合作概述 - Google DeepMind与全球商业聚变能源领军企业CFS展开合作，共同利用人工智能加速核聚变能源开发 [1][3] - 合作标志着人工智能正式进入核聚变科研核心阶段，旨在推动人类迈向清洁、可持续的未来能源时代 [1] - 此次合作建立在公司此前与瑞士等离子体中心利用深度强化学习成功控制托卡马克磁体的突破性研究基础之上 [6] 合作目标与技术应用 - 合作核心目标是利用人工智能加速CFS旗舰项目SPARC装置的研发，助力其成为历史上首个实现净聚变能量输出的磁约束聚变装置 [5] - 公司开发的TORAX等离子体模拟器是此次合作的关键工具，该开源模拟器使用JAX编写，可在CPU与GPU上灵活运行，并能无缝集成人工智能驱动模型 [6][7] - TORAX能够帮助CFS团队在SPARC启动前运行数百万次虚拟实验，以测试并优化运行方案，从而节省宝贵的时间和资源 [6][7] 人工智能的具体作用 - 通过将TORAX与强化学习等优化方法结合，人工智能代理可以在模拟环境中探索海量运行场景，快速识别最高效、最稳健的能量生成方案 [9][10] - 双方共同研究训练人工智能智能体成为专业“驾驶员”，以探索实时控制等离子体的新方法，使其在安全运行范围内承受极端高温并实现能量产出最大化 [6][9] - 人工智能正在被用于探索动态调控等离子体以高效分配热负载的策略，未来有望学会比手动设计更复杂的自适应控制策略，特别是在需要平衡多重约束与目标的情况下 [11][12] 合作意义与展望 - 此次合作象征着人工智能首次深度介入人类最复杂的能源工程之一，预示着科研范式的根本转变 [12] - 当深度学习的计算能力与聚变科学相遇，科研与创新的速度将被重新定义 [12] - 除了科研合作，公司还对CFS进行了投资，以支持其在科学研究与工程应用上的突破，并推动聚变能源技术的商业化落地 [12]

技术进展与阶段 - 可控核聚变发展已进入第三阶段即燃烧实验阶段，目标是开展燃烧等离子体实验以实现真正的聚变反应[2] - 中国在2025年取得重要技术突破：EAST装置实现上亿摄氏度1066秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行，创造新的世界纪录[2] - 中国环流三号装置在2025年3月首次实现原子核和电子温度均突破一亿摄氏度，综合参数聚变三乘积大幅跃升[2] 商业化进程与预测 - 预计在2050年左右实现可控核聚变的商业化应用，改变了“永远50年”的传统看法[1] - 商业化资本快速涌入聚变赛道，投资总额已超过100亿美元[7] - 民营企业如新奥科技等积极布局，新奥启动投资60亿元的“和龙-2”装置，计划于2027年建成[7] 国际合作与参与 - 中国与全球50多个国家、140余家核聚变科研机构建立了合作伙伴关系[3] - 中国是国际热核聚变实验堆计划的关键合作伙伴，承担了18个关键部件和系统的设计制造及核心设备安装任务[4] - 中国通过参与ITER计划加速了聚变技术的自主创新，为未来建设聚变示范堆奠定基础[4] 行业主体与资本投入 - 中国聚变能源有限公司于2025年7月在上海挂牌成立，作为中核集团直属二级单位，重点布局总体设计、技术验证等业务[6] - 民间资本和商业公司已成为聚变能源研发投入的新增长极，国内涌现出多家商业化公司通过不同路径进行探索[7] - 民营企业具有机制灵活、决策高效等优势，能够加速聚变技术从实验室到工程化应用的转化进程[7] 未来发展方向与挑战 - 聚变能源发展仍需突破稳态运行、材料与工程、经济性等瓶颈[5] - 需要研究新型抗辐照材料，以适应聚变堆芯的极端高温与强辐射环境，保障安全稳定运行[6] - 未来需加强稳态燃烧、能量增益等基础科学研究，并深化材料、工艺等关键技术攻关[8]

技术进展 - 中国新一代人造太阳“中国环流三号”实现原子核温度1.17亿摄氏度、电子温度1.6亿摄氏度，并实现等离子体电流100万安培、离子温度1亿度、高约束模式运行，综合参数聚变三乘积达到10的20次方量级 [2] - 紧凑型聚变能实验装置BEST项目主机关键部件研制成功并交付，项目将于2028年建成，预计2030年左右实现氘氚聚变并首次演示聚变发电 [2] - 新奥集团的“玄龙-50U”装置首次实现兆安级放电，远超原定500千安目标，其下一代装置“和龙-2”已完成设计，预计2027年建成 [3] 商业化进程 - 核聚变商业化发电需经历原理探索、规模实验、燃烧实验、实验堆、示范堆、商用堆六个阶段，“双亿度”等成果标志着中国核聚变研究挺进燃烧实验阶段 [2] - 新奥集团自2017年以来在聚变研发上投入超40亿元人民币，其下一代装置“和龙-2”总投资预计再添60亿元 [3] - 新奥集团作为民营企业选择了一条清洁环保、燃料丰富、成本低廉的技术路线，并采取更偏工程化、更快迭代的小步快跑策略 [3] 市场与行业影响 - 核聚变指数于10月10日创下2009年12月31日以来的历史新高，截至10月14日收盘，该指数年内涨幅逾六成，市场关注度持续提升 [3] - 聚变能源开发可能重塑全球能源发展格局，行业当下正处于从科学研究到工程实践、再到商业应用的发展转折点 [3] - 可控核聚变被认为是驱动人类文明进步的终极能源，其成功有望解决能源、海水淡化、污水净化和人造光生产粮食等问题 [1]

行业与公司 * 行业为可控核聚变能源行业[1] * 涉及的公司和机构包括：中国核工业集团（中核集团）[3]、中国聚变公司[3]、国际原子能机构（IAEA）[1][3]、成都核工业西南物理研究院[7]、MIT（Spark项目）[16][18]、TAE公司[16]、蓝威等美国公司[6]、瑞典诺瓦特伦和F4E等欧洲机构[6] 核心观点与论据 中国核聚变发展战略与目标 * 中国在国家层面明确聚变能战略地位 制定了清晰的时间表：2027年进行燃烧实验 2030年具备工程实验堆设计研发能力 2035年建成首个工程实验堆 2045年建成首个商用示范堆[1][4] * 中国通过设立国际原子能机构协作中心 旨在掌握行业主动权 制定技术标准 推广质量体系 形成技术壁垒[1][8][9] * 成都成立"可控核聚变产业发展计划"和"聚变科创城" 定位为中国聚变能源产业创新基地 聚焦技术研发 成果转化和产业链集聚[1][12][13] 全球核聚变发展现状与趋势 * 全球核聚变装置分布不均 亚洲（以中国为主）有64个实验装置和7个在建电厂 北美（主要是美国）有44个实验装置和11个在建电厂 欧洲有31个实验装置和8个在建电厂[5] * 全球装置中 运行或规划中的装置占比59% 建设中占10% 规划中占30% 托克马克型装置占比接近一半[4] * 私营资本投入大幅增长 2024年支出较2023年的2.5亿美元增长73% 达到4.34亿美元 预计2025年继续增长20%-30%[2][14] * 行业正从实验装置走向工程化 标志着工程化元年 驱动因素从事件催化转向订单催化[2][15] 国际合作模式转变 * 国际合作模式从ITER等项目驱动转向生态共建和价值共享 鼓励多元技术路线并行[1][10] * 新合作范式强调和平利用和民用安全 避免地缘政治干扰 鼓励全球广泛参与 包括巴基斯坦 泰国及拉美地区[10] * 中国与巴基斯坦原子能委员会签订可控核聚变领域谅解备忘录 并有多个中法 中英 中意等双边合作项目[3][7] 技术路线与商业化进展 * 美国方面 FRC 蓝威等公司计划在2030年左右具备供电条件 TAE公司计划在2028年提供供电[6][16] * MIT主导的Spark项目采用高温超导技术 目标产生超过10特斯拉甚至20特斯拉的磁场强度 有望成为紧凑型托克马克装置[16][18] * 中国技术路线包括合肥的超导托克马克和成都的常温托克马克 合肥的BEST和成都未来的4号装置均为紧凑型超导托克马克[17] * 混合堆概念（在托克马克上增加裂变材料包层）集成聚变和裂变优势 但面临废料处理等工程难题 中国在2030年实现混合堆商业并网发电的目标较为乐观[17][19][20] 其他重要内容 商业化挑战 * 核聚变商业化面临高温超导材料稳定性 废料处理及辐射屏蔽 发电成本经济性 能量约束时间 设备耐久性等关键技术挑战[21] * 实现全面商业化仍需3至5年甚至更长时间[21] 具体技术成果与产业措施 * 国内实现长达1,000多秒的长脉冲运行记录[3] * 成都推动成果转化从单一非标定制型向通用型解决共性问题转变 并延伸发展等离子体技术应用 光学 电力设备等配套产业[12][13] * 《国际原子能机构2025年世界巨变展望》报告提供了详细的供应链目录 细分了原料循环 专业材料 加热测量 真空设备和电子行业等领域[14]

中国聚变能研发进展 - 中国聚变能开发已从原理探索、规模实验阶段进入燃烧实验阶段，未来将经过实验堆、示范堆阶段后进入商业化运营[1] - “中国环流三号”是国内规模最大、参数最高的先进核聚变实验装置，技术水平跻身国际第一方阵[1] - 中国已实现聚变能研发从“跟跑”到“并跑”的跨越，并在部分技术领域实现“领跑”，具备加速实现聚变能商用的基础和能力[6] 关键技术突破与里程碑 - “中国环流三号”于今年5月同时实现等离子体电流100万安培、离子温度1亿摄氏度、高约束模式运行，聚变三乘积达到10的20次方量级，创下中国聚变装置运行新纪录[3] - 研究团队计划对“中国环流三号”进行升级改造，并计划于2027年开展燃烧等离子体实验[3] - 科学家通过“磁场笼子”技术约束聚变燃料等离子体，“中国环流三号”和“玄龙-50U”等装置均采用这一技术路线[3] 商业化探索与产业布局 - 随着聚变能技术突破，资本市场积极布局，一批商业公司从不同路径开展聚变商业化探索[4] - 新奥能源研究院的“玄龙-50U”装置中间有球形环作为氢硼燃料的“燃烧炉”，目前也在向聚变燃烧实验挺进[4] 国际合作与贡献 - 中国作为国际热核聚变实验堆计划的七方成员之一，今年如期交付多个大型装备部件，提前完成两项核心设备安装任务[6] - 以承担ITER相关部件制造任务为契机，中国努力攻克相关设计技术，在核心部件研发上取得突破[6]

公司融资与战略 - 岩超聚能完成数亿元人民币天使轮融资，由岩山科技及岩山投资等机构联合领投[1] - 融资资金将用于团队扩充、仿星器原型超导磁体线圈研发、三维线圈产线建设以及商业超导磁体产线搭建[1] - 公司提出“1+N”发展战略，长期目标是通过先进超导仿星器聚变路线实现聚变能商业化，短期目标是将超导磁体等技术进行“降维”应用，在能源、工业、医疗及航天等领域开拓市场[4] 公司背景与技术 - 岩超聚能成立于2025年3月，总部位于上海，在合肥与深圳分设研发中心及联合实验室，致力于通过人工智能技术加速聚变能源与超导应用开发[1] - 核心团队由连续创业者、资深聚变科学家及顶尖超导工程师组成，创始人兼CEO郝祥林博士研究方向为仿星器超导磁体技术，具备技术研发与商业管理双重背景[1] - 公司正与北京大学在深圳市共建“聚变与新能源联合实验室”，重点开展仿星器聚变装置物理与工程、AI4S、超导材料以及能源领域应用等关键技术研发[4] 行业趋势与技术路径 - 核聚变能源凭借燃料来源广泛、零碳排放与本质安全等优势，正加速向商业化应用阶段迈进[2] - 在众多技术路线中，仿星器凭借其固有的稳态运行特性，以及AI与大规模计算能力的突破赋能，被认为是实现持续聚变发电最具潜力的路径之一[2] - 公司超导技术可应用于开发功率更强、重量更轻的风力发电设备，提升光伏电池的光电转换效率，为癌症精准治疗设备提供核心部件，以及为下一代航天推进提供更强引擎[4] 合作与未来发展 - 岩超聚能积极践行开放协同的创新理念，整合顶尖学术智慧与产业资源，与行业同仁共同应对跨学科领域的全球性挑战[4] - 公司与北京大学的联合实验室获得深圳市在研发场地、经费补贴及人才引进等方面的全方位政策支持[6] - 公司计划与来自德国、美国、日本、西班牙等国的知名仿星器研究机构建立深度合作，融汇全球前沿科研成果[6]

研究核心与方法论 - 麻省理工学院牵头的研究团队开发了一种神经状态空间模型，该模型结合物理定律与实验数据，能预测托卡马克装置在电流缓降过程中的等离子体动力学和不稳定情况[1][2] - 模型骨架为零维物理方程，描述等离子体能量和粒子平衡，并在难以精确建模的关键参量处嵌入神经网络，使其能从数据中学习[5] - 模型训练遵循高效自动化流程，通过前向模拟生成预测数据并与实验值对比计算损失，利用diffrax和JAX的自动微分伴随方法优化参数[6] 模型性能与验证 - 模型仅使用TCV装置442次放电实验记录中的311次进行训练（其中仅5次属于高性能区间），即实现了对复杂等离子体动态的预测，并在单块A100 GPU上每秒并行模拟上万条下降轨迹[3] - 在“预测先行”外推测试中，模型在电流上限从140 kA提高至170 kA的未知参数区间下，对关键物理量的预测与实测高度一致，放电成功终止且未出现破裂[10] - 在控制误差敏感性验证中，模型揭示了高场侧间隙微小偏差可能导致垂直不稳定增长率数量级放大，经强化学习环境训练后，优化后的轨迹在相似误差条件下保持稳定[8] 行业应用与发展 - 该研究正与联邦聚变系统公司合作，旨在利用预测模型更好地预测等离子体行为以避免机器中断，实现安全的聚变发电[14] - 行业内其他研究包括普林斯顿等离子体物理实验室提出的Diag2Diag模型，可在部分传感器失效时虚拟重建等离子体关键参数[14] - 另有研究提出大规模自监督预训练模型FusionMAE，将80余个诊断信号整合至统一嵌入空间，实现诊断与控制数据流的高效对齐[14]

全球聚变能发展态势 - 国际原子能机构定调全球聚变能探索已进入决定性新阶段 [1] - 聚变性能呈现类似“摩尔定律”的规律增长，三乘积以每10年1个数量级的速度提升 [3][5] - 产业共识逐步成型，全球45家受访聚变初创企业中有21家认为会在2030年代初首次发电 [9] 主要国家项目进展 - 美国国家点火装置（NIF）实现Q值大于4，联邦聚变系统（CFS）获谷歌200MW电力订单并预计2030年初发电 [1][11] - 中国紧凑型聚变能实验装置BEST进入总装阶段，预计2027年发电，新成立的中国聚变能源公司注册资本达150亿元 [1] - 欧洲聚变示范工厂按传统路线图预计2050年代建成，但其既定部署被美国项目及私营企业打乱 [8] 中美竞争格局 - 商业聚变的全球竞争将主要在中国与美国之间展开 [12] - 中国自2023年起每年的融资金额已超过美国，截至今年9月全球聚变企业股权融资金额创历史最高水平 [13][14] - 美国报告称中国自2023年以来为支持核聚变路线的基础设施已调动高达130亿美元资金 [17] 融资与科研投入 - 全球运行、在建或规划中的聚变装置数量从2021年的119座攀升至2025年的172座 [13] - 提交给IAEA聚变能大会的论文第一作者27%来自中国，超过美国（15%）与日本（12%）的总和，中国培养的核聚变博士毕业生数量是美国的十倍 [21] 供应链优势对比 - 中国在关键矿物领域占据主导地位，生产全球80%的钨、67%的钒，并几乎垄断用于激光二极管的镓、铟和锗 [26] - 中国在高功率开关和高压电容器领域处于领先地位，而美国在高温超导磁体制造、日本在高温超导带材领域有优势 [27] - 美国仅在铍与氦等元素上占据主导地位，其报告对供应链安全表示担忧 [26][28]

技术突破与工程进展 - 国内紧凑型聚变能实验装置（BEST）核心部件于10月1日完成精准落位，安装偏差不超过2毫米，计划于2027年实现全球首次聚变能发电演示，2030年达成发电目标，较国际热核聚变实验堆（ITER）时间表提前十年以上 [1][2] - 聚变堆主机关键系统综合研究设施“夸父”（CRAFT）的关键设备偏滤器原型部件于10月13日顺利通过专家组测试与验收 [1][2] - 中国正全力推进激光惯性约束聚变技术路线，目标是在2045年于上海建成并运行中国首个聚变商业电站 [2] - “中国环流三号”实现“双亿度”等离子体运行，“东方超环”（EAST）创下千秒级稳态运行纪录，标志着中国已进入聚变燃烧实验的关键阶段 [2][6] 政策支持与资金投入 - 中国9月颁布的《中华人民共和国原子能法》首次将聚变研究写入法律，国家能源局设立200亿元“聚变产业基金”，上海、安徽等地出台最高5000万元专项补贴 [3] - 中国可控核聚变领域年资本支出额有望超百亿元，现有设施总投资额约为1362亿元 [3][4] - 美国Helion Energy公司首座商用聚变电厂“猎户座”于7月30日启动场地施工，计划2028年为微软数据中心供电 [5] - 意大利埃尼集团与美国CFS公司于9月22日签订超10亿美元售电协议，全球核聚变产业已吸引超过71亿美元的投资，共有45家相关公司 [5] 产业链与市场前景 - 高温超导技术成为重要推动力，能在液氮温区实现零电阻，形成更强磁场，显著缩小托卡马克装置体积、降低建造成本 [6][7] - 磁体是核聚变装置核心环节，在高温超导托卡马克装置中成本占比超过50%，全球磁体结构市场规模将从2024年的6亿元增长至2029年的89亿元，复合年增长率约为71.49% [7][10] - 根据核聚变工业协会规划，2030-2035年全球核聚变装置市场规模可达2.26万亿元，中国预计将主导建设12台商业堆 [10] - 联创超导完成全球首根百米级大电流高温超导集束缆线研制，中标“星火一号”4000万元验证性订单，后续采购规模或达40亿元 [10] 资本市场表现与投资动向 - 核聚变指数在黄金周结束后连续刷新2009年12月31日以来的历史新高，截至10月14日收盘，年内涨幅达到63.79%，报3291.84点 [11] - 机构资金净流入核聚变板块4.20亿元，显示市场关注度持续提升 [11] - 长期主义资金是投资中坚力量，上海科创集团花费十年参股扶持上海超导，上海闵行区大零号湾创投基金于2025年4月完成对翌曦科技近亿元天使+轮融资 [12] - 中国核电深度参与中国聚变工程实验堆项目，中国核建承担了ITER核心部件制造与安装并为环流三号装置改造提供工程支持 [12]

项目进展 - 我国自主研发的核聚变装置BEST建设取得关键突破，首个关键部件杜瓦底座成功落位安装 [1] 广大特材公司布局 - 公司主要供应核聚变超导线圈铠甲用材料并已实现批量化供应 [1] - 公司中标BEST线圈盒机加工项目，目前正在实施过程中 [1] 派克新材公司布局 - 公司是聚变产业联盟会员单位 [1] - 公司为BEST项目用真空室、屏蔽包层、偏滤器、第一壁等关键部件进行了材料研发和产品提供 [1] 远东股份公司布局 - 公司子公司安缆已中标紧凑型聚变能实验装置BEST项目 [1] - 公司产品已应用可控核聚变试验项目EAST [1] - 公司联合头部科研机构、院校共同推进超导带材、可控核聚变电缆的技术攻关 [1] - 公司积极参与"中国小太阳"等项目 [1]