當化石能源的余暉日漸黯淡,當碳排放的枷鎖日益沉重,人類文明正站在一個歷史性的十字路口。可控核聚變——這顆被譽為"終極能源"的明珠,正以前所未有的速度從實驗室的星空走向工程化的大地。2026年,全球可控核聚變產業已不再是科學家紙上的浪漫構想,而是大國博弈的戰略高地、資本競逐的黃金賽道、產業鏈條蓬勃生長的新興沃土。
從東方超環刷新世界紀錄,到仿星器賽道異軍突起;從《原子能法》的正式施行,到千億級投資的滾滾涌入——可控核聚變正以前所未有的態勢,加速邁向商業化的關鍵窗口期。
一、行業現狀:全球競速,中國領跑關鍵賽道
全球格局:多路線并進,投資潮涌
2026年的全球可控核聚變領域,已從早期的"科學探索"全面邁入"工程驗證與商業化提速"的新階段。據聚變工業協會及國際原子能機構聚變裝置信息系統的統計,全球登記在冊的核聚變裝置已涵蓋在運、在建和規劃三大階段,總數持續攀升。其中,在運裝置已突破百臺大關,在建裝置穩步推進,另有相當數量的項目處于規劃階段,呈現出蓬勃發展的良好態勢。
從投資端來看,全球核聚變領域的資本熱度持續升溫。僅近數年間,全球累計吸引投資已超過七十億美元,其中新增融資規模逐年攀升,政府資助部分更是實現了大幅增長。參與該領域的私營聚變企業數量持續擴張,已增至數十家,較此前明顯增加。尤為值得關注的是,在已部署的在運和在建裝置中,由公共資金主導的項目占據絕大多數,而在規劃中的項目里,私營資本主導的比例則大幅反超,充分說明商業化力量正在加速入場。
中國突破:從"跟跑"到"領跑"的歷史性跨越
在這場全球競速中,中國無疑是最耀眼的領跑者之一。中國可控核聚變研究正處于實驗堆建設與工程堆驗證的關鍵階段,兩大"人造太陽"裝置同步實現歷史性突破:
東方超環(EAST)——這座全超導托卡馬克裝置,在二〇二五年成功實現上億攝氏度等離子體穩態運行超過千秒,這是人類首次在實驗裝置上完整模擬出未來聚變堆實際運行的核心條件,充分驗證了聚變堆穩態高約束運行的可行性。進入二〇二六年,EAST再度取得重大進展——等離子體密度成功提升至傳統經驗極限的數倍,突破了常規運行區間,為未來聚變堆高密度運行提供了全新的物理依據。
中國環流三號(HL-3)——這座新一代聚變裝置更是取得了離子溫度與電子溫度"雙億度"的壯舉,正式邁過聚變"點火"燃燒的關鍵溫度門檻,成為國內唯一、國際稀有的可開展聚變"燃燒實驗"的大科學裝置。
兩大裝置雙雙突破,標志著中國磁約束聚變研究已正式邁入國際第一梯隊。正如國家自然科學基金委員會發布的年度"中國科學十大進展"所評價的那樣——可控核聚變大科學裝置實現"億度"運行,是我國在磁約束核聚變領域取得的里程碑式突破,為人類探索"終極能源"貢獻了舉足輕重的中國力量。
與此同時,中國在國際合作中也展現出大國擔當。中國深度參與國際熱核聚變實驗堆(ITER)計劃,承擔了多個核心部件的制造任務。二〇二五年底,中方承擔的ITER校正場線圈采購包已完成全部制造任務,實現百分之百自主研發和制造,這是中國聚變工程能力的有力證明。
二、核心技術突破:多路線競跑,顛覆性路徑初現
磁約束:托卡馬克與仿星器的"雙雄爭霸"
當前全球可控核聚變的技術路線呈現"磁約束主導、多路線協同"的研發格局。托卡馬克作為最成熟的主流路線,以中國的EAST、國際的ITER為代表,優勢在于能持續運行,適合未來建電站。但其電流驅動不穩定性帶來的"大破裂"風險,始終是懸在商業化頭頂的達摩克利斯之劍。
正是在這一背景下,仿星器這條"難而正確"的賽道在二〇二六年迎來了重磅突破。總部位于上海張江的巖超聚能宣布成功研制出全球首例基于高強度不銹鋼鎧甲的三維異形超導磁體雙餅線圈,并建成了國內首條仿星器三維超導磁體產線。這一突破直接掃清了下一代高性能仿星器磁體系統最核心的制造障礙——要知道,仿星器聚變反應堆要實現商用點火,必須使用強度極高的高強度不銹鋼鎧甲,而將這種高硬度材料加工成毫米級精度的三維異形結構,此前在全球范圍內都是一項未被解決的技術空白。
仿星器的核心優勢在于:無需電流驅動即可約束等離子體,支持穩態運行模式,可持續發電直接并網,且不需要復雜的控制來解決等離子體不穩定性。這是真正意義上的"可控"。盡管技術難度極高,但其確具有技術可行性。巖超聚能規劃在二〇二九年建成仿星器聚變裝置一代機,二〇三五年左右建成二代機,目標直指聚變點火和演示發電。中國的仿星器聚變堆在二〇三五年左右實現點火、二〇四〇年前后開始并網示范,并非遙不可及。
慣性約束與新興路線:百花齊放
在慣性約束路線上,美國國家點火裝置(NIF)在此前的實驗中已實現創全球最高紀錄的能量增益,但整個系統效率仍然偏低,離"實用"尚有差距。與此同時,場反位形、Z箍縮、磁慣性約束等新興路線正加速發展,私營部門在技術路徑選擇上更加多元化。
尤為引人注目的是,美國普林斯頓等離子體物理實驗室主任斯蒂芬·考利指出:"當前,一條顛覆性路徑已初具雛形,那就是通過人工智能和高性能計算推進聚變創新,有望將聚變能開發時間縮短一半。"二〇二六年,AI賦能聚變已從概念走向實踐——在設計端,AI加速等離子體位形設計和線圈優化;在運行端,AI提升等離子體控制的精度與穩定性。這條"AI+聚變"的新路徑,正在為行業注入前所未有的加速動力。
三、產業鏈格局:從實驗室到萬億級產業的躍遷
上游:關鍵材料國產化加速
可控核聚變產業鏈上游主要包括超導磁體材料、特種金屬(鎢、鉭等稀有金屬)、特種鋼材、氘和氚等燃料。在超導材料領域,高溫超導帶材的量產已打破國際壟斷,為聚變磁體的小型化提供了材料保障;第一壁材料方面,金屬鎢等材料的研發取得突破,部件壽命正從萬小時向更長時間邁進。永鼎股份、廣大特材、西部超導、安泰科技等上市公司已開始提供超導材料等關鍵產品,國產化進程顯著降低了建造成本。
中游:系統集成與工程建設
中游是產業鏈的核心環節,涉及磁體系統、真空系統、加熱與診斷系統、控制系統等核心子系統的設計與集成。托卡馬克裝置包含超導磁體、真空室、加熱系統、燃料循環等復雜子系統,其設計、建造和運維復雜度遠超現有任何能源設施。值得關注的是,BEST(緊湊型聚變能實驗裝置)已正式進入主機組裝階段,其首件TF線圈盒在四川交付并通過驗收,標志著我國在聚變堆核心部件自主研制領域邁出了關鍵一步。
下游:應用場景持續拓展
下游以電網基荷電源、工業高溫蒸汽供應、船用動力系統、偏遠地區能源站等為主。隨著技術成熟,聚變電站有望接入電網提供穩定清潔的基荷電力。此外,聚變能衍生技術在醫療(如硼中子俘獲治療)、航天、工業高溫熱源等領域的應用也在積極拓展,進一步打開了市場邊界。
四、政策與資本環境:制度護航,資本涌流
頂層設計:從"科研攻關"到"產業培育"
2026年,中國可控核聚變的頂層設計已完成歷史性升級。"十五五"規劃明確將核聚變定位由"科研攻關"升級為"工程驗證與產業培育并重"的戰略性新興產業。更具里程碑意義的是,《中華人民共和國原子能法》正式施行,核聚變能開發首次獲得了明確的法律保障,建立了分級分類監管制度,為產業發展提供了堅實的制度基石。
地方層面,安徽、廣東、四川等核聚變技術高地率先響應。安徽出臺了聚變能商業應用戰略行動計劃,設立聚變產業聯盟;廣東在"十五五"規劃中明確將核聚變能列入未來產業清單;四川則加快建設準環對稱仿星器,全力爭取聚變堆關鍵技術攻關工程落地。
國際上,美、歐、日等已建立完善的長期戰略錨點:通過立法保障研發連續性,利用公私聯合基金引導長期資本入局,開放國家大科學裝置等基礎設施以降低企業準入門檻,并依托產業聯盟連接實驗室與工業巨頭,構建起全產業鏈轉化平臺。
資本市場:耐心資本與社會資本雙輪驅動
資本市場對可控核聚變的熱情持續高漲。中核集團牽頭成立的中國聚變能源有限公司注冊資金達百億元級別,聚變新能(安徽)有限公司注冊資本增至一百四十五億元。民營資本方面,星環聚能完成大額融資,東昇聚變完成天使輪融資,顯示市場對商業化前景的高度信心。
從投資節奏看,國內可控核聚變招投標規模在經歷波動后大幅反彈,主要集中在BEST園區實驗研究中心等單體工程施工項目。據估算,國內有明確規劃或建設中的核聚變項目投資金額逾一千五百億元,核聚變產業已開啟招標高峰期。
五、挑戰與風險:商業化之路仍布滿荊棘
盡管前景光明,但可控核聚變距離真正的商業化仍面臨多重嚴峻挑戰。
科學層面:等離子體的穩態運行控制仍是第一道障礙。目前實驗裝置大多以脈沖方式運行,每次放電僅能維持數秒或數分鐘,離商業發電所需的連續運行仍有巨大差距。等離子體在各種不穩定性影響下難以長時間維持,如同試圖用橡皮筋捆住一團熾熱的火焰。
工程層面:如何將實驗裝置轉化為可靠、可維護且經濟可行的發電系統,是核心工程挑戰。托卡馬克裝置的設計、建造和運維復雜度遠超現有任何能源設施,國際熱核聚變實驗堆的延期和超支便是直接體現。此外,聚變堆內結構件在強輻照下具有放射性,必須采用遠程維護技術,維護和退役問題同樣突出。
經濟層面:巨額投資和長回報周期令傳統投資者望而卻步。傳統巨型托卡馬克路線建成商業化首堆成本可能超過千億元,商業化初期運行電價估計在每千瓦時一元左右,雖有下降空間,但與當前其他能源電價仍有差距。
監管層面:現有核安全法規基于裂變技術建立,與聚變堆特性不完全匹配。聚變堆雖風險顯著低于裂變堆,但仍涉及氚處理和放射性材料,需要建立針對性的監管體系,既確保安全又不阻礙創新。二〇二四年底,生態環境部已發布《聚變裝置分級分類監管要求(征求意見稿)》,邁出了重要一步。
六、未來趨勢:從"科學夢想"邁向"工程現實"
中研普華產業研究院的《2026-2030年中國可控核聚變行業全景調研與投資戰略咨詢報告》展望未來,可控核聚變行業正呈現出清晰的"三步走"發展路徑:
第一階段——實驗堆驗證期(當前至2030年前后):以BEST裝置、中國環流三號改造等為代表,目標是實現聚變能燃燒實驗和發電演示。中國聚變能源有限公司總經理張立波展望:2027年開啟聚變能燃燒實驗,2030年左右具備中國首個工程實驗堆的研發設計能力。
第二階段——示范堆建設期(2030年至2040年):頭部企業啟動示范電站建設,行業從工程實現走向商業應用。中國計劃2035年左右建成中國首個工程實驗堆,實現百兆級連續發電。
第三階段——商用堆部署期(2040年以后):若示范階段驗證了商業化推廣的可行性,可控核聚變將真正邁向規模化推廣。中國計劃2045年左右建成首個商用示范堆,屆時"人造太陽"將真正走進千家萬戶。
從全球視角看,業內普遍認為2040年代才是比較切實的商業化目標。最為激進的美國企業雖宣稱更早建成商用聚變電站,但多數專家對此持審慎態度。
值得強調的是,AI與高性能計算的深度融合正在重塑行業發展節奏。通過AI賦能,等離子體控制精度大幅提升,裝置設計周期顯著縮短。正如業內專家所言,這條顛覆性路徑有望將聚變能開發時間縮短一半。
可控核聚變,這顆人類能源皇冠上最璀璨的明珠,正以不可阻擋之勢加速走向現實。2026年,我們正處于一個關鍵的歷史拐點——從"能不能實現"到"什么時候能用"的答案已越來越清晰。中國正依托新型舉國體制優勢,以"十五五"規劃為綱領、以《原子能法》為保障、以耐心資本為燃料、以AI技術為引擎,全力加速超車。
當第一盞聚變燈點亮的那一刻,人類文明將徹底掙脫資源的枷鎖,邁向一個清潔、無限、安全的能源新紀元。這不僅是一場科技革命,更是人類命運的一次偉大躍遷。
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