日常生活中的诸多困扰，其实都指向同一个核心命题能源稀缺，油价波动牵动出行成本，极端天气下的电力缺口让人手足无措，新能源发电的间歇性局限难 以根治。 在所有足以改变人类未来的技术中，人工智能与可控核聚变如同双子星熠熠生辉，前者打破思维边界，后者则有望彻底终结能源焦虑。 今天我们就来深入探讨被称作"人造太阳"的可控核聚变，为何能成为人类能源的终极答案，以及中国在这场全球技术竞赛中，正书写着怎样的领跑故事。 中东因石油储量成为全球关注的焦点，无数争端围绕能源展开，日常缴纳的电费、油费，本质上都是为"能源稀缺"支付的成本，职场中的内卷、区域间的发 展差距，背后也暗藏着能源供给不均的影子。 当能源成为制约发展的"天花板"，人类不得不将大量精力投入资源争夺，而这种竞争一旦失衡，便可能引发更复杂的矛盾。 当下的光伏、风电等新能源技术，虽在一定程度上缓解了能源压力，却始终存在难以突破的局限。 光伏依赖光照、风电依赖风力，稳定性不足且受地理条件约束，化石能源不仅储量有限，还会引发环境污染、气候变化等连锁问题。 人类迫切需要一种"一劳永逸"的解决方案，既能摆脱对有限资源的依赖，又能实现清洁可持续发展，可控核聚变的出现，恰好精准回 ...

全球核聚变行业 - 美国核聚变能源开发商Helion Energy获得华盛顿州奇兰县的有条件使用许可，为其"Orion"聚变发电机厂房建设扫清障碍 [2] - 国际原子能机构预测到2050年全球核聚变市场规模有望突破40万亿美元 [2] - 核聚变新路线受到关注，场反位形技术路径具有投资成本低和建设周期短的优势，混合堆技术路径融合裂变和聚变优势 [2] - 电源、电容、开关等环节在核聚变新路线中的重要性显著提升 [2] 卫星互联网行业 - 我国成功发射高分十四号02星，长征系列运载火箭完成第603次飞行 [3] - 星河动力等5家头部商业火箭企业于2024年密集开启上市进程 [3] - 2018至2024年我国运载火箭发射次数从39次快速提升至68次 [3] - 商业航天发射场投用与可重复使用火箭技术发展将显著降低发射成本并提升运力 [3]

行业与公司 * 纪要涉及的行业为核聚变能源行业，特别是磁场反转位形（FRC）技术路线 [1] * 纪要提到的公司包括国际公司如TAE、Helion，以及国内公司如瀚海聚能、晶盛机电、诺瓦聚变、中科大孙玄团队、旭光电子、国光电器、英杰电气等 [1][13][15][16][17][18][19][21] 核心观点与论据 行业催化与政策支持 * 2025年核聚变行业受政策、资本和技术多重因素催化，国产化特征显著，全产业链深度参与 [1][2] * 二十届四中全会将核聚变定义为前瞻布局未来产业之一，国内相关采购预算超过1亿元 [5][8] * 美国、日本、英国、德国在2025年二季度相继发布核聚变创新战略，加速从科研向能源赛道跨越 [5][8] * 中国《原子能法》明确鼓励受控热核研究，为产业发展铺平道路 [8] 技术路线比较与FRC优势 * 全球主流技术路线仍为托卡马克装置，其优势在于技术成熟、等离子体约束稳定，但贝塔值较低（5%~10%）[9][20] * FRC技术路线具有小型化、模块化优势，贝塔值高（平均可达90%），意味着可用更低的磁场强度约束等离子体，从而降低能耗，提高Q值 [1][3][9] * FRC装置有两种主要应用：脉冲式（以Helion为代表，计划2028年商业化发电）和稳态式（以TAE为代表，目标氢硼聚变）[10] * 氢硼聚变相比传统氘氚聚变优势明显：不释放中子，无需中子屏蔽层，减少放射性污染，且能源直接转换效率高达60%~80% [10][11] 资本动态与融资情况 * 截至2024年底，全球核聚变累计融资规模接近百亿美元，私人资本占比92%，达89亿美元，比2021年增长近4倍 [7] * 美国和欧洲是融资核心集聚区，中国加速追赶 [1][7] * FRC路线受资本青睐，TAE公司累计融资额达13.55亿美元，Helion公司获近5亿美元投资 [1][7][10][13] * 国内诺瓦聚变于2025年8月完成5亿元天使轮融资 [18] 国内外企业进展 * 国际进展：德国W7-X装置刷新等离子体持续时间记录，美国ITER装置规划2034年运行，2043年完成标志性实验突破 [5] * TAE公司：成立近30年，目标氢硼聚变，利用中性束注入技术维持FRC [10][16] * Helion公司：迭代至第七代Polaris设备，与微软签订50兆瓦聚变能协议，计划2028年商业化发电 [10][13] * 瀚海聚能：2025年7月举办MAX901主机建成点亮仪式，目标2025年实现非发电业务，2030年底建造50兆瓦聚变示范电站 [15] * 中科大孙玄团队：Shena Nova-1小型化装置从安装到放电仅用两个月，成本低结构简单，计划2035年建成200兆瓦聚变电站，成本约10亿人民币 [17] * 诺瓦聚变：目标成为中国第一座商业核聚变电站基础，计划2035年前实现50兆瓦输出 [18] * 产业链公司参与：旭光电子与瀚海聚能签署战略协议，国光电器为托卡马克装置配套关键设备，英杰电气产品应用于多个核聚变项目 [19] * 上游材料与部件：西部超导、永鼎等提供超导带材，联创光电提供偏滤器 [21] 其他重要内容 * FRC装置对大脉冲电源系统依赖度高，电源系统占比超过50%，甚至达到60% [12] * 成都市经信局明确核聚变产业对接，将规模超1,000亿元未来产业基金，发布100项场景需求清单，将瀚海MAX901项目列入先进能源 [15] * 托卡马克装置有超过70年研发历史，全球已建成200多套，商用化概率较高；FRC技术风险较高，主要由私人企业推进 [20]

能源是人类文明存续与发展的"生命线"。从农耕时代依赖的人力、畜力，到工业革命后驱动蒸汽机的煤炭、"点亮"城市的石油与天然气，每一次能源形态 的升级，都直接推动着生产力跃迁与社会变革。 然而，随着社会的发展和文明的进步，能源的需求量越来越大。当前人类依赖的能源体系正面临严峻挑战，例如太阳能、风能等可再生能源受昼夜、天气 影响存在间歇性短板，传统核能又面临核废料处理的难题。为了追求更清洁、更持久和更高效的能源方式，核聚变进入世界科技人的研究视野。 历经数十年的发展，核聚变研究进展到哪一步？又面临哪些挑战？距离应用还有多远？《IT时报》记者在近日举办的2025年浦江创新论坛"未来能源：可 控核聚变"专题论坛上，试图寻找答案。 人造太阳，正在照进现实 可控核聚变有"人造太阳"之称，被誉为能源领域的"终极梦想"。它模拟太阳发光发热原理，主要以海水里丰富的氘和氚为原料，在极端高温高压下，控制 核聚变反应的速度和规模，使轻原子核结合成较重原子核，从而释放出巨大能量。此外，由于聚变反应的产物是无放射性的惰性气体氦，几乎不产生污 染。 核工业西南物理研究院聚变科学所副总工程师、研究员冯开明早前发布的一篇研究论文里有这样一组数据 ...

项目背景与意义 - 全球最大"人造太阳"ITER项目是国际热核聚变实验反应堆计划 由美俄欧日中韩印7个成员和35个协作国共同参与 被视为空间站后最大全人类合作项目[5][6] - 项目目标为2025年完成建造 2050年实现商业规模安全能源输出 核聚变技术可提供近乎无限、无污染、无温室气体排放的能源[7][8][42] 技术挑战与进展 - 项目遭遇重大技术难题：真空室砌块接头尺寸错误可能导致爆炸 隔热板冷却管金属在温差下易老化裂纹[16][18] - 因技术问题及资金短缺 完工时间从2025年推迟至2035年 总成本从初始50亿欧元超支至200亿欧元以上[19][21] 中国参与历程 - 中国于2003年加入ITER 填补加拿大退出造成的10亿欧元资金缺口 美国随即重新加入项目[24][25] - 中国团队完成ITER四个核心安装节点：2020年5月1250吨杜瓦底座吊装（精度2毫米内） 2020年9月400吨下部筒体吊装 2021年1月冷屏吊装 2021年4月极向场超导线圈PF6吊装[28][30] 技术领先与合同变更 - 中国托卡马克技术超越日本：日本JT-60SA仅能使用氘作模拟燃料 中国EAST装置实现1兆安、1.6亿度、1056秒等离子体运行 采用具发电前景的氘氚反应堆[37] - 2024年2月ITER将原属日本的真空室模块组装合同改签中核集团牵头的中法联合体 中国成为主机安装唯一承包商[1] 战略成果与未来规划 - 通过参与ITER 中国与全球120多个聚变研究机构建立合作 从技术跟跑转为领跑 国际话语权显著提升[40] - 中国启动聚变工程实验堆CFETR建设 前身"夸父"项目已在合肥建设 目标建成世界首个聚变实验电站[40][42]

行业技术路线发展 - 可控核聚变技术路线百花齐放 磁约束 Z箍缩 FRC等技术路线均迎来重要变化 [1][2] - 当前全球在运/在建核聚变项目主要由公共资金主导 多采用磁约束技术路线 [1][2] - 规划中核聚变项目主要由私营资本主导 技术路线趋于多元化 [1][2] 商业化前景与投资规模 - 若核聚变电站实现商业化 未来批量建设情景下年投资额或将达数千亿元 [2] - 全球聚变竞赛已拉开帷幕 各国聚变公司融资活动频繁 [1][2] - 美国科技巨头谷歌 亚马逊 微软等踊跃入局核聚变公司投资 [1][2] 托卡马克技术突破 - 托卡马克装置聚变功率与环形磁场强度的四次方成正比 磁场强度提升1.8倍可使聚变功率提升一个数量级 [3] - 二代高温超导材料REBCO在40T磁场强度下仍保持较强载流能力 [3] - 高温超导材料实现工业化量产 采用高温超导方案的装置理论上限大幅提升 [3] Z箍缩与FRC技术进展 - 国内Z箍缩混合堆建设有望提速 先觉聚能2025年3月成立 [4] - Helion团队完成FRC装置原型机六次迭代 实现1亿度等离子体温度 [4] - 2021-2025H1期间Helion累计完成9.6亿美元融资 [4] 产业链投资机会 - 聚变项目资本开支加速带来上游装备 材料等环节投资机会 [6] - 磁体环节涉及西部超导 永鼎股份 上海超导 联创光电等公司 [6] - 真空室和堆内构件环节涉及合锻智能 国光电气 安泰科技等公司 [6] - 电源总成环节涉及英杰电气 爱科赛博 四创电子 新风光 赛晶科技H等公司 [6] - 微波和电源器件环节涉及旭光电子 国力股份 宏微科技 王子新材等公司 [6] - 燃料增殖和循环环节涉及国光电气等公司 [6] - 检测设备环节涉及皖仪科技等公司 [6]

融资情况 - 核聚变初创公司Commonwealth Fusion Systems在B2系列融资中成功筹集8.63亿美元[1] - 融资阵容包括首次入局的英伟达风险投资部门NVentures以及谷歌、Breakthrough Energy Ventures、Emerson Collective等现有投资者[1] - 累计筹资总额达到约30亿美元 成为全球资金最充裕的核聚变公司 占据全球私营核聚变行业总融资额约三分之一份额[4] 技术路径与创新 - 采用托卡马克装置 利用高温超导磁体技术产生更强磁场 实现更紧凑、成本更低、更强大的聚变装置[6] - 示范项目SPARC旨在实现净能量增益 预计2026年开始运行 2027年实现聚变反应产生能量超过消耗能量[7] - 聚变反应能量密度预计比裂变高出四倍 燃料来源丰富且不产生长期放射性核废料[5] 商业化规划 - SPARC装置位于马萨诸塞州德文斯 作为技术验证平台 成功后将推进商业化发电厂ARC建设[7] - ARC发电厂选址弗吉尼亚州 设计发电功率400兆瓦 满足约15万户家庭用电需求 预计21世纪30年代初投入运营[7] - 谷歌已于2025年6月签署电力购买协议 承诺购买ARC电厂建成后一半电力输出[7] 行业竞争格局 - 美国私营企业领域存在多家核聚变初创公司 包括与微软签署供电协议的Helion Energy及获贝索斯投资的General Fusion[8] - 中国政府成立国有中国聚变能源有限公司 注册资本21亿美元 显示国家层面战略决心[8] - 中国EAST装置在2025年初实现1亿摄氏度1066秒高质量等离子体运行 较2023年403秒纪录大幅提升[9] 技术挑战 - 氚燃料自然界极其稀少 需通过聚变反应产生中子与锂元素反应增殖 技术效率和可靠性需实际验证[9] - 反应堆内壁材料需长期承受高能中子轰击 等离子体精确控制、超导磁体工程制造等环节存在技术难题[9]

行业整体发展态势 - 可控核聚变是强主题方向 短期内持续有催化[1] - 全球核聚变项目加速推进 中美领跑 中国以国家主导主攻托卡马克 美国以私企主导多元化布局核聚变路线[1] - 全球在运、在建和规划的聚变装置有168个 托卡马克占比接近50%[2] 技术路线分析 - 环形装置以托卡马克为主 具备稳态高能量增益特点 瞄准城市级基荷电源[2] - 直线形装置中Helion的路线或将率先落地 具备紧凑高功率密度特点 适用于分布式可移动或特殊场景电源[1][2] - FRC路线中Helion采用磁惯性约束直接回收电能 装置灵活投资低 是当下最接近落地的路线[2] 托卡马克路线进展 - ITER完成脉冲超导电磁体系统的所有组件制造 CFS与谷歌达成购电协议[3] - 国内BEST工程总装提前2月启动 目标2027年完成全部建设[3] - CFEDR预计于2030年建成 实现功率大于1000兆瓦 Q>30[3] 托卡马克核心环节 - 托卡马克装置中磁体成本占比最高 高温超导装置磁体成本占比约46% 高于低温超导装置的28%[3] - 偏滤器包层第一壁材料向钨基合金演进 磁体系统从低温超导向高温超导演进[3] - 电源系统主要包括磁体电源和辅助加热电源 磁体电源中TF电源要求大电流低电压 CS/PF电源要求低电流高电压[3] FRC路线商业化突破 - Helion获全球首个聚变购电协议 承诺2028年前开始发电 一年后为微软提供至少50MW发电量[4] - 2025年7月30日Helion宣布获地并启动全球首座聚变电厂ORION建设[4] - 瀚海聚能计划2030年底前与核电业主合作 诺瓦聚变完成5亿元天使轮融资研发小型模块化核聚变反应堆[4] 电源系统投资机遇 - Helion装置中电源系统成本占比最高 约占整个装置的50%[4] - 脉冲电容器成本占比高 占整个装置成本的1/3[4] - 电源系统中超级电容和快控开关至关重要 快控开关关注IGBT具有高可靠性和高寿命优点[4][5]

行业与公司概述 - 行业聚焦可控核聚变领域，磁约束技术路线（尤其是托卡马克装置）为当前主流，国内外项目推进超预期[1][2] - 高温超导材料（如REBCO）是未来核心趋势，其磁场强度可达12特斯拉（低温材料仅3-6特斯拉），推动设备小型化与性能提升[12][14] - 磁体材料占托卡马克装置成本28%（低温超导）至46%（高温超导），是核心投资环节[7][15] 核心技术与路线 - **技术路线对比**： - 磁约束方案（托卡马克、仿星器）因工程可行性高成为首选，引力约束（不可行）和惯性约束（难持续）被淘汰[8] - 托卡马克最成熟（ITER、BEST等项目采用），FRC路线适合分布式发电[4][6] - **装置差异**： - 托卡马克通过TF/CS/PF/CC线圈控制等离子体（如ITER含18个TF线圈）[10][11] - 仿星器（如德国W7-X）采用螺旋磁场，磁镜（如美国WHAM）结构不同[9] 关键材料与市场 - **超导材料演进**： - 低温超导（铌钛/铌三锡）需液氦环境，高温超导（REBCO/BSCCO）可在液氮下运行，成本更低且磁场更强[13][14] - 高温超导带材中，第二代（镀膜工艺）比第一代（银占比70%）更具成本优势[13] - **市场需求**： - 高温超导材料需求量预计从2024年3亿元增至2030年49亿元（CAGR 60%）[3][15] - 核聚变磁体占高温超导应用50%，超导磁控单晶炉等占其余份额[14] 国内外动态与公司 - **国内进展**： - 汉海聚能点火、上海中国聚变能成立、诺尔聚变融资到位，合肥/上海招标在即[2][5] - 重点关注高温超导带材公司：上海超导、永鼎股份、金达；磁体公司联创光电[1][7][17] - **国际项目**： - 美国Helen项目计划2030年向微软售电，Spark项目磁场强度达12特斯拉[1][12] - 国外企业ASD、FFG、古河电工主导低温超导电缆，上海超级电缆（扩产快）为国内代表[16][17] 潜在风险与关注点 - **技术瓶颈**：高温超导材料规模化生产与成本控制仍需突破[13] - **后续催化剂**：国内招标进度（如成都揭牌、合肥主机招标）、国外项目点火时间[5][6] 注：数据与观点均引自原文，未作主观推断。

全球聚变产业发展现状 - 全球聚变行业总投资额达97.66亿美元，较2021年增长414% [3] - 磁约束聚变路线占比49%，氘氚燃料方案占比68% [4] - 2030-2035年成为商业化关键期，35家公司预计在此期间运营示范电站 [7][8] 中国聚变产业化进展 - 中国聚变能源有限公司成立，增资超114.69亿元 [2][10] - 三大核聚变装置取得突破：EAST实现1亿℃运行1066秒，"中国环流三号"达"双亿度"运行，BEST装置提前进入总装阶段 [5] - 新奥"玄龙-50U"实现百万安培氢硼等离子体放电 [6] 国际聚变产业化动态 - ITER项目完成脉冲超导电磁体系统制造 [6] - Alphabet签订200兆瓦核聚变电力采购协议 [6] - Helion Energy启动首座聚变发电厂施工 [6] 产业资本布局 - 形成"国家战略资本+地方产业资本+民营创新资本"共驱结构 [10] - 聚变新能(安徽)资本规模从50亿元增至145亿元 [11] - 多家A股公司进入供应链：安泰科技、西部超导、许继电气等 [12][13] 产业链发展 - 可控核聚变与AI、高温超导形成技术共振 [13] - 预计未来几年全球每年新增2-3个核聚变装置 [13] - 上游材料和设备环节关注度提升 [12][13]