核聚变产业发展历程、市场空间、未来趋势解读：商业化进程打破“50年魔咒”，2040年前或迎首座示范堆

可控核聚变作为未来清洁能源的重要方向，以其原料丰富、放射性污染低、固有安全性好等突出优势，被誉为“终极能源”。随着2025年聚变能被纳入我国“十五五”规划前瞻布局范畴，这项技术正在从科学研究向工程试验和商业应用加速迈进。全球聚变能探索已进入决定性新阶段，近40个国家正在推进聚变计划，超过160个聚变装置正在运行、建设或规划中。本文将深入分析中国核聚变产业的发展历程、市场空间及未来趋势。

核聚变发展历程：从科学探索到工程可行

中国核聚变研究始于20世纪60年代。当时，中国抽调多家单位人员在四川乐山组建585所（中国核能集团西南物理研究院的前身），开始从事受控核聚变研究[ccitation:6]。

随后，585所陆续研制“环流”（HL）系列常规导体托卡马克装置，为中国核聚变研究奠定了初步基础。

1972年，陈春先主持研制的CT-6装置正式竣工，标志着我国首台托卡马克装置的问世。1978年9月，中国科学院等离子体物理研究所在合肥成立，相继研制出HT-6B等小型实验装置，并于1984年底建成我国首个空芯变压器托卡马克装置HT-6M。

20世纪90年代，等离子体所接收了苏联T-7装置的核心组件，并对其进行系统性技术改造。2002年，HT-7装置首次获得了上千万度分钟级长脉冲等离子体运行的物理成果，最长脉宽达400秒，刷新了当时托卡马克稳态运行时长的世界纪录。

2006年，中国自主研制的全超导托卡马克装置EAST（东方超环）投入运行，成为全球首个全超导托卡马克装置。

近年来，中国聚变装置频频取得突破。2025年1月20日，EAST装置成功实现亿度高约束模等离子体1066秒稳态运行，再次刷新托卡马克装置运行时长世界纪录。

今年3月，新一代人造太阳“中国环流三号”（HL-3）首次实现原子核温度达1.17亿摄氏度、电子温度1.6亿摄氏度的“双亿度”突破，综合参数聚变三乘积实现大幅跃升。

中国于2006年正式加入国际热核聚变实验堆（ITER）计划，成为这一全球最大聚变合作项目的关键合作伙伴。通过参与ITER计划，中国不仅承担了近75%的研发任务，还在超导磁体系统、磁体馈线系统等关键部件的研制上取得突破。

核聚变技术路线：多元路径竞速商业化

在可控核聚变的技术路线方面，磁约束托卡马克是公认最成熟、可率先实现可控核聚变能应用的技术途径。目前，中国已形成覆盖不同技术路线、衔接不同发展阶段的多元支撑格局。

托卡马克装置利用强磁场约束高温等离子体，使其不与容器壁接触，从而实现聚变反应。中国的EAST、HL-3等装置均采用这一技术路线。近年来，这些装置在等离子体温度、约束时间等关键参数上不断取得突破，为聚变能商业应用奠定了科学基础。

除了主流的托卡马克路线，中国科研机构和民营企业也在探索其他技术路径。新奥集团的“玄龙-50U”球形环装置采用氢硼聚变反应的技术路线，不同于主流的氘氚聚变路线。

氢硼聚变不产生放射性的中子，且氢硼储量丰富，但实现难度更大，需要更高的等离子体温度（约10亿-20亿摄氏度，超过氘氚的1亿-2亿摄氏度）。

紧凑型装置是另一条发展路径。星环聚能通过重复重联和高温超导技术实现装置的小型化和快速迭代。该公司采用“运行一代、建设一代和研发一代”的并行策略，计划在2028年前后完成CTRFR-1装置的工程验证，在2032年前后完成商业示范堆建设。

中国还在积极发展激光聚变技术。2015年，中国工程物理研究院建成亚洲最大的高功率激光装置“神光-Ⅲ”。这些多元化的技术路径探索，为中国在未来聚变能源产业中占据有利位置提供了更多可能性。

核聚变产业生态：国家队与民营企业共筑聚变产业链

2025年7月，中核集团在核工业西南物理研究院基础上牵头组建中国聚变能源有限公司，标志着中国聚变产业化迈出关键一步。该公司总投资额约114.9亿元，中核集团以现金和知识产权作价40.29亿元控股，昆仑资本出资30亿元持股20%。

中国聚变能源有限公司作为推进我国聚变工程化、商业化的创新主体，将重点布局总体设计、技术验证、数字化研发等业务，并建设技术研发平台和资本运作平台。该公司的成立改变了以往该领域主要停留在实验室研究阶段的状况，通过整合中核集团及多家能源企业的资源，有助于实现技术互补，形成更雄厚的资本基础。

与此同时，民营资本活跃，加速多元路径布局探索。涌现出星环聚能、能量奇点、新奥集团等民营企业，从不同路径开展聚变能探索。这些民营企业采用更灵活的技术路线和更快速的迭代周期，为聚变产业注入新的活力。

2025年，可控核聚变创新联合体的成员单位扩容至38家，涵盖央企、民企、高校、科研院所。目前联合体已启动“聚变堆超导磁体产业化”等重点项目，吸引社会资本参与。

这种产学研深度融合的创新联合体，让科研机构的技术优势与企业的市场优势形成互补。

在产业链层面，国内已在超导材料、等离子体控制、氚增殖包层等关键环节实现突破。例如，永鼎股份子公司东部超导研发生产的第二代高温超导带材及超导应用产品可应用于可控核聚变设备中；广大特材生产的核聚变超导线圈铠甲用材料已实现批量化供应。

核聚变市场空间：万亿级产业链蓄势待发

随着技术不断突破，可控核聚变产业正展现出巨大的市场潜力。根据国际能源署和国际原子能机构预测，到2030年，全球核聚变市场规模有望达到4965.5亿美元，2050年有望突破万亿美元。

美国聚变行业协会的报告显示，2040年之前实现并网发电已成为全球绝大多数商业聚变公司共识。这一预期打破了长期以来困扰聚变领域的“再等50年”魔咒，显示出行业对未来发展的信心。

高温超导材料作为可控核聚变装置的核心材料，将迎来快速增长。中色创新研究院科技部有关负责人预计，“十五五”期间，高温超导材料将从科研验证和小批量试用，迈向工程化、规模化的应用新阶段。

全球用于可控核聚变技术验证装置的高温超导材料市场规模有望从2024年的约3亿元人民币，增长至2030年的近50亿元人民币，并在2035年前成为一个数百亿甚至千亿级的核心赛道。

资本对聚变产业的关注度显著提升。截至2025年7月，全球商业聚变行业已吸引97亿美元投资，较2021年同期增长414%。在中国，今年可控核聚变公司密集成立，超百亿资金加速涌入这一赛道。

Wind核聚变指数今年以来涨幅近60%，反映出资本市场对聚变产业的高度认可。

聚变产业链多环节将迎来增量市场。招商证券研报指出，材料创新是当前可控核聚变产业化的核心瓶颈。超导磁体作为托卡马克装置中的核心部件，成本约占整个装置三分之一，将成为产业链的关键环节。

随着聚变技术的发展，相关设备制造、材料研发、工程建设等环节都将获得发展机遇。

核聚变未来趋势：商业化应用路径清晰可期

中国核聚变发展路径已经明确。根据中国聚变能源有限公司总经理、核工业西南物理研究院院长张立波的介绍，中国聚变发展路线图已经清晰：2027年开启聚变能燃烧实验，2030年左右具备中国首个工程实验堆的研发设计能力，2035年左右建成中国首个工程实验堆，到2045年左右能建成我国首个商用示范堆。

紧凑型聚变能实验装置“夸父启明”（BEST）于2025年10月1日完成主机杜瓦底座落位安装，标志着项目主体工程建设正式步入新阶段。根据计划，BEST将于2027年底建成，通过运用高性能超导磁体、氘氚聚变燃料等新技术，为将来的核聚变发电探路。

中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所副所长徐国盛透露，他们正在谋划建设CFEDR聚变工程示范堆，这一装置预期从2030年开始建造，到2035年建成，到2040年左右示范聚变能发电。

从电成本来看，聚变能商业化初期运行的电价估计在1元/kWh左右，随着规模化建设推进，可能降至0.1元/kWh甚至更低。这一价格将使聚变能具备市场竞争力，为大规模应用创造条。

人才是聚变产发展的关键制约因素。中核集团核工业西南物理研究院聚变科学所所长钟武律提到，目前聚变能领域的人才缺口还比较大，作为多学科交叉领域，聚变能领域人才培养周期较长，通常需要5年到10年。加大人才培养力度，构建完整的人才梯队，将是推动产业发展的关键。

从“中国环流三号”实现双亿度突破，到紧凑型聚变装置“夸父启明”加速建设；从国家队的百亿级投资，到民营企业的多元探索，中国聚变产业正在经历从实验室研究向工程化、商业化应用的关键转变。

以上便是关于中国核聚变产业发展的全面分析，随着“十五五”规划将聚变能列为前瞻布局领域，中国有望在本世纪中叶点亮聚变之灯，为全球能源转型贡献中国智慧。

编辑：SS浪潮