可控核聚变商业化与研究进程如何？

商业化曙光在即：投资在东方欲晓时。

近期国内外多个聚变项目进展超预期，有望带动可控核聚变商业化曙光在即，我们从国 内、国外双维度进行分析。1、国内：多个项目进展超预期，产业资本加大投入。1）“环流三号”实现多项技术突破。2025 年 3 月 28 日，新一代人造太阳“中国环流三号”首次实现原子核和电子温度均突破 一亿度（原子核温度 1.17 亿度、电子温度 1.6 亿度），综合参数大幅跃升，意味着核聚变 的反应开始更加高效，能够实现持续稳定的能量释放。 2025 年 5 月 28 日，根据中核集团公众号发布消息，“中国环流三号”实现 100 万安培等 离子体电流下的高约束模式运行，综合参数聚变三乘积再创新高，这是我国可控核聚变 向工程化应用迈出重要一步。

2）合肥“BEST”装置提前启动总装。2025 年 5 月 1 日，紧凑型聚变能实验装置（BEST）工程在合肥举行了总装启动仪式，此 次总装工作比原计划进度提前了两个月。“BEST”工程总装的开始，意味着聚变堆各个 系统部件已经具备了投入使用的条件，项目将力争在 2027 年完成全部建设，建成后的 BEST 有望率先实现聚变发电的实验演示，将进一步验证核聚变能源的商业应用性。

3）产业资本加大对可控核聚变领域的投资。2025 年 6 月 17 日，中石油集团旗下中油资本发布公告，拟出资 6.55 亿元，与控股股东 中国石油集团、中国石油股份以自有资金按原有持股比例共同向参股公司昆仑资本进行 增资，用于投资可控核聚变项目。三家合计增资 32.75 亿元，其中中国石油集团增资 16.705 亿元，中国石油股份增资 9.495 亿元，中油资本增资 6.55 亿元。 2025 年 7 月 22 日，中国聚变能源有限公司正式成立，增资完成后，中国核电及其大股 东中核集团共出资 57%，其中中核集团将持有 50.35%股权，中国核电将持有 6.65%股权， 中国聚变能源公司的注册资本将达到 150 亿元。 我们预计未来 3~5 年可控核聚变领域或将进入投资密集期。石油、天然气行业投资可控 核聚变领域，既是在未来能源赛道上的关键卡位，也将对我国能源格局产生深远影响。 当前可控核聚变领域正在吸引更多央国企以及民营资本的投资，预计未来有望进入密集 的资本开支时期，进而催生产业链上下游的投资机会。

2、海外来看：聚变产业化进程加快。1）美国拟简化新反应器审批程序，加速核能产业发展。2025 年 5 月 23 日，美国总统特朗普签署《为国家安全部署先进堆》《改革能源部反应堆 测试》《改革核管会》和《重振核工业基础》四项行政令，明确提出美国政府将为重夺全 球核能领导地位采取的战略举措，旨在透过简化新反应器审批监管程序和加强燃料供应 链来推动核能产业的发展。 美国是世界上最早开发核电的国家，但其核电发展或受到“过度保守的风险规避文化” 制约，该行政令的签署或将从政策端加速美国可控核聚变的发展，进一步推进美国商业 化聚变项目更快投入商用。

2）CFS 与谷歌达成售电协议，聚变能源实现商业化采购。2025 年 6 月 30 日，美国 Commonwealth Fusion Systems（CFS）宣布已与谷歌达成售电协 议，谷歌将采购首座商业聚变电厂 ARC 的一半发电量（200 兆瓦），该电厂预计于 2030 年代初投运。

数据中心推动电力需求激增，谷歌布局可控核聚变领域。 伴随人工智能的快速发展，全球范围内新建众多数据中心，进而推动了电力需求的激增， 大型科技巨头纷纷布局先进的核聚变领域。早在 2023 年，微软与 Helion Energy 达成合 作，后者或将在 2028 年之前向微软提供至少 50MW 电力。此次谷歌的采购协议向市场 释放信心，标志着聚变能源实现了商业化采购，未来或将进一步加速可控核聚变领域的 研发与资本投入。

国际研究进程：核聚变工程数量较多，全球投资显著提速

1）全球合作：国际热核聚变实验堆（ITER）

国际热核聚变实验堆（ITER）是当前全球规模最大、影响最深远的核聚变研究项目。根 据科技导报信息，ITER 项目由 35 个国家共同推进，核心目标是通过全超导托卡马克设 计验证聚变能源的工程可行性与商业化潜力。ITER 的设计指标体现了行业巅峰水平：在500 MW 聚变能输出条件下运行时间大于 400 秒（聚变能增益 Q>10），或在 250 MW 输 出下持续超过 3000 秒（Q>5），并具备探索 Q>30 聚变点火实验的能力。 ITER 的建成将解决聚变堆燃烧等离子体稳定性（Q>5）这一核心挑战，并为燃料循环（如 氚自持技术）、材料耐辐照性能等关键技术提供全尺寸验证平台。为实现聚变商业化，托 卡马克聚变反应堆的能量增益必须足够大，经国际聚变界几十年的持续努力，“聚变三乘 积”有了较大的提高，奠定从实验堆（如 ITER）迈向示范堆（DEMO）的物理基础。

2）海外各国：以美国为首，积极推动可控核聚变发展。海外民间资本更为活跃，核心梳理两个融资规模较大的核聚变实验堆推进情况：

a）CFS：18 亿美元融资+谷歌 200MW 订单。简介：美国 CFS 公司（Commonwealth Fusion Systems）采用高温超导托卡马克路线， 融资规模达到 18 亿美元。

目标进程：其核心装置 SPARC 计划 2026 年建成，目标 2027 年实现氘氚点火（Q>1）， 并最终于 2030 年建成 400MW 发电能力的 ARC 示范堆。

商业化进展：ARC 示范堆装置已与谷歌签订 200MW 电力采购协议（占设计功率 50%），为规模化供电验证工程可行性。

b）Helion：10.3 亿美元融资+2028 年直供微软。简介：Helion Energy 采用磁惯性约束-场反位形（FRC）技术，融资规模约为 10.3 亿 美元。

目标进程：该项目计划 2028 年向微软供电。

商业化进展：该路线虽工程风险高于托卡马克，但凭借紧凑结构和高频运行潜力， 有望在特定场景（如数据中心供电）优先兑现聚变能商业化能力。

c）全球核聚变投资显著提速，以中美最为领先。 核聚变投资热潮在 2020 年起明显提速，股权融资规模以中美两国最为领先。 根据 Fusin Energy Base 发布数据，截至 2024 年 10 月 25 日，美国聚变领域吸引约 56.3 亿美元的股权融资，而中国聚变公司吸引约 24.9 亿美元，两者融资规模远超其他国家。 此外，加拿大、英国、德国、日本分别吸引股权融资规模约 3.21、2.00、1.39、1.06 亿美 元。

3、国内研究进程：我国发展目标明确，未来资本开支或将提速。1）国家旗舰项目 CFEDR：CFEDR（中国聚变工程示范堆）项目近期被正式定位为聚变示范堆，官方名称也由 CFETR 更新为 CFEDR，标志着其从实验堆向示范堆的战略升级。该工程计划于 2030 年 代建成，当前其关键技术保障项目 CRAFT（合肥紧凑型装置）总装进度已达 70%。工程 进展方面，CFEDR 已启动工程设计，未来将瞄准建设世界首个紧凑型聚变示范电站。

2）合肥 BEST 装置：简介：合肥 BEST 项目定位世界首个紧凑型聚变能实验装置，以超预期进度直指商 业化实证。BEST 装置基于 EAST 技术升级。

目标进程：目标 2027 年底全球首次展示聚变发电技术，突破燃烧等离子体控制与燃 料自持循环（中子增殖氚）。

工程进展：预计总投资额 145 亿量级的招标已启动，托卡马克水冷系统等关键子系 统进入制造阶段。

3）其他重要实验堆： 国内其他实验堆分技术路线均加速布局，覆盖混合堆、高温超导等创新路径。具体来看：

中核西南物理所-环流三号：更新改造项目订单已经释放，依托环流 1/2/3 系列装置 打造中子源科研平台；

先觉聚能混合堆：国光与天府能源研究院主导；南昌星火一号：国内第二个混合堆，由联创光电主导，采用高温超导托卡马克路线。