入全面工程推进阶段。2026年被行业视为关键年份，预计2026年底启动相关招标，大规模采购将涉及核安全、电源、磁体、加热系统等核心子系统，仅加热系统招标额即超过15亿元。支撑项目的“聚变堆主机关键系统综合研究设施”（CRAFT，也称“夸父”）即将通过国家验收。根据规划，CFEDR计划于2035年前后建成并开始大规模实验，其成功将为我国在2050年前后建设商业聚变示范堆奠定决定性基础。

（5）环流四号（HL-4）：上海高温超导新装置

2025年9月，在第二十五届中国国际工业博览会上，注册资本150亿元的中国聚变能源有限公司首次公开亮相。该公司由中核集团控股，代管核工业西南物理研究院，股东包括中石油昆仑资本、中国核电、浙能电力及国家绿色发展基金等央企与地方国资。公司明确宣布将在上海新建聚变实验装置“中国环流四号（HL-4）”，用于验证其在上海研制的高温超导磁体，力争2030年建成、聚变增益Q≥5。环流四号将采用全高温超导托卡马克路线，有望大幅降低聚变堆规模和成本，标志着中国聚变商业化进程迈入“国家队”统筹推进的新阶段。

（6）星火一号：聚变-裂变混合堆的创新探索

2025年8月，江西聚变新能源有限责任公司正式对外介绍其基于高温超导托卡马克装置的聚变-裂变混合堆“星火一号”。该项目聚变部分采用基于高温超导技术的紧凑型托卡马克装置，等效聚变功率大于40MW，总功率300MW，实现混合堆100MW级并网发电。项目由江西聚变新能源主导建设，联创光电作为核心供应商负责超导磁体的设计和制造。项目已从方案论证阶段转入实体化运营阶段，计划2029年底完成装置建设，2030年实现演示发电，用地环评及可研报批有序推进。

【关系说明】上述国家队平台中，中国聚变能源有限公司（上海）与聚变新能（安徽）有限公司为平行主体，分别依托中核集团和中国科学院体系，在聚变能商业化进程中分工协作、互为补充。前者侧重于高温超导技术、总部经济与产业资本整合，后者主导BEST等紧凑型实验堆的建设运营。

图表17：中国核聚变国家队核心项目概览

数据来源：中科院等离子体物理研究所、中核集团西物院、聚变新能公司官网、中国聚变能源有限公司公开信息（2025-2026）；CFEDR规划引自权威媒体报道（2026年）、中投产业研究院

3.5　中国可控核聚变领域民营企业进展与融资

在国家队稳步推进的同时，中国民营企业正以更灵活的模式和更激进的时间表切入聚变赛道。2025年至2026年初，多家民营聚变企业完成了大额融资，部分企业在装置运行参数上已创造全球纪录。与国家队主要瞄准“托卡马克”技术路线不同，民营企业的探索覆盖了球形托卡马克、全高温超导托卡马克、场反位形（FRC）、氢硼聚变等多元技术路线，呈现出“百花齐放”的格局。

3.5.1　星环聚能

星环聚能成立于2021年，脱胎于清华大学工程物理系聚变团队，核心成员深耕聚变领域20余年，是国内首支球形托卡马克研究队伍。公司仅用279天建成SUNIST-2零号实验装置，刷新同类装置建设世界纪录。2026年1月，星环聚能宣布完成10亿元A轮融资，创下国内民营聚变企业单笔融资最高纪录。本轮融资由上海国投公司旗下上海科创集团、上海未来产业基金领投，中金资本、上海嘉定科投集团联合领投，中银资产、曦晨资本、武岳峰科创、龙格科技等20余家机构参与。A轮融资完成后，星环聚能累计融资约15亿元，投资人超过50家，估值突破10亿美元，成为国内聚变领域首家“独角兽”企业（据上海市政府官网披露）。

星环聚能采用球形托卡马克结合磁重联加热技术，其战略是同时执行“运行一代（SUNIST-2）、建设一代（NTST）、研发一代（CTRFR-1）”三大任务。公司计划2028年前后完成CTRFR-1装置工程验证，启动商业示范堆建设；2032年左右建成可输出电能的聚变反应示范堆。2026年1月，星环聚能签约落户上海嘉定，设立研发中心及实验基地，占地约25亩、总建筑面积5万平方米，计划2027年建成投用。

3.5.2　能量奇点

能量奇点成立于2021年，位于上海临港，聚焦全高温超导托卡马克路线。2024年3月，全球首台建成运行的全高温超导托卡马克装置“洪荒70”建成；同年6月实现首次等离子体放电。2026年初，“洪荒70”在第5755次实验中成功实现1337秒稳态长脉冲等离子体运行（据能量奇点官网公告），远超此前商业公司百秒级的上限。能量奇点创始人杨钊表示，全世界范围内已有100台左右同量级的托卡马克装置，但绝大部分以铜作为核心磁体材料，铜磁体自身发热导致运行时间仅能达到秒级甚至更短。“洪荒70”是4台全超导托卡马克中唯一采用高温超导材料建成并投入运行的装置，其国产化率达到96%，从装置整体设计到核心部件、控制算法均实现自主可控。

能量奇点的千秒级突破直接受益于“基于AI的等离子体反馈控制技术”的持续优化。从2025年12月到2026年1月，短短一个多月时间里，装置运行从100秒、300秒跃升至1337秒，AI对等离子体破裂预测和位形控制的精准干预发挥了关键作用。目前“洪荒70”仍处于低参数实验阶段，尚未达到净能量增益（Q>1）。团队下一步将启动下一代装置“洪荒170”的设计工作，该装置等离子体半径将达170厘米，目标2028年建成、Q≥10。据公开报道，能量奇点累计融资已超过8亿元。

3.5.3　新奥集团

新奥集团是中国最早开展商用聚变能源开发的民营企业。2026年1月，其球形环聚变实验装置“玄龙-50U”在全球范围内首次实现了氢硼等离子体的高约束模（H模）放电（据新奥集团官方新闻）。在该模式下，等离子体电子密度、电子温度较低约束模（L模）提升一倍，等离子体储能和能量约束时间提升约1.5倍，核心聚变性能指标“三乘积”较低约束模提升约10倍。这一成果标志着氢硼聚变路线在装置性能上已与国际主流氘氚路线对标。

氢硼聚变反应无中子、燃料丰富易得低成本，被业界视为最具商业化潜力的聚变技术方向之一。新奥的聚变研发按“实验——点火——发电”三步走战略推进，建成玄龙-50与玄龙-50U两代装置，目前正大力研发下一代实验装置“和龙-2”，旨在实现热核主导反应，目标2035年建成聚变示范堆。

3.5.4　其他民营企业的技术突破与融资

瀚海聚能是中国首家直线型场反位形可控核聚变企业，已完成数千万元天使轮融资，由华映资本领投。2025年7月18日，瀚海聚能HHMAX-901装置主机建设完成并实现等离子体点亮（据瀚海聚能官方发布），预计2026年启动第二代装置规划，目标2028-2030年实现10-50MW发电能力。

星能玄光采用先进场反磁镜聚变路径（FRC技术路线），成立仅一年余即完成数亿元Pre-A轮融资，由蚂蚁集团领投，隐山资本、紫金矿业等多家机构跟投。2026年1月29日，其FLAME装置成功实现首次放电演示。公司已启动多元化商业探索，为高校和研究所提供诊断、加热装置的核心部件，积极布局中子源、同位素生产等非发电类增值业务。计划2035年建成200MW聚变能电站。

诺瓦聚变成立于2025年4月，是中国首家专注于小型模块化核聚变商业化的创新企业，依托场反位形与磁压缩技术的协同创新。据媒体报道，2025年8月完成约5亿元天使轮融资（该数据尚未得到公司官方正式确认），投资方包括社保基金中关村自主创新专项基金、君联资本、光速光合等。

东昇聚变于2026年1月完成数亿元天使轮融资（据媒体报道，该数据尚未得到公司官方正式确认），由中科创星、IDG资本、红杉中国等投资，采用氘-氦3托卡马克路线，第一代实验装置“晨光”项目已启动。

中科清能于2026年2月完成近5亿元Pre-A++轮融资，用于研制面向聚变堆的超大型氢低温系统。

超磁新能于2026年1月完成数亿元天使轮融资，聚焦高温超导强场磁体。

图表18：中国主要民营聚变企业一览

数据来源：各公司官网、融资公告、中国核电网、可控核聚变产业联盟公开信息（2025-2026）、中投产业研究院

3.5.5　国内商业核聚变领域融资趋势

2025年下半年至2026年初，国内商业核聚变领域融资步伐显著加快，超过8家企业相继完成融资（包括星环聚能、诺瓦聚变、星能玄光、东昇聚变、中科清能、超磁新能等）。中国证券报援引研究机构分析指出，可控核聚变在2025-2028年进入资本开支扩张周期，未来3到5年将迎来项目投招标高峰，国内主要项目预计总投入达1465亿元。融资结构发生了显著变化——从早期以风险投资机构为主，到如今社保基金、国有资本、产业资本（如阿里、蚂蚁集团）纷纷入局，资本结构日趋多元，标志着聚变产业从“概念孵化期”进入了“工程验证与商业化加速期”。

3.6　中国可控核聚变产业在全球竞争中的位置

根据FIA《2025全球聚变产业报告》的统计口径（53家商业化聚变企业），美国以29家位居榜首，欧洲13家，亚洲9家（其中中国3家），大洋洲2家。需要说明的是，FIA报告仅统计了中国的3家民营企业（星环聚能、能量奇点、新奥集团），未包括国家队企业和更多初创公司。若将中国聚变新能、聚变新能等国家队平台以及瀚海聚能、星能玄光、诺瓦聚变等企业计入，中国商业化聚变相关企业已超过10家。

经过数十年的持续投入，中国可控核聚变产业已从“跟跑”迈入“并跑”乃至局部“领跑”的阶段。但不能回避的是，在部分尖端领域，差距依然存在。

优势方面，中国的聚变发展路径具有鲜明的“举国体制”特征。在“热堆——快堆——聚变堆”三步走战略框架下，中央财政通过“两重”项目、国家重大科技基础设施等渠道持续投入，地方各级政府（上海、安徽、四川等）在土地、资金、人才方面给予全方位配套，形成了从基础研究到产业化的完整支撑链条。在工程建设能力上，中国已在EAST装置上积累了二十余年的全超导托卡马克运行经验，BEST项目的建设速度和CFEDR的工程规划均体现了强大的系统集成能力。完整的产业链配套也正在形成——从上海超导的高温超导带材，到合锻智能的真空室焊接，再到国光电气偏滤器制造，产业链各环节的国产化率正在持续提升。

挑战与差距同样不能忽视。在高性能高温超导带材方面，虽然上海超导等国内企业已实现规模化量产，但与国际龙头企业相比，在高性能带材的一致性和稳定性上仍有提升空间。在氚增殖与第一壁材料方面，虽然已在实验室层面取得了氚增殖率提升等技术突破，但距离工程化的TBR>1目标尚需经过堆内长期服役验证。此外，部分尖端诊断设备和控制系统对进口的依赖仍然存在。

一个值得注意的信号是，美国学界与产业界近年来多次出现“担忧输掉聚变竞争”的声音——美国能源部下属实验室报告指出，“美国在磁约束聚变主流赛道已失去长期以来的领先地位”。这从侧面印证了中国聚变发展取得的显著进展。从科研项目的国际影响力来看，中国已经建成了一批世界一流的聚变装置，培养了一批高水平的聚变科技人才，并且在ITER计划中承担了多个核心部件研制任务（据ITER中国执行中心公开信息，中国承担了18个采购包，总体完成率已超过80%），很多部件和材料是从零开始设计和研制。中国国际核聚变能源计划执行中心主任王艳表示，“中国核聚变科技发展总体水平位居世界前列”。

图表19：中国与全球主要聚变竞争力量对比

数据来源：FIA 2025报告、各公司公开融资信息、ITER官网、各国政策文件（2024-2026）、中投产业研究院

图表20：2025-2050年中国聚变核心项目时间线

数据来源：中科院等离子体物理研究所、中核集团西物院、中国聚变能源有限公司公开信息；CFEDR规划引自权威媒体报道（2026年）、中投产业研究院

小结：中国可控核聚变产业正处于从“科研探索”向“工程验证”加速跨越的关键历史节点。在国家战略引导下，以BEST、CFEDR、环流四号等为代表的国家队项目和以星环聚能、能量奇点为代表的民营力量同步推进，形成了“国家队稳扎稳打、民营企业灵活突破”的双轮驱动格局。从全球视角看，中国在磁约束聚变主流赛道的工程化进度上已与美欧并跑，部分领域实现局部领先。

第四章　中国可控核聚变产业链深度拆解

“聚变反应堆在实验室里做出来了”和“聚变反应堆在工厂里造出来了”，是两件完全不同的事。前三章我们看到了国家队的装置布局、民营企业的融资热潮，也测算出了万亿级的远期市场——所有这些，最终都要落到一条具体的产业链上：谁提供超导带材，谁焊接真空室，谁制造磁体，谁控制等离子体，谁在2030年之后运营第一座聚变电站。本章将沿着“上游材料——中游设备——下游应用”的链条，拆解中国可控核聚变产业的每一个关键环节，用数据和企业案例说话。

4.1　中国可控核聚变产业链全景结构分析

可控核聚变产业链是一个技术密集、上下游高度协同的体系。以最常见的托卡马克装置为例，其产业链可划分为三大环节：上游提供超导带材、特种金属（钨、钽、铍、锂等）及氘氚燃料等原材料；中游覆盖磁体系统、真空室、包层与第一壁、加热与电源系统、低温系统、阀门管材等核心设备的研发制造，构成装置的主体投资；下游则对接聚变电站运营及衍生应用（工业供热、同位素生产、太空推进等远期方向）。各环节之间紧密耦合：超导带材的性能决定了磁体的磁场强度，磁体的精度决定了等离子体约束的质量，等离子体控制的好坏又直接影响第一壁的寿命——任何一个环节的短板，都会成为整条产业链的天花板。

4.2　中国可控核聚变产业链竞争格局概览

当前中国可控核聚变产业链已初具雏形，覆盖从上游原材料到下游电站运营的完整链条。市场参与者主要包括三类力量：一是以聚变新能、中国聚变能源为代表的国家队平台，主导BEST、CFEDR、环流四号等核心装置的建设和运营；二是以上海超导、西部超导等为代表的材料供应商，为聚变装置提供关键原材料；三是以合锻智能、国光电气、联创光电、旭光电子、江苏神通等为代表的核心设备供应商，覆盖真空室、第一壁、偏滤器、磁体、电源、加热系统、阀门管材等关键环节。以下按产业链环节梳理主要企业及其竞争定位。

图表21：中国可控核聚变产业链主要企业一览

注：西部超导供应的NbTi/Nb₃Sn低温超导线材；上海超导供应高温超导带材（REBCO）

数据来源：各公司公告、中标信息、券商研报、ITER公开信息；西部超导数据引自其2025年年度报告；旭光电子数据引自其2025年年度报告及公司公告；江苏神通数据引自投资者关系活动记录表、中投产业研究院

从竞争格局来看，中国聚变产业链呈现几个鲜明特点。其一，国家队企业占据核心装置建设的“链主”位置，合锻智能的董事长同时担任聚变新能的董事长，这种“企业负责人——项目负责人”的身份重合，在BEST、CFEDR等国家级项目的订单分配中起到了关键的桥梁作用。其二，部分细分领域已形成高度集中的竞争格局，如江苏神通在核级球阀蝶阀领域的市占率超过90%，上海超导在高温超导带材领域的国内市占率超过80%（据券商研报引用行业调研数据）。其三，民营企业正在加速进入高端设备领域，联创光电、旭光电子等企业凭借在超导磁体和加热系统方面的技术积累，成功切入了核心装置的供应体系。其四，产业链各环节的国产化率正在持续提升，尤其是在超导带材、真空容器、电源系统等领域，已基本实现自主可控。

值得注意的是，随着BEST、CFEDR等项目的采购推进，产业链各环节的头部企业已开始获得切实的订单和收入，核聚变产业正在从“概念孵化期”进入“订单兑现期”。这在4.1节对BEST 58.3亿元采购计划的拆解中已有充分体现。

小结：中国核聚变产业正处于市场规模快速扩张的初期阶段。以BEST为代表的在建项目已经带来明确的设备采购需求——仅2026年一年，BEST一个项目的采购计划就接近60亿元，涵盖超导磁体、加热系统、电源系统、真空部件等核心环节。CFEDR、环流四号、星火一号等后续项目将接力拉动投资，预计“十五五”至“十六五”期间年均市场规模在200亿元左右。高温超导产能扩张、AI赋能等离子体控制、氚增殖技术突破是驱动产业加速的三股核心力量，而产业链各环节的头部企业已经在这场变革中占据了有利位置。

4.3　中国可控核聚变上游关键材料

上游材料是整条产业链的基础，其中超导带材是价值量最高、技术壁垒最深的环节，分为低温超导和高温超导两条技术路线。

4.3.1　低温超导材料

低温超导材料以NbTi和Nb₃Sn为主，需在液氦温区（约4K）工作，技术相对成熟。西部超导（688122）是目前国内低温超导材料的绝对龙头，其产品广泛应用于高能加速器、磁约束核聚变、医用磁共振成像仪等领域。根据公司2025年年度报告，超导产品营收达15.99亿元，同比增长22.70%，低损耗NbTi超导线材芯数突破10万芯，高性能Nb₃Sn超导线材关键指标达国际领先水平，MgB₂高温超导线材和Bi系高温线材也实现了千米级批量化制备。在聚变领域，西部超导不仅圆满完成了ITER项目全部低温超导线材交付任务（作为中国唯一供应商），还全面承接了我国BEST装置用超导线材的全部交付任务，2025年第三季度新签BEST低温超导线材订单超亿元。据券商研报分析，公司全年可控核聚变相关订单有望突破4亿元（此为行业研报预测值，非已确认数据）。

图表22：可控核聚变产业链上游关键材料概况

数据来源：各公司公告、券商研报、中投产业研究院

4.3.2　高温超导带材

高温超导（REBCO）带材可在液氮温区（77K）工作，液氮的成本仅为液氦的约百分之一，且REBCO带材能承载更高电流、产生更强磁场（>20T），是聚变装置小型化的关键技术。在这一领域，上海超导是国内龙头企业，根据其招股说明书，2024年全年产量达到1106.4公里（12mm宽规格），同比增长211%，第二代高温超导带材国内市场占有率超过80%（上海市新材料协会出具证明），是目前全球仅有两家实现年产千公里级以上REBCO带材的生产商之一（另一家为日本FFJ）。

在产能扩张方面，上海超导的推进节奏相当紧凑：2022年至2024年，交付产能从200公里快速攀升至2000公里；2025年上半年完成第二期扩产，老厂房年出货量已达4000公里，产品占据全球约40%的市场份额；2025年6月29日，产能不低于1.5万公里的新工厂已在张江开工建设，IPO募投项目完全达产后预计每年可新增超过6000公里产能。良品率方面，经过十余年攻关，上海超导带材良品率已提升至90%以上。在客户结构上，上海超导的产品已广泛应用于中国科学院合肥物质科学研究院（BEST装置）、能量奇点（洪荒70装置）、联创超导（兆瓦级超导感应加热装置）、美国CFS（20T聚变用D型线圈）等国内外重大项目中。

永鼎股份（600105）旗下的东部超导是另一家重要的高温超导带材供应商，采用“IBAD+MOCVD”国内独有技术路线，已成功应用于可控核聚变磁体，并供应了新奥集团氢硼球形环模型线圈的全部REBCO高温超导带材。虽然相关收入占公司整体比例较小，但其技术路线具有独特性，值得关注。

在第一壁材料方面，安泰科技（000969）掌握钨铜复合偏滤器技术，产品已应用于ITER等装置；东方钽业（000962）是ITER钽材供应商之一；广大特材（688186）成功开发了低活化马氏体钢（CLAM）6吨级电渣锭，头尾Ta元素偏差≤0.01%，控制水平处于国际先进。中科院等离子体物理研究所承接的CRAFT项目已配套使用国产CLAM-2钢。此外，楚江新材（002171）子公司顶立科技为第一壁材料提供钨合金超高温烧结装备；天力复合（920576）以联合体成员身份中标CRAFT装置内部部件改造第一壁热沉项目，已完成部分交付。这些进展表明上游材料国产化进程正在加速。

关键瓶颈：高温超导带材的国际竞争依然激烈。虽然上海超导在国内占据绝对份额，但在高端带材的一致性和稳定性上，与日本FFJ等国际龙头仍有提升空间；同时，第一壁材料目前仍以进口钨粉为主，国产化和供应链多元化是下一步需要解决的问题。从产能趋势看，预计到2027-2028年，国内高温超导带材年产能有望达到1.5万公里以上，届时产能瓶颈将基本解除。

4.4　中国可控核聚变中游核心设备

中游设备是核聚变装置的主体投资部分。根据对CFETR工程造价的系统评估（据国盛证券等行业研报引用CFETR工程造价评估研究），聚变装置的直接建造成本中，磁体系统占比最高，约28%至37%，是成本占比最高的单一系统；包层与第一壁占比约10%至11%，真空室及真空系统占比约12%至13%。电源系统、加热系统、低温系统和工程服务等也占有重要份额。

图表23：核聚变装置主要分系统造价占比（以CFETR示范堆估算）

数据来源：CFETR工程造价评估研究（国盛证券等行业研报引用）、中投产业研究院

（1）磁体系统：价值量占比最高，技术壁垒最深

磁体系统占装置成本的28%至37%，是聚变堆中造价最高的子系统，技术要求也最为苛刻。

西部超导在低温超导线材领域处于国内绝对领先地位，不仅为BEST装置供应全部低温超导线材，还在ITER项目中承担了中国全部低温超导线材的交付任务（作为唯一供应商）。公司2025年超导产品营收15.99亿元，同比增长22.70%，其中聚变相关订单持续增长。

在高温超导磁体领域，联创光电（600363）通过持股40%的联创超导深度布局。联创超导是国内少数具备大口径、强场高温超导磁体自主研发与工程化能力的企业之一，已具备为紧凑型聚变堆提供大口径高场磁体的能力。2024年12月，联创超导中标“星火一号”聚变-裂变混合堆项目首个订单金额4180万元，负责提供主机装置中的D型超导磁体系统及配套低温制冷系统。联创超导先后完成了国际首根百米级大电流高温超导缆线研制，并于2025年1月完成了国内首个基于高温超导缆线的D型线圈20K温区低温实验。据券商研报分析，“星火一号”项目相关超导磁体订单总规模可达50亿元。

精达股份（600577）通过参股上海超导间接布局核聚变赛道。截至发行前，精达股份直接持有上海超导18.1470%股份，公司及其一致行动人合计持有上海超导22.38%的股份，通过派驻董事和高管参与上海超导治理，实现了深度战略协同。

【说明】 BEST装置作为新一代先进托卡马克，其磁体系统采用了低温和高温超导材料的混合应用方案。其中，西部超导供应的NbTi/Nb₃Sn低温超导线材主要用于极向场和部分环向场线圈，承担稳态磁场约束功能；而上海超导等企业提供的高温超导带材（REBCO）则用于中心螺线管及部分高场区域，以实现更紧凑的设计和更高的磁场强度。两者共同构成了BEST的完整磁体体系，并非竞争关系，而是技术互补。

（2）真空室与包层：大型精密加工的代表

真空室是等离子体直接运行的场所，既要高真空密封，又要承受极端热负荷和电磁力，制造难度极高。

合锻智能（603011）在该领域占据关键位置。公司董事长严建文同时担任聚变新能（安徽）有限公司董事长及聚变产业联合会理事长，这一身份使合锻智能在BEST项目的订单分配中具有天然的桥梁作用。公司2024年中标BEST真空室项目1-4段，总中标金额2.09亿元；2026年1月又中标BEST屏蔽包层系统不锈钢屏蔽块采购项目，中标价3681.21万元。此外，公司还参与了BEST真空室偏滤器及包层项目的研制工作，并已完成首套重力支撑交付。

国光电气（688776）深耕核工业领域二十余年，向ITER装置供应偏滤器、第一壁等核心部件，并成功为EAST、中国环流三号等国内聚变装置配套关键专用部件，正在积极跟进BEST、HL-3、Z箍缩混合堆等国内重大核聚变项目。据券商研报分析，公司在国内全尺寸第一壁制造领域占据领先地位，微波加热系统在国内项目中占有率约70%。公司还与天府创新能源研究院等股东联合设立先觉聚能科技（四川）有限公司，布局聚变-裂变混合能源前沿方向。

应流股份（603308）在核聚变领域也有所布局，承接了合肥能源研究院的TF磁体测试杜瓦项目，通过了整体真空度测试，并与合肥综合性国家科学中心能源研究院成立合资公司安徽聚能新材料科技有限公司，从事聚变堆材料及部件的开发。

（3）电源系统：从供电到脉冲控制的全面国产化突破

电源系统在托卡马克装置中占据关键地位，既要为超导线圈导通电流以产生强磁场，又要为微波、中性粒子注入等加热系统提供高功率、高稳定度的能量输入。

许继电气（000400）子公司河南许继电力电子有限公司与相关方联合研发的“300MVA脉冲供电系统”是国内首套完整、可靠的可控核聚变实验装置用储能型脉冲供电系统集成解决方案，相关合同金额约1.3亿元，首批设备已完成测试验收。该系统标志着我国在可控核聚变脉冲供电系统装备领域取得重要突破，使相关企业成为目前国内唯一具备从“前级供电系统——后级聚变电源”全链条技术研发与工程实施能力的企业（据许继电气投资者互动平台官方回复）。

四创电子（600990）依托子公司华耀电子，于2024年中标了EAST装置的PSM电源模块项目，提供了4套PSM电源高压系统，单套价值量约400万元，项目已按期交付。公司目前正积极跟进BEST项目的采购计划，并布局下一代CFEDR装置的电源研发。

爱科赛博（688719）已中标BEST系统内真空室快控电源采购项目，并成为HL-3中国环流三号系统RMP电源升级改造项目的第一中标候选人，其在核聚变领域的电源系统订单正在加速增长。

（4）加热系统：维持亿度高温的关键

加热系统是维持聚变反应所需高温的核心装备，其中兆瓦级大功率射频电子管是最关键的器件之一。

旭光电子（600353）在这一领域取得重要突破。根据公司2025年年度报告及公司公告，其兆瓦级电子管已在托卡马克装置的等离子体回旋加热系统中实现稳定应用，2025年该产品成功获得多项国内外重大核聚变项目订单，并于三季度开始按计划陆续交付。公司正在加速布局直线型场反位形装置及Z箍缩装置电源系统快控开关产品线，对真空触发管、伪火花放电管等脉冲功率器件及失超保护开关开展适配优化。

（5）低温系统：液氦与液氮的双重保障

超导磁体必须维持极低温度才能保持超导状态（液氦温区4K或液氮温区77K），低温系统由大型低温制冷机和氦气压缩机组成。

中泰股份（300435）是氦制冷机及深冷技术的核心供应商；杭氧股份（002430）中标了BEST低温氮系统，并进军超导关键低温装备赛道；雪人股份（002639）的兆瓦级大型氦气压缩机已应用于国家重大科研装备研制项目“液氦到超流氦温区大型低温制冷系统研制”。

（6）阀门管材：小众但不可或缺

核聚变装置中数以千计的阀门和数公里的特种管材，要求极高的密封性和抗辐照性能。

江苏神通（002438）在阀门领域占据绝对主导地位。根据公司投资者关系活动记录表（2025年11月18日披露），公司当前核电阀门在线15万台，核级蝶阀、球阀等主打产品的市场占有率超过90%。该数据被中国证券报、证券日报等多家权威财经媒体确认报道。在核聚变领域，公司已承接中核集团核工业西南物理研究院相关项目的工程供货任务，并已获得小批量核聚变用特种阀门订单。

纽威股份（603699）持续向ITER项目交付近千台阀门，并积极对接国内聚变项目；久立特材（002318）供应BEST装置的TF/PF导管等关键管材。

（7）工程建设与运营：聚变产业化的最后一环

聚变电站一旦实现发电，需要通过具备核电运营资质的企业来管理和运营。

中国核建（601611）作为中国核工业工程建设的国家队，具备聚变项目的工程总包能力；中国核电（601985）持有稀缺的核电运营牌照，参股中国聚变能源有限公司（持股约6.65%），为远期聚变电站的运营做好了战略储备。

4.5　中国可控核聚变下游应用场景前瞻

发电是聚变能最主要的应用方向。与现有电源相比，聚变发电具有燃料来源无限、不依赖天气条件、无碳排放等优势，一旦技术成熟，有望替代煤电和天然气发电，成为未来电力系统的基荷电源。由于聚变反应的固有安全性，聚变发电站可以建设在内陆地区，不受沿海厂址限制，拓展了核能布局的地理空间。

工业供热是仅次于发电的重要应用方向。钢铁冶炼、化工生产等高耗能行业对高温热能（>500°C）有刚性需求，目前的供热方式以燃煤和天然气为主，碳排放强度极高。聚变反应产生的高温热量（等离子体温度1亿°C，包层出口温度可达700-1000°C）完全可以替代化石燃料供热，有望成为重工业深度脱碳的核心技术方案。

其他衍生应用方面，聚变反应产生的高通量中子可用于生产医用同位素（如钼-99），弥补现有反应堆同位素生产能力的不足；高比冲的聚变引擎也是未来深空探测和星际航行的潜在方向。从商业化优先级看，发电是主场景，工业供热是近期可拓展的方向，同位素生产和太空推进属于远期设想。

4.6　中国可控核聚变产业链关键瓶颈与国产化进展总结

整体来看，中国可控核聚变产业链的国产化进程呈现明显分化：在真空容器、电源系统等大型设备领域，国产化率已较高，头部企业（合锻智能、许继电气等）已全面参与核心项目建设；在低温超导线材方面，西部超导技术成熟，已实现BEST全部超导线材的自主供应；在高温超导带材方面，上海超导正加速追赶国际龙头，产能持续扩张，高端带材的一致性和稳定性仍有提升空间，但差距正在快速缩小。

最大的瓶颈集中在第一壁/偏滤器材料和氚增殖技术两个领域。第一壁材料需要在1亿°C等离子体照射和14MeV高能中子轰击下长期保持结构和功能完整性，当前钨/铍/CLAM钢的材料数据主要来自实验室模拟，尚缺乏堆内长期服役验证。氚自持更为复杂——TBR>1的工程目标需要在包层中实现氚的“自产自用”，CRAFT偏滤器3%的氚增殖率提升只是一个起点，从实验室验证到工程量产还有较长的路。

图表24：中国可控核聚变产业链国产化进程自评

数据来源：公开信息、券商研报综合研判、关键设备整体国产化率“超96%”引自公开报道、中投产业研究院

第五章　中国核聚变行业发展前景展望

“永远的50年”——这是多年来人们对可控核聚变的调侃。如今，这句调侃正在被密集的工程进展、资本涌入和政策加码所打破。本章回答三个问题：行业公认的时间表排到了哪一年？从今天到聚变电站，还有哪些坎必须跨过去？高温超导和AI这两股力量，能否让商业化来得比预期更快？

5.1　核聚变商业化主要时间节点

5.1.1　中国从2027年燃烧实验到2045年商用示范堆

中核集团聚变领域首席科学家段旭如给出了中国聚变商业化最权威的阶段性时间表。根据当前国内技术研发和创新发展水平推演，中国核聚变预计于2027年开启燃烧实验研究——即在环流三号装置上首次使用氘氚燃料进行聚变自持燃烧实验；2030年左右，具备中国首个工程实验堆的研发设计建造能力；2035年左右，建成中国首个工程实验堆；2045年左右，建成我国首个商用示范堆；2050年后，有望实现大规模商业化应用。

段旭如在2026年3月进一步补充：预计2027年底，“中国环流三号”的综合参数（聚变三乘积）将在当前约6.7×10¹⁹ keV•s•m⁻³的基础上提升2-3倍，达到约1.3×10²⁰至2.0×10²⁰ keV•s•m⁻³的水平，开展高性能等离子体实验，为燃烧实验奠定基础。

核工业西南物理研究院院长助理、聚变科学所所长钟武律在2025年世界聚变能源大会上表示，“实现核聚变能最终的商业化运用，需要经历原理探索、规模实验、燃烧实验、实验堆、示范堆、商用堆六个阶段，目前中国已走到了燃烧实验阶段。”（据中新社2025年10月报道）他同时指出，“实现可控核聚变已经不再是‘永远50年’，预计在2050年左右即可实现可控核聚变的商业化应用。”

紧凑型聚变能实验装置BEST的建设也在加速推进：2025年10月完成杜瓦底座落位安装，计划2027年底建成，力争在2030年实现全球首次聚变能发电演示，比ITER的规划提前超过十年。

在聚变-裂变混合堆路线方面，中国工程院院士彭先觉给出更早的判断：Z箍缩聚变裂变混合堆预计2035年左右可建成百万千瓦示范电站，并有很大可能在2040年左右实现商业应用。

图表25：中国核聚变商业化主要时间节点

数据来源：中核集团、中科院等离子体物理研究所、聚变新能公司公开信息、行业会议报道（2025-2026）关键设备整体国产化率“超96%”引自公开报道、中投产业研究院

5.1.2　全球视角下2030-2035年是商业化关键窗口

FIA《2025全球聚变产业报告》的调研显示，全球约78%的核聚变企业认为其试点工厂将在2030-2035年内实现运营，约68%的企业计划在2035年前实现并网发电。行业将2030年代视为聚变发电实现工程验证和商业化跨越的关键十年。