“可控核聚变”热潮背后
经济观察网·2026-01-17 13:08

政策与市场动态 - 2026年1月15日,《中华人民共和国原子能法》正式施行,明确鼓励和支持受控热核聚变 [2] - 同日,A股市场出现风格切换,资金从商业航天与AI应用板块流出,开始寻找新方向,可控核聚变板块受到关注 [2] - 2025年10月,“十五五”规划建议将核聚变能纳入未来产业,政策路径清晰 [13] 一级市场融资与技术突破 - 2026年1月12日,民营聚变企业星环聚能完成10亿元A轮融资,刷新国内同类企业单笔融资纪录 [2][14] - 同日,能量奇点宣布其高温超导磁体励磁后磁场强度突破20.8特斯拉,这是实现装置小型化的核心指标 [2] - 2025年8月,诺瓦聚变完成5亿元天使轮融资,聚变工程化平台型企业东昇聚变、上游供应商束研聚创等也于近期完成新一轮融资 [15] - 2025年10月,紧凑型聚变能实验装置(BEST)主机关键部件完成安装,主体工程建设步入新阶段 [16] 二级市场反应与公司澄清 - 2026年1月7日至9日,被列为“核聚变概念”的中国一重、中国核建、弘讯科技、国机重装等多家上市公司股价出现连续涨停 [3] - 多家上市公司发布公告澄清与可控核聚变业务关联度低:中国一重表示仅承接极少量相关配件项目且未形成收入 [3][21];弘讯科技表示其意大利子公司相关业务收入占比小 [21];国机重装表示相关产品收入占公司总收入比重极低 [21];永鼎股份表示其控股子公司东部超导相关收入占整体不足1%且处于亏损 [21];利柏特澄清不涉及可控核聚变业务,其核电领域业务合同额占比仅为6.48% [22] 产业驱动逻辑:AI算力与能源需求 - AI经济发展导致算力需求激增,电力供给成为关键制约变量 [4][5] - 预计到2030年,全球数据中心年用电量将从当前的约415太瓦时大幅上升至约945太瓦时 [4] - 传统化石能源受碳排放约束,风电光伏存在间歇性问题,难以独立承担AI算力所需的全天候稳定供电 [5] - 满足AI时代指数级增长的能源需求,突破方向指向原子核层面的能量释放,即可控核聚变 [5] 核聚变技术原理与优势 - 核聚变是在极高温高压条件下使轻原子核聚合的过程,单位质量释放的能量比核裂变更高 [6] - 根据国际原子能机构数据,1克氘氚聚变燃料释放的能量相当于11.2吨标准煤,能量密度是核裂变的4倍,是化石燃料的近400万倍 [7] - 相比核裂变,可控核聚变被视为“固有安全”,反应条件苛刻,故障时会自动终止,且燃料氘可从海水中提取,资源丰富 [7] 技术路径与进展 - 磁约束(如托卡马克)是主流方案,利用强磁场约束上亿摄氏度的等离子体 [9] - 聚变功率与磁场强度的四次方成正比,磁场强度是决定装置性能和成本的关键 [10] - 高温超导材料的应用使得在更小体积下获得更强磁场成为可能,是装置从“国家级大科学工程”走向“紧凑型商业装置”的物理基础 [10] - 能量奇点于2026年1月12日宣布其纯导冷结构高温超导磁体成功励磁至20.8特斯拉 [16] - 除了磁约束,还有惯性约束(如美国NIF)和Z箍缩等技术路径 [10] - 针对纯聚变难度大的问题,有专家提出Z箍缩驱动的聚变-裂变混合堆方案,利用裂变放大能量,降低对聚变增益的要求 [11] 商业化前景与成本预测 - 星环聚能CEO给出时间表:规划于2028年前后完成工程验证,启动商业示范堆建设,2032年左右建成可输出电能的聚变反应示范堆 [15] - 专家预测Z箍缩聚变裂变混合堆时间表:2032年左右建实验供热堆,2035年开始建设1000兆瓦级电功率混合堆 [24] - 更宏观的技术路径预测:2030年前后有望实现实验堆,2040年前后有望实现示范堆,2050年前后有望实现商业堆 [25] - 据测算,一个100万千瓦的Z-FFR电站造价预计在200亿元左右,运营成本每年约10亿元,按年发电100亿度计算,发电成本有望降至0.1元/度 [12] - 海外科技巨头已开始锁定未来核能供应:Google计划在2030年左右从核聚变公司CFS首座商业电厂采购电力;Helion Energy计划在2028年开始为Microsoft供电 [8] 产业链与市场规模 - 在核聚变工程验证堆阶段,磁体系统价值量占比最高,达28%;其次是真空室内部件,占17%;电源系统和真空室各占8% [22] - 产业链相关公司:西部超导已完成国内核聚变CRAFT项目用超导线材交付,并为BEST项目批量供货;安泰科技控股子公司安泰中科是可控核聚变装置供应商 [22] - 根据浙商证券测算,预计到2035年,全球核聚变设备市场年均规模将达到2660亿元 [23] 技术挑战与瓶颈 - 材料问题:商业聚变堆要求材料抗辐照能力达到200DPA以上,目前性能最好的ODS钢抗辐照能力仅在40到50DPA左右 [17] - 氚自持问题:氚半衰期短且易渗漏,需在系统内实现氚燃料循环平衡,目前理想设计中氚增殖比约为1,但长期运行中燃料循环难以平衡 [17] - 测试设施稀缺:模拟聚变堆内中子辐照环境的高通量聚变中子源设施投资巨大、建设周期长,在国内仍是稀缺资源,制约新材料迭代速度 [18] - 功率密度差距:目前最先进托卡马克装置功率密度约为5兆瓦/立方米,而主流核裂变反应堆功率密度可达100兆瓦/立方米,相差20倍 [18] - 成本问题:根据MIT测算,其设计的ARC核聚变反应堆核心单位体积成本约为裂变堆的1.6倍,且处理氚的车间、冷却系统等配套设施建设成本极高 [19][20]