2026可控核聚變能源行業發展現狀與產業鏈分析

國家層面將核聚變納入前沿顛覆性技術戰略布局，財政投入呈現持續增長態勢，為產業發展提供穩定資金支撐。宇宙中最常見的聚變反應是氫核(質子)融合形成氦核，而人工可控核聚變研究中，氘(D)與氚(T)的融合反應因門檻相對較低、反應截面最大成為主流研究方向，該反應可釋放17.6MeV的能量，同時產生高速中子。

可控核聚變能源行業發展現狀與產業鏈分析

在全球能源結構加速向清潔低碳轉型的背景下，可控核聚變憑借其能量密度高、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”。從實驗室原理驗證到工程化實踐，從國家戰略布局到資本市場追捧，可控核聚變正從科學夢想邁向產業現實。中研普華產業研究院在《2026-2030年中國可控核聚變能源行業發展分析與投資前景預測報告》中明確指出，未來十年將是可控核聚變技術的“黃金發展期”，其商業化進程可能超越市場預期，為全球能源轉型與可持續發展提供中國方案。

一、市場發展現狀：從實驗室到工程現場的跨越

(一)全球競爭格局：三條技術路線并行

當前，可控核聚變技術呈現“磁約束主導、多路線并行”的競爭格局。磁約束聚變以托卡馬克裝置為核心，通過強磁場約束高溫等離子體實現持續聚變反應，是目前技術成熟度最高、國際投入最大的方向。法國ITER項目作為全球最大規模的國際科研合作項目，其脈沖超導電磁體系統的交付為全球聚變研究提供了關鍵基礎設施;中國東方超環(EAST)創下“1億攝氏度1066秒”的長脈沖高約束模運行紀錄，中國環流三號(HL-3)實現離子與電子溫度“雙億度”突破，標志著中國在穩態運行與高溫等離子體控制領域達到國際領先水平。

(二)中國路徑：三位一體生態系統構建

中國正以新型舉國體制統籌優勢資源，探索聚變突圍之路。政策層面，“核聚變能”被納入“十五五”規劃前瞻布局未來產業，《中華人民共和國原子能法》首次將聚變研究寫入國家法律，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。技術層面，中核集團牽頭組建注冊資本150億元的中國聚變能源有限公司，主攻大科學實驗與材料研制;民營企業新奧集團聚焦氫硼聚變路線，能量奇點研發的“經天磁體”實現21.7特斯拉的峰值磁場強度，星環聚能通過重復重聯和高溫超導技術推動裝置小型化。生態層面，安徽省成立聚變產業聯合會，匯聚200余家企業、高校與研究機構，構建“政—產—學—研—金”協同創新聯合體，推動打造集原始創新、工程開發、產業應用與金融賦能于一體的聚變能源產業集群。

二、市場規模擴張：技術突破與資本驅動的雙重引擎

(一)技術突破：從科學可行到工程可行

可控核聚變商業化需跨越三大技術門檻：等離子體控制、材料極限與能量增益。等離子體控制方面，人工智能與高性能計算的應用顯著提升裝置運行穩定性。能量增益方面，聚變能量增益因子Q值是衡量裝置能效的核心指標，全球科研機構正通過優化磁場配置、提升燃料密度等方式推動Q值突破1，邁向商業化發電門檻。

(二)資本驅動：從國家戰略到市場共識

可控核聚變領域的投資規模正呈現指數級增長。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。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。

(三)市場規模預測：從實驗裝置到商業電站

中研普華產業研究院預測，未來十年可控核聚變市場規模將經歷“實驗裝置突破—工程示范驗證—商業化電站落地”的三階段擴張。2025—2030年，行業投入將集中于CFETR等大科學工程建設與民營示范堆推進，帶動上游零部件、材料市場快速擴張;2030—2040年，隨著工程實驗堆實現發電演示，商用堆設計研發與產業鏈配套將成為核心增長點;2040年后，商業化核聚變電站裝機容量有望突破千萬千瓦級，市場規模達萬億級。這一過程中，上游核心材料(如高溫超導帶材、鎢基材料)、中游設備制造(如磁體系統、真空室)與下游應用場景(如電力供應、工業熱源)將依次成為價值高地。

根據中研普華研究院撰寫的《2026-2030年中國可控核聚變能源行業發展分析與投資前景預測報告》顯示：

三、產業鏈重構：從關鍵材料到系統集成的價值躍遷

(一)上游：核心材料突破與供應鏈自主化

可控核聚變產業鏈上游涵蓋超導材料、第一壁材料、燃料循環系統等關鍵環節。超導磁體是托卡馬克裝置的核心部件，其成本占比達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，西部超導、久立新材等企業深度參與ITER與EAST項目;高溫超導帶材(如REBCO)的量產成為行業關鍵突破點，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。

(二)中游：設備制造與系統集成能力升級

中游環節聚焦磁體系統、真空室、偏濾器、電源等核心設備的研發與制造。磁體系統方面，聯創光電實現15T以上高溫超導磁體商用，承擔ITER全部12個極向場超導磁體線圈;上海電氣交付全球首臺全高溫超導托卡馬克裝置HH-70及EXL-50U真空室，技術領先。真空室制造需攻克超大型部件精密成型與焊接難題，合鍛智能通過承接國家重點研發計劃，掌握聚變堆真空室精準成型及高性能焊接技術，成為國內稀缺供應商。系統集成能力是中游競爭的關鍵，聚變裝置涉及磁體、低溫、真空、電源等多子系統的協同，任何環節的短板都可能導致整體性能下降。

(三)下游：應用場景拓展與商業模式創新

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，中核集團提出“三步走”戰略，計劃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;微軟與CFS的供電協議表明，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。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%。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。

可控核聚變的發展，不僅是物理學的勝利，更是人類文明掙脫資源枷鎖的關鍵一躍。從EAST的穩態運行到Helion的供電協議，從ITER的國際合作到CFETR的自主創新，行業正從“科學夢想”邁向“工程現實”。中研普華產業研究院預測，未來十年可控核聚變技術將突破商業化臨界點，其市場規模擴張與趨勢演進將深刻重塑全球能源格局。

想了解更多可控核聚變能源行業干貨?點擊查看中研普華最新研究報告《2026-2030年中國可控核聚變能源行業發展分析與投資前景預測報告》，獲取專業深度解析。