可控核聚变行业未来发展趋势及产业投资报告：商业化进程加速，万亿市场蓄势待发

全球能源格局重构下的可控核聚变发展态势

可控核聚变作为未来清洁能源的重要发展方向，正在全球范围内引发新一轮科技和产业竞争。2024年全球核聚变投资达71亿美元，较上年增长14.5%，呈现出加速发展的态势。各国在核聚变产业发展上各有特色：美国凭借Helion、TAE Technologies等企业，在私营领域占据先发优势，同时通过法案推动原型堆开发；中国形成"国家队+民营企业"双轮驱动模式，在氢硼聚变、高温超导等关键技术领域实现领跑；欧盟则通过ITER（国际热核聚变实验堆）保持技术影响力。这种多元化发展格局推动了技术创新和商业应用模式的探索，为整个行业的蓬勃发展注入了强劲动力。

全球能源供需不匹配问题日益严重，化石能源仍占主体地位，导致国际能源供应链时常面临动荡和挑战。在这种背景下，可控核聚变因其燃料丰富、清洁、安全性高、能量密度大等优点被视为颠覆性能源技术，成为美国、中国、印度和欧盟等国家和地区在能源领域竞争的战略制高点。根据国际原子能机构（IAEA）数据，当前全球范围内聚变装置共159台，按状态划分，正在运行100台，在建14台，规划建造45台；按类型划分，实验装置约139台（占比88%），聚变电厂20台（占比12%）。这一数据表明，核聚变技术正从实验研究逐步向工程应用转变。

中国在可控核聚变领域已经取得了显著成就。1956年核聚变研究被列入《十二年科技规划》，标志着中国对可控核聚变技术探索的开始；到1984年，中国环流器一号研制成功，是中国首座托卡马克装置；2003年，中国加入ITER，开启全球技术协作；2006年，全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST，又称"东方超环"）首次成功放电，标志中国已经处于全球核聚变技术领先地位。当前，国务院国资委已将核聚变纳入"未来产业十大工程"，2030年前计划投入超3000亿元，中国的核聚变产业正在由技术研发探索向产业化和商业化迈进。

中国可控核聚变的技术成就与战略布局

中国在可控核聚变技术研发方面已经形成了完整的科研体系和产业布局。在技术研发方面，中国拥有两大主要研究团队：一个是中国科学院合肥物质科学研究院团队，其实验装置简称为EAST；另一个是核工业西南物理研究院成都核聚变团队，其实验装置名为"中国环流三号"。2023年12月，由中核集团牵头的25家央企、科研院所、高校等组成的可控核聚变创新联合体正式宣布成立，中国聚变公司（筹）举行揭牌仪式，这对于推进聚变能源产业迈出实质性步伐具有重要的里程碑意义。

近年来，中国可控核聚变技术连续取得重大突破。2025年3月28日，中核集团宣布新一代"人造太阳"装置中国环流三号首次实现原子核温度1.17亿度、电子温度1.6亿度的"双亿度"里程碑，综合参数跃居全球前三。这一成果标志着中国可控核聚变正式进入燃烧实验阶段，距离工程化应用再近一步。此外，东方超环EAST装置也在2025年1月成功实现了上亿度1066秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行，再次创造了托卡马克装置高约束模运行新的世界纪录。这些突破验证了聚变堆高约束模稳态运行的可行性，是聚变研究从基础科学研究迈向工程实践的重大拐点。

中国在可控核聚变领域的战略布局正在加速推进。2025年7月22日，中国聚变能源有限公司在上海正式挂牌成立，公司将获得包括中核集团、中国核电、中国石油集团昆仑资本等多家机构共同投资的约114.92亿元资金支持。这是中国推动可控核聚变产业化的重要举措，表明中国正在加快核聚变能源的商业化布局。目前，中核集团、国家电网、东方电气、中国石油等12家央企组成的"国家队"完成战略集结，共赴这场涉及超导材料、巨型电网、精密制造的可控核聚变科技会战。这种集中力量办大事的体制优势，为中国在可控核聚变领域抢占制高点提供了有力保障。

表：中国可控核聚变发展主要里程碑

​​时间​​	​​事件​​	​​意义​​
2006年	全超导托卡马克EAST首次成功放电	标志中国进入全球核聚变技术领先行列
2022年	HL-2M等离子体电流突破100万安培	跻身国际第一方阵，技术水平居国际前列
2025年1月	EAST实现上亿度1066秒运行	创造托卡马克装置高约束模运行新世界纪录
2025年3月	中国环流三号实现"双亿度"	综合参数跃居全球前三，进入燃烧实验阶段
2025年7月	中国聚变能源有限公司成立	获得114.92亿元投资，商业化进程加速

可控核聚变关键技术突破与商业化进程加速

可控核聚变技术近年来取得了一系列重大突破，为商业化应用奠定了坚实基础。在高温超导磁体技术方面，科研人员已经成功研制出高性能的高温超导磁体，为可控核聚变技术的商业化应用提供了有力支撑。2025年3月，能量奇点自主研制的大孔径强场磁体-经天磁体成功完成了首轮通流实验，产生了高达21.7特斯拉的磁场，创下大孔径高温超导D形磁体最高磁场纪录。这一突破显著提升了托卡马克装置性能，为降低装置成本、缩短技术迭代周期提供了可能。

在等离子体控制技术方面，科研人员已经掌握了多种等离子体控制方法，包括射频波加热、离子回旋共振加热等，这些方法可以有效地控制等离子体状态，提高聚变反应的效率。中国环流三号实现的"双亿度"突破，以及EAST装置实现的上亿度1066秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行，都充分证明了我国在等离子体控制技术方面已经达到国际领先水平。这些技术突破验证了聚变堆高约束模稳态运行的可行性，是聚变研究从基础科学研究迈向工程实践的重大拐点。

先进诊断技术作为监测和控制聚变反应的重要手段，也取得了显著进展。科研人员已经开发出多种先进的诊断技术，包括激光诊断、光谱诊断等，这些技术可以实时监测聚变反应过程中的各种参数，为反应控制提供重要依据。随着人工智能和大数据技术的发展，国内外科研团队正尝试将这些先进技术应用于可控核聚变领域，以期进一步提高核聚变反应的效率和安全性。例如，利用人工智能优化反应参数、预测反应趋势，以及利用大数据技术实现核聚变反应过程的实时监测与调控。

在商业化进程方面，根据核聚变能协会（FIA）调研，大部分核聚变公司预计2030-2035年可实现可控核聚变向电网首度供电。中国星环聚能计划于2027年底或2028年初开始商业示范堆的建设，目标是在2030年左右展示一个可输出电能的聚变反应堆，这标志着中国在核聚变商业化进程中迈出了重要一步。央企的联合攻关正从多维度寻求破局，例如中核集团研发的"抗中子辐照钢"可将材料寿命提升至商用标准，人工智能技术的引入可让等离子体控制精度达到毫秒级响应。

全球可控核聚变商业化时间表预测与示范项目进展

全球可控核聚变商业化进程正在加速，各国纷纷提出了雄心勃勃的发展计划。根据聚变能产业协会（FIA）最新发布的报告，在调查的37家商业核聚变公司中，有26家预计在2035年前将实现第一台核聚变机组并网供电。这意味着清洁、安全、高效的核聚变能源离商业化应用越来越近，有望彻底改变全球能源格局。美国总统特朗普签署了一系列核能相关行政命令，内容涉及对美国核管理委员会进行全面改革、修改监管流程以加快核反应堆测试等。白宫高级官员明确表示，美国政府希望在2029年1月，即特朗普第二任期结束前"测试和部署"新的核反应堆。

欧洲在可控核聚变领域也取得了重要进展。2022年初，欧洲联合环状反应堆进行了首次氘氚核聚变实验。2025年4月，国际热核聚变实验堆（ITER）组织宣布完成世界上最大、最强脉冲超导电磁体系统的建造，该系统是人造太阳的"电磁心脏"。ITER全面运行时，只需要输入加热功率50兆瓦便可以获得10倍能量增益，验证了可控核聚变的应用前景。ITER项目作为全球最大的核聚变实验项目之一，总投资超过200亿欧元，由35个国家共同参与。2025年4月，ITER磁体馈线关键部件在合肥竣工交付，标志着ITER磁体馈线系统中所有超大部件的研制任务已圆满完成。

中国在可控核聚变示范项目建设方面进展迅速。除了中国环流三号和EAST装置取得的重大突破外，2025年3月28日，星火一号高温超导混合堆项目在成都顺利通过了项目需求（PR文件）的全面评审。这一重要成果标志着星火一号在高温超导混合堆领域迈出了坚实的一步，为未来可控核聚变技术的发展奠定了坚实基础，具有重要的里程碑意义。聚变新能(安徽)有限公司也在2025年3月发布了最新采购项目，采购涉及水冷系统变频离心式冷水机组与中压氦气储罐，表明实际项目建设正在稳步推进。

表：全球主要国家/地区可控核聚变发展模式与目标

​​国家/地区​​	​​发展模式​​	​​主要参与者​​	​​商业化目标​​
中国	国家队+民营企业双轮驱动	中核集团、新奥集团、聚变新能	2030-2035年示范堆运行
美国	私营领域主导+政府支持	Helion、TAE Technologies	2029年前测试部署新反应堆
欧盟	国际协作+大型项目引领	ITER组织、欧洲联合环装置	2035年后建设商业示范堆
日本/韩国	技术追赶+特色创新	LINEA innovations、韩国聚变能研究所	2040年前后实现应用

可控核聚变产业链构成与投资机会分析

可控核聚变行业产业链条长，涉及领域广泛，投资机会多样。产业链上游主要包括金属钨、铜等有色金属材料、特种钢材、特种气体(氘、氚)、超导材料（Nb3Sn、ReBCO）、重水、Li6等原材料。其中，钨和铜是核聚变反应器第一壁的重要材料，超导材料是磁约束系统的核心。超导磁体占托卡马克成本50%，是成本占比最高的单一部件。目前，国内企业如西部超导、上海超导已实现技术自主化，但燃料开采产业目前产能仍然较低。

产业链中游为可控核聚变技术研发及设备制造，这些设备包括磁体、偏滤器、第一壁、磁体支撑等核聚变主机设备，以及压力容器、蒸汽发生器、汽轮机、发电机、各类泵阀等其他设备。中游磁体系统、真空室、偏滤器等核心设备制造门槛高，安泰科技、国光电气等企业通过参与ITER项目正在积累技术经验。目前，随着"聚变堆主机关键系统综合研究设施"等重大项目推进，相关技术正在多个环节取得突破，核级材料、超导磁体、真空室、偏滤器、冷却系统等关键组件供应链已逐步形成。

产业链下游主要应用于医疗器械、科学研究与技术研发、核电站运营等领域。目前下游仍处于探索阶段，找到稳定可行的下游发展方向将有助于核聚变产业的进一步发展。随着核聚变发电技术的发展，未来能源结构将发生革命性变化，能源互联网与智能电网建设将加速推进。具备能源互联网解决方案和智能电网建设能力的企业将迎来新的发展机遇。

在投资规模方面，2020-2022年我国可控核聚变招投标规模保持7亿-10亿元，2024年招投标规模上涨至29.28亿元。据中信证券年初预计，2030至2035年间全球核聚变装置市场规模有望达2.26万亿元，其中高温超导带材及真空室内的第一壁、偏滤器等部件具备较大投资价值。国资央企队伍中，西部超导是我国唯一承担ITER项目超导线材生产任务的单位，其超导线材已完成国内核聚变CRAFT项目用超导线材的交付任务，并开始为BEST聚变项目批量供货。中国有色持续开展超导材料产业布局，打造了全球最大超导铌材研发制造基地。

表：可控核聚变产业链主要细分领域及代表企业

​​产业链位置​​	​​细分领域​​	​​代表企业/机构​​	​​技术特点​​
上游	超导材料	西部超导、上海超导	高温超导磁体技术，占装置成本50%
上游	特种钢材与金属	安泰科技、国光电气	抗辐射、耐高温特性，用于第一壁材料
中游	主机设备制造	东方电气、上海电气	磁体系统、真空室、偏滤器等核心设备
中游	辅助系统	雪人股份、利柏特	冷却系统、真空系统、控制系统的
下游	能源应用	中国核电、国家电网	未来电网接入、能源互联网建设

可控核聚变行业发展面临的挑战与应对策略

尽管可控核聚变技术前景广阔，但其商业化进程仍面临多重挑战。​​技术方面​​，等离子控制、装置材料更新、能量转换效率提高等是当前可控核聚变产业发展面临的主要技术难题。核聚变反应需要在极高的温度（数亿摄氏度）和压力下进行，以使轻原子核克服库伦势垒发生聚变，找到满足这一要求的环境并保持稳定，做到这一点十分困难。在极端的温度和中子辐射下，反应器内部的材料会迅速退化，开发出能够承受长期高温高压和强中子辐射的材料是实现可控核聚变的关键。

​​资金投入方面​​，核聚变研究需要大量的资金投入来支持研发工作。从实验室研究到示范反应堆的建设，每一步都需要巨额的资金支持。目前，尽管各国政府和国际组织都在加大投入力度，但仍存在资金缺口，且长期稳定的资金支持是确保研究持续进行的关键。建造和运营核聚变反应堆需投入巨额资金，而目前尚未有商业模式能证明其经济可行性。制约可控核聚变技术商业化应用的主要原因是成本过高，项目建设需要巨大投资和维护成本，且缺少成熟有效的商业模式和产业链支持。

​​人才与团队建设方面​​，可控核聚变技术的研究需要跨学科、跨领域的专家团队。尽管目前全球范围内已经聚集了一批优秀的科研人才，但随着技术的深入发展，对专业人才的需求更加迫切。如何培养和吸引更多的年轻科学家，以及如何构建更加完善的科研团队，成为推动核聚变技术发展的重要任务。中国环流三号背后有着一支充满创造力、敢打硬仗的年轻团队，该团队曾荣获2022年"中国青年五四奖章集体"，表明中国在人才培养方面已经取得了积极进展。

​​法规与政策环境方面​​，核聚变技术的发展不仅需要科研上的突破，还需要完善的法规和政策环境支持。包括核能相关的法规、安全标准、国际协作机制等都需要与时俱进。同时，公众对核能的认知和接受程度也是影响技术发展的一大挑战，需要政府、科研机构和社会各界共同努力，提高公众对核聚变技术的认知和理解。放射性废物处理虽然核聚变产生的放射性废物比核裂变少得多，但如何安全有效地处理及长期存储这些废物依然是一个难题。

面对这些挑战，需要采取多方面的应对策略。​​首先​​需要继续推进技术进步，增加研发投入，注意将通过技术进步和商业化"降低成本"作为主要的研发方向。作为一项有巨大潜力的清洁能源技术，可控核聚变的最终目标是为电力系统提供大量可靠清洁的电力能源，因此降低成本是首要发展方向，应当尽快将可控核聚变从实验室推向商业化应用。​​其次​​要加强国际合作，同步推进上下游各环节产业链建设。目前世界各主要国家在核聚变产业方面各有优势，可控核聚变是能够为全人类解决能源问题的重要技术，各国应当继续加强合作，在产业链各环节互相配合，尽快形成成熟稳定的全球可控核聚变产业链。

可控核聚变政策支持与未来发展趋势展望

政策支持是推动可控核聚变发展的重要力量。2024年1月，国务院七部门联合印发了《关于推动未来产业创新发展的实施意见》，明确将核聚变列为未来能源装备体系的重要领域。国务院国资委还提出，到2025年，中央企业战略性新兴产业收入占比要达到35%。这些政策为可控核聚变技术的发展创造了良好的市场环境，进一步激发了市场需求。地方国资也在加速进场，安徽省、合肥市两级国资平台发起成立聚变新能公司，中国科学院合肥物质科学研究院提供重要支撑。上海国资平台也发起成立了上海聚变能源公司，上海电气集团形成了完整的核能装备制造产业链。

未来十年将是可控核聚变技术从实验室走向工程应用的关键时期。段旭如表示，我国可控核聚变能应用预计将在2045年左右进入示范阶段，有望在2050年前后实现商业化发电。中国自主设计研发了中国聚变工程试验堆（CFETR），计划到2050年成功进行聚变工程实验堆实验，开始建设聚变商业示范堆，最终实现可控聚变能商用化。这些规划和目标为中国可控核聚变技术的发展指明了方向，也为产业发展提供了清晰的时间表。

技术创新将继续推动可控核聚变技术的发展。托卡马克技术是目前核聚变研究的主流技术路线，尤其是基于高温超导材料的强磁场小型化托卡马克能显著降低装置成本，技术迭代周期大大缩短。随着人工智能和大数据技术的发展，科研团队正尝试将这些先进技术应用于可控核聚变领域，以期进一步提高核聚变反应的效率和安全性。例如，利用人工智能优化反应参数、预测反应趋势，以及利用大数据技术实现核聚变反应过程的实时监测与调控。这些技术创新将有效解决等离子控制、装置材料更新、能量转换效率提高等技术难题。

全球合作与竞争将同时塑造可控核聚变产业的未来格局。可控核聚变技术的研发和应用需要多国协作，因此必须建立相应的国际法律法规框架，以协调各国间的努力与利益。ITER项目作为全球最大的核聚变实验项目之一，由35个国家共同参与，是国际合作的典范。同时，各国也在积极开展自主技术研发，争夺未来能源领域的战略制高点。在这种合作与竞争并存的格局下，中国需要继续发挥政策引导作用，以国企带动民企，凝聚全社会力量。中国的国企具有对国家政策的强大执行力，应持续推出可控核聚变产业的相关扶持政策，推动国企开展该领域的相关项目，同时吸引全社会的资本与研发力量等共同助力这一产业的发展。

以上就是关于可控核聚变行业未来发展趋势及产业投资的分析。总体来看，可控核聚变作为人类未来的"终极能源"，正在从概念走向产业，从实验室研究走向工程应用。2024年全球核聚变投资达71亿美元，较上年增长14.5%，呈现出加速发展的态势。中国在可控核聚变领域已经取得了显著成就，处于全球领先地位，2025年中国环流三号实现"双亿度"突破，EAST装置实现上亿度1066秒运行，标志着中国核聚变研究挺进燃烧实验阶段。

技术创新是推动可控核聚变发展的核心动力。高温超导磁体技术、等离子体控制技术、先进诊断技术等关键技术的突破，为可控核聚变的商业化应用奠定了坚实基础。根据核聚变能协会（FIA）预测，大部分核聚变公司预计2030-2035年可实现向电网首度供电。中国聚变能源有限公司的成立，以及中核集团、国家电网、东方电气等12家央企组成的"国家队"的战略集结，正在加速中国可控核聚变产业的商业化进程。

尽管可控核聚变技术的发展仍面临技术、资金、人才、政策等多重挑战，但在全球能源转型和大国竞争背景下，其战略价值日益凸显。未来需要继续推进技术进步，加强国际合作，探索商业模式，发挥政策引导作用，共同推动可控核聚变产业健康发展。随着技术的不断成熟和商业化进程的加快，可控核聚变技术将成为清洁能源领域的重要支柱，为全球经济社会发展提供强大的动力支撑。

编辑：SS浪潮