文章核心观点 - 核聚变能正从实验室研究走向工程化验证与示范堆导入的关键阶段，产业化配置窗口期已至 [1] - 全球主要经济体通过政策与资金持续加码，私营资本加速涌入，推动核聚变商业化进程显著缩短 [3][11] - 技术路径以托卡马克装置为主导，高温超导等关键技术的突破与成本下降是决定核聚变未来在能源结构中权重的核心因素 [16][19] 全球核聚变发展态势 - 核聚变具备环境友好、资源充足、能量密度高及自限性反应机制等优势，被视为终极清洁能源 [3][4] - 氘氚聚变是主流路径，在50家企业中有36家选择该路径，因其能量产出高且所需实现温度相对较低 [6] - 2025年美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的国家点火装置创造了纳秒级8.6兆焦耳的能量输出 [4] 政策与资本支持 - 中国将核聚变纳入“十五五”及未来产业重点方向，美国、日本、英国等国通过专项立法和资金引导加快落地 [3][9] - 截至2025年中，全球商业核聚变产业累计融资总额达97.66亿美元，创近三年最高年度增幅，私人资本贡献89.71亿美元 [3][11] - 超半数公司预计首台核聚变机组将在2035年前实现并网供电，美国Helion与微软、谷歌与CFS已签署电力采购协议 [12] 技术路径与装置 - 托卡马克装置是目前主流方案，2024年全球占比50%，其他路线如仿星器、激光器装置等多元化存在 [3][16][19] - 全球形成多元示范项目格局：欧洲以ITER为核心进行国际合作，中国推进CFETR-DEMO自主路线，北美以私营企业为主体 [3][14] - ITER项目预估成本220亿美元，其装置成本中磁体系统占比最高，达28% [3][41] 关键技术与成本分析 - 高温超导磁体是关键演进方向，能提升功率密度并缩小聚变堆体积，其对装置整体成本影响显著，占比可达20%-40% [19] - 上海超导第二代高温超导带材单价从2022年的360元/米降至2024年的241元/米，降幅33%，成本控制能力增强 [22] - 据MIT报告测算，核聚变电站建设成本是决定其渗透率的关键，若成本从11300美元/kW降至2800美元/kW，装机潜力将显著释放 [19] 主要工程项目进展 - ITER项目采用多国合作模式，中国承担了极向场线圈导体、包层第一壁等关键设备的设计与制造任务 [25][27] - 美国CFS公司的SPARC计划预计2025年完成主体建设，2027年实现能量增益大于1的目标，累计融资额接近30亿美元 [33][35][37] - 中国规划在2025年推动中国聚变工程试验堆立项，2035年建成该试验堆，2050年建设商业示范电站 [37][39] 核聚变装置核心系统 - 托卡马克装置核心价值集中于磁体、包层、真空室、偏滤器四大系统 [3] - 包层系统第一壁主流材料为钨，偏滤器面临瞬时热流密度高达10MW/m²，需采用钨或钨铜合金等高热导率材料 [44][45][47] - 中国在超导材料加工、真空系统制造等领域具备较强本土化能力，降低了建设与运维成本 [41][42]