（来源：太平基金）
引言
截至2025年5月，全球可控核聚变领域迎来多项里程碑式突破。中国合肥的“BEST”紧凑型聚变能实验装置启动关键招标，成都“环流三号”改造项目加速推进，江西“星火一号”混合堆完成技术验证并启动首期建设。可控核聚变作为人类能源革命的终极目标，其商业化进程正从实验室迈向工程化验证阶段。根据国际原子能机构（IAEA）预测，若关键技术瓶颈突破，全球核聚变发电市场规模有望在2040年后爆发式增长，远期市场价值或超万亿美元。当前，中国通过依托合肥、成都、江西等核心项目，逐步构建起涵盖纯聚变堆、混合堆的完整技术体系，并带动超导磁体、高温材料、精密制造等产业链快速崛起。本文将以可控核聚变的技术原理为切入点，梳理国内外主要项目的进展与规划，深入探讨超导材料、关键设备、系统集成等核心环节的投资机遇，为把握这一未来能源蓝海提供参考。
聚变的反应原理
核聚变：是两个轻原子核相互碰撞形成重原子核，并释放出大量能量的过程。在一定条件下，一个氘核(由一个质子一个中子组成)和一个氚核(由一个质子和二个中子组成)会发生聚变核反应，生成一个氦核(二个质子和二个中子组成)，并放出一个中子。主要的聚变反应主要有四种，分别是氘氚，氘氘，氘氦以及氢硼反应。
图1：核聚变反应原理
资料来源：中国科学院等离子体物理研究所
核聚变主要有磁约束核聚变和惯性约束聚变两大技术路线。其中，磁约束核聚变占据主流地位。磁约束受控核聚变途径的探索方面，也经历了快箍缩、磁镜、仿星器等探索。从20世纪80年代开始，主要集中于以托卡马克装置为主的研究途径上。虽然从发展聚变堆的角度来看，托卡马克目前仍有一些关键问题需要通过实验加以验证，但公认的是只有它才具备建造实验性聚变反应堆的基本条件。
此外，除纯聚变堆之外，还出现了聚变裂变混合堆。混合堆使用特殊的等离子枪获得相对较冷的等离子体，通过注入氘气保持一定的等离子量。聚变裂变混合堆综合了快堆和聚变堆经济简便、安全度高、燃料可持续性好的优势。
表1：混合反应堆不同类型
资料来源：中国科学院等离子体物理研究所
托卡马克成本分析——基于ITER的视角
国际热核聚变实验堆ITER计划是当今世界规模最大、影响最深远的国际大科学工程之一，其目的是通过建造反应堆级核聚变装置，验证和平利用核聚变发电的科学和工程技术可行性。该计划由中国、欧盟、俄罗斯、美国、日本、韩国和印度等七方30多个国家共同合作，中国于2006年正式加入ITER计划。
在试验堆ITER中，磁体占比28%、堆内构件、真空室等主要结构件占比25%，其他辅机占比33%，建筑占比14%。由此可见，磁体部分在托卡马克装置中占据相当重要的地位，高温超导磁体技术在核聚变领域应用市场空间广阔。托卡马克装置需要超强的磁场，把产生磁场的线圈做成超导体，可以解决大电流和损耗的问题，超导磁体作为托卡马克装置的关键组成部分，占据着托卡马克装置几乎一半的成本。
图2：ITER成本构成
资料来源：Superconductorsfor fusion: a roadmap
国内外可控核聚变融资快速增长，逐渐呈现爆发趋势
从2023年至2024年，全球在可控核聚变领域的整体融资规模呈现快速增长。
根据FIA2024年度报告，截至2024年7月，累计融资规模达到71亿美元，较2023年增加9亿美元。累计公共资金投入为4.26亿美元，2023年该项数据为2.71亿美元。累计融资规模超过2亿美元的聚变公司数量不变，依旧为8家。
图3：核聚变国际融资情况一览
资料来源：FIA2024年核聚变调查报告，FIA2023年核聚变报告
图4：聚变公司建立时间表
资料来源：FIA2024年核聚变调查报告
目前全球核聚变公司，美国有25家，领先于其他国家；日本、英国、德国，分别有3家；中国有4家核聚变公司。大部分核聚变公司主要聚焦于电力和工业用热两大领域，清洁能源作为潜在市场势头强劲前景广阔。2023年新增的核聚变公司中，美国新增4家，中国新增2家（能量奇点，聚变新能），日本新增1家，德国新增2家，瑞典新增1家。随着核聚变行业发展，资本市场融资增多，更多公司进入该行业,除了大型项目投资外，还有如中国聚变、上海国资牵头的未来能源等潜在投资，产业趋势越来越清晰。国际上知名投资者有比尔盖茨、谷歌公司、索尼公司、尼康公司等;行业内从事相关工作人员首度来到4000+。根据FIA2024年度报告，近年来全球范围内新建立的聚变公司数量呈现爆发式增长,聚变公司前景广阔，具有较强商业价值。
图5：国内外聚变公司融资情况
资料来源：可控核聚变，天眼查
（作者袁晓宣为太平基金研究部研究员）
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