基础概念
可控核聚变是指通过人工控制轻原子核（如氢的同位素氘、氚）聚合成为重核并释放巨大能量的核反应过程。与核裂变（重的原子核分裂成两个或以上原子）不同，核聚变释放的能量密度更高，且可以不受天气或时间制约实现持续供能。同时，不同于可能产生高放射性废料的核裂变，聚变反应只产生无害的氢气，更加清洁环保。可控核聚变凭借高能、稳定、安全、环保、持续等优势，被视为人类最理想的终极能源。在未来能源产业演进过程中，存在从“风电光伏”到“储能”到“可控核聚变”的发展趋势，全球多个主要国家都将可控核聚变视为未来能源发展的战略方向。
产业背景
可控核聚变产业的崛起是全球应对能源危机与气候变化、寻求终极能源解决方案的必然产物。化石能源的有限性与环境问题、可再生能源的间歇性与波动性，共同推动人类探索更高效、更清洁、更稳定的能源形式。核聚变燃料氘可从海水中提取，储量几乎取之不尽；聚变反应不产生长寿命放射性废物，安全性显著优于核裂变。在技术层面，超导材料、等离子体控制、人工智能辅助设计等前沿技术的突破，使托卡马克等聚变装置性能持续提升，距离“点火”目标越来越近。在经济与战略层面，可控核聚变一旦实现商业化，将彻底改变全球能源格局，成为国家战略竞争力的制高点。美国、日本、英国等国家通过制定国家战略和产业政策，推动核聚变技术的研发和应用。
产业现状
当前，全球可控核聚变产业呈现“研发加速、投资激增、多技术路线并行”的发展格局。
从投融资规模来看，据美国聚变工业协会（FIA）报告，截至2025年中，全球核聚变累计融资达97.66亿美元，年度新增26.43亿美元，私人资本89.71亿美元。参与公司从23家增至53家。美国累计约62.8亿美元，中国约27.9亿美元，呈现“两超多强”格局。
从实验设施分布来看，根据国际原子能机构（IAEA）最新数据，全球聚变装置总数达174个，主要分布在美国（52座）、日本（28座）、俄罗斯（14座）以及中国（13座）。其中，托卡马克技术（79座）是主流路线。
政策背景
全球主要经济体正加速布局可控核聚变产业。美国通过行政命令改革监管流程，计划2030年前完成新一代反应堆测试部署；英国、日本等也相继出台国家聚变战略。国内层面，中国在《“十四五”现代能源体系规划》《关于推动未来产业创新发展的实施意见》等文件中，明确将核聚变作为未来能源领域的发展重点。国内科研机构与企业正在形成双轨发展局面，部分项目逐步进入工程验证阶段。政策焦点正从“基础研究支持”转向“技术验证与商业化示范”，为产业加速发展提供制度保障。
产业链构成
可控核聚变产业链呈现“上游原材料—中游核心设备—下游应用研发”的三层结构。
上游：核心原材料层。包括钨基第一壁材料、高温超导带材（如稀土钡铜氧化物）、氘氚燃料等。此环节资源与技术壁垒极高，钨矿资源中国占全球52.2%，具有显著资源优势。代表性企业：安泰科技（钨基材料）、永鼎股份（高温超导带材）、精达股份等。
中游：核心设备制造层。包括托卡马克装置集成、第一壁与偏滤器制造、高温超导磁体绕组、真空容器与低温系统等。超导磁体约占总投资40%～50%，是价值量最高的核心部件。此环节以科研院所（如中核集团、中国科学院等离子体所）和专业化企业为主。
下游：聚变能应用与研发服务层。当前主要为核聚变实验装置运营、聚变能发电技术研发、聚变中子源应用等。随着商业化进程推进，未来将拓展至聚变电站运营、核能制氢、空间推进等多元应用场景。
发展难点
（一）科学瓶颈：实现“点火”与能量净增益。核聚变需要将等离子体加热到1亿摄氏度以上并长时间稳定约束，实现聚变反应释放的能量大于输入能量（Q>1）。目前国际最先进的实验装置（如ITER、JET、EAST）仍在向这一目标迈进，科学可行性虽已证明，但工程上实现持续净能量输出仍有挑战。
（二）工程挑战：高温超导磁体与第一壁材料。超导磁体约占总投资40%～50%，其大规模、低成本制造是产业化的关键。第一壁材料需承受极端热流和中子辐照，钨基合金虽具优势，但长期服役性能、大规模制备工艺仍需突破。
（三）产业链不成熟：配套企业缺乏，依赖自研。当前很多零部件仍然依赖研究所和聚变企业的自研、生产，产业链配套尚不成熟。商业化供应链尚未形成，导致成本高、周期长。
（四）投资与回报周期长：资本门槛高。可控核聚变从实验验证到商业发电预计仍需10—20年，投资规模巨大（ITER投资已超200亿美元），回报周期极长，对资本耐心和持续投入能力提出极高要求。
发展趋势
（一）技术融合：高温超导+人工智能加速研发。高温超导带材的进步使紧凑型托卡马克成为可能，人工智能辅助等离子体控制与装置设计显著缩短实验周期。多家初创公司（如Commonwealth Fusion Systems）采用高温超导磁体技术，计划在21世纪30年代实现并网发电。
（二）投资激增：民营资本加速涌入。截至2025年中，全球聚变产业累计融资总额已达97.66亿美元。其中，私人资本贡献89.71亿美元，公共资金投入7.95亿美元。近年来，民营资本（如比尔·盖茨、杰夫·贝索斯等）大举投资聚变初创公司，推动产业从“政府主导”向“政府+市场双轮驱动”转变。
（三）国际合作与竞争并存。国际热核聚变实验堆（ITER）是最大的多边合作项目，同时各国也在推进本国聚变计划。美国计划2030年前完成新一代反应堆测试部署，中国将核聚变列入“十四五”现代能源体系规划，形成“合作研发、竞争商业化”的格局。
（四）应用拓展：从发电向多场景延伸。未来聚变能不仅用于发电，还可用于核能制氢、海水淡化、空间推进、同位素生产等多元场景，打开更广阔的市场空间。
发展潜力
可控核聚变产业的潜力根植于其根本性变革力量——它将人类能源利用方式从“资源依赖”提升至“技术创造”层面。一旦实现商业化，聚变能将以近乎无限的清洁能源彻底解决化石能源枯竭与气候变化问题。当前行业正处于“科学可行性验证”向“工程与商业化验证”跨越的关键窗口期。
据行业预测，全球聚变能产业市场规模在2035年前后有望达到数百亿美元，若示范电站成功并网，将开启万亿美元级的终极能源市场。把握可控核聚变发展机遇，对于实现“双碳”目标、保障国家能源安全、抢占未来科技制高点具有重大战略意义。
【长安先导 · 行业观察】
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