第一章 为什么要研究可控核聚变：

能源革命的终极答案

可控核聚变被视为人类的“终极能源解决方案”。与目前广泛使用的核裂变技术相比，聚变能具有燃料来源近乎无限、不产生长寿命放射性废物、安全性本质可控等突出优势。氘氚聚变反应所需的氘可从海水中提取，氚则通过锂-6在堆内增殖实现自持，全球锂资源储量足以支撑聚变能数千年的大规模应用。

从政策定位看，可控核聚变的战略高度正在快速攀升。2025年9月，核聚变首次写入《原子能法》，明确鼓励和支持可控热核聚变研究。2026年，“十五五”规划首次将可控核聚变单独写入，列为未来能源技术创新发展重点方向和新的经济增长点，同时被纳入“十五五”重大工程项目。

从资本动向看，行业正处于从“科学验证”向“工程验证”切换的关键拐点。2025年全球聚变领域累计融资达97.7亿美元，私人资本占比超90%。2026年上半年，中国核聚变一级市场共完成28笔融资，融资总额72.68亿元，同比增长233倍。这一增速远超绝大多数硬科技赛道，表明资本正在以前所未有的速度涌入。

从产业阶段看，2026年已成为全球可控核聚变产业化的关键元年。国际热核聚变实验堆（ITER）建设持续推进，中国EAST装置屡创世界纪录，HL-3（中国环流三号）跨入工程化新阶段，BEST紧凑型聚变实验装置进入总装阶段——工程里程碑密集兑现，行业正式从基础科研全面转入工程验证与技术落地的核心阶段。

第二章 产业链全景：

价值高度集中的金字塔结构

核聚变产业链可划分为上游材料、中游设备与系统、下游装置集成与运营三大环节，其价值分布呈现典型的“金字塔”结构——上游和中游集中了产业链绝大部分价值量。

2.1 产业链总览

上游（核心材料）：超导材料、面向等离子体材料、氚燃料循环材料。该环节是产业链价值制高点，也是国产替代进程最快的环节。

中游（关键设备与系统）：磁体系统、真空室与内构件、电源与加热系统、氚工厂。该环节是当前订单兑现最集中的环节。

下游（装置集成与运营）：聚变装置的设计、集成建设与运营。中国以科研院所主导为主，民营商业公司同步推进；美国则以商业公司为主导。

2.2 成本结构分析：磁体系统占据绝对核心

托卡马克聚变堆的设备成本构成中：

• 磁体系统（28%）：包括环向场磁体、极向场磁体、中心螺线管。高温超导磁体是紧凑型聚变装置的核心破局变量。若进一步拆解超导磁体自身的材料成本，高温超导磁体占聚变堆核心设备成本比重达46%或更高，是未来5—10年确定性最强的细分赛道。

• 真空室内构件（17%）：包括偏滤器、包层模块等，承受极端热负荷。

• 真空室（8%）：提供超高真空环境。

• 电源系统（约8%）：为磁体提供大功率脉冲供电。

• 低温系统（约5%）：维持超导磁体所需的极低温环境。

这意味着，上游超导材料和中游超导磁体制造两个环节合计占据聚变堆设备成本的半壁江山，是产业链中价值量最高、确定性最强的投资方向。

第三章 产业链核心环节：

从材料到装置的完整拼图

3.1 上游：核心材料（确定性最高）

上游材料是产业链价值制高点，也是国产替代进程最快的环节。

（1）超导材料

超导磁体是聚变装置最核心的部件，也是成本占比最高的单一环节。

低温超导：NbTi（铌钛）和Nb₃Sn（铌三锡）是现有大型聚变堆的刚需材料，订单已锁定。以ITER为代表的国际大科学工程已建立成熟的低温超导供应链。代表企业：西部超导是国内低温超导线材核心供应商。

高温超导：REBCO（稀土钡铜氧）带材是适配高端聚变磁体场景的核心材料，凭借优异的载流与高场性能，可实现24T以上超强磁场。高温超导带材的突破正推动聚变装置向小型化、低成本方向发展。当前国内REBCO带材良率持续优化，产线正加速从试验线向规模化量产线迭代。代表企业：永鼎股份、精达股份等在高温超导带材领域持续布局。

（2）堆内耐高温材料

面向等离子体材料、结构材料、氚增殖材料等具有耗材属性，装置运行后需持续复购：

• 钨基材料：面向等离子体第一壁材料，需承受极端热通量。代表企业：安泰科技。

• 低活化钢：堆内结构材料。代表企业：久立特材等特种钢材供应商。

• 氚增殖材料：锂-6等，用于实现氚自持。

3.2 中游：核心设备与系统（订单兑现最集中）

中游是产业链的价值中坚，也是当前订单兑现最集中的环节。

（1）磁体系统

托卡马克装置中，磁体系统成本占比约28%。2026年6月，国内582吨全球最大聚变环向场超导磁体实现100%国产化验收，标志着中国在超导磁体制造领域已具备世界级能力。代表企业：联创光电在高温超导磁体领域持续深耕。

（2）真空室与内构件

• 真空室：提供超高真空环境，成本占比约8%。

• 偏滤器：排出杂质和热量，需承受极端热负荷。

• 包层：产氚和能量转换的核心部件。

代表企业：合锻智能、国光电气、锡装股份等在真空室及结构件领域具备供应能力。

（3）低温系统

维持超导磁体所需的极低温环境（约4.5K）。代表企业：杭氧股份、雪人股份。

（4）电源与加热系统

• 特种脉冲电源：为磁体提供大功率脉冲供电。

• 中性束注入：等离子体加热与电流驱动。

• 射频加热：电子/离子回旋共振加热。

代表企业：王子新材、旭光电子、爱科赛博、四创电子、英杰电气等在特种电源领域布局。

（5）装备制造

代表企业：西子洁能、弘讯科技、新风光等承担聚变装置的装备制造与集成任务。

3.3 下游：装置集成与运营

下游环节主要由国家队装置和民营商业公司构成。

国家队装置：

国内民营聚变企业：

聚变新能估值约145亿元，是国内估值最高的聚变企业之一，依托中科院合肥物质科学研究院的技术背景，采用主流托卡马克路线。

新奥聚变于2026年7月完成Pre-A轮融资，投后估值达106亿元，聚焦球形环氢硼聚变路线，目标在2035年前实现聚变商业化。

星环聚能采用球形托卡马克路线，于2026年6月完成A++轮融资8.8亿元，累计融资近20亿元。

蔚蓝恒星主攻仿星器技术路线，于2026年完成天使+轮数亿元融资，投后估值超30亿元。

贝塔聚变聚焦场反位形（FRC）脉冲聚变技术，于2026年7月完成种子+轮数亿元融资，由宁德时代领投，核心团队源自德国马普等离子体物理研究所。

能量奇点同样采用托卡马克路线，此前已完成多轮融资，近期融资动态暂未公开披露。

此外，联创光电已布局高温超导磁体及聚变相关技术，是产业链核心供应商之一。

海外主要玩家：

Commonwealth Fusion Systems（CFS）（美国，托卡马克）累计融资40亿美元，与谷歌签200MW购电协议，示范装置SPARC已完成约80%建设。Helion（美国，FRC）估值155亿美元，与微软签50MW购电协议。Proxima Fusion（德国，仿星器）于2026年7月完成B轮4.68亿美元融资，估值约27亿美元，获谷歌战略投资。

第四章 工程验证时代：

四大驱动力同步发力

4.1 政策驱动力：顶层设计全面打开

中国在聚变领域的政策支持力度正在快速加大。首次入法（2025年9月）将核聚变写入《原子能法》，从法律层面明确国家支持。首次纳入五年规划（2026年）将可控核聚变单独写入“十五五”规划，列为未来能源技术创新发展重点方向和新的经济增长点。同时，可控核聚变已被纳入“十五五”重大工程项目，意味着相关投资和建设将获得中央财政的有力保障。

在区域布局上，安徽、四川、上海正在构筑聚变产业的“黄金三角”，依托各自在科研院所、装备制造和资本市场方面的优势形成产业集群。

4.2 资本驱动力：融资规模指数级增长

全球聚变融资在2025年累计达97.7亿美元，其中私人资本占比超90%。2026年上半年，中国核聚变一级市场融资总额达72.68亿元，同比增长233倍。

2026年7月，全球核聚变领域迎来史无前例的融资爆发。海外方面：CFS完成10亿美元C轮融资；Proxima Fusion完成4.68亿美元B轮融资；XDOF完成7000万美元融资。国内方面：新奥聚变Pre-A轮估值106亿元；泽塔聚变完成数亿元天使轮；竞界聚能完成亿元级天使轮；贝塔聚变获宁德时代数亿元种子+轮追投；安东聚变完成数亿元Pre-A轮。仅7月单月全球核聚变领域融资总额超过30亿美元（含海外）。

科技巨头已从“观望”转向“真金白银下单”：微软与Helion签50MW供电协议，谷歌与CFS签200MW采购协议，宁德时代两个月内两次领投贝塔聚变。

4.3 技术驱动力：工程里程碑密集兑现

2026年是聚变行业从“科学验证”到“工程验证”的关键转折之年。国际方面：ITER（国际热核聚变实验堆）建设持续推进，环向场超导磁体已启动安装；CFS的SPARC示范装置已完成约80%建设，预计2027年实现首次等离子体。

国内方面：HL-3（中国环流三号）已跨入工程化新阶段；BEST紧凑型聚变实验装置已进入总装阶段，规划2027年建成并开展氘氚燃烧实验；CFEDR（中国聚变工程实验堆）重大装置进入密集招标阶段；全球最大582吨聚变环向场超导磁体实现100%国产化验收。

4.4 产业生态驱动力：从“造装置”到“造产业链”

核聚变正在从“造一个装置”演变为“造一条产业链”。上游核心材料（高温超导带材、低温超导线材、钨基材料）、中游关键设备（磁体、真空室、偏滤器、电源、低温系统）、下游集成运营，各环节均在形成专业化分工。2026年7月融资事件覆盖了从整机企业到高温超导磁体、聚变辅助系统、数字电源控制芯片、先进核能材料、聚变测控等关键上游环节，产业链生态已初步成型。

第五章 市场空间与投资逻辑：

万亿级赛道的三条主线

5.1 市场空间测算

可控核聚变的市场空间呈现“短期订单放量、中期设备市场爆发、长期发电运营”的三阶段特征。

短期（2026—2030年）：以BEST、CFEDR等重大装置招标为核心的设备与材料订单放量期，主要受益者为上游材料和中游设备供应商。

中期（2030—2040年）：据中泰证券研报，全球核聚变设备市场年均规模有望达到2660亿元，以磁体系统、真空室内构件、电源系统、低温系统为核心。

远期（2050年及以后）：浙商证券研报显示，2050年核聚变堆市场空间累计或达5.2万亿元。此外，据行业研究报告，2031年全球核聚变市场规模预计达337.7亿美元。

5.2 三大技术路线的成熟度比较

当前主流技术路线包括磁约束、惯性约束及磁惯性混合约束三大类：

托卡马克（代表：ITER、EAST、CFS）的工程成熟度最高，产业链配套最成熟，是当前最主流的路线。

仿星器（代表：蔚蓝恒星、Proxima Fusion）具有天然稳态运行优势，无等离子体电流，但磁体设计更复杂。

场反位形（FRC）（代表：Helion、贝塔聚变）结构紧凑、成本较低，适合模块化开发。

Z箍缩（代表：泽塔聚变、安东聚变）的脉冲能量密度高。

球形环（代表：新奥聚变、星环聚能）支持氢硼聚变路线。

约78%的聚变资金流向磁约束技术路线，其中托卡马克是工程化的主流路线，其他路线作为重要补充同步推进。

5.3 三条核心投资主线

据德邦证券、浙商证券等机构分析：

主线一：聚焦高价值量环节。

拆解托卡马克装置成本：磁体系统28%、真空室内构件17%、电源约8%、真空室约8%、低温系统约5%。高温超导磁体是价值量最大、确定性最强的细分赛道。建议重点关注超导材料（西部超导、永鼎股份）和超导磁体（联创光电）方向。

主线二：聚焦“链主”企业。

中核系以中国聚变公司（HL-3、HL-4）为核心，中科院系以聚变新能（EAST、BEST、CFEDR）为龙头。两大体系主导了中国聚变装置的建设与运营，是产业链订单的最主要来源。

主线三：聚焦订单兑现。

伴随BEST、CFEDR等本土重大装置密集启动招标，上游超导材料、中游真空室构件、特种电源等环节厂商将率先兑现订单红利。重点关注已进入ITER供应链或已中标国内重大装置项目的企业。

第六章 挑战与展望：

长坡厚雪的确定性赛道

6.1 三大核心挑战

全行业当前共同面临三大技术壁垒：

等离子体约束与维持。实现聚变能需满足“劳森判据”，能量增益因子Q≥10被视为商业化的门槛。等离子体的稳态燃烧是当前最核心的物理难题。

抗辐射与抗热通量材料。堆芯材料需承受极端的中子辐照和热通量，现有材料体系尚无法满足长期运行需求。这直接驱动了上游特种材料（钨基、低活化钢、氚增殖材料）的持续研发投入。

闭式氚燃料循环。氚是聚变反应的关键燃料，自然界储量极少，需通过锂-6在堆内增殖实现自持。氚燃料循环的商业化是产业链的长期关键方向。

6.2 商业化时间表

中国聚变堆有望在2045年前后进入示范阶段，2050年前后实现商业化发电。分阶段看，2026—2030年为工程验证与装置建设期，核心任务是BEST建成投运、CFEDR启动建设。2030—2040年为实验堆运行动力测试与示范堆建设期。2045—2050年为示范堆运行与商业化发电期。

6.3 核心结论

第一，产业链价值高度集中在上游和中游。超导磁体单一环节占设备成本28%（高温超导磁体占核心设备成本46%以上），是未来5—10年确定性最强的赛道。上游材料和中游核心设备是当前订单兑现最直接的环节。

第二，2026年是聚变产业从“科学验证”到“工程验证”的拐点之年。BEST进入总装、HL-3跨入工程化新阶段、全球最大超导磁体国产化验收——工程里程碑密集兑现，行业关注点已从远期技术预期转向可落地的工程进度与产业化能力。

第三，政策与资本双重驱动下，产业链国产配套厂商率先受益。我国依托ITER项目技术外溢，已构建覆盖上中下游的完整产业体系。“十五五”重大工程项目的招标建设将为上游材料和中游设备企业带来明确的订单增量。

第四，技术路线尚未收敛，多路线并行是当下最优策略。托卡马克是现阶段最成熟的主线，但仿星器、FRC、Z箍缩等差异化路线各具优势。投资机构普遍采取全产业链、多路线覆盖的策略。

第五，聚变是“长坡厚雪”的万亿级赛道，但商业化时间表仍具不确定性。当前投资逻辑应聚焦于工程验证阶段的设备与材料订单放量，而非远期发电收益。能否在2050年前实现商业化发电，取决于材料科学与等离子体物理两大核心领域的突破速度。

报告日期：2026年8月10日数据来源：中泰证券、浙商证券、德邦证券研究报告，科创板日报、上海证券报、投资界、36氪等公开信息。免责声明：本报告不构成任何投资建议，数据均来自公开可查渠道，因部分非上市企业信息未公开披露，本报告无法保证涵盖全部信息，亦不对所涉信息的绝对准确性承担法律责任。

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