摘要
作为被业界寄予厚望的“人类终极能源”,可控核聚变有望彻底重构全球能源格局 —— 其燃料储量近乎无限、能量密度远超传统能源,且具备本质安全、无长效放射性废物排放的显著优势。在全球能源转型的大背景下,中国核聚变产业正从 “实验室科研阶段” 加速跨越至 “工程化验证阶段”:这一标志性转折的核心逻辑在于,过去核聚变技术的主要投入方向是基础物理实验,而现在的核心目标已转向验证工程上的可行性 —— 即如何把实验室里的技术成果转化为可稳定运行、具备经济属性的能源装置。
从产业端进展来看,2025 年全球私营核聚变领域融资规模再创新高,资本关注点从早期的 “技术概念验证” 转向 “核心部件产业化落地”;中国市场的表现尤为突出,其核聚变产业相关市场规模已达 28.6 亿元,同比增速高达 67%,这一数据的核心支撑是超导磁体、等离子体诊断系统等关键核心部件的国产化突破。从技术演进维度看,国内主流托卡马克装置的稳态运行参数已处于全球领先水平:2025 年 1 月,我国全超导托卡马克实验装置 “东方超环”(EAST)实现 1 亿摄氏度等离子体稳态运行 1066 秒的世界纪录;同年 3 月,新一代人造太阳 “中国环流三号”(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,综合参数较此前实现量级式跃升。
在政策端与资本端的双重加持下,中国核聚变产业已形成“国家队引领、民企多元创新” 的发展格局。对于普通投资者而言,这一赛道的长期价值已被行业共识明确认可,但与此同时,其产业化进程的速度仍面临多重技术约束,从工程化验证至商业化并网的全周期存在高度不确定性。
第一部分:可控核聚变技术基础与行业发展背景
1.1 什么是可控核聚变?
要理解可控核聚变的产业价值,需要先从其技术原理与基本属性的底层逻辑入手。
从反应原理来看,核聚变是一种与核裂变完全互补的能量释放形式:核裂变是较重的原子核(如铀、钚)分裂为多个较轻原子核的过程,这一技术是当前商业核电站的核心运行逻辑;而核聚变则是由两种较轻的原子核(主要是氢的同位素氘、氚)在特定条件下聚合为较重的原子核,这一反应过程会释放出巨大的能量。从技术本质来看,可控核聚变就是要在人工环境中,持续稳定地驱动这一反应过程,并将最终释放的热能转化为可商业化利用的电能—— 这也是它被喻为 “人造太阳” 的核心原因:其反应机制与太阳及其他恒星的能量生成逻辑完全一致。
人类对核聚变的商业化应用探索,已经经历了近百年的技术迭代。1952 年,世界上第一颗氢弹成功试爆,这一事件让人类社会第一次直观认识到氘氚核聚变反应的巨大能量 —— 但氢弹的本质是不可控的核聚变瞬间释放,其能量释放规模远超过人类可安全驾驭的边界,无法作为民用能源使用。从此,全球科学界的核心技术探索方向,就聚焦于如何让这一反应过程在人工环境中被精准 “驯服”,实现能量的持续稳定释放。
与现有的核裂变能源相比,可控核聚变在产业价值维度具备不可替代的优势,是当前行业共识中“终极能源” 的最优解决方案:
燃料储量近乎无限:核聚变的核心燃料之一氘,在海水中的储量极具优势—— 每升海水中提取的氘,在完全聚变反应后释放的能量,相当于完全燃烧 300 升汽油释放的总能量。按照当前全球能源消耗规模计算,地球上的氘储量理论上可支撑人类使用数亿年,这意味着核聚变可以彻底消除人类社会面临的能源资源约束。更重要的是,核聚变反应的核心燃料来源及反应产物,与传统化石能源无任何关联,不会产生任何依赖化石原料的污染物排放。
本质安全无长效放射性:核聚变反应需要极端苛刻的环境条件,一旦装置运行过程中出现任何轻微的偏差扰动,或外部能量供应出现丝毫中断,反应环境的参数会在极短时间内无法维持聚变要求,反应过程会自动终止—— 这一特性被称为 “本质安全”,意味着完全不存在类似核裂变反应堆的堆芯熔毁风险。同时,核聚变的主要产物是无放射性的氦气,不会产生类似核裂变的长寿命、高放射性核废料,后续处理压力极小。
能量密度远超传统能源:按单位质量计算,核聚变的能量密度约是核裂变的 4 倍、化石能源的数百万倍 —— 这意味着,同等发电规模下,核聚变装置需要的燃料量将是传统能源形式的几百分之一以下。
从技术应用的成熟度来看,目前全球可控核聚变技术路线已形成“以磁约束技术为主、其他技术路线并行探索” 的发展格局。其中,托卡马克型磁约束技术是全球公认的最接近产业化落地的技术路径 —— 这一技术路线的核心逻辑是,用特殊形态的强磁场构建起一个 “磁笼”,将核聚变反应需要的氘氚同位素等离子体约束在真空环境内,使其与外界环境完全隔绝,避免等离子体温度因接触装置内部构件而快速下降,从而维持反应的持续进行。
1.2 实现可控核聚变的技术门槛
要让核聚变从“实验室现象” 转化为 “可商业化落地的能源形式”,必须满足三个严苛且相互关联的核心技术条件,这三个条件的技术参数匹配难度,共同决定了核聚变产业化的超高门槛:
(1)极高温度:需要将氘氚燃料加热至 1 亿摄氏度以上的极端高温 —— 这一温度门槛的核心逻辑,是为了让原子核获得足够的动能,以克服库仑势垒(即原子核之间的正电荷斥力),让原子核能够充分靠近并发生聚变反应。从实际运行参数来看,我国 “中国环流三号” 已于 2025 年 8 月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,这一技术参数组合已经完全满足了聚变反应对温度的基础性要求。
(2)足够的等离子体密度:需要在单位体积内维持足够数量的原子核,以大幅提升原子核间的碰撞概率—— 这是保证核聚变反应能够持续输出能量、具备工程应用价值的前提条件。如果等离子体密度无法达到标准区间,即使温度条件达标,原子核之间的碰撞频率也不足以维持稳定的能量输出,无法实现商业化发电。
(3)足够长的能量约束时间:需要将高温、高密度的等离子体状态,在可控环境中维持足够长的时间—— 这一条件的核心目标,是让核聚变反应产生的能量,能够持续稳定地加热后续投入的燃料,实现反应的 “自持”,而不是依赖外部持续输入能量。
这三个技术条件的参数乘积,被行业内称为“劳森判据”—— 这是衡量核聚变装置是否具备工程应用价值的核心标准。从能量平衡的维度来看,实现商业化可控核聚变的终极技术目标,是使核聚变反应最终输出的能量,大于整个过程中输入装置的总能量 —— 这一核心能量比值被称为 “能量增益因子”(即 Q 值)。行业内对 Q 值的技术意义有明确共识:Q=1 是理论上的 “能量收支平衡点”,但这一数值无法支撑商业化运行;要满足商业化发电的基础条件,Q 值需要至少大于 10,这是保证电站能够稳定输出可商用电能的门槛。
全球范围内,目前仅有少数实验装置在极端条件下实现了 Q>1 的技术突破:2022 年,美国国家点火装置(NIF)在全球率先实现 Q>1 的科学突破,完成了聚变能量的净输出;但这一结果是在实验室理想环境下单次脉冲式实现的,无法支撑连续稳定的发电需求。中国在这一领域的技术进展同样处于全球第一方阵:2025 年启动的燃烧等离子体实验超导托卡马克(BEST)装置,其核心科学目标就是在工程环境下实现 Q>1 的能量增益状态 —— 这是可控核聚变从 “科学可行” 迈向 “工程可行” 的关键一步。
需要强调的是,尽管全球科研界在核心科学目标上已取得突破性进展,但当前所有装置的技术参数,都是在实验室级别的“脉冲式运行” 条件下实现的,其运行环境、控制精度与实际电站要求的 “稳态连续运行” 标准相比,仍存在量级式差距。如何在工程级别的大规模装置中,将这三个技术条件的参数组合稳定维持在商业化要求的区间内,是当前中国核聚变产业需要攻克的核心技术难点。
1.3 产业发展阶段界定
从技术成熟度曲线看,全球核聚变产业的发展进程已越过“技术萌芽期”,正处于 “从实验室验证阶段向工程化示范阶段” 跨越的关键节点。这一阶段的核心特征是:技术验证的主体目标从 “实现理论参数” 转向 “验证工程可行性”,产业参与主体从 “单一科研机构” 转向 “企业与科研院所协同创新”,行业发展的核心驱动力从 “学术研究导向” 彻底转向 “产业应用导向”。
具体到中国市场,行业内对产业化阶段进行了明确的细化划分,这一划分是后续产业投资逻辑的重要基础:
第一阶段(2020 年前):基础实验验证阶段:这一阶段的核心目标是验证可控核聚变科学原理的工程可实现性,技术验证的核心参数是“等离子体基础参数”。这一阶段的典型事件是中国 “东方超环”(EAST)装置在 2021 年实现 1.2 亿摄氏度等离子体运行 1056 秒的世界纪录 —— 这一实验成果标志着中国在磁约束聚变技术领域,率先完成了基础概念的工程验证。
第二阶段(2020-2030 年):工程化验证阶段:这一阶段的核心目标是验证聚变技术的工程可应用性,核心验证方向是“在准稳态运行条件下,实现能量增益因子 Q>1 的突破”,并完成聚变发电的可行性验证。这一阶段的标志性项目是中国紧凑型聚变能实验装置(BEST)和中国聚变工程实验堆(CFETR):BEST 装置的核心工程目标,是在全球范围内首次实现核聚变反应的连续稳定发电;而 CFETR 装置则将验证稳态运行条件下的大规模能量增益输出,为后续商用堆的设计提供完整的工程参数支撑。
第三阶段(2030-2040 年):商业化示范阶段:这一阶段的核心目标是验证聚变电站的经济可行性,核心技术方向是实现稳态运行条件下 Q 值达到 10 以上的稳定能量增益,落地具备百兆瓦级发电能力的示范电站 —— 这是聚变技术从 “工程验证” 走向 “商业产业化” 的关键前置节点。按照中国核聚变产业的官方发展规划,2035 年前后将落地首座具备商业示范价值的聚变实验堆,2040 年前后完成并网发电的全流程验证。
第四阶段(2040 年后):商业化推广阶段:这一阶段的核心目标是实现聚变能的大规模商用,核心验证方向是提升装置稳态运行的可靠性、降低建设及运维成本,最终实现聚变电厂的批量化建设,将聚变发电的度电成本降低至与现有清洁能源发电成本可比的区间。
需要特别指出的是,目前中国乃至全球核聚变产业的技术进展,仍处于“工程化验证阶段” 的早期区间 —— 这一阶段的核心技术突破,是后续所有商业化场景的前提。尽管产业界对技术突破的节奏普遍持有乐观预期,但从工程验证到规模商业化发电的全流程时间周期,仍存在高度不确定性 —— 这一客观现状,决定了当前产业投资逻辑的核心导向,必须是 “长期技术价值布局”,而非 “短期收益兑现”。
第二部分:中国可控核聚变产业发展现状分析
中国核聚变产业已构建起“国家战略定调、地方集群承载、国资民资共舞” 的独特产业生态。从产业端来看,经过多年的技术积累与市场演化,已形成了以 “国家队为主导、头部民企为补充、上市公司供应链为支撑” 的稳定市场格局;从技术端来看,国内多条技术路线的工程化验证进展均处于全球第一方阵,部分技术参数已达到全球领先水平。
2.1 政策环境与国家战略布局
中国对可控核聚变产业的战略布局,已从早期的“单一科研项目支撑”,迭代为 “顶层立法规划 + 国家级专项支撑 + 地方产业配套” 的全链条政策保障体系。这一政策体系的核心逻辑,是将核聚变技术从 “科研课题” 升级为 “支撑国家能源转型的战略基础设施”,通过顶层设计明确产业发展的优先级。
从国家顶层政策 timeline 来看,产业发展的政策支撑力度持续升级:
2021 年:国家发展改革委、国家能源局将“可控核聚变” 列入未来能源技术支撑体系,这是我国首次在国家级能源规划文件中,将核聚变技术正式列为能源产业的重点前瞻布局方向;
2024 年:工信部、科技部等七部门联合发布《关于推动未来产业创新发展的实施意见》,将核聚变技术列为未来产业的六大重点支撑领域。这一文件的核心导向,是推动核聚变技术从“科研项目” 转化为 “产业级技术储备”,同步启动了全链条产业化配套的布局;
2025 年:是中国核聚变产业政策周期里具有标志性意义的关键节点—— 在立法层面,《中华人民共和国原子能法》正式施行,首次将可控热核聚变技术的研究与应用纳入国家法律保障框架,明确了技术研发、项目建设、产业配套等全环节的监管边界;在规划层面,《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》正式将可控核聚变列为 “前瞻布局的未来产业”,与量子科技、生物制造、氢能等技术方向共同构成 “未来 10 年将再造一个中国高技术产业” 的核心支撑;在资金层面,国家原子能机构设立总额 200 亿元的聚变专项基金,重点支持核聚变项目建设以及产业链核心技术的国产化攻关。
这一顶层政策体系的落地,直接驱动地方政府快速跟进配套支持,国内随即形成了“三核多点” 的产业集群布局框架。这一布局的核心逻辑是,依托现有大科学装置资源基础,划分不同的产业功能定位,以 “核心项目牵引 + 产业集群协同” 的方式,快速扩大产业技术优势:
合肥集群:是国内核聚变产业的研发与技术验证核心枢纽,也是国内产业链覆盖最完整、技术积累最深厚的产业集群。这里有我国首个国家级核聚变实验装置“东方超环”(EAST),以及在建的核心工程化验证项目 —— 紧凑型聚变能实验装置(BEST);截至 2025 年,合肥已汇聚科烨电物理、聚能电物理、科聚高技术等近 70 家全链条聚变能源产业链企业,业务覆盖上游超导线材、特种低温材料,中游主机设备制造、工程建设,下游装置运营及技术服务的全流程环节,产业集群协同效应已充分显现;
成都集群:是国内核聚变装备制造与工程化验证核心基地,这里有国内技术参数领先的“中国环流三号”(HL-3)装置 —— 该装置在 2025 年首次实现 “双亿度” 等离子体运行,标志着我国聚变技术研究从基础科学探索阶段,正式挺进工程化燃烧实验验证阶段;2025 年,国际原子能机构全球首个聚变能研究与培训协作中心正式落户成都,这一标志性事件,意味着成都的产业技术支撑能力,已上升为全球核聚变产业的重要技术枢纽。此外,成都还是国内首台商业化直线型场反位形(FRC)聚变装置 HHMAX-901 的核心制造基地 —— 该装置在 2025 年 7 月实现等离子体点亮,从立项到完成实验运行仅耗时一年,是国内商业化聚变技术探索的代表性突破;
上海集群:是国内核聚变产业的资本运作与项目资源整合中心。2025 年 7 月,中核集团联合中国石油、中国核电等能源行业头部央企,共同发起成立注册资本达 150 亿元的中国聚变能源有限公司 —— 这是国内核聚变产业的旗舰型项目运营主体,核心职责是推进国家重大聚变项目的产业化落地,衔接技术研发与产业商业化的中间环节。同年,上海未来产业基金规模增资至 150 亿元,定向支持聚变产业的核心技术攻关,上海的产业投资支撑能力,已经覆盖了从初创企业孵化到成熟项目落地的全流程需求。
2.2 技术进展与市场主体格局
在技术路线层面,中国产业界坚持“多点并行探索、重点工程突破” 的原则,在全球主流技术路线上均完成了布局,在磁约束托卡马克技术路线上已经形成明显的技术优势 —— 这一技术路线是全球公认的实现聚变能商业化的最优技术路径。在参与主体层面,中国核聚变产业已形成 “国家队为主导、民企多元创新” 的协同发展格局,不同类型主体的技术分工与定位已高度清晰:
国家队:产业战略的核心支撑主体:国家队的主要定位是承担大科学实验装置建设、国家重大工程技术攻关任务,以及项目落地后的整体运维工作。中核集团、中国科学院等离子体物理研究所、西南物理研究院是最核心的牵头主体:中国科学院等离子体物理研究所负责运营的 EAST 装置,是我国核聚变技术的核心验证平台,2025 年其实现了 1 亿摄氏度等离子体稳态运行 1066 秒的世界纪录;西南物理研究院负责运营的 “中国环流三号”(HL-3)装置,在 2025 年实现 1.17 亿摄氏度原子核温度、1.6 亿摄氏度电子温度的 “双亿度” 运行,等离子体电流突破 150 万安培,这一技术参数组合,已经能够支撑准稳态运行条件下的部分工程验证需求;在项目落地层面,中核集团是当之无愧的 “链主” 企业:其牵头成立的中国聚变能源有限公司,是国内聚变项目的核心投资与建设主体;集团未来五年计划投入超 500 亿元资金,重点支撑 CFETR 工程堆建设、“星火一号” 混合堆研发,以及高温超导磁体国产化等核心技术攻关项目。此外,中国核电作为国内核能运营头部企业,已提前布局聚变技术的运营储备,牵头发起了多支聚变产业投资基金,为后续商业化运营积累技术能力与项目经验;
民营企业:技术创新的活力主体:2025 年是国内民营聚变企业发展的关键节点 —— 此前聚变技术长期被国家队主导的格局被打破了,民营企业开始成为技术创新的重要活力主体。截至 2026 年 6 月,国内已有数十家民营聚变相关企业,完成了多维度的技术布局,“初创企业核心技术突破、头部企业战略资源支撑” 的市场格局已基本成型。在头部初创企业维度,典型代表包括:瀚海聚能,其核心团队主要来自国内顶尖的国家聚变科研团队,在 2025 年 7 月,其自主研发的国内首台商业化直线型场反位形(FRC)聚变装置 HHMAX-901 实现等离子体点亮 —— 这是国内民营聚变企业首次完成商业化装置的技术验证,标志着民企开始从科研配套角色,转向独立的技术探索主体;星环聚能,是国内惯性静电约束聚变技术路线的代表性企业,2025 年完成了数亿元的融资更新,其核心技术路线的特点是装置结构相对简单,研发成本较低,适合小型化能源场景应用;东昇聚变,由复旦大学磁约束聚变科研团队发起成立,2026 年 6 月完成了 1 亿美元新一轮融资,资方包括启明创投、工银资本等多家海内外顶级机构 —— 该企业走差异化的 “托卡马克 + 氘 - 氦 3” 燃料聚变路线,其第一代 “晨光” 实验装置建设进展顺利;星能玄光,2026 年 6 月完成 5 亿元 A 系列两轮融资,融资由老股东持续追投,新引入的投资方包括头部机构及产业资本,其核心技术路线是激光聚变技术,属于惯性约束路线的创新方向;安东聚变,成立于 2022 年 11 月,2026 年完成近亿元首轮融资,是国内首家 Z 箍缩聚变商业化技术团队,其核心技术路线是利用大电流产生的强磁场,压缩等离子体实现聚变 —— 这一路线的装置成本相对较低,是行业内关注的创新方向;贝塔聚变,其核心技术团队源自国内顶尖聚变科研院所,曾深度参与国家大科学装置的工程设计与落地,是国内少数同时具备物理理论、工程总成、高压脉冲电源及实验诊断全链条能力的商业化团队,2026 年获宁德时代战略投资 —— 这是宁德时代首次入局核聚变领域,资金将用于支撑其聚变驱动器系统研发及实验测试平台建设。在头部企业战略布局维度,部分在各自行业内具备技术、资金或供应链资源优势的头部企业,也在通过产业投资、技术合作等形式积极参与聚变产业布局,典型案例如动力电池龙头企业宁德时代投资贝塔聚变、汽车行业头部集团上汽集团通过旗下产业金融投资平台布局星环聚能和诺瓦聚变等。民营聚变企业的技术路线选择,更偏向商业化成本低、验证周期短的创新方向,与国家队的大工程路线形成了 “多元互补” 的技术探索格局;
上市公司:产业供应链的核心支撑主体:上市公司是核聚变产业链核心国产化技术及产能的支撑主体,主要参与上游材料、中游核心设备等中高价值环节的国产化配套—— 这类环节的技术壁垒高、国产化替代需求迫切,是当前产业发展的重点支撑方向。与其他高端制造行业的供应链体系相比,核聚变产业链的核心供应商与国家大科学装置项目的绑定程度更深,技术验证的门槛更高。
从整体市场竞争格局来看,中国核聚变产业的发展逻辑,已经从早期的“单一国家队主导科研项目”,演变为 “国家队与民企多元协同、不同技术路线并行探索、全产业链配套协同支撑” 的新格局 —— 这一格局是产业技术加速成熟的重要基础。其中,民营企业的角色变化尤为关键:它们不再是传统意义上 “科研项目的配套供应商”,而是成为了技术创新的重要活力主体 —— 这一变化,在 2025 年之前的产业发展阶段中是从未有过的。
2.3 产业链结构与国产化进展
核聚变产业链条长、涉及行业领域多、技术配套门槛极高—— 整个产业的发展,需要高端装备制造、特种冶金、新材料、精密加工、超高真空、超低温等多维度工业领域的支撑,核心环节的技术及产能供应能力,直接决定了产业的商业化推进节奏。
基于各环节的技术属性与产业价值,核聚变产业链可以清晰地划分为上游核心材料、中游主机设备制造及工程服务、下游电站运营三大环节。其中,上游核心材料和中游主机设备,是技术壁垒最高、产业价值集中的关键环节—— 根据国际热核聚变实验堆(ITER)的公开成本参考口径,这两大环节合计占聚变装置总投资规模的 80% 以上,是当前产业国产化替代的核心方向。
2.3.1 上游核心材料:技术壁垒最高的 “卡脖子” 环节
上游核心材料是整个核聚变产业的价值制高点—— 这类材料需要在极端环境下长期稳定运行,对制备工艺的要求极高,国产化替代的技术难度、研发投入规模远高于其他环节。基于技术应用场景的属性,上游材料主要分为超导材料、耐辐照结构材料、特种功能材料三大类,其中超导材料是当前最受行业关注的高价值环节 —— 它是磁约束系统的核心制造材料,而磁体系统又是约束等离子体的核心 “心脏”,因此超导材料的成本占比最高,行业内给出的占比数据在 40%-50% 区间。从技术路线来看,超导材料又可细分为低温超导材料和高温超导材料两类,国内不同企业的技术优势区间已形成明确的划分:
低温超导材料:主流合金型号为铌钛合金(NbTi)和铌三锡合金(Nb₃Sn),是当前主流聚变装置的磁体系统核心材料 —— 这类技术路线的工程应用成熟度高,更适合大科学装置的规模化应用。国内该领域的绝对龙头企业是西部超导(688122.SH)—— 该企业是国内唯一实现这两类材料量产的企业,也是 ITER 项目的国内核心线材供应商。截至 2025 年,西部超导的技术能力已经完全覆盖国内重点项目的定制化需求:其为 BEST 装置配套的专用超导线材,已完成量产交付;其为 CFETR 工程堆研发的新型高性能铌三锡超导线材,已通过工程验证,各项技术指标较 ITER 标准高出 25% 以上,在国际上处于领先水平。从行业供给端来看,西部超导的国内市占率超过 95%,基本实现了低温超导材料的国产化替代;
高温超导材料:主流带材型号为钇钡铜氧(YBCO)或稀土钡铜氧(REBCO)带材,是紧凑型聚变装置的磁体系统核心材料 —— 这类材料的技术优势是,能在相对较高的温度下保持超导状态,所需的制冷功率消耗远低于低温超导材料,从而可以大幅缩小装置的体积,降低工程建设成本,是行业内重点布局的技术方向。国内这一领域的领先企业包括永鼎股份(600105.SH)和精达股份(600577.SH):永鼎股份是全球唯二具备第二代高温超导带材量产能力的企业,其产品在工程应用中的实际良品率已超 90%—— 这一指标已达到全球领先水平;2025 年,其全资子公司东部超导,成为 “洪荒 70” 全高温超导托卡马克装置的独家正式供应商,将为装置提供全套超导带材。精达股份参股的上海超导,是国内高温超导带材行业的头部企业,其产品已通过国内多个聚变实验装置的工程验证;
耐辐照结构材料:这类材料是聚变装置内部构件的核心制造材料,需要耐受 1.5 亿摄氏度等离子体的直接轰击,以及高强度中子辐照,是决定装置运行寿命的核心支撑。目前国内在这一领域形成技术突破的企业,主要包括安泰科技(000969.SZ)和国光电气(688141.SH):安泰科技研发的钨铜复合偏滤器部件,是国内唯一通过 ITER 项目认证的耐辐照结构产品 —— 其技术指标可承受每平方米 20 兆瓦的热负荷, equivalent to 1.5 亿摄氏度等离子体持续轰击,且寿命超 1 万小时,这一技术参数已达到全球领先水平;2025 年,该企业与合锻智能组成联合体,竞标 BEST 项目的核心部件订单。国光电气是国内聚变装置第一壁材料(堆芯最内侧的屏障部件)的核心供应商,其产品的抗中子辐照损伤能力≤0.1dpa / 年,能在高强度中子辐照环境下,长期保持结构稳定性;
其他特种功能材料:除上述两类核心材料外,上游环节还包括一些细分领域的头部供应商,覆盖了装置建设中的高难度特种材料需求—— 这类需求的技术壁垒高、专属定制化属性强,行业内企业的专业技术储备要求极高。比如中矿资源,其是国内锂 - 6 同位素提取领域的头部企业,锂 - 6 是核聚变燃料氚增殖的核心原料;目前该企业在这一技术领域的产能布局,已经提前覆盖了国内后续聚变项目的相关需求,是国内少数掌握这一关键原料量产技术的配套企业。
2.3.2 中游核心设备与基建:工程化能力的核心验证环节
中游环节是产业价值的直接体现端—— 上游的核心材料,最终要转化为中游的核心设备,这一环节也是目前国内产业链国产化配套进展最显著的环节。根据 ITER 的成本结构参考口径,这一环节占聚变装置总投资的比例在 50% 以上。中游环节的技术构成复杂,技术维度可以细分为四大核心系统,各系统的国内头部供应商格局已基本明确:
磁体系统:是聚变装置的核心功能系统,功能是产生强磁场,约束等离子体,使其维持聚变反应所需的条件。这一系统的主要设备,是用超导材料绕制的大型磁体线圈—— 这是整个聚变装置中,加工工艺要求最高的核心部件。国内这一领域的头部企业,主要包括联创光电(600363.SH)和中核集团的相关制造配套企业:联创光电是国内少数具备高温超导磁体绕制及系统集成能力的企业,其为 “星火一号” 混合堆配套的 D 型超导磁体线圈,已通过 20K 低温环境下的各项性能测试;这一磁体技术,可使聚变装置的体积缩小 50% 左右,大幅降低工程建设成本,是紧凑型聚变装置的核心技术支撑。中核集团的相关配套企业,承担了国内多数国家级聚变装置的磁体系统制造任务;
真空室与冷却系统:真空室的功能是为等离子体提供超高真空的运行环境,避免等离子体与外界环境中的空气分子接触,造成能量快速衰减;冷却系统的功能是将核聚变反应产生的热量,稳定传导至外部发电系统,同时维持装置内部构件的温度平衡。这一系统的核心设备,包括大型超高真空容器、大流量液氦制冷机、高功率氦气压缩机等,对制造精度、工艺稳定性的要求极高—— 比如真空室的加工精度要求,必须达到 ±0.1mm 以内,否则会影响磁笼的约束效果。国内这一领域的头部企业,主要包括合锻智能(603011.SH)、雪人股份(002639.SZ)和蓝石重装(603169.SH):合锻智能是国内高端液压机及成套锻压设备的头部企业,具备制造聚变装置大型真空室的能力 ——2025 年,其拿到了 BEST 项目的 3 台套真空室订单,订单金额合计超 5 亿元。雪人股份是国内工业制冷设备领域的头部企业,其核心产品液氦制冷机,是 EAST 装置稳态运行的核心配套设备 —— 该设备可将聚变装置的核心部件,冷却至接近绝对零度的极低温区间。蓝石重装是国内核电装备制造领域的头部企业,其技术团队拥有大型金属构件成形加工、高精度薄壁类构件机加工的成熟工艺积累,是国内真空系统装备的核心供应商;
加热与诊断系统:加热系统的功能是将等离子体加热至聚变反应所需的温度,是装置的“能量热源”;诊断系统的功能是实时监测等离子体的各项参数,为磁体系统、加热系统的实时控制提供数据支撑。这一系统的核心设备,包括高功率微波源、中性束注入器、汤姆逊散射诊断仪等,其中不少设备属于高端光学、高端电子测量类设备,技术壁垒极高。国内这一领域的头部企业,主要包括中核集团西南物理研究院、航天科技集团和复享光学(688686.SH):西南物理研究院是国内聚变装置加热系统的核心研发制造主体,其为 “中国环流三号” 配套的高功率中性束注入器,单条束线的功率达到 7MW 级,是装置实现 “双亿度” 运行的核心技术支撑。航天科技集团是 ITER 诊断系统的核心供应商,其研发的高精度光谱诊断设备,技术精度达到国际领先水平。复享光学是国内诊断光学系统的头部企业,其产品覆盖了国内多个聚变实验装置的等离子体实时诊断需求;
主机工程建设:这一环节的主体是具备核电工程建设资质的头部央企,承担聚变装置项目的整体工程建设任务。中国核工业集团有限公司是国内聚变项目工程建设的核心主体,其具备覆盖聚变装置从土建工程到核心设备安装调试的全流程服务能力;中国核电作为中核集团的核心子公司,是国内聚变项目的主要建设运营主体,参与了 BEST、CFETR 等多项国家级重大聚变项目的工程建设工作。
2.3.3 下游电站运营:商业化价值实现的最终环节
下游电站运营环节,是整个聚变产业价值的最终兑现端。但从产业实际进展来看,目前这一环节的技术及商业模式储备,仍处于早期布局阶段—— 全球范围内,尚无真正意义上的商业聚变电站落地,国内的布局核心聚焦在技术团队储备、电站运维方案预研、并网技术储备等维度,参与主体主要是具备核能电站运营经验的头部能源央企,如中国核电、中国广核电力股份有限公司等。
从整体产业链来看,经过多年的技术研发和工程化验证,我国核聚变产业的国产化配套进展已经取得显著突破—— 在部分核心材料、核心设备领域,已经实现了国产化替代,技术参数达到全球领先水平。但需要强调的是,当前国内产业链的配套方向,完全服务于实验堆、工程堆的建设及运行需求 —— 而非商业化级别的电站制造需求;部分高端设备、高端材料的量产技术,仍处于实验室或中试阶段,无法支撑大规模商业化级别的电站制造。这意味着,后续产业的规模化落地,仍需要全产业链的技术迭代突破 —— 这也是当前产业发展的核心约束点。
2.4 资本端现状:从科研投入到产业级融资的转变
2025-2026 年,是中国核聚变产业的融资爆发期 —— 产业的资金来源,已从此前单一的国家科研经费投入,转变为 “国家专项基金引导、产业资本积极入局、头部风险投资机构持续加注” 的多元化投入格局。资本端的这一变化,侧面验证了行业的发展阶段:从 “科研概念验证” 转向 “产业化技术落地”。
从融资规模维度来看,2025 年,中国核聚变产业的总投入规模,较 2024 年实现了超 150% 的增长;这一增长的核心支撑,是国家级项目投资的密集落地 —— 比如中核集团等央企,在 2025 年计划投入的聚变项目相关资金规模,较上一年度增长了超 200%。2026 年,产业融资的爆发性增长趋势延续:据不完全统计,2026 年上半年,国内核聚变产业的公开融资规模已超 30 亿元;其中,国家能源局设立的 200 亿元聚变产业基金、上海未来产业基金增资至 150 亿元的动作,为产业的后续发展提供了稳定的资金支撑。
从融资结构来看,产业资本的投入方向,形成了“国家队主导大项目、民企布局创新技术” 的清晰格局:
国家队投资:以央企、地方国企为核心主体,资金投向以国家级重大聚变项目为核心,支撑产业基础技术验证与工程落地。典型案例如 2025 年 7 月,中核集团联合中国石油、中国核电等头部能源央企,共同发起成立中国聚变能源有限公司,注册资本达 150 亿元 —— 这一主体的核心任务,是承担国家级聚变项目的投资、建设与后续运营;此外,中核集团宣布未来五年投入超 500 亿元,重点支撑 CFETR 工程堆建设、“星火一号” 混合堆研发、高温超导磁体国产化等核心项目;中科院安排 150 亿元资金,支撑 EAST 装置升级、BEST 装置建设等核心科研项目;
民营及产业资本投资:以头部风险投资机构、头部上市企业为核心主体,资金投向集中在技术路线验证周期短、具备商业化落地潜在可能性的头部初创企业。2025 年 - 2026 年,国内头部民营聚变企业,均完成了高额融资的交割 —— 比如星能玄光在 2026 年 6 月完成 5 亿元 A 系列两轮融资,东昇聚变在 2026 年 6 月完成 1 亿美元新一轮融资,贝塔聚变在 2026 年 6 月获宁德时代战略投资,安东聚变在 2026 年 5 月完成近亿元首轮融资。从投资方构成来看,红杉资本、高瓴资本、中科创星、联想之星等头部风险投资机构,已在这一领域进行了多轮密集布局;宁德时代、上汽集团等头部产业资本,也通过旗下产业投资平台,战略性布局了相关技术路线。这一布局的核心逻辑,是通过投资覆盖未来能源革命的潜在技术方向,同时与自身的新能源产业链形成协同互补。
值得关注的是,这一轮融资潮的核心逻辑,并非资本短期炒作的概念驱动,而是产业发展真实需求的支撑—— 资金的投向方向,高度集中于工程化验证阶段的实质性项目建设,以及量产技术的国产化攻关工作。比如贝塔聚变的融资资金,将用于聚变驱动器系统研发及实验测试平台建设;东昇聚变的融资资金,将用于其第一代 “晨光” 实验装置的建设及相关技术验证。这意味着,资本端的进展与产业端的技术落地完全绑定 —— 这也是行业发展成熟度的重要标志。


