2026-2030年中國核聚變行業全景調研與商業化路徑規劃報告

第一章 核聚變行業基本概述  1

第一節 核聚變技術定義與分類  1

一、技術原理與實現路徑    1

（一）磁約束聚變（托卡馬克/仿星器/球馬克）     1

（二）慣性約束聚變（激光點火/重離子束）   2

（三）新興技術路線（z 箍縮/磁化靶聚變）  2

二、應用場景分類       3

（一）基荷能源供應    3

（二）特殊能源需求（深海/太空）   4

（三）高溫工業熱源    5

第二節 產業鏈全景分析     6

一、上游設備與材料    6

（一）超導磁體系統    6

（二）第一壁材料鎢銅復合技術       6

（三）燃料循環系統    7

二、中游裝置建設       8

（一）主機工程設計    8

（二）輔助系統集成    8

三、下游應用開發       9

（一）電網接入方案    9

（二）熱電聯產模式    10

第二章 全球核聚變發展現狀  12

第一節 國際競爭格局  12

一、國家主導項目       12

（一）iter 計劃最新進展 12

（二）美國 sparc 商業化時間表   13

（三）歐盟 demo 設計路線    14

二、私營企業動態       15

（一）tae technologies 能量增益突破  15

（二）commonwealth fusion systems 融資進展 16

（三）中國星環聚能球形托卡馬克突破    17

第二節 技術路線比較  18

一、托卡馬克路線       18

（一）超導磁體技術（高溫 vs 低溫）    18

（二）偏濾器設計（雪花構型創新）       19

二、慣性約束路線       21

（一）國家點火裝置（nif）最新成果     21

（二）激光驅動聚變商業化障礙       22

三、混合技術路線       23

（一）磁慣性約束進展       23

（二）z 機器能量輸出提升       24

第三章 中國政策環境分析      26

第一節 國家戰略布局  26

一、"十五五"能源專項 26

（一）聚變工程試驗堆（cfetr）建設規劃  26

（二）十四五聚變能專項    27

二、科技創新 2030 重大項目   28

（一）超導材料專項支持    28

（二）等離子體控制算法攻關    29

第二節 區域創新政策  30

一、長三角聚變創新共同體       30

（一）合肥綜合性國家科學中心       30

（二）上海超導產業鏈集群       31

二、粵港澳大灣區布局       32

（一）南方光源配套項目    32

（二）東莞材料實驗室建設       33

第四章 核心技術發展現狀      35

第一節 等離子體控制技術  35

一、穩態運行突破       35

（一）east 1056 秒長脈沖等離子體（2024）    35

（二）偏濾器熱負荷管理    35

二、高性能等離子體    37

（一）高約束模式維持       37

（二）破裂預警與緩解       38

第二節 關鍵部件創新  39

一、第一壁材料    39

（一）鎢基復合材料測試    39

（二）液態金屬自修復技術       41

二、氚增殖技術    42

（一）固態增殖劑包層       42

（二）液態鉛鋰循環系統    43

第五章 商業化進程評估   46

第一節 技術成熟度分析     46

一、國際評估標準       46

（一）trl 等級劃分  46

（二）q 值提升路徑   47

二、中國發展階段       48

（一）cfetr 技術準備度 48

（二）小型化裝置突破點    50

第二節 成本下降曲線  52

一、設備成本分析       52

（一）超導磁體規模效應    52

（二）第一壁材料降本路徑       53

二、度電成本預測       54

（一）示范堆階段預估       54

（二）2035年目標成本（$/kwh 預測）  56

第六章 市場規模與預測   58

第一節 設備市場空間  58

一、主機系統需求       58

（一）超導磁體市場規模    58

（二）真空室制造能力       59

二、輔助系統市場       60

（一）加熱系統配置    60

（二）診斷設備需求    61

第二節 應用場景預測  63

一、能源領域       63

（一）基荷電力替代潛力    63

（二）離網能源應用    64

二、工業領域       65

（一）高溫制氫耦合    65

（二）同位素生產       67

第七章 投融資分析   69

第一節 資本動態  69

一、政府投入       69

（一）國家專項經費    69

（二）地方配套資金    70

二、私營資本       71

（一）風險投資熱點    71

（二）產業基金設立    72

第二節 商業模式創新  74

一、設備供應商轉型    74

（一）中核集團聚變商業公司成立進展    74

（二）西部超導材料應用    75

二、能源服務模式       77

（一）ppa 協議創新   77

（二）碳權交易銜接    78

第八章 供應鏈安全評估   80

第一節 關鍵材料供應  80

一、超導材料       80

（一）rebco 帶材國產化       80

（二）低溫超導產能    81

二、特種材料       82

（一）氚增殖材料儲備       82

（二）鎢銅復合材料    84

第二節 設備制造能力  85

一、主機設備       86

（一）真空室制造瓶頸       86

（二）超導線圈工藝    87

二、輔助系統       88

（一）中性束注入裝置       88

（二）微波加熱系統    89

第九章 國際合作與競爭   91

第一節 多邊合作項目  91

一、iter 參與進展     91

（一）中國采購包交付       91

（二）技術轉移機制    92

二、雙邊合作       93

（一）中俄聯合實驗    93

（二）中美學術交流    94

第二節 技術壁壘分析  95

一、出口管制       95

（一）美國技術封鎖    95

（二）歐盟設備限制    97

二、專利布局       98

（一）核心專利分布    98

（二）中國申請趨勢    100

第十章 商業化路徑設計   103

第一節 示范堆建設     103

一、cfetr 工程 103

（一）選址與建設進度       103

（二）技術驗證重點    104

二、小型化裝置    105

（一）緊湊型托卡馬克       105

（二）新型概念驗證    107

第二節 產業化準備     109

一、標準體系構建       109

（一）安全標準框架    109

（二）并網技術要求    110

二、人才培養體系       111

（一）學科交叉需求    111

（二）技能認證制度    113

第十一章 技術風險分析   115

第一節 工程挑戰  115

一、材料極限       115

（一）中子輻照損傷    115

（二）熱負荷管理       116

二、系統集成       117

（一）等離子體控制    117

（二）燃料循環效率    118

第二節 商業風險  120

一、成本控制       120

（一）建設周期影響    120

（二）運維復雜度       121

二、政策不確定性       122

（一）核監管框架       122

（二）能源政策轉向    123

第十二章 替代技術競爭   125

第一節 傳統能源  125

一、核裂變發展    125

（一）四代堆商業化    125

（二）小型模塊堆       126

二、化石能源       126

（一）ccus技術突破       126

（二）氫能應用拓展    128

第二節 可再生能源     129

一、光伏風電       129

（一）效率提升路徑    129

（二）儲能配套需求    130

二、其他新能源    132

（一）地熱開發    132

（二）海洋能利用       133

第十三章 區域發展比較   135

第一節 東部領先地區  135

一、合肥綜合性中心    135

（一）east 實驗成果       135

（二）產業配套能力    136

二、上海創新集群       138

（一）超導材料研發    138

（二）設計軟件突破    139

第二節 中西部潛力區  140

一、四川布局       140

（一）核工業基礎       140

（二）院校資源    142

二、陜西發展       143

（一）材料科研優勢    143

（二）裝備制造能力    145

第十四章 人才供需分析   148

第一節 專業人才需求  148

一、科研人才       148

（一）等離子體物理    148

（二）材料科學    149

二、工程人才       150

（一）系統工程    150

（二）安全評估    150

第二節 培養體系  151

一、高等教育       151

（一）學科設置優化    151

（二）實驗平臺共享    152

二、職業培訓       153

（一）技能認證    153

（二）國際交流    154

第十五章 安全與監管       156

第一節 風險防控  156

一、輻射安全       156

（一）氚泄漏防護       156

（二）中子屏蔽設計    157

二、電磁安全       158

（一）強磁場管理       158

（二）等離子體不穩定性    160

第二節 監管框架  161

一、國際經驗       161

（一）iter 安全標準 161

（二）美國 nrc 調整       162

二、中國體系       164

（一）現有法規適用性       164

（二）新規制定進展    165

第十六章 社會接受度研究      167

第一節 公眾認知  167

一、知識普及       167

（一）與裂變區別認知       167

（二）安全擔憂調研    169

二、利益相關方    171

（一）地方政府態度    171

（二）能源企業參與    174

第二節 輿論引導  177

一、科學傳播       177

（一）媒體呈現方式    177

（二）科普效果評估    179

二、社區參與       181

（一）選址溝通機制    181

（二）利益共享設計    182

第十七章 軍民融合潛力   185

第一節 國防應用  185

一、特殊能源需求       185

（一）深海基地供電    185

（二）太空動力系統    186

二、技術衍生       187

（一）等離子體技術    187

（二）超導磁體應用    188

第二節 轉化路徑  190

一、體制機制創新       190

（一）兩用技術目錄    190

（二）知識產權分享    191

二、典型項目       192

（一）艦船動力預研    192

（二）航天推進試驗    193

第十八章 國際經驗借鑒   195

第一節 美國模式  195

一、公私合作       195

（一）arpa-e 資助機制   195

（二）私營企業創新    196

二、技術路線       198

（一）多種方案并行    198

（二）快速迭代策略    200

第二節 歐盟經驗  201

一、聯合研究       201

（一）euratom 框架      201

（二）跨國產學研       202

二、產業準備       204

（一）供應鏈培育       204

（二）標準體系    205

第十九章 典型案例分析   208

第一節 實驗裝置  208

一、east 突破   208

（一）長脈沖運行       208

（二）高參數記錄       209

二、hl-2m 成果  210

（一）偏濾器研究       210

（二）控制算法    210

第二節 商業項目  212

一、星環聚能       212

（一）仿星器創新相關技術       212

（二）融資模式    213

二、能量奇點       214

（一）全球首臺全高溫超導托卡馬克（洪荒70）建設進展  214

（二）技術路線    215

第二十章 發展前景預測   217

第一節 技術路線圖     217

一、樂觀情景       217

（一）2030示范發電  217

（二）2040商業推廣  218

二、保守情景       219

（一）工程延遲    219

（二）成本瓶頸    219

第二節 戰略建議  221

一、國家層面       221

（一）長期投入保障    221

（二）創新生態構建    222

二、企業層面       223

（一）關鍵技術突破    223

（二）應用場景開發    225

圖表目錄

圖表：技術路線比較    18

圖表：trl等級劃分   46

圖表：核心技術進展    48

圖表：度電成本預估    54

圖表：西部超導項目情況    75

圖表：制造能力總結與趨勢       85

圖表：全球核心專利分布情況    98

圖表：east實驗成果 135

圖表：核心差異官方解析    167

圖表：安全擔憂焦點解析    169

圖表：中國地方政府政策布局    171

圖表：典型企業參與案例    174

圖表：媒體呈現方式    177

圖表：官方評估指標體系    179

圖表：官方選址溝通機制    181

圖表：國際成熟利益共享模式    182

圖表：核聚變核心技術與軍工領域形成深度協同    190

圖表：arpa-e資助機制核心特點    195

圖表：全譜系技術布局       198

圖表：仿星器創新說明與核心技術路線    212

圖表：全球首臺全高溫超導托卡馬克（洪荒70）建設進展  214