可控核聚變產業發展、技術路線及國內進展如何？

海外核聚變產業化加速，技術路線多元化發展。

1.海外核聚變產業化加速

可控核聚變是理論上最理想的終極能源形式之一，即將進入燃燒試驗和工程試驗 的攻堅階段，海外持續加碼。可控核聚變被視為終極能源，若成功商業化，可能 徹底改變人類能源結構，進而解決資源短缺、環境污染和氣候變化等全球性問題。 當下，可控核聚變已基本解決大部分原理問題，全球在高約束等離子放電階段不 斷進步，后續將逐步進入燃燒試驗和工程試驗階段。 近幾年海外對聚變產業熱情高漲。一方面，各國政府高度重視。美國能源部在 2024 年 6 月提出其核聚變戰略；日本近 2 年將原型電站建設計劃提前 20 年左右， 英國政府 2025 年宣布追加 25 億英鎊資助 STEP 原型大廠建設；歐盟預計 2025 年底發布首個聚變能源戰略。另一方面，海外科技巨頭紛紛加碼聚變產業投資。

2.技術路線多元化發展

可控核聚變技術路線多元化發展。核聚變主要實現方式包括磁約束聚變、慣性約 束聚變及混合約束聚變（磁慣性聚變、聚變-裂變混合堆）。不同方式各有特點， 成熟度上存在差異。 磁約束聚變是利用強磁場將等離子體約束在特定空間內，并通過加熱方式達到聚 變所需條件。目前主要裝置有托卡馬克、磁鏡、仿星器。慣性約束聚變是利用激 光或粒子束等能量輸入裝置瞬時壓縮氫同位素靶丸，使其達到聚變條件。慣性約 束需要非常高的能量輸入和精密的控制，相比磁約束技術的成熟度仍有距離。 混合約束方面，磁慣性聚變綜合了磁約束和慣性約束的優勢，在裝置規模、成本 和效率之間尋找平衡點，典型裝置如場反位形（Field-Reversed Configuration， FRC）。聚變-裂變混合堆利用聚變產生的大量中子驅動裂變堆釋放能量，本質 在于通過裂變放大聚變的輸出能量，從而降低對聚變輸入能量的要求。

托卡馬克是當前最成熟的方案，多個海外項目未來 10 年有望實現發電。基于長 期的理論、試驗積累以及工程實踐的突破，托卡馬克是目前可控核聚變最成熟的 方案，全球托卡馬克裝置占聚變裝置總數的 50%左右。 海外多家公司布局基于高溫超導磁體的托卡馬克裝置，計劃在未來十年實現發電， 代表性公司包括美國 CFS、英國 Tokamak Energy 等。其中，CFS 計劃于 2030 年初建成 400MW 商用核聚變發電廠 ARC，目前其示范工廠 SPARC 正在建設， 預計 2026-2027 年投產運行，目標實現 Q 大于 10。Tokamak Energy 目標在 2030 年初建成試驗工廠并實現凈能量輸出，并于 2034 年建成 500MW 電廠。

海外科技巨頭不斷加大投入，場反路線發展加快。場反路線的物理約束小于托卡 馬克，且能量轉化效率更高、更易工程化落地。 近年來，場反路線受到海外科技巨頭青睞，谷歌公司與 Open AI 創始人 Sam Altman 均參與了場反路線項目的多輪一級股權投資。 2025 年以來，采用場反路線的兩家美國公司 Helion 和 TAE Technologies 均完 成了其最新一輪融資。其中 Helion 2023 年便與微軟簽訂 2028 年完成 50MW 商 業化供電的對賭協議，目前其裝置已迭代至第 7 代。

3.中國同步加碼，“國家隊”與民企齊發力

國內同步加碼。我國可控聚變研究始自上世紀 50 年代，幾乎與國際上聚變研究 同步，1965 年我國即組建了彼時國內最大的聚變研究基地（西南物理研究所）， 并在 1984 年就建成了我國聚變領域第一座科學裝置（中國環流一號），我國還 在 2006 年正式成為 ITER（國際熱核聚變實驗反應堆計劃）的項目參與方。之后 我國環流二號、三號、東方超環（EAST）等裝置陸續問世。 近幾年，以央國企、科研院所為代表的“國家隊”，也開始成立獨立實體進行產 業化培育。通過政策引導、專項基金、國央企直投，“國家隊”加速推動國內可 控核聚變從實驗室進入工程化試驗。 “國家隊”目前聚焦托卡馬克路線。國內核聚變試驗堆主要由中科院和中核集團 牽頭，多年深耕托卡馬克路線。中科院合肥等離子體所的全超導托卡馬克裝置 EAST 于 2025 年 1 月實現 1 億攝氏度高約束等離子體運行 1066 秒。中核集團 西南物理研究院的可控核聚變大科學裝置環流 3 號于 2025 年 3 月實現原子核溫 度 1.17 億攝氏度、電子溫度 1.6 億攝氏度。 “國家隊”引入多元資本。近兩年“國家隊”通過“公司化”推動核聚變試驗裝置建設。 2023 年 5 月，聚變新能（安徽）有限公司成立，這是中科院合肥等離子體所磁 約束核聚變領域的成果轉化平臺，股東包括皖能豐禾、合肥產投、昆侖資本、蔚 聚科技等省、市國資及產業資本等。作為 EAST 的下一代裝置，聚變新能負責運 營的 BEST 裝置于 2025 年 5 月啟動總裝，比原計劃提前幾個月。 中核集團旗下中國聚變能源有限公司于 2023 年 12 月正式揭牌，2025 年 2 月獲 得中國核電和浙能電力合計 17.5 億元增資（流程中），4 月上海未來產業基金 宣布對其戰略投資，中國聚變也形成了國企直投、市屬產業基金戰投等多元股東 結構。預計隨著資金逐步落地，中國聚變的項目有望加速，投資規模可能對標中 科院 BEST 項目。

民營公司技術路線更多元，并吸引眾多資本參與。能量奇點是國內第一家聚變能 源商業公司，成立于 2021 年，2024 年建成全球首臺全高溫超導托卡馬克裝置洪 荒 70，正在開發下一代裝置洪荒 170。繼能量奇點之后，星環聚能（第三輪融資中）、瀚海聚能（A 輪融資中）、星能玄光（Pre-A 輪完成）、諾瓦聚變（天 使輪完成，互聯網資本領投）、先覺聚能等公司相繼成立。 總體來看，民企的技術路線更加多元，包括緊湊型、球形高溫超導托卡馬克、場 反 FRC、Z 箍縮聚裂變混合堆等。