核聚变产业研究报告——产业趋势、企业成长、产业链聚集与城市空间研究

摘要

可控核聚变是通过人工手段控制轻原子核聚合反应并持续释放能量的技术形态，因燃料近乎无限、固有安全、零碳清洁而被称为”人造太阳”与”终极能源”。经历七十余年的科学探索，全球核聚变产业正从基础科研阶段迈入工程验证与商业化探索的关键窗口期：EAST实现1亿摄氏度1066秒稳态运行、“中国环流三号”达成”双亿度”运行，为聚变堆工程可行性提供了坚实的物理基础；全球累计融资从2021年的19亿美元跃升至2025年的97.7亿美元，其中私人资本占比约92%。国际能源署预计，2030年全球核聚变市场规模有望达到4965.5亿美元，2050年有望带动上下游形成万亿美元产业集群。

本报告从产业发展趋势、产业发展历程、产业企业成长情况、产业链企业聚集趋势、城市空间诉求五个维度系统研究核聚变产业。核心判断如下：其一，2026年被业界视为可控核聚变”产业爆发元年”，《原子能法》正式施行、“十五五”规划将其列为未来产业核心赛道，中国产业治理框架全面成型，2027年将迎来”国家队工程示范堆启动”与”民企Q>1验证”的首场大考。其二，企业层面形成”国家队定框架、民企抢速度”的双轨格局——注册资本150亿元的中国聚变能源公司与145亿元的聚变新能构成两大国家级平台，能量奇点、星环聚能、新奥聚变等民营企业则在紧凑化、快迭代路线上持续刷新里程碑。其三，产业链正处于招标放量的前夜，国内有明确规划或在建的核聚变项目投资金额逾1500亿元，磁体系统占装置价值量的28%—50%，是当前确定性最强的环节。其四，城市空间上形成合肥（大科学装置策源）、上海（资本与总部高地）、成都（燃烧实验与工程验证）三大聚集区，核聚变产业的城市竞争本质上是大科学装置、耐心资本与高端制造供应链三要素的耦合竞争。

一、产业界定与研究框架

可控核聚变模拟太阳内部的氢核聚变反应：以氘、氚等轻原子核为燃料，在上亿摄氏度的高温下使其聚合为氦并释放巨大能量。与核裂变相比，聚变具有四重优势——燃料近乎无限（氘可从海水中提取，1升海水蕴含的聚变能量约相当于300升汽油）、固有安全（反应条件苛刻，停机即停反应，无堆芯熔毁风险）、清洁零碳（不产生温室气体，产物氦无放射性、无长寿命核废料）、能量密度极高。实现聚变能源实用化，核心是同时满足”劳森判据”的三个条件：温度够高（亿度量级）、密度够大、约束时间够长，让聚变反应持续、稳定、可控地”燃烧”。

从技术路线看，当前全球核聚变研发呈”一主多元”格局：磁约束是最成熟的主流路线，其中托卡马克装置占全球聚变装置的49.7%，仿星器、球形托卡马克、场反位形（FRC）等为其衍生形态；惯性约束以激光打靶为代表，美国NIF装置率先实现靶丸级能量净增益；磁惯性约束（如Helion的MIF路线）则试图在两类范式之间寻求工程捷径。从产业形态看，核聚变产业目前阶段的核心载体不是”电站”，而是大科学装置、实验堆及其供应链——上游材料与核心部件、中游设备制造与系统集成、下游装置运营与未来发电应用构成完整的产业链条。全球处于运行、在建或规划中的聚变装置超过160座，中国、美国、欧洲构成三大核心集聚区。

本报告的研究框架沿五个维度展开：产业发展趋势维度刻画全球与中国的技术突破节奏、资本动向与商业化时间表；产业发展历程维度梳理从科学探索、ITER国际合作到中国自主装置迭代的演进脉络；产业企业成长情况维度剖析国家队平台、民营初创与供应链上市公司的成长逻辑；产业链企业聚集趋势维度解构上中下游价值分布与招标放量的传导路径；城市空间诉求维度逐一描述合肥、上海、成都三大聚集区，并深度解读核聚变产业的选址逻辑。

二、产业发展趋势

2.1 技术趋势：从”亿度千秒”到”燃烧实验”，物理瓶颈逐一击破

2025—2026年是全球磁约束核聚变物理突破的密集兑现期，中国装置成为当之无愧的主角。2025年1月20日，位于合肥的全超导托卡马克装置EAST实现1亿摄氏度、1066秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行，成为全球唯一跨过”亿度千秒”门槛的装置——这一突破被国际同行评价为”人类首次在实验装置上完整模拟出未来聚变堆实际运行的核心条件”，并入选2025年度”中国科学十大进展”。仅仅三个月后，位于成都的”中国环流三号”（HL-3）实现离子温度1.17亿度、电子温度1.6亿度的”双亿度”运行，聚变三乘积达到10²⁰量级，正式挺进聚变燃烧实验区间，装置计划于2027年开展国内首次氘氚燃烧实验。

更深层的突破发生在物理理论上。2026年1月，EAST团队在《科学进展》（Science Advances）发表论文，首次实验证实托卡马克”密度自由区”的存在，将等离子体密度稳定运行至传统格林沃尔德极限的1.3—1.65倍，解开了困扰国际聚变界三十余年的密度极限难题。密度、温度、约束时间三大点火条件由此同时逼近门槛。工程端同样捷报频传：2026年6月27日，聚变堆主机关键系统综合研究设施（CRAFT）的国际最大聚变堆超导环向场磁体与高温超导中心螺管线圈同步通过验收，核心部件实现100%国产化，标志着中国全面掌握聚变堆核心磁体的设计与研制技术。民营装置的进展同样惊艳——能量奇点”洪荒70”于2026年2月实现1337秒稳态运行，成为全球首个达成千秒级突破的商业公司装置，国产化率达96%。

EAST全超导托卡马克核聚变实验装置

2.2 资本趋势：融资五年五倍，私人资本主导的”新贵赛道”

资本是本轮核聚变产业化最显著的新变量。据聚变工业协会（FIA）《2025年全球聚变行业》报告，全球可控核聚变领域累计融资从2021年的19亿美元跃升至2025年的97.7亿美元，五年增长超五倍，仅2025年单年新增即达26亿美元；从资金结构看，私人资本达89.7亿美元、占总额的92%，公共资金7.95亿美元但增速显著提升，行业形成”私人资本主导驱动、公共资金战略支撑”的双轮格局。2025年全球私人对核聚变的投资达44.8亿美元，创历史新高，人工智能数据中心的能源需求与全球能源安全焦虑是两大核心推手；约71%的聚变企业预计将在2030年代前实现商业电力并网。

标志性事件是科技巨头从”投资人”变为”购电方”：微软与Helion签署人类历史上首份具有法律约束力的聚变购电协议（PPA），约定2028年起供电至少50兆瓦，违约将面临经济处罚；谷歌则与CFS签署200兆瓦的电力承购协议，锁定其首座商业电厂ARC一半的产出。中国市场的资本热度同样爆发：2025—2026年国内累计公开融资超百亿元，星核聚变8.3亿元种子轮刷新国内行业单笔首轮融资纪录，新奥聚变Pre-A轮投后估值达106亿元，星环聚能完成上海国资领投的10亿元A轮。值得警惕的是估值波动——万得核聚变指数2025年以来上涨116%后出现过单日超5%的回撤，市场对里程碑兑现节奏高度敏感。

全球可控核聚变累计融资规模

2.3 工程化趋势：2027年”首场大考”，双轨竞速格局成型

全球核聚变正从”科学可行”转向”工程可用”，2027年被普遍视为第一个关键分水岭。国家队列，中科院等离子体所主导的BEST（紧凑型聚变能实验装置）于2025年10月完成400吨级杜瓦底座精准落位，力争2027年底建成、2030年实现全球首次聚变发电演示；聚变新能董事长严建文透露，原计划2030年启动的工程示范堆将于2026年底至2027年提前启动建设，中国核聚变”三步走”战略正呈现”两步并作一步走”的提速态势。中核集团聚变领域首席科学家段旭如给出的官方时间表是：2045年左右建成我国首个商用示范堆，2050年前后实现商用。

民企队列的时钟拨得更快。能量奇点规划2026—2030年建造”洪荒170”验证净能量增益，2030—2035年建成示范电站”洪荒380”发出聚变第一度电；星环聚能计划2032年实现示范堆发电；瀚海聚能的FRC装置瞄准2030年商业化。海外方面，CFS的SPARC装置计划2026年前后实现首批等离子体并验证能量增益，ARC商用堆力争2030年代初并网；Helion则承诺2028年向微软供电。无论时间表孰先孰后，一个共识已经形成：谁能率先在工程装置上验证Q>1（输出能量大于输入能量），谁就能定义下一代聚变堆的技术标准，这正是2027年”首场大考”的产业含义。

能量奇点”洪荒70”高温超导托卡马克装置

2.4 市场空间：装置建设期先行，远期锚定万亿集群

核聚变的市场价值兑现遵循”装置建设—部件供应—电站运营”的时序，当前阶段的确定性需求集中在装置与部件端。光大证券测算，国内有明确规划或建设中的核聚变项目投资金额逾1500亿元，2025—2027年我国核聚变项目总投资有望分别达到149亿元、245亿元、174亿元，产业正开启招标高峰期；若2027年起进入工程实验堆建设期，装置体量与投资金额将进一步扩大5。中银证券测算，聚变实验堆设备总空间约2000亿元、聚变商业堆设备总空间约3万亿元，全球核聚变设备市场年均新增规模将从2021—2025年的254亿元增长至2031—2035年的10860亿元，年复合增长率约23%。

远期空间的测算更为宏大。中信证券预计，2030—2035年全球核聚变装置市场规模有望达到2.26万亿元；国际能源署预计2030年全球核聚变市场规模达4965.5亿美元，2050年带动上下游形成万亿美元产业集群。需求侧的结构也在发生变化：数据中心、制氢工业与大型舰船对高密度清洁基荷电源的需求，正在成为聚变商业化的核心拉力；聚变中子源服务（放射性废物处理、同位素生产、医疗照射）等”沿途下蛋”的中间市场已开始贡献实际收入。对投资者与城市而言，理解这一时序至关重要——未来十年核聚变产业的真实现金流在”造装置”，而非”卖电”。

中国核聚变项目年度总投资规模

2.5 政策趋势：从科研支持到国家战略，治理框架全面成型

2025—2026年，中国核聚变政策完成从”科研支持”到”国家战略级未来产业”的能级跃升。顶层规划上，可控核聚变被纳入”十五五”（2026—2030年）国家未来产业核心清单并居未来能源首位赛道，政府工作报告将其列为”未来能源”核心方向；“十五五”期间计划专项投入超3000亿元，并由国家部委设立200亿元可控核聚变产业专项子基金。法治保障上，《中华人民共和国原子能法》于2026年1月15日正式施行，首次以法律形式明确支持受控热核聚变的科学研究与产业化，并建立分级分类监管制度，为商业资本进入扫清了制度不确定性。

国际维度上，2026年3月中国在巴黎第二届核能峰会上宣布加入《三倍核能宣言》，该宣言”2050年全球核能装机增至2020年三倍”的目标与可控核聚变商业化时间窗口高度重合。治理架构上，“国家队+民企+资本”的多元生态获得官方确认：国资委启动”未来产业启航行动”将核聚变列为未来能源方向；可控核聚变创新联合体已有44家成员单位，覆盖央企、高校与民企。2026年1月起，中方专家段旭如担任ITER科技咨询委员会主席，中国在国际聚变治理中的话语权同步提升。政策、法律、资金、国际组织四个维度的同步就位，构成了2026年”产业爆发元年”判断的制度基础。

三、产业发展历程

3.1 科学探索与国际合作阶段（1950年代—2005年）

人类对受控核聚变的探索始于20世纪50年代，美苏几乎同时提出磁约束方案，苏联科学家发明的托卡马克（Tokamak，环形真空磁线圈）构型逐渐成为主流。此后半个世纪，聚变研究在”永远还差五十年”的调侃中缓慢推进：1968年苏联T-3装置首次验证托卡马克的优越约束性能，欧美日相继建成大型装置；1985年，美苏首脑在日内瓦峰会上倡议共建国际热核聚变实验堆（ITER），聚变研究进入大科学国际合作时代。这一阶段的中国处于追赶位置：20世纪90年代起先后建成合肥超环（HT-7）、中国环流器二号（HL-2A）等中型装置，完成了托卡马克研究的原始积累。

中国聚变史上的转折点是深度参与ITER。2003年，中国受邀以完全平等伙伴身份参与ITER计划的规则制定与方案协商；2006年正式签署ITER协定，成为承担约10%预算的核心成员。面对分工，中国团队主动选择了难度最大的增强热负荷第一壁部件研发——该部件要承受每平方米5兆瓦的热负荷，技术难度极高且无任何经验可循。这一”迎难而上”的选择为日后中国聚变产业链的锻造埋下伏笔。

3.2 自主装置突破与产业链锻造阶段（2006—2020年）

2006年9月，中科院合肥等离子体所自主设计建造的EAST（东方超环）获得首轮等离子体，这是全球首台全超导非圆截面托卡马克装置，其非圆截面、全超导、主动冷却内部结构三大特性使其更有利于实现稳态长脉冲高参数运行。EAST的建成标志着中国从聚变研究的”跟跑者”变为”并跑者”。与此同时，ITER采购包任务成为产业链的练兵场：中国负责18个采购包的实物贡献，涵盖磁体支撑、环向场与极向场线圈导体、磁体馈线系统、第一壁、屏蔽包层等核心部件，由此推动了超导材料、特种钢材及精密加工、焊接、装配等高端制造技术的进步，培育出较为完整且具备国际竞争力的聚变产业链。

这一阶段末期，两项技术变量开始改写产业逻辑。一是高温超导（HTS）材料的产业化突破：REBCO二代高温超导带材能在更高温度下维持更强磁场，使聚变装置得以大幅紧凑化——CFS证明装置体积可缩小至传统方案的几十分之一，私营企业进入聚变领域的门槛随之显著降低。二是美国NIF装置在惯性约束路线上首次实现靶丸能量净增益（Q>1），“聚变点火”从理论变为现实。两大变量共同催生了2018年前后全球商业聚变创业潮：CFS、TAE、Helion在欧美率先崛起，能量奇点、星环聚能、瀚海聚能随后在中国相继成立。

3.3 工程验证与商业化竞赛阶段（2021年至今）

2021年成为聚变产业化的分水岭。技术端，EAST实现1.2亿摄氏度101秒、1.6亿摄氏度20秒的亿度百秒级运行；2023年4月将高约束模稳态纪录推进到403秒。资本端，全球累计融资自2021年的19亿美元起飞，Helion获OpenAI创始人奥特曼5亿美元投资，与微软签下2028年供电协议。政策端，中国2021年《2030年前碳达峰行动方案》提出加强可控核聚变前沿颠覆性技术研究，2022年《“十四五”现代能源体系规划》支持受控核聚变前期研发，2024年工信部等七部门将未来能源列为重点未来产业。

2023—2026年，中国聚变进入”里程碑密集兑现期”：2023年聚变新能（安徽）成立并启动BEST装置建设；2025年1月EAST创”亿度千秒”世界纪录，3月中国环流三号实现”双亿度”，4月新奥”玄龙-50U”成为全球首个实现百万安培氢硼等离子体放电的装置；7月注册资本150亿元的中国聚变能源有限公司在上海挂牌，“国家队链长”入场；10月BEST杜瓦底座落位、中国向ITER交付世界最大环向场磁体线圈盒（重400吨、高21米）；2026年1月《原子能法》施行、EAST证实密度自由区，2月”人造太阳”登上央视春晚，6月CRAFT核心磁体100%国产化通过验收。中国聚变完成了从”受助者”到”贡献者”乃至”领跑者”的角色蜕变。

ITER托卡马克真空室模块吊装

表1 核聚变产业发展历程与关键节点

四、产业企业成长情况

4.1 国家队平台：中国聚变能源公司与聚变新能”双星”格局

2025—2026年，中国核聚变产业完成了一次深刻的组织重构，形成两大国家级平台。中国聚变能源有限公司于2025年7月在上海挂牌，前身为1983年成立的中国核燃料有限公司，重组后注册资本从35.31亿元增至150亿元，中核集团持股50.35%，昆仑资本、上海聚变（上海国投旗下）、国家绿色发展基金、浙能电力、四川聚变等共同出资约114.92亿元。该公司被明确为”国家队链长”，承担国内核聚变总体设计、技术验证、设备攻关、资本运作四大职能，技术源头为核工业西南物理研究院（中核集团以估值30亿元的知识产权作价出资整合”中国环流三号”成果），总部设在上海，在成都布局工程验证平台，形成”上海+成都”两地联动格局，目标是2050年实现聚变能源商用。

聚变新能（安徽）有限公司则是另一条国家级赛道。公司2023年由中国科学院等离子体所、皖能集团、合肥国资与蔚来旗下蔚聚科技等共同发起，初始注册资本50亿元，2024年增资至145亿元，引入中石油昆仑资本、合肥科学岛控股等战略股东，是BEST装置的建设主体与中国紧凑型聚变能商业化的核心实施平台。两大平台的角色分野清晰：中国聚变公司”定框架”——高温超导磁体、第一壁、偏滤器、真空室等关键部件的技术规格将由国家队主导定义；聚变新能”抢进度”——BEST力争2027年底建成、2030年演示发电，工程示范堆建设则提前至2026年底至2027年启动。民企以供应商或差异化场景创新者身份嵌入这一框架，“国家队主导、多轮驱动”成为中国独有的产业组织优势。

4.2 民营先锋：多路线并行的”速度军团”

能量奇点是中国商业聚变的旗帜。公司2021年成立于上海，以全高温超导托卡马克为技术路线，投资方包括米哈游、蔚来资本、红杉中国种子基金、蓝驰创投等。其”洪荒70”装置2024年建成并完成工程可行性验证，2026年2月实现1337秒稳态长脉冲运行，成为全球首个达成千秒级突破的商业公司装置，国产化率96%；公司规划2026—2030年研制”洪荒170”验证净能量增益，2030—2035年建成示范电站”洪荒380”发出聚变第一度电，2035—2045年验证并网并降本实现商业化。能量奇点的意义在于证明：商业公司能够以不足国家队十分之一的时间和成本，建成全高温超导托卡马克并逼近顶尖物理参数。

星环聚能选择球形托卡马克的差异化路线，其核心优势是”小快灵”：球形构型使装置体积缩小60%、建造成本降低40%，下一代实现Q>1的装置造价仅约15亿元；2026年1月公司完成上海国资领投的10亿元A轮融资并落子上海新项目，计划2032年实现示范堆发电。新奥聚变背靠新奥集团深耕氢硼聚变这一”终极中的终极”路线——氢硼反应不产生中子，可从根本上规避辐照损伤与氚循环难题，但点火温度要求更高；其”玄龙-50U”2025年4月实现全球首个百万安培氢硼等离子体放电，2026年7月完成Pre-A轮融资，投后估值106亿元。此外，星核聚变（仿星器路线，8.3亿元种子轮创行业纪录，计划2030年技术追平德国W7-X）、瀚海聚能（成都，FRC路线，HHMAX-901于2025年7月点亮等离子体，单台成本约1亿元、可模块化部署）、星能玄光（FRC，连续完成5亿元A系列融资）、东昇聚变（复旦大学团队，氘-氦3路线，计划12年实现Q>1）共同构成多路线并行的民营矩阵。人民日报评论指出，商业力量的进入带来了发展范式的转变：“主流路径紧凑化”与”替代路线探索”并行的多样化格局，打破了长期以来对大型常规托卡马克的单一聚焦。

4.3 全球对标：CFS、Helion与TAE的美国模式

美国商业聚变三巨头代表了风险投资驱动的激进迭代模式。CFS（Commonwealth Fusion Systems）脱胎于MIT，是全球估值最高、融资最多的聚变公司：2025年完成8.63亿美元新一轮融资，投资方包括盖茨、施密特、英伟达、摩根士丹利；其SPARC实验装置正在波士顿附近建设，计划2026年前后点火验证Q>1，随后推进弗吉尼亚ARC商业电厂，谷歌已锁定ARC一半的电力（200兆瓦）。Helion走场反位形（FRC）兼磁惯性路线，2021年获奥特曼5亿美元投资，2023年与微软签署首份聚变购电协议（2028年供电50兆瓦），2025年已在华盛顿州启动首座电厂建设。TAE Technologies成立最早（1998年），采用氢硼燃料与直线型FRC装置，累计融资超12亿美元，2026年与特朗普媒体与科技集团达成60亿美元合并协议，成为资本运作的标志性事件。

中美企业模式的差异值得深思。美国模式是”私人资本+激进时间表+购电协议锁定需求”，估值与里程碑完成度高度挂钩，往往能提前证明磁体性能或Q值突破的公司获得超级溢价；中国模式是”国家队定框架+民企多路线+国资耐心资本托底”，融资规模单点较小但供应链协同与工程化速度占优。欧洲则依托ITER衍生供应链，在高温超导带材与等离子体诊断设备出口上占据一席之地。从全球看，CFS、Helion、TAE三家融资均超10亿美元的第一梯队，与中国的能量奇点、聚变新能、中国聚变公司形成隔空对标——竞争的胜负手在于谁先建成发电演示装置。

4.4 供应链上市公司：确定性最高的”卖铲人”

在发电尚需时日的当下，供应链企业是核聚变产业中现金流最确定的群体。超导材料环节，西部超导掌握NbTi、Nb₃Sn低温超导线材全流程生产，产品应用于ITER并深度参与中国环流器系列装置，2026年4月设立合肥聚能专攻聚变工程用高性能超导线材；永鼎股份旗下东部超导是国内稀缺的REBCO高温超导带材量产企业，已进入BEST项目供应商名录；精达股份参股的上海超导在高温超导带材性能上居国内前列。第一壁与偏滤器环节，安泰科技的钨铜部件批量供应EAST、ITER等装置，与合肥综合性国家科学中心能源研究院共建先进偏滤器联合实验室并签约BEST偏滤器靶板重大采购项目；国光电气掌握第一壁制造技术，核工业设备及部件营收占比已从2020年的15.5%升至2024年的37.9%。

主机与工程环节，合锻智能中标BEST真空室2.09亿元订单，联创光电旗下联创超导完成REBCO高温超导磁体设计并推进”星火一号”聚变-裂变混合堆项目，上海电气、东方电气等传统能源装备巨头全面参与聚变装置建设。下游运营端，中国核电、中国广核等已提前布局，中国核电参股中国聚变能源公司，等待聚变电厂落地后承接运营。招标数据印证了放量的起点：国内可控核聚变招投标规模2024年达29.28亿元，2026年一季度仅聚变新能一家招标规模已超8亿元。对供应链企业而言，聚变是”十年期订单期权”——即便商业化时点延后，装置建设期的订单也足以支撑业绩弹性。

表2 核聚变产业代表性企业成长情况对比

五、产业链结构与聚集趋势

5.1 产业链全景：上游材料、中游设备、下游运营

核聚变产业链呈”上游原材料—中游设备制造与集成—下游装置运营与发电应用”的三段式结构。上游涵盖面向等离子体材料（第一壁/偏滤器用高纯钨、铜铬合金等特种金属）、超导材料（低温超导NbTi/Nb₃Sn与高温超导REBCO带材）、包层与增殖材料（锂-6、铅锂合金）、真空室特种钢材与铍构件、氘氚燃料及氦等特种气体。其中，兼具高熔点、抗辐照与热疲劳性能的第一壁/偏滤器材料是装置稳定运行的关键，而REBCO高温超导带材作为二代高场托卡马克的核心基石，其供应能力与成本直接决定全行业建堆的物理极限与经济性边界。

中游是当前价值量最集中、订单确定性最强的环节，包括超导磁体、真空室、偏滤器、第一壁、包层等核心主机设备，冷却、加热与诊断、电源等辅机设备，以及系统集成与总装。按聚变实验装置建设成本拆分，中游核心设备合计占比约55%——主机设备（磁体、包层、真空室等）占30%，电力系统占15%，辅助系统（加热、真空、燃料循环等）占10%。下游目前以科研装置运营为主，未来延伸至商业电站运营、聚变中子源服务与医疗同位素等衍生应用。从价值兑现节奏看，“上游材料与中游设备先行受益、下游运营压轴”是未来十年确定性的产业图谱。

聚变实验装置建设成本构成

5.2 磁体系统：产业链的”心脏”与最大价值洼地

磁体系统是托卡马克装置的”心脏”，也是产业链中价值量占比最高、技术壁垒最深的环节。在低温超导装置（如ITER）中，磁体系统成本占比约28%；而在高温超导托卡马克中，这一比例可达40%—50%，其中超导材料本身即占磁体系统价值量的近一半，是决定装置磁场强度与经济性的核心变量。高温超导带材的产业化进展直接改写建堆成本：2025年HTS绕制工艺成本较2023年下降57%，使紧凑型聚变堆的建造成本具备与裂变堆竞争的基础。市场测算显示，2025—2030年全球磁体系统市场空间有望达到千亿级别。

磁体环节的聚集呈现鲜明的”技术源流+重大项目”双锁定特征。低温超导线材以西部超导为代表，其从ITER导体任务中锻造的NbTi、Nb₃Sn全流程能力构成护城河，并沿重大项目落子——2026年在合肥设立聚能子公司专攻聚变工程线材；高温超导领域形成上海超导（精达股份参股）、东部超导（永鼎股份旗下）、上海翌曦科技等组成的REBCO阵营，其中东部超导已进入BEST供应商名录。联创光电则卡位磁体集成环节，完成高温超导磁体设计并服务”星火一号”混合堆。可以预见，随着BEST、洪荒170、环流四号、CFEDR等装置进入磁体采购周期，磁体系统将成为产业链订单弹性最大的赛道。

5.3 面向等离子体部件与工程装备：ITER遗产的产业化转化

第一壁、偏滤器、真空室等面向等离子体部件，是中国聚变供应链中”ITER遗产”最直接的受益者。中国承担ITER 18个采购包的实物贡献，涵盖磁体支撑、校正场线圈、环向场与极向场线圈导体、磁体馈线系统、第一壁、屏蔽包层等核心部件；2022年11月，中国完成ITER增强热负荷第一壁全尺寸原型件的全部认证，提前进入批量生产交付阶段。这一历程锻造出一批世界级供应商：安泰科技的钨铜偏滤器与第一壁部件为EAST、ITER供货数万件，2026年与合肥能源研究院共建先进偏滤器联合实验室并签约BEST靶板采购；国光电气为ITER供应偏滤器、屏蔽模块热氦检漏设备，核工业部件营收占比五年内从15.5%升至37.9%；合锻智能中标BEST真空室2.09亿元订单；2025年10月，中国更向ITER交付了世界最大环向场磁体线圈盒——重400吨、高21米，比国际同类产品大1.2倍。

工程装备与系统集成的聚集则依托传统能源装备巨头的转型。上海电气、东方电气凭借大型机械制造与系统集成优势全面参与聚变装置建设；保变电气为ITER提供主变压器；东方电气承担高压变电站设备。这些企业的聚变业务当前占比虽小，但战略卡位意义深远——聚变堆的热工水力、汽轮机、发电机、泵阀等常规岛设备与裂变核电高度同源，一旦示范堆时代来临，核电装备巨头将是最自然的产能承接者。

5.4 聚集动力：大科学装置牵引的”沿链筑巢”

核聚变产业链的聚集逻辑与一般制造业截然不同，其核心动力是大科学装置的空间锚定效应。聚变装置单体投资数十亿至数百亿元、建设周期五至十年，且部件多为超重、超精密的非标件，运输与现场总装成本极高，这决定了供应商必须在装置周边形成”半小时配套圈”。合肥的实践最为典型：依托EAST、BEST、CRAFT三大装置与”沿途下蛋”机制，合肥已集聚聚变产业链重点企业约70家——上游有合肥上超材料、夸夫超导，中游有合锻智能、中科海奥、曦融兆波、应流机电，下游有聚变新能、星能玄光、星核聚变，还衍生孵化出中科离子、中科太赫兹等高新技术企业。聚变新能负责人透露，企业如同”汇聚资源的枢纽”，已汇聚近300家企业协同攻关。

第二层动力是订单的确定性溢价。核聚变部件高度定制化，供应商一旦进入装置采购名录即形成长期绑定，先发优势近乎不可逆——这解释了为何安泰科技、国光电气、西部超导等企业十余年前便开始不计短期回报地投入。第三层动力是资本与人才的链式集聚：合肥聚变金融机构联盟成员已突破250家，首期10亿元未来聚变能创投基金存续期长达15年；上海未来产业基金扩募至150亿元并系统投资聚变企业。招标数据正在验证聚集的兑现：2024年国内聚变招投标规模29.28亿元，2026年一季度聚变新能招标已超8亿元，产业链从”能力储备期”正式进入”订单放量期”。

BEST装置杜瓦底座

六、城市空间：核聚变产业聚集区与选址逻辑

6.1 合肥：大科学装置策源的”聚变之城”

合肥是中国核聚变产业当之无愧的策源地与第一聚集区。这座城市的聚变版图由一组硬指标构成：国内约27家聚变主机企业中，合肥已集聚6家，是技术路线覆盖最全面的城市；建成EAST、CRAFT等3个大科学装置，在建BEST等6个商业装置；聚变产业链重点企业约70家，覆盖托卡马克、仿星器、场反位形、反场箍缩四条技术路线。2026年2月，CRAFT园区与EAST装置模型压轴亮相央视春晚合肥分会场，“人造太阳”首次登上春晚舞台，合肥”量子、聚变、深空”三大未来产业名片正式确立。

合肥模式的选址逻辑解读：合肥的聚变优势本质是”大科学装置+新型举国体制+耐心资本”的三元耦合。其一，装置策源：中科院合肥物质科学研究院等离子体所近五十年的技术积淀是无可替代的策源能力，BEST、CRAFT等装置的落地又持续产生”装置即订单、订单即招商”的链式效应。其二，组织创新：合肥产投集团以”投链主—投应用—投产业链”的系统性打法布局聚变——发起设立注册资本145亿元的聚变新能作为链主，投资中科离子医学（超导质子治疗国产化）挖掘衍生应用，并沿长三角布局夸父超导、星能玄光、曦融兆波等十余家关键环节企业。其三，耐心资本生态：首期10亿元的合肥未来聚变能创投基金存续期最长15年，“充分匹配聚变技术超长周期”；聚变金融机构联盟成员已突破250家，总规模200亿元的省新质生产力投资平台长期经营、不设存续期。其四，人才造血：合肥工业大学、合肥理工学院、安徽理工大学三所高校在半年内相继成立聚变工程学院（学院），其中合工大聚变科学与工程学院由四方共建，“产学研”协同培养体系正式成形。合肥证明了：在回报周期以十年计的未来产业上，“最敢下注的城市”配上”最能等待的资本”，就能构建他人无法复制的先发壁垒。

6.2 上海：资本、总部与高温超导的”规则高地”

上海以”国家队总部+民营首发+金融枢纽”的三重身份卡位聚变产业。2025年7月，注册资本150亿元的中国聚变能源有限公司总部落户上海闵行，上海国投旗下上海未来聚变出资约18亿元持股15%——这是上海以国资入股方式深度嵌入国家聚变战略的标志。民营端，能量奇点在临港建成”洪荒70”并创千秒级纪录；星环聚能10亿元A轮由上海国资领投、新项目落子上海；诺瓦聚变完成超5亿元天使轮；加上东昇聚变等新锐，上海已集聚覆盖球形托卡马克、全高温超导托卡马克、FRC等主流路线的装置企业矩阵。上游配套同步成链：上海超导、上创超导、翌曦科技、曦融兆波等超导带材、磁体、电源企业相继在沪成立。

上海模式的选址逻辑解读：上海的聚变逻辑是”规则与资本定义产业”。第一，资本密度：上海未来产业基金从100亿元扩募至150亿元，系统投资中国聚变公司、星环聚能、东昇聚变、翌曦科技，并提出”在全球化融资与估值体系方面打造中国核聚变产业国际化发展高地”。第二，政策连贯：2022年《上海打造未来产业创新高地行动方案》将可控核聚变列为未来能源核心方向，2024年《上海核电产业高质量发展行动方案（2024—2027年）》提出建成国际先进聚变能源中心、2027年形成600亿元核电产业规模，2025年《关于加快推动前沿技术创新与未来产业培育的若干措施》再予加码——三年三级政策迭代，密度全国罕见。第三，核电工业底蕴：上海电气等装备巨头与核电设计院的存量能力，为聚变工程化提供了现成的制造与人才底座。第四，高温超导先发：上海超导等企业使上海在REBCO带材这一”卡脖子中的卡脖子”环节占据国内高地。上海的选择说明：当技术策源不如合肥时，城市仍可通过”资本入股国家队+制度供给+供应链高地”的组合，成为产业版图中的”定价者”。

6.3 成都：燃烧实验与工程验证的”西部极”

成都的聚变地位由核工业西南物理研究院（西物院）六十余年的积淀所定义。位于成都的”中国环流三号”2025年3月实现”双亿度”运行，是国内首个进入聚变燃烧实验区间的装置，计划2027年开展首次氘氚燃烧实验——这将是我国聚变研究从科学探索迈向工程验证的关键跨越¹²。组织层面，中国聚变能源公司代管西物院，并在成都布局聚变研发基地，聚焦聚变堆关键设备及材料研发的工程验证平台，与上海总部形成”上海管总体设计与超导研发、成都管燃烧实验与工程验证”的双中心分工。民营端，瀚海聚能的HHMAX-901作为国内首台商业化直线型FRC装置于2025年7月在成都点亮等离子体；准环对称仿星器测试平台（CFQS-T）计划2027年在成都建成，与托卡马克形成技术互补。

成都模式的选址逻辑解读：成都的聚变优势根植于”核工业体系完整性”。其一，涉核资质与人才：聚变装置的氚操作、核安全审评、辐射防护需要完整的核工业管理体系，西物院与四川核工业集群（中国核动力研究设计院、核燃料产业）提供了全国少有的”涉核一站式”环境——这也是中国聚变公司将工程验证平台放在成都的根本原因。其二，重型装备制造：东方电气（德阳）等重装基地使成都都市圈具备超大部件的近场制造能力。其三，成本与空间：相比上海，成都的土地、人力成本显著更低，适合布局占地大、建设周期长的实验设施；四川2025年印发方案将可控核聚变纳入重点培育的未来产业。成都的路径提示：聚变产业的城市分工中，“能点火的地方”与”能融资的地方”同样重要。

6.4 全球镜鉴与第二梯队：聚变城市的国际版图

全球聚变产业的城市聚集呈现相似的”装置锚定”规律。美国形成波士顿（CFS依托MIT）、华盛顿州（Helion）、南加州（TAE）三大节点；英国牛津—卡勒姆（JET装置遗产，Tokamak Energy等）、德国慕尼黑—加兴（W7-X仿星器，Proxima Fusion）、法国卡达拉舍（ITER总部）构成欧洲集群。这些城市无一例外都是”大科学装置所在地”——聚变产业的地理分布本质上是全球聚变科研基础设施的地理分布。

国内第二梯队城市正在沿各自禀赋卡位：西安依托西部超导等材料企业与星环聚能的创始地优势，切入上游材料赛道；成都—德阳走廊强化重装制造；武汉凭借强磁场国家重大科技基础设施具备潜在切入点；江西以联创光电为链主推进”星火一号”聚变-裂变混合堆（总投资200亿元）；河北廊坊则是新奥聚变氢硼路线的根据地。国际能源署与业内的共识是：未来十年聚变城市的竞争不在数量而在质量——能否在2027—2035年的装置建设高峰中锁定一台”标志性装置”，将决定一座城市在聚变版图中五十年的位置。

托卡马克聚变原理与装置结构示意

6.5 选址逻辑深度解构：核聚变产业选址的六维模型

综合三大聚集区与全球经验，核聚变企业（装置企业、供应链企业）与城市（产业承接方）的双向选址决策，可解构为六个维度。

维度一：大科学装置与科研院所锚定（权重最高）。聚变企业的研发活动必须紧贴实验装置与等离子体物理人才网络，等离子体所之于合肥、西物院之于成都、MIT之于CFS，都是”机构定义城市”的例证。这一维度近乎不可复制——没有顶尖院所的城市几乎被排除在装置企业选址之外。

维度二：核工业体系与涉核资质。聚变装置涉及氚燃料循环、核安全审评与辐射防护，城市是否具备核工业管理人才、核级制造资质（如核安全设备制造许可证）与应急响应体系，直接决定工程验证平台的落点。成都的胜出首先即是涉核体系的胜出。

维度三：高端制造与超大部件配套半径。磁体线圈盒（400吨级）、真空室（米级精度）等部件要求供应商与装置现场保持极短配套半径，同时拥有重型加工、精密焊接、大型总装厂房。合肥”装置即招商”的产业链聚集、上海电气与东方电气的装备底座，均是这一维度的体现。

维度四：耐心资本供给能力。聚变投资周期以10—15年计，城市国有资本的战略定力成为关键生产要素：合肥15年存续期的聚变创投基金、上海150亿元未来产业基金、250余家机构的聚变金融联盟，本质上是把”资本耐心”制度化为城市竞争力。

维度五：政策制度供给。《原子能法》实施后，分级分类监管细则、聚变设施立项与环评通道、示范堆并网规则等制度创新，将成为城市竞争的新赛道；上海三年三级政策迭代与四川将聚变纳入未来产业方案，都是在抢占制度先发。

维度六：人才造血与生活承载。聚变人才是等离子体物理、超导工程、核工程、AI控制的复合体，全球存量不足万人级；高校聚变学院的布局（合肥三校）、国家实验室的博士后网络以及城市对海外华裔科学家的生活吸引力（合肥、上海的”灯塔”效应），构成选址的第六重考量。

6.6 聚集区比较与城市空间诉求

表3 核聚变产业主要聚集区比较

从空间诉求看，核聚变产业对城市提出了区别于一般产业园的四类要求。用地维度，聚变装置园区需要”大科学装置区+总装厂房+配套产业区”的组团式布局，单体装置园区占地可达数百亩且需预留扩展廊道；合肥聚变堆园区（CRAFT园区）、聚变科创示范区概念规划的发布，正是”装置园区化、园区城市化”的探索。安全维度，聚变设施的核安全分级远低于裂变堆，但仍需在城市规划中明确辐射防护距离、氚管理设施与应急通道，《原子能法》分级分类监管制度的落地将为选址提供统一标尺。设施维度，装置运行需要大功率脉冲电源、液氦低温系统、超纯水与特殊气体供应等重型市政配套，园区基础设施的荷载等级远高于普通科技园。

生态维度的诉求最为深刻：聚变产业要求城市同时容纳”国家实验室—链主企业—供应商集群—金融机构—高校学院”五类主体，并让它们在步行可达的范围内高频互动。合肥以科大硅谷为载体的”科研—产业—资本—人才”闭环、聚变金融机构联盟250余家成员的集聚、三所高校聚变学院的半年内落地，展示的正是这种“五链融合”的城市新物种。对城市而言，聚变竞争最终不是”引进一个项目”的竞争，而是”建设一个能自我繁殖的产业生态”的竞争——这要求规划者以三十年为尺度思考空间，以十年为尺度配置资本，以年度为尺度兑现里程碑。

七、挑战与展望

核聚变产业在热度空前的表象下，仍须直面四重冷峻挑战。一是科学与技术的不确定性。等离子体自持燃烧、抗辐照材料（偏滤器需承受亿度级热负荷与中子轰击）、氚燃料自持循环三大难题尚未工程化解决；中美均锚定2027年前后验证Q>1，一旦节点延期，资本信心将受冲击。二是经济性的长坡厚雪。即便Q>1实现，从”发电”到”平价上网”还需跨越Q≥10、连续运行、热电转换效率与运维成本四道关口；主流评估认为商业化并网至少还需10—15年，传统能源巨头的内部测算甚至指向2050年。三是资本耐心的时间拷问。聚变企业普遍”里程碑定价”，估值与节点完成度高度挂钩；万得核聚变指数大涨后的大幅波动显示，市场对”估值透支”已有警觉。四是生态的马太效应与路线风险。国资优先支持绑定国家项目的企业，资源向头部集中；托卡马克、仿星器、FRC、氢硼多路线并存，失败路线可能引发局部资本退潮。

展望”十五五”及更远期，三条主线值得持续跟踪：其一，2027年的”首场大考”——BEST建成、中国环流三号氘氚燃烧实验、CFS的SPARC点火、民企Q>1验证将同场竞技，第一张成绩单的归属将重塑全球聚变格局；其二，装置建设高峰中的供应链兑现——2025—2027年国内聚变项目总投资预计达149亿、245亿、174亿元，磁体、偏滤器、真空室、电源等环节的订单放量是产业最确定的价值主线；其三，规则与标准的卡位战——《原子能法》实施细则、聚变设施分级分类监管、国际标准（ISO已发布首个聚变设施分类标准草案）的制定权，将与技术领先同等重要。对中国而言，“国家队+全产业链+耐心资本”的独特模式已在全球聚变竞速中赢得身位；对城市而言，合肥、上海、成都的实践表明：聚变时代的城市竞争，属于那些敢于以十年为单位投资”看似遥远的未来”的地方。