2025-2030年中國可控核聚變能源行業：從“實驗室”到“產線”，引爆下一代核心資產
前言
可控核聚變能源因其能量密度高、燃料儲量近乎無限、零碳排放等特性，被國際社會公認為“終極能源解決方案”。隨著全球能源結構加速向清潔低碳轉型，中國將可控核聚變列為“十五五”規劃重點發展的未來產業，并明確其作為“終極清潔能源”的戰略定位。2025年，中國可控核聚變技術突破與產業轉化進入關鍵窗口期，政策、資本、技術三重動力共振，推動行業從實驗驗證向工程示范跨越。
一、宏觀環境分析
(一)政策支持：國家戰略與地方配套協同發力
中國將可控核聚變納入“十五五”規劃，明確“三步走”目標：2030年前實現工程驗證堆商業化突破，2035年落地實驗堆，2040年完成并網發電。國家原子能機構同步出臺配套政策，首次通過《原子能法》將聚變技術納入法律保障框架，設立總額200億元的聚變專項基金，并要求地方配套產業園扶持政策。安徽、四川、江西等核聚變技術高地率先響應，例如安徽出臺《聚變能商業應用戰略行動計劃》，設立聚變產業聯盟，聯合中科院等離子體所、聚變新能等企業構建“科研院所+商業公司”伙伴模式;上海成立150億元未來產業基金，重點扶持高溫超導磁體、真空系統等產業鏈環節。
(二)技術突破：多路線競速與核心環節國產化
根據中研普華研究院《2025-2030年中國可控核聚變能源行業發展現狀與投資前景預測報告》顯示：中國可控核聚變技術呈現“磁約束主導、多路線并行”的競爭格局。托卡馬克裝置仍是主流研究方向，2025年東方超環(EAST)實現1億攝氏度高溫下高約束模等離子體運行1066秒，刷新穩態運行時長紀錄;中國環流三號(HL-3)實現原子核溫度1.17億℃、電子溫度1.6億℃的“雙億度”運行，綜合參數達國際先進水平。新興技術路線加速崛起，例如瀚海聚能的直線型場反位形(FRC)裝置HHMAX-901成功點亮等離子體，成為國內首個進入工程應用階段的非托卡馬克路線。
核心部件國產化率顯著提升，超導磁體、高能中子屏蔽材料、氚增殖包層三大核心部件的國產化率從2020年的45%提升至2025年的75%。例如，西部超導開發的Nb3Sn超導線材臨界電流密度達1500A/mm²，性能參數比肩國際頂尖水平;上海電氣研制的真空室第一壁材料耐受溫度突破2000萬攝氏度，技術參數領先國際同類產品15%。
(三)資本涌入：全球投資熱潮與中國市場崛起
可控核聚變領域正吸引全球資本密集布局。國際原子能機構(IAEA)發布的《聚變能源展望2025》顯示，截至2025年，全球聚變行業總投資額達97.66億美元，較2021年增長超414%。私營資本成為核心驅動力，例如谷歌與聯邦聚變系統公司(CFS)簽署200兆瓦電力采購協議，微軟向Helion Energy預訂50兆瓦電力，標志著核聚變首次進入商業化電力交易階段。
在中國，能量奇點、星環聚能等初創企業通過風險投資與產業基金支持，聚焦緊湊型、快速迭代的技術路線，與國家隊形成互補。例如，星環聚能通過重復重聯和高溫超導技術實現裝置的小型化和快速迭代，計劃2028年前后完成CTRFR-1裝置的工程驗證，2032年前后完成商業示范堆建設。
(一)市場規模：從科研示范到商業化應用的爆發前夜
中國可控核聚變市場正從實驗驗證階段向工程示范階段加速跨越。2025年，合肥緊湊型聚變能實驗裝置(BEST)項目進入部件研制和工程安裝加速階段，計劃2027年完成建設并首次演示聚變發電;中核集團提出“三步走”戰略，規劃2035年建成中國首個工程實驗堆，2045年左右建成首個商用示范堆。
產業鏈上游核心材料市場率先受益。超導磁體作為托卡馬克裝置的核心部件，成本占比達40%-50%，低溫超導材料(如鈮鈦合金NbTi、鈮錫超導合金Nb₃Sn)已實現國產化，高溫超導帶材(如REBCO)的量產成為行業關鍵突破點。中游設備制造環節聚焦磁體系統、真空室、偏濾器等核心裝備的研發與制造，例如合鍛智能攻克聚變堆真空室精準成型及高性能焊接技術，成為國內稀缺的核聚變裝備供應商。下游應用正從科研示范向多元化領域延伸，電力領域是核心方向，工業領域的高耗能行業替代、醫療領域的硼中子俘獲治療(BNCT)技術等均展現出商業化潛力。
(二)競爭格局：國家隊與民營企業協同創新
中國可控核聚變產業形成“國家隊主導基礎研究、民營企業加速技術迭代”的協同格局。國家隊以中核集團、中科院等離子體所為核心，承擔重大科技專項與工程示范任務，例如中核集團牽頭成立可控核聚變創新聯合體，聯合33家中央企業、科研院所、高等院校及民營企業，打造全產業鏈體系;中科院等離子體所牽頭成立聚變產業聯盟，聯合合肥合鍛、中國一重、上海電氣等企業，統籌核心技術攻關。
民營企業憑借靈活機制與市場化導向，成為技術創新的活躍力量。例如，新奧集團選擇氫硼聚變路線，自主設計建造的“玄龍-50U”裝置實現高溫高密度百萬安培等離子體電流，并計劃2027年建成球形環氫硼聚變新裝置“和龍”;能量奇點“洪荒70”裝置國產化率超96%，進入工程化驗證階段。
(一)技術趨勢：高溫超導與AI賦能加速商業化
高溫超導磁體技術成為下一代磁約束聚變裝置的核心驅動力。相比傳統低溫超導，高溫超導材料可將磁場強度提升至24T，使聚變裝置體積縮小30-40倍，成本降低40倍。中國已成功實現第二代高溫超導帶材的規模化量產，例如永鼎股份通過自主創新的IBAD+MOCVD技術打破國際壟斷，其產品已應用于HL-2M與ITER裝置。
AI與高性能計算在等離子體控制、模擬計算中的應用顯著提升裝置運行穩定性。例如，聯創光電的“激光+微波”雙模加熱系統打破歐美壟斷，使等離子體約束時間提升3倍;中科院團隊運用航天級姿態控制系統，實現BEST項目杜瓦底座毫米級精準落位，創下超大型部件安裝領域新紀錄。
(二)應用趨勢：從電力供應到跨領域融合
電力領域是可控核聚變的核心應用場景。根據規劃，2030年中國首個工程實驗堆將具備發電能力，2035年裝機容量目標設定在500兆瓦量級，2040年商業化核聚變電站的裝機容量有望突破1000萬千瓦。工業領域，聚變高溫熱源可替代傳統化石燃料，用于氫能制造、鋼鐵冶煉等高耗能行業;醫療領域，緊湊型中子源已用于癌癥治療設備研發，BNCT技術因聚變中子源的引入，成本有望降低80%。
商業模式創新成為下游發展的關鍵。未來聚變電站可能采用“基礎電費+能量增值服務”的定價模式，通過提供穩定基荷電力與高峰調峰服務提升經濟性。此外，聚變技術與可再生能源的耦合(如“光伏+聚變”混合供電系統)可能成為偏遠地區能源解決方案的新范式。
(一)投資邏輯：把握產業初期的確定性機會
可控核聚變能源的商業化前景雖具吸引力，但大規模應用仍需時間。當前階段，上游核心組件和材料供應商將最早受益于行業增長。例如，超導材料領域，西部超導、永鼎股份等企業已實現技術突破;真空室與堆內構件領域，上海電氣、安泰科技等企業具備精密制造優勢;電源系統領域，英杰電氣通過精準控制技術實現高溫超導磁體的穩定運行。
(二)風險控制：技術、資金與政策的平衡術
技術風險方面，需聚焦能量增益系數(Q值)、穩態運行等關鍵指標，分階段驗證技術可行性。例如，BEST項目計劃2027年演示發電，需確保等離子體約束時間、燃料循環效率等參數達標。資金風險方面，建議采用“政府引導基金+社會資本”模式，例如安徽聚變產業聯盟通過混合所有制降低融資成本。政策風險方面，需緊跟國家核安全、環境評估等制度要求，建立與監管機構的常態化溝通機制。
(三)區域布局：聚焦“三核多點”產業集群
中國可控核聚變產業呈現“三核多點”區域格局：合肥依托EAST裝置形成研發總部經濟，成都聚焦核聚變裝備制造產業集群，粵港澳大灣區著力建設國際聯合實驗基地，三地合計占據全國產能的65%。建議投資者優先布局長三角、珠三角、成渝地區，關注地方政府配套政策與產業園建設進度，例如江西瑤湖科學島計劃打造聚變-裂變混合發電示范基地，吸引中核集團、聯創光電等企業入駐。
如需了解更多可控核聚變能源行業報告的具體情況分析，可以點擊查看中研普華產業研究院的《2025-2030年中國可控核聚變能源行業發展現狀與投資前景預測報告》。
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