可控核聚变产业投资应用深度综述报告(2026)
前言:可控核聚变——人类能源革命的终极命题
能源是现代文明的基石,也是全球战略竞争的核心领域。当前,全球能源体系正面临“双碳”目标与能源安全的双重约束,传统化石能源的不可持续性与新能源的间歇性、波动性矛盾日益凸显。可控核聚变作为理论上“取之不尽、用之不竭”的清洁能源(原料氘可从海水中提取,氚可通过锂再生,能量密度是化石能源的数百万倍),被公认为人类解决能源问题的“终极方案”[9]。
2026年,正值中国“十五五”规划(2026-2030年)开局之年,可控核聚变产业迎来从“科学实验”向“工程建设”的关键拐点[1]。本报告基于全球产业动态与中国战略布局,系统分析可控核聚变的技术进展、政策支持、产业链生态及投资机遇,为中央企业、地方政府、产业基金等决策主体提供战略参考。
一、全球可控核聚变产业发展现状:战略竞赛与技术突破
(一)国际政策与战略布局:从“科研探索”到“产业竞速”
全球主要核国家已将可控核聚变上升为国家战略,形成“政策保障-资金投入-产业协同”的发展体系:
- 美国:2024年6月发布《聚变能源战略2024》,明确加大资金投入,推动商业化发展,目标在2035年前建成示范堆,2040年前实现商业运营[3]。
- 英国:2021年、2023年先后发布聚变能国家战略报告,提出“基础设施+科研人才+投资”三驾马车策略,计划通过公私合作模式(PPP)加速技术转化[3]。
- 日本:2023年4月通过聚变能国家战略,重点组建“聚变产业理事会”,推动企业与学术界合作,目标解决能源短缺与环境问题[3]。
(二)技术路线与里程碑:多种装置并行,关键节点临近
国际主流技术路线包括磁约束(托卡马克、仿星器)、惯性约束(激光驱动)等,近年均取得突破性进展:
- 托卡马克装置:国际热核聚变实验堆(ITER)进入核心部件安装阶段,计划2027年首次等离子体运行;中国EAST装置2025年实现1.2亿度持续403秒运行,创世界纪录[4]。
- 惯性约束:美国国家点火装置(NIF)2022年实现“能量增益”(输出能量>输入能量),2025年进一步提升至1.5倍,为工程化奠定基础[3]。
二、中国可控核聚变战略布局:政策引领与路径清晰
(一)国家政策体系:从“攻关任务”到“产业培育”
中国可控核聚变政策经历“战略规划-法律保障-产业落地”的递进式升级:
- 战略定位跃升:“十五五”规划中,核聚变定位从“十四五”的“重大攻关任务”升级为“工程验证与产业培育并重”,首次以独立条目呈现,标志国家从“科研支持”转向“系统产业化推动”[1]。
- 法律与顶层设计:2025年9月,核聚变首次纳入能源相关法律;10月,被明确为“十五五”未来产业;2026年政府工作报告首次写入“培育发展未来能源等未来产业”,形成“法律保障+规划引领”的政策闭环[4][10]。
- 中央统筹与地方协同:构建“中央统筹+地方落地”体系,国务院国资委将其列为“未来能源”核心方向,指定中核集团为产业链“链长”,牵头组建创新联合体[5];地方层面,上海、安徽、四川等省市出台专项规划,设立产业基金,形成区域协同格局[5][8]。
(二)商业化路线图:“四步走”战略明确
中国聚变能商业化路径清晰,分阶段目标具体可落地:
- 2027年:开启聚变能燃烧实验(等离子体自持燃烧),验证“能量增益”工程可行性[2]。
- 2030年:具备首个工程实验堆(如CFETR)研发设计能力,突破关键堆工技术[2]。
- 2035年:建成工程实验堆,实现持续稳定运行,验证商业化发电基础[2]。
- 2045年:建成首个商用示范堆,上海中国聚变能源有限公司(CFEC)为核心载体,目标实现商业化运营[2]。
(三)区域产业高地:“三地协同,各有侧重”
依托科研基础与产业优势,全国形成三大聚变产业高地:
- 合肥:依托全超导托卡马克装置(EAST)、聚变堆主机关键系统综合研究设施(CRAFT)等大科学装置集群,聚焦基础研究与原理验证,2025年CRAFT关键设施已投运[4][2]。
- 成都:重点开展燃烧等离子体物理实验与堆工技术攻关,HL-2M装置2025年创运行纪录,为2027年燃烧实验提供支撑[4][2]。
- 上海:凭借资本与高端制造优势,2025年成立CFEC,推动聚变技术工程化与商业化,目标2045年建成商用电站,是产业链“工程化-商业化”枢纽[2][8]。
三、可控核聚变产业链分析:从“科研部件”到“产业集群”
2026年,行业进入“工程可行性验证”阶段,系列实验堆(如BEST、CFETR)进入密集设备采购与建设期,产业链上下游迎来订单释放[6]。
(一)上游:核心材料与关键部件
- 超导材料:托卡马克装置强磁场依赖高性能超导带材(如REBCO涂层导体),国内西部超导、中船重工725所已实现量产,2025年BEST装置超导磁体招标金额超50亿元[4]。
- 耐辐照材料:第一壁材料需承受10MW/m²以上热负荷与强中子辐照,中国科学院金属研究所研发的CLAM钢已通过初步验证,计划2026年进入工程试用[6]。
- 特种气体:氘氚燃料循环需高纯度氘气、氚气,中核集团气体产业公司已建成国内首条吨级氘气生产线,满足实验堆需求[5]。
(二)中游:核心设备与系统集成
- 磁体系统:BEST装置(中国聚变工程实验堆预研项目)2025年进入总装,其环向场磁体单套重量超100吨,国内一重、二重等企业已具备制造能力[4]。
- 真空室:聚变堆“容器”,需满足超高真空与结构强度,上海电气、中国一重联合攻关,2025年完成CFETR真空室原型件制造[6]。
- 加热与诊断系统:离子回旋加热(ICRH)、电子回旋加热(ECRH)设备,中电科14所、合肥科烨电物理已实现国产化替代,2026年预计释放超30亿元订单[4]。
(三)下游:工程建设与商业化运营
- 工程建设:中国核建、中国能建承担聚变堆土建与安装,2025年BEST总装工程合同额达80亿元,2026年CFETR前期工程将启动[4]。
- 商业化运营:CFEC作为上海推动商业化的核心平台,已引入国家电投、申能集团等战略投资者,探索“技术研发-工程建设-电站运营”全链条模式[2]。
四、投资机遇与模式:“政策-产业-资本”共振下的布局窗口
(一)资本入场特征:多元主体协同,平台化趋势明显
2025年,可控核聚变资本端呈现“国家平台+能源央企+地方基金+民营资本”多元入场格局:
- 国家层面:国资委“中央企业未来产业启航行动”将“未来能源”列为重点方向,中核集团牵头设立百亿级聚变产业基金[5]。
- 地方层面:合肥、成都、上海等地设立区域性产业基金,如合肥“聚变能产业发展基金”规模50亿元,重点投资材料与设备企业[5]。
- 民营资本:2025年国内聚变初创企业融资超20亿元,聚焦细分领域(如超导磁体、诊断系统),与科研机构形成互补[4]。
(二)2026年投资主线:“设备先行,招标提速”
根据行业发展阶段,2026年投资重点聚焦“工程建设需求”,核心赛道包括:
- 核心设备供应商:磁体系统(如中国一重)、真空室(如上海电气)、加热系统(如中电科14所),受益于BEST、CFETR等工程招标放量[4][6]。
- 关键材料企业:超导材料(西部超导)、耐辐照材料(中科院金属所产业化平台)、特种气体(中核气体),技术壁垒高,国产化替代空间大[6]。
- 工程建设与服务:中国核建(聚变堆土建龙头)、中国能建(系统集成),承接实验堆建设工程,订单确定性强[4]。
(三)风险提示:技术、工程与商业化挑战
- 技术风险:燃烧等离子体控制、材料辐照损伤等核心技术尚未完全突破,可能导致工程节点延迟[2]。
- 工程风险:大型装置集成难度高(如ITER建设周期已超预期),国内BEST、CFETR需警惕进度与成本超支[4]。
- 商业化风险:2045年商用示范堆目标需长期投入,短期难以盈利,资本需具备耐心[2]。
五、结论与建议:把握“产业元年”,布局未来能源
2026年是可控核聚变“产业元年”,政策支持明确、工程建设启动、资本加速入场,行业正从“概念验证”迈向“实质性发展”[1][4]。建议各主体结合自身定位布局:
- 中央企业:中核集团(链长)聚焦系统集成与技术研发,国家电投、华能等能源央企可提前布局聚变电站运营技术储备。
- 地方政府:合肥、成都强化科研优势,上海加速工程化与商业化,其他地区可围绕核心材料、设备配套培育产业集群。
- 产业基金:优先投资“技术成熟度高、订单确定性强”的中游设备与上游材料企业,兼顾长期技术突破标的。
可控核聚变是一场“长跑式”革命,需以战略耐心推动技术迭代与产业培育。未来十年,谁能在这场能源革命中占据先机,谁就能主导下一代全球能源格局。
报告撰写人:国家能源局产业发展研究中心资深首席研究员
报告日期:2026年3月
参考资料:[1][2][3][4][5][6][8][9][10]