光能聚合，黑核脉冲：聚变产业链全息地图

良之

Phaenarete Project · 广州菲娜睿特人工智能科技有限责任公司

2026 年 5 月 · 广州

普罗米修斯从神车盗走火种，宙斯震怒，缚之于高加索山崖，日遣神鹰啄食其肝。火种却已散落人间，再也收不回去了。今日盗火者们依然缚在悬崖上。但我们已不是一个人——是一个完整的产业链。

光能聚合，是恒星的能量被压缩进一团等离子体。黑核脉冲，是每一个托卡马克的心跳。当千百家工厂、数百条产线、数十万工程师的心跳与光同步——聚变就不再是实验室里的奇迹，而是电网上的日常。

引言：为什么需要这张地图？

2025 年，被中国核聚变界称为"工程化元年"。2026 年，被称为"招标大年"。

这不是营销话术。这是十余家券商研报、数百亿资本流动、上千家企业入局所共同指向的结论。

然而，当我与投资人、企业家、政策制定者交流时，我发现一个普遍的认知空白：绝大多数人对可控核聚变的理解，仍停留在"托卡马克是一个大磁铁，里面烧等离子体"这一层。 他们没有看到：

超导磁体背后，是一条从镍矿开采到公里级带材制备的漫长供应链；
偏滤器背后，是钨基材料和铜合金在极端热负荷下的失效与突破；
氚增殖背后，是全球年产量仅约二十公斤的放射性同位素的封闭循环难题；
AI for Fusion 背后，是等离子体不稳定性预测、多模态诊断融合、实时闭环控制的完整技术栈。

本文将把聚变全产业链拆解为七个层次——从基础燃料、超导材料、核心设备、关键系统、AI 控制、资本与政策、到电站运营与市场——为每一个层次绘制其技术路线图、竞争格局、投资逻辑与风险点。

我的目标是：读完这篇文章，你将拥有一张足够精细的聚变产业链全息地图，可以直接用于投资决策、企业战略制定或技术研发规划。

第一章聚变的物理前提：燃料、反应、约束——产业的前提

在进入产业链之前，必须先理解聚变的物理基础。这不是学术炫耀——每一个物理约束都对应着一个百亿甚至千亿级的产业瓶颈。不了解这些约束，就不可能做出正确的投资和战略决策。

1.1 为什么是氘-氚（D-T）？

在所有已知的聚变反应中，氘-氚（D-T）反应是地球上最容易实现的：

D + T → ⁴He (3.5 MeV) + n (14.1 MeV)

这是目前全球所有主流聚变装置——ITER、CFEDR、SPARC、STEP、JT-60SA——所采用的反应路径。

燃料丰度：

氘（D）：海水中每 6500 个氢原子中约含 1 个氘原子。地球海水中的氘储量足够人类使用数十亿年。
氚（T）：半衰期仅 12.3 年，自然界几乎不存在。全球民用库存仅约 20 公斤。每一座商用聚变电站都必须自己生产氚。

氚的稀缺性是整个产业最大的"卡脖子"环节之一。 聚变电站必须通过聚变产生的中子与锂反应来增殖氚，实现"氚自持"——氚增殖比（TBR）必须显著大于 1。这项技术的工程实现——氚工厂（T-plant）——是聚变产业链上技术难度最高、投资规模最大的单一系统之一。我们将在第五章详细拆解。

1.2 劳森判据：产业化的第一个 KPI

1957 年，英国物理学家 John Lawson 提出了一个极其朴素的问题：为了让聚变堆对外净产出功率，等离子体的温度、密度和能量约束时间必须满足什么关系？

答案是著名的劳森判据（Lawson Criterion）：对 D-T 反应，等离子体温度（T）、密度（n）与能量约束时间（τ_E）的三乘积必须超过约 3×10²¹ m⁻³·keV·s。

商用的门槛更高。 实验堆追求的是 Q>1（能量收支平衡），商用堆要求 Q≥30——聚变输出功率是输入功率的至少 30 倍。

这对应着一个极其苛刻的工程要求：要么做得非常大（如 ITER，体积相当于一栋大楼，Q 目标≥10），要么做得非常强（如紧凑型高温超导托卡马克，体积只有 ITER 的几十分之一，但磁场强度和等离子体密度大幅提升）。

这就是产业界正在发生的范式革命——从"大体量低温超导"转向"紧凑型高温超导"——的底层物理驱动力。

1.3 五条主流技术路线：一场没有终点的平行赛跑

当前的聚变约束路线，不是一条，是五条并行。

路线一：托卡马克（Tokamak）——绝对主流

环形真空室中，利用环向和极向磁场组合形成螺旋形磁面，约束等离子体。代表装置：ITER、EAST、CFEDR（中国）、SPARC（美国）、JT-60SA（日本）。

优势：物理基础最为深厚，已实现一亿度稳态运行（EAST）和长脉冲运行（"洪荒 70"1337 秒）。

瓶颈：装置复杂、造价高昂（ITER 造价超 200 亿欧元）、低温超导需液氦冷却。

路线二：球形托卡马克（Spherical Tokamak）——紧凑型革命的旗手

托卡马克的变形，长宽比小于二，等离子体呈球形。代表装置：NTST（星环聚能）、STEP（英国）。

优势：极高的β值（等离子体压强与磁压强比值），比传统托卡马克体积更小、功率密度更高。与高温超导结合后，有望将装置造价降低一个数量级，使聚变电成本具备与火电、风电竞争的能力。

瓶颈：紧凑几何使中心螺线管空间极度受限，传统感应电流驱动方案难以维持稳态运行。这正是高温超导发挥优势的地方——更强的磁场可以在更小的空间里约束等离子体。

星环聚能是这一路线的中国代表，已完成 10 亿元 A 轮和 5 亿元 A+轮融资，估值突破 10 亿美元，正式跻身独角兽行列。

路线三：仿星器（Stellarator）——稳态之王

通过外部三维扭曲线圈产生完全的约束磁场，无需等离子体内部电流。代表装置：Wendelstein 7-X（德国）。

优势：天生适合稳态运行，无等离子体大破裂风险。

瓶颈：三维扭曲线圈的制造和安装难度极高，造价远超同规模托卡马克。

路线四：惯性约束聚变（ICF）——激光点火的极限工程

利用高能激光或粒子束在纳秒级时间内压缩毫米级靶丸至超高密度和温度，在靶丸中心实现点火。代表装置：NIF（美国）。

关键突破：NIF 在 2021 年后多次实现科学意义上的净能量增益（Q>1），验证了惯性约束点火的科学可行性。

瓶颈：目前激光器重复频率远不能满足商用要求，且电光转换效率极低。

路线五：磁惯性约束聚变（MIF）——第三条道路

结合磁约束的稳态优势和惯性约束的紧凑高密度。代表装置：FRC（场反位形）、Z 箍缩（Z-pinch）。

优势：体积小、成本低、比压（β）高。诺瓦聚变选择该路线，已完成 5 亿元天使轮融资。

瓶颈：物理基础相对薄弱，离工程验证尚远。

1.4 技术路线的战略选择

不同的约束路线，对应着完全不同的产业链布局：

托卡马克路线：需要超导磁体、真空系统、加热系统、诊断系统——产业链最完整、价值量最大。
紧凑型（球形环+高温超导）路线：超导磁体成本占比更高（可达 50%），但总体造价更低——对超导带材的需求更为迫切。
惯性约束路线：需要高功率激光驱动器、光学器件、精密靶丸制造——供应链与传统核工程完全不同。

第二章超导磁体产业链：从镍矿到 20 特斯拉的工程奇迹

在托卡马克成本构成中，磁体系统占比最高——低温超导装置中约占 28%，高温超导装置中可达 50%。这一单一部件就占据了整堆价值的近三分之一到一半，是整个聚变产业链中价值量最大的环节。

2.1 低温超导（LTS）——成熟的主战场

低温超导材料——主要是铌钛（NbTi）和铌锡（Nb₃Sn）——是 ITER 和传统托卡马克的主力磁体材料。其临界温度在 18 K 以下，必须使用液氦（4.2 K）持续冷却。

ITER 使用的 Nb₃Sn 和 NbTi 超导线材总长度超过 10 万公里，是历史上最大的超导采购订单。中国承担了 ITER 约 9%的采购包研制任务，包括校正场线圈、磁体支撑、极向场变流器电源等关键系统。

但低温超导有一个根本瓶颈：临界磁场有限（Nb₃Sn 的上限约 23 T），且需要极其昂贵和复杂的液氦冷却系统。这意味着装置必须做得非常大，造价随之指数增长。

2.2 高温超导（HTS）——产业的范式革命

第二代高温超导带材（REBCO，稀土钡铜氧）的出现，正在彻底改变聚变装置的设计逻辑。

为什么 REBCO 是革命性的？

REBCO 的临界温度约 90 K，可以在液氮温区（77 K）工作；即使在 4.2–20 K 的低温高场环境下，其上临界磁场可超过 100 T，远超 Nb₃Sn。这意味着：

更高的磁场：同等体积下约束能力更强。
更紧凑的设计：装置体积可缩小至 ITER 的几十分之一。
更低的建造成本：虽然单米带材价格仍远高于低温超导线，但装置总体造价的节省是数量级的。

全球高温超导带材市场规模在 2024 年约为 3 亿元（仅计算聚变应用），预计 2030 年将达到 49 亿元，年复合增速 59.3%。单台托卡马克需消耗数千米超导带材，材料成本超 10 亿元。

2.3 带材供应链：一根带材，五个环节

REBCO 带材并非单一产品，而是由五个层次的供应链组成的精密工业品。

第一层：基带（Substrate）——哈氏合金（C276）

基带是整个超导带材的地基。缓冲层和超导材料需要一层一层地"生长"在这一基带上。

2025 年，太钢集团实现了 C276 超导基带的全工业化制程批量交付。该批次基带成功制备出近 50 公里含钉扎组分的 REBCO 高温超导带材，40 根 12mm 宽带材均来自同一卷公里级长度 500mm 宽幅、50 微米厚度的镍基合金基带。中国科学院金属研究所戎利建团队实现了 C276 基带的批量化制备，成功制备长度达 2000m、厚度 0.046mm、宽度 12mm 的基带，表面粗糙度小于 20nm，液氮温度下抗拉强度大于 1900MPa。金属所与东部超导已达成 20 吨 C276 基带供货框架合作协议。

第二层：缓冲层（Buffer Layer）

在基带上沉积多层氧化物薄膜（如 CeO₂/YSZ/Y₂O₃等），为超导层提供外延生长的模板。缓冲层的质量直接决定超导层的外延质量和最终性能。

第三层：超导层（Superconducting Layer）——REBCO 薄膜

这是带材的核心。通过金属有机化学气相沉积（MOCVD）、金属有机沉积（MOD）或脉冲激光沉积（PLD）等方法，在缓冲层上生长 REBCO 薄膜。

东部超导（永鼎股份子公司）在 EUCAS2025 上发布 HF1200 型号产品：12mm 宽、长度达 1107 米的 REBCO 带材，在 20K、20T 且磁场平行于 c 轴条件下，临界电流分别达到 1299A 与 1340A，在已发布文献可批量化制备 REBCO 带材中实现历史性重大突破。东部超导已通过完全自主知识产权，实现了带材制备全产业链的国产化。

第四层：保护层（Stabilizer/Protection Layer）

在超导层上沉积铜或不锈钢等金属层，提供失超时的电流旁路和机械保护。

第五层：缆线化与磁体集成

将单根带材绞合成缆线或堆叠成导体，再绕制成线圈，最后集成为完整的磁体系统。这是一个高度资本密集和技术密集的环节。

新奥集团自主研制的第二代高温超导模型 TF 线圈，在运行温度 20K、通流 10kA 条件下，磁场强度达到 4.7T，高绕组电流密度达 132A/mm²，实现 100%国产化。星环聚能研制的 TFMC（环向场线圈）最大尺寸达到 4 米，属于聚变堆级全尺寸磁体，是全球首个面向球形托卡马克设计的高温超导环向场磁体。

2.4 成本下降路径：元/米的战争

高温超导带材走向大规模商用的核心障碍不是性能，是成本。

上海超导在 2022–2024 年间，第二代高温超导带材单位成本由 262 元/米降至 92.91 元/米，产能由 256.67 千米提升至 1333.67 千米。

华泰证券研报认为，近年来可控核聚变需求推动高温超导带材规模化降本，头部企业的生产成本已接近工业加热、电力电缆领域的应用平价线。

当带材成本降至 50 元/米以下（4mm 幅宽），且产能达到万公里级时，紧凑型托卡马克的磁体成本将从 10 亿元量级降至 1-2 亿元量级——这是一个可以支撑商业化的经济基础。

2.5 竞争格局：三足鼎立

全球 REBCO 带材市场当前呈现三足鼎立格局：

上海超导（中国）：国内市场占有率超 80%，国际上唯二实现年产千公里级以上的生产商之一。拟 IPO，计划募资 12 亿元用于扩建生产基地。
FFJ（日本）：老牌超导材料企业，技术积淀深厚。
SuperPower（美国）：依托美国聚变市场的快速扩张。

在国内，永鼎股份子公司东部超导也已具备千米级带材规模化制备能力，并在向低温高场应用方向突破。

第三章包层与第一壁：直面上亿度高温的极限材料

如果说超导磁体是聚变堆的"骨架"，包层系统就是聚变堆的"皮肤"——它直接面对温度高达上亿度的等离子体，承受着 14.1 MeV 聚变中子的持续轰击。

3.1 包层系统的三大使命

包层是聚变装置中技术最密集、功能最复合的部件。它同时承担三个任务：

使命一：氚增殖。 包层内含有锂基增殖剂。聚变产生的中子与锂发生核反应：⁶Li + n → ⁴He + T + 4.8 MeV。这产生的氚——正是聚变堆的新燃料。

使命二：能量转换。 约 80%的聚变功率以中子动能的形式释放，包层将这些动能吸收并转化为高温热能，用于后续发电。

使命三：辐射屏蔽。 包层必须保护其后的超导磁体和真空室免受中子辐照损伤。

3.2 三种增殖包层技术路线

中国的 CFEDR 项目并行研发三种增殖包层技术路线：

路线一：水冷陶瓷增殖包层（WCCB） 冷却剂为水，增殖剂为 Li₄SiO₄或 Li₂TiO₃陶瓷小球。优点是技术和材料相对成熟，缺点是冷却能力有限。

路线二：氦冷陶瓷增殖包层（HCCB） 冷却剂为氦气，增殖剂同上。优点是冷却温度更高（发电效率更高），缺点是氦气冷却系统复杂且成本高。

路线三：液态锂铅氚增殖包层（DCLL） 冷却剂和增殖剂均为液态 LiPb 共晶。优点是氚在线提取效率高，设计相对简化；缺点是液态金属的磁流体动力学（MHD）效应和腐蚀问题极其复杂。

3.3 第一壁材料：从铍到钨的进化

第一壁是包层的最内层——它直接面对等离子体。它必须承受极高的热流（稳态可达 10 MW/m²，瞬态 ELM 可超 GW/m²）和持续的粒子轰击。

钨（W）被视为第一壁的首选材料，因其具有最高熔点（3422°C）、高导热性（173 W/m·K）、低溅射率（不易污染等离子体）、低氢同位素滞留。

但钨也有致命缺陷：低温脆性、再结晶脆化、中子辐照脆化。

RAFM 钢（低活化铁素体/马氏体钢） 是包层和真空室的结构材料。其核心要求是：在中子辐照后，其活化产物半衰期足够短（"低活化"意味着退役后几百年内放射水平降至可接受范围）——这直接关系到聚变堆的环境可接受性和退役成本。

中国自主研发的 CLAM（China Low Activation Martensitic）钢已进入辐照考核阶段。国际聚变材料辐照设施（IFMIF）正在建设中，通过氘-锂剥离反应产生 14 MeV 中子通量，实验验证候选结构材料在聚变中子辐照下的性能退化数据。

3.4 偏滤器：等离子体的"排废口"

偏滤器位于托卡马克真空室下方，是等离子体与器壁交互最剧烈的区域。其功能是排出氦灰、过滤杂质、并承受极高的热流密度。

偏滤器的结构采用"钨面铜体"设计：钨作为面向等离子体材料耐烧蚀，铜合金（如铬锆铜）作为热沉快速导热。

安泰科技为 EAST 装置研制的钨铜偏滤器采用这一设计，技术已获验证。国光电气在 ITER 项目中提供偏滤器相关设备和第一壁部件。安泰科技、国光电气、斯瑞新材（铜合金）是国内偏滤器领域的核心供应商。

第四章加热、真空与低温：维持聚变的辅助系统

4.1 加热系统：三种方式共存的必要与代价

要让等离子体达到上亿度，仅靠感应电流的欧姆加热是不够的。目前托卡马克采用三种辅助加热方式：

中性束注入（NBI）： 将高能中性粒子注入等离子体，通过碰撞传递能量。功率可达数十 MW 量级，是最有效的加热方式之一。

离子回旋共振加热（ICRH）： 利用射频波与离子的回旋运动共振，将能量耦合给等离子体。

电子回旋共振加热（ECRH）： 利用更高频率的射频波与电子回旋运动共振。

CFEDR 的加热系统招标额即超 15 亿元，可见其投资规模之巨。

4.2 真空系统：维持 10⁻⁸ Pa 的极致洁净

托卡马克真空室需要维持超高真空环境（10⁻⁵～10⁻⁷ Pa），以尽量减少杂质对等离子体的污染。真空室本身是一个大型不锈钢环形密封结构，制造难度极高。

合锻智能深耕核聚变装备领域，参与合肥 BEST 项目，在真空室成型、焊接与检测工艺方面取得进展，并承担科技部"聚变堆真空室精准成型及高性能焊接关键技术研究"项目。

4.3 低温系统：维持-269°C 的能量代价

低温超导磁体必须在液氦温区（约 4 K）运行。维持这一极端低温需要极其庞大的低温系统。在 ITER 的成本构成中，低温系统约占 5%，但其运行能耗极高，是聚变电站自身用电量的大户。

高温超导的推广可以大幅简化低温系统的规模和复杂度——虽然仍需冷却到 20 K 以下，但液氦需求量显著降低，这是紧凑型路线的又一成本优势。

第五章氚工厂：聚变电站的心脏与最大的"卡脖子"环节

5.1 为什么氚是最大的瓶颈？

"聚变"这个词让人想到无限的燃料——海水中的氘，地壳中的锂。但有一个关键问题被多数非专业人士忽略：氚（Tritium）是极稀有、放射性、且全球年产量仅为几十克的战略资源。 全球民用氚库存仅约 20 公斤。

更重要的是，氚的半衰期仅 12.3 年。这意味着即使有足够的初始库存，它每年也会以约 5.5%的速率自然衰减。商用聚变电站必须自己生产氚，而且必须是封闭循环。

5.2 氚工厂的系统架构

氚工厂（T-plant）主要由三个循环回路组成：

内循环回路： 将聚变反应中未消耗的氚从等离子体排灰气中回收、净化、同位素分离，再注入燃料加料系统。

外循环回路： 将增殖包层中产生的氚从液态锂铅或固态陶瓷增殖剂中提取、纯化、分离，再输入燃料循环。这是整个氚自持的核心。

约束与安全回路： 确保任何氚泄漏被检测和回收，维持整个系统的安全运行。

5.3 中国在氚增殖循环技术上的最新进展

中国工程物理研究院彭述明团队在 CMRR 上完成了总活度约百居里级的堆内氚生产与原位提取演示实验；在增殖包层中实现了 1:1 比例氚提取与氢同位素分离演示实验，动态提取效率达 99.1%，停机提取效率达 99.95%，氢同位素分离浓缩倍数达 10⁴倍，回收效率达 99.26%。

这是全球聚变界在氚自持方向上一个极为重要的工程验证——证明了在模拟环境下，从增殖到提取到分离的全流程是可以实现的。但距离真实聚变堆环境下的工程实现，还有相当距离。

5.4 氚增殖比（TBR）的工程挑战

TBR 是衡量聚变电站能否自持氚燃料的核心指标。理论上只需 TBR>1 即可自持，但由于泄漏、滞留、衰变等损失，实际所需 TBR 在 1.05 到 1.2 之间。

英国 First Light Fusion 宣布其惯性聚变"FLARE"设计的氚增殖比高达 1.8，远超当前国际路线普遍追求的 1.05-1.2 区间，意味着每消耗 1 克氚可产出 1.8 克新氚，单座电厂每年可净产约 25 公斤氚。但这一设计目前仅完成了建模仿真验证，尚未在真实聚变环境中测试。

氚增殖是聚变商业化最大的单一技术风险。 如果 TBR 无法在实际堆环境中稳定达到>1.05，整个聚变电站的燃料循环就会中断——这是任何融资和商业计划书中都必须正视的"硬核不确定性"。

第六章 AI for Fusion：当深度学习遇上等离子体控制

6.1 为什么聚变需要 AI？

传统聚变装置的控制高度依赖物理模型和第一性原理模拟器。但这类方法有两个致命瓶颈：

第一，精度与速度不可兼得。高保真的回旋动理学模拟需要数小时甚至数天才能完成一次等离子体位形计算，而实时控制需要毫秒级响应。

第二，传统模型难以处理非线性的多物理场耦合。等离子体同时涉及电磁场、流体力学、动理学、原子物理等多个领域——任何简化假设都可能导致控制策略偏离真实行为。

AI for Fusion 的核心思路：利用深度学习和强化学习，基于历史实验数据构建等离子体状态的预测模型，用于实时反馈控制。 这从根本上绕过了传统模拟器的计算瓶颈，使毫秒级闭环控制成为可能。

6.2 中国环流三号的 AI 控制突破

核工业西南物理研究院联合浙江大学、之江实验室，基于中国环流三号（HL-3）的历史实验数据，开发了一套完全数据驱动的动理学模型。该模型融合了 LSTM、自注意力机制和计划采样等 AI 技术，有效克服了长期预测中的累积误差难题，能高保真地预测等离子体电流、位形等多个关键参数。

该智能体已成功部署于 HL-3 的等离子体控制系统，在真实物理实验中完成了等离子体电流与位形参数的闭环磁控制。实验结果表明，该智能体在面对训练中未曾见过的新控制目标时，展现出卓越的"零样本"适应能力和控制鲁棒性。

6.3 DeepMind 与 CFS：AI for Fusion 的全球合作

2025 年 10 月，谷歌 DeepMind 与美国联邦聚变系统公司（CFS）达成合作，为 SPARC 紧凑托卡马克装置提供 AI 控制系统。

双方将在三个方向展开合作：

方向一：快速聚变等离子体模拟。 DeepMind 使用其开源的 TORAX 等离子体模拟器，使 CFS 能够运行数百万次虚拟实验，快速测试和优化运行方案。

方向二：自主优化聚变增益。 DeepMind 探索将 TORAX 与强化学习或 AlphaEvolve 结合，构建一个能自主优化聚变装置运行参数的智能系统，帮助 SPARC 在正式启动前锁定等离子体最高效的运行模式。

方向三：实时控制策略探索。 在合作初期，双方利用 AI 动态调控等离子体，提升热量分配效率；远期探索更复杂的 AI 自适应策略，目标是推动 AI 成为未来聚变电站的智能自适应核心系统。

6.4 AI for Fusion 的技术栈

AI for Fusion 并非单一技术，而是一个完整的技术栈，从底层到顶层依次为：

第一层：数据采集与融合。 托卡马克上部署着数百路诊断传感器——磁探针、干涉仪、汤姆逊散射仪、软 X 射线阵列、偏滤器朗缪尔探针等。这些多模态、多时间尺度的数据需要实时融合为全局状态向量。

第二层：物理约束嵌入。 纯数据驱动的模型可能违反物理定律（例如预测 MHD 稳定性边界之外的状态）。物理约束——Troyon 极限、Greenwald 密度极限——必须作为刚性约束嵌入模型，这正是 Tendre 架构刚性层所解决的核心问题。

第三层：实时控制决策。 基于模型预测和物理约束，AI 控制器需要在毫秒级内做出控制决策——调整磁体电流、注入中性束功率、控制偏滤器位置等。

第四层：持续学习与迁移。 一个装置上学到的控制策略，能否迁移到另一个装置？这需要在不同托卡马克之间建立统一的表征空间，是 AI for Fusion 中尚未被充分探索的难题。

第七章资本、政策与产业生态：万亿赛道的多元玩家

7.1 政策图谱：从"十五五"到《原子能法》

2025 年是中国核聚变政策突破最密集的一年：

2025 年 9 月：核聚变首次入法，《原子能法》明确"鼓励和支持受控热核聚变的科学研究与技术开发"。
2025 年 10 月："十五五"规划建议明确将核聚变列为新经济增长点。
2026 年 3 月："未来能源"首次写入政府工作报告，标志着聚变在国家战略中获得了前所未有的地位。
2026 年 3 月："两重"项目共安排超 1700 亿元超长期国债推动全超导托卡马克核聚变实验装置升级改造等项目。

在地方层面，安徽、四川、上海已形成中国聚变产业的"黄金三角"，各省均明确聚变产业发展路径，投入配套资金和政策支持。

7.2 国家队与民营力量：双轮驱动格局

中国聚变产业呈现"国家队引领、民企积极补位、产业多元协同"模式。

国家队阵营：

中科院系： 以合肥等离子体物理研究所为核心，依托 EAST 装置，推进 BEST 和 CFEDR 项目。聚变新能（安徽）作为其成果转化平台，规划"BEST-CFEDR-商业堆"三步走战略。
中核系： 以核工业西南物理研究院为核心，依托 HL-3 装置，推进 HL-4 和星火一号项目。中国聚变能源有限公司于 2025 年 7 月在上海挂牌成立，是国内资金体量最大的聚变实施主体。

民营阵营：

星环聚能：聚焦球形托卡马克+高温超导路线，累计融资超 20 亿元，估值超 10 亿美元。
诺瓦聚变：磁惯性约束路线，已完成 5 亿元天使轮融资，阿里为重要股东。
新奥集团：氢硼聚变+球形环路线，累计投入超 45 亿元。
能量奇点：高温超导托卡马克路线。

7.3 资本的涌入：从 19 亿到 97 亿美元

全球聚变产业累计融资总额从 2021 年的约 19 亿美元激增至 2025 年的 97.66 亿美元，其中私人资本投入 89.71 亿美元。2024 至 2025 年度新增融资 26.44 亿美元，较初期水平增长五倍。

国家能源局已设立 200 亿元"聚变产业基金"，上海未来产业基金规模由 100 亿元增至 150 亿元，首个直投项目即中国聚变能源有限公司。

全球聚变投资呈现两个主要中心——美国（占比约 53%）和中国（占比 34%）。

7.4 万亿市场的可及性

国盛证券预计，至 2050 年当多数聚变企业具备商业可行性时，核聚变堆市场空间累计或达 5.2 万亿人民币。

但当前阶段（2025-2035）更务实的市场是设备与材料市场。浙商证券测算，2035 年全球核聚变设备市场年均规模有望达 2660 亿元。2026 年被称为"招标大年"，多个核聚变项目订单招标总额有望迎来 5 倍左右增长，CFEDR、先觉聚能、星火一号等项目均有望提速发展。

第八章全球装置竞赛：从 ITER 到 SPARC，从 EAST 到 BEST

8.1 全球主要聚变装置一览

ITER（国际热核聚变实验堆）——人类历史上最大的聚变装置

地点：法国卡达拉舍
路线：传统托卡马克，低温超导
目标：Q≥10，首次实现燃烧等离子体
状态：建设中，中国完成磁体馈线系统一期装配；西物院 ITER 气体注入系统转入生产制造阶段

EAST（东方超环）——中国托卡马克的旗舰

地点：中国合肥
路线：全超导托卡马克
里程碑：1 亿摄氏度等离子体稳态运行 1066 秒；首次证实密度自由区存在
意义：为 ITER 和 CFEDR 提供了关键的物理验证和工程经验

BEST（紧凑型聚变能实验装置）——中国的工程化跳板

地点：中国合肥
路线：紧凑型高温超导托卡马克
目标：2027 年建成，全球首次实现聚变发电演示
招标规模：超过 20 亿元大额采购招标已发布

CFEDR（中国聚变工程示范堆）——通向商业化的最后一站

2025 年 6 月由 CFETR 更名而来，定位从工程试验堆升级为工程示范堆
三大使命：200–1000 MW 聚变功率输出、稳态运行验证、TBR>1 的氚自持循环
2026 年被视为"招标大年"，大规模采购已启动，仅加热系统招标额即超 15 亿元
计划 2035 年前后建成

SPARC（美国 CFS）——紧凑型高温超导的标杆

地点：美国
2026 年 1 月完成首台磁体安装，宣布与谷歌达成 200MW 供电协议
CFS 累计融资额近 30 亿美元
DeepMind 合作提供 AI 控制系统

8.2 最新突破时间线（2025-2026）

中国：

2025 年 3 月：HL-3 首次实现双亿度运行
2025 年：EAST 实现 1066 秒亿度稳态运行
2025 年 10 月：BEST 首个关键部件杜瓦底座成功落位
2026 年 1 月：EAST 首次证实密度自由区存在
2026 年：HL-4 有望启动建设
2026 年 3 月："洪荒 70"实现 1337 秒稳态长脉冲运行

美国：

2026 年 1 月：CFS 完成 SPARC 首台磁体安装
2026 年 2 月：Helion 将等离子体加热至 1.5 亿摄氏度，实现可测量的 D-T 聚变反应
2026 年 1 月：Inertia Enterprises 完成 4.5 亿美元 A 轮融资

其他：

英国 STEP 项目投入超 25 亿英镑推进工厂建设
德国投入 20 亿欧元专项资助聚变研究
韩国将聚变研发预算提升至 1124 亿韩元

第九章投资主线与战略卡位

9.1 三条投资主线

主线一：高价值量环节的确定性标的

磁体系统是聚变堆价值量最高的单一部件（低温超导堆中占 28%，高温超导堆中占 50%）。在聚变产业从实验室迈向工程化的阶段，磁体材料是确定性最高的投资方向。

主线二：链主企业的平台型价值

两大"链主"体系——中核系（中国聚变公司、江西聚变新能）和中科院系（聚变新能）——具备全产业链的整合能力和技术护城河，是长期投资的确定性方向。

主线三：AI for Fusion 的弹性标的

DeepMind 与 CFS 的合作验证了"AI 控制聚变装置"的技术可行性。中国的 AI for Fusion 正在快速跟进，西物院基于 HL-3 的 AI 控制研究已达国际先进水平。

9.2 上游材料标的图谱

超导带材：

上海超导（拟 IPO）：国内市场占有率超 80%
精达股份：参股上海超导
永鼎股份（东部超导）：千米级 REBCO 带材，MOCVD 技术路线
西部超导：低温超导线材主力供应商，ITER 项目交付
联创光电：超导应用

基带材料：

太钢集团：C276 超导基带全工业化制程批量交付
金属所（戎利建团队）：C276 基带国产化突破，表面粗糙度<20nm
东方钽业：钽铌材料，超导线材核心供应商

9.3 中游设备标的图谱

磁体系统：

联创光电、旭光电子、安泰科技

真空室与包层：

合锻智能（BEST 真空室）、航天晨光、杭氧股份、西子洁能

偏滤器与面向等离子体部件：

安泰科技（EAST 钨铜偏滤器）、国光电气（ITER 偏滤器、钨第一壁）

加热与电源系统：

弘讯科技、英杰电气、爱科赛博、新风光

低温系统：

雪人集团（压缩机制冷）、杭氧股份（空分设备）

9.4 关键风险提示

技术风险：

等离子体稳定性的控制仍是托卡马克的核心挑战。瞬态事件（ELM、等离子体破裂等）的预测精度决定了装置安全。

供应链风险：

上游材料的技术突破和批量化生产，决定了中游设备的交付时间和成本。

政策风险：

核聚变的产业政策支持力度取决于宏观经济发展状况和国家战略优先级的变化。

市场竞争风险：

随着赛道热度提升，企业数量激增，仅有少数企业能持续获得资金支持并最终存活。

结语：光能聚合，黑核脉冲

可控核聚变产业链是人类有史以来最复杂、最漫长、最具挑战性的产业系统工程。它从锂矿和镍矿开始，经过数万个零部件，最终汇集到那个温度超过太阳核心的"人造太阳"，再将那股恒星之火转化为驱动千家万户的电流。

光能聚合。 是恒星的能量被压缩进一团等离子体。是每一个托卡马克的心脏在亿度高温中跳动。是氘与氚的碰撞、锂与中子的反应、超导线材中毫不动摇的电流——所有这些，都在同一个目标下凝聚。

黑核脉冲。 是等离子体的每一次呼吸。是偏滤器承受的每一次热浪冲击。是 AI 控制器在毫秒内做出的每一个决策。是聚变产业的心跳——从材料到设备，从资本到政策，数十万工程师的心跳与之同步。

2026 年，这座大厦正在打地基。高温超导带材的产能正在从百公里级跃向千公里级；氚增殖循环的工程验证正在从实验室走向百居里级实验；AI for Fusion 正在从学术论文走向真实的等离子体控制系统。

但我们必须清醒：地基不等于大厦。 从 2026 年到 2040 年，聚变产业将经历多次洗牌、泡沫破裂和重组。那些真正理解物理本质、掌握核心材料技术、构建了供应链壁垒的企业，将在这场马拉松中最终胜出。

聚变之火尚未点燃，但产业链已经为它准备好了燧石、燃料和炉膛。

普罗米修斯的镣铐，正在被一个完整的产业链——从材料到设备，从资本到政策——一点一点地敲碎。

光能聚合，黑核脉冲。 盗火者的时代，从现在开始。

良之，2026 年 5 月，广州

本文基于可控核聚变领域公开学术文献、券商研报、企业公告及官方数据库撰写，所引数据均来自已发布的公开资料。所有投资标的仅作为产业分析示例，不构成任何投资建议。