可控核聚变行业概述及发展历程
核聚变能作为清洁、安全、高能量的能源形式，是未来清洁能源的重要发展方向。核能可分为核裂变能、核聚变能和核衰变能，其中核聚变指轻原子核结合为重原子核并释放能量的过程，主流技术路线为磁约束（托卡马克、仿星器）和惯性约束。核聚变相比核裂变具有能量密度大、原料可持续、放射性污染低、安全性好等优势。全球可控核聚变发展分为六个阶段：原理探索（1950-1990）、规模实验（2000-2020）、燃烧实验（2021至今）、实验堆（2025-2030）、示范堆（2030-2040）和商用堆（2040开始），2025年是关键转折点，标志着从实验阶段向工程化、商业化应用过渡。
产业链全景解析
可控核聚变产业链上游包括高温/低温超导材料、特种金属、氘氚燃料等材料；中游为系统集成与工程建设，涉及主机设计、磁体系统、加热与诊断系统等；下游以电网基荷电源、工业高温蒸汽供应等为主。产业链不断扩张，从部件研发向工业制造转型，2024年私人聚变企业供应链支出4.34亿美元，同比增长73%，预计2025年增速25%，未来资本支出将持续增长。
全球及中国市场竞争格局
全球市场
全球核聚变战略重心转向产业化和商业化，技术路径多元化，产业化进程加速。主要国家政策支持，资本快速涌入，私人资本成为投资主力。2025年私人聚变投资达35亿美元，公共资金7.95亿美元。国际合作蓬勃发展，如中法、中美、中德等多边合作。全球聚变装置总数达172台，其中实验装置占比85%。主要项目进展包括ITER主磁体完工、NIF实现Q>4、W7-X等离子体持续时间达360秒等。
中国市场
中国可控核聚变步入“实验堆-示范堆-商用堆”三步走战略，2027年建成BEST，2035年CFETR并网发电，2045-2050年建成商用示范堆。技术路线“多装置并行、多路径探索”，呈现“国家队主导，私营企业加速商业化”格局。2025年重大突破包括HL-3实现1.2亿℃等离子体、BEST进入建设阶段、EAST刷新世界纪录等。产业链投资爆发式增长，2024年投资661亿元，2025年前11月达892亿元，上游材料自主化显著，中游核心部件国产化率提升。资本加速涌入，中核集团投资近115亿元，地方设立产业基金，社会资本融资超百亿。
中国可控核聚变产业的发展前景与挑战
前景
IEA预测2030年全球市场规模达4,965亿美元，2050年突破万亿美元。中国“十五五”规划将核聚变列为重点产业，构建全链条创新体系。技术路径继续突破，AI、大数据等新兴技术赋能加速进程。商业化进程提速，产业链生态完善，产业价值重塑。应用场景多元化，除发电外还可用于数据中心、核能供热、中子源、癌症治疗、航天等领域。
挑战
关键技术瓶颈尚未突破，如燃烧等离子体物理、氚自持循环等难题。资本投入与回报周期矛盾凸显，单台CFETR投资巨大。面临风光储、先进核裂变等替代能源竞争，且需适配新型电力系统的高要求。
