可控核聚变技术产业化路线与中长期布局报告

国声智库人工智能研究中心

经济窗编辑部

联合出品

摘要

可控核聚变技术正从基础科学研究加速迈向工程验证与商业探索的新阶段。全球技术竞争格局已明确形成“政府间多边合作（ITER）”与“私营企业商业化创新”并行的双轨格局，2025至2027年成为全球基础设施建设密集期。中国通过深度参与ITER计划（约10%摊款及制造份额）和自主推进BEST、CFETR等装置，形成了“国际合作+自主创新”的双轨并行模式，在技术、产业链和国际治理层面均取得显著成效。然而，商业化时间表的高度不确定性、技术路径的多元化竞争、关键材料供应链的地缘政治风险以及法规体系的缺位，构成了中长期布局的核心挑战。本报告基于对全球可控核聚变技术产业化路线的系统分析，聚焦2035年和2050年两个关键时间节点，从赛道概况、产业链拆解、竞争格局、政策环境、区域布局、投融资分析和风险与建议七个维度展开深度论证。报告提出，中长期布局必须基于2050年规模化的审慎假设，而非2035年商业化的乐观预期；中国应充分发挥“双轨并行”模式的协同效应，同时警惕资源分配压力，加速高温超导材料等关键领域的自主替代，并前瞻性地构建法规体系和公众沟通机制，以确保在终极能源竞争中占据战略主动。

背景介绍

研究背景与动机

能源是人类社会发展的基础动力。在全球应对气候变化、实现碳中和目标的宏大背景下，寻找清洁、安全、可持续的能源解决方案成为各国科技战略的核心议题。可控核聚变因其燃料来源几乎无限（氘可从海水中提取，锂可用于产氚）、无温室气体排放、固有安全性高等特点，被普遍视为人类能源问题的终极解决方案。

可控核聚变技术的研究历程已逾七十年。从20世纪50年代托卡马克装置的诞生，到1997年JET装置实现16兆瓦聚变功率，再到2006年国际热核聚变实验堆（ITER）计划的正式启动，人类在追求“人造太阳”的道路上取得了持续的、但往往是缓慢的进展。长期以来，核聚变商业化被戏称为“永远还有50年”，这一调侃背后折射的是技术挑战的艰巨性和研发周期的漫长性。

然而，自2020年以来，这一局面发生了显著变化。一方面，第二代高温超导（HTS）带材的技术突破使得紧凑型托卡马克装置成为可能，大幅降低了单个装置的制造成本，使得商业化核聚变公司得以兴起。另一方面，全球范围内应对气候变化的紧迫感、AI算力对清洁电力的巨大需求，以及风险资本对颠覆性技术的追逐，共同推动了聚变领域投融资的爆发式增长。根据美国聚变工业协会（FIA）发布的《2025年全球聚变工业报告》，全球私营聚变企业融资总额已突破97亿美元，聚变企业数量达到53家，其中美国独占29家^[1]。

在这一背景下，中国作为ITER计划的重要参与方和全球最大的能源消费国，在可控核聚变领域的战略布局具有特殊的重要性。2025年，中国紧凑型聚变能实验装置BEST开启工程总装，较原计划提前两个月，预计2027年建成、2030年实现发电^[2]。同一时期，美国启动了核聚变发电原型机SPARC建设。全球范围内一场围绕可控核聚变技术的科技“赛跑”正悄然展开。

本报告选择以2035年和2050年作为两个关键时间节点，基于以下考虑：2035年是ITER计划预计开始氘氚燃烧实验的年份，也是中国聚变工程实验堆（CFETR）计划建成的目标年份，同时是多数私营企业商业化时间表的关键节点；2050年则是行业普遍预期的聚变发电规模化部署的更现实起点。聚焦这两个时间节点，有助于在“乐观主义”的市场叙事与“长期主义”的工程现实之间建立理性的分析框架。

研究范围与方法

本报告的研究范围涵盖可控核聚变技术产业化的全链条，包括技术路线、产业链结构、国际竞争格局、政策环境、区域布局、投融资动态以及风险因素。报告采用以下研究方法：

第一，文献研究法。系统梳理了国内外权威机构发布的报告、学术论文、行业分析以及政策文件，包括国际原子能机构（IAEA）发布的《2025年世界聚变展望》、美国聚变工业协会（FIA）的年度报告、ITER组织的官方公告、中国科技部和国家能源局的相关政策文件等。

第二，对比分析法。对磁约束（托卡马克、仿星器）与惯性约束（激光聚变、Z箍缩）等不同技术路线进行横向对比，对ITER多边合作与私营企业创新两种发展模式进行纵向比较，对中国、美国、欧洲、日本等主要参与方的战略布局进行国别对比。

第三，产业链分析法。从上游材料、中游设备制造到下游电站运营的全链条视角，分析各环节的技术壁垒、市场价值和发展趋势。

第四，情景分析法。基于技术成熟度、资金投入和政策支持等关键变量，构建2035年和2050年两个时间节点的可能发展情景，评估不同情景下的投资机会和风险。

本报告的数据来源力求权威和多元，包括ITER组织官方数据、国际原子能机构统计、各国政府公开文件、行业研究机构报告以及公开的财务数据。需要指出的是，可控核聚变技术仍处于快速发展阶段，部分数据存在时效性限制，报告中所有判断均基于截至2026年5月的信息。

报告结构

本报告遵循智库报告的统一结构框架，共分为七个部分：赛道概况部分，界定可控核聚变技术的定义、分类和发展阶段，描绘全球技术路线图；产业链拆解部分，系统分析从上游材料到下游应用的产业链结构，识别高价值环节和国产化进展；竞争格局部分，分析ITER多边合作与私营企业创新的双轨格局，以及中国在其中的定位；政策环境部分，梳理国内外政策框架，评估政策对产业化的推动力；区域布局部分，分析国内外主要聚变产业集聚区的特点和风险；投融资分析部分，量化分析全球和中国聚变领域的投融资动态，识别资本泡沫风险；风险与建议部分，系统识别技术、资金、地缘和社会四重风险，并提出可操作的政策建议。

第一部分 赛道概况

1.1 可控核聚变技术的基本原理与分类

可控核聚变是模拟太阳内部的核聚变反应，将轻元素（如氘和氚）聚合为重元素（如氦）的过程中释放巨大能量。与核裂变相比，核聚变具有燃料来源丰富、无长寿命放射性废料、固有安全性高等显著优势。核聚变燃料来源广泛，氘可从海水中提取，锂可用于产氚，理论上可供人类使用数亿年。

实现可控核聚变需要满足三个基本条件：足够高的温度（约1亿摄氏度以上，使原子核具有足够动能克服库仑势垒）、足够的等离子体密度（增加碰撞概率）和足够长的能量约束时间（维持反应持续进行）。这三个条件的乘积被称为劳森判据，是衡量聚变装置性能的核心指标。

根据等离子体约束方式的不同，可控核聚变技术路线主要分为磁约束和惯性约束两大类。磁约束聚变利用强磁场将高温等离子体约束在特定空间内，代表装置包括托卡马克、仿星器和球形环等。惯性约束聚变则利用激光或粒子束在极短时间内压缩燃料靶丸，使其在惯性作用下发生聚变反应，代表装置包括激光聚变装置和Z箍缩装置。

在磁约束路线中，托卡马克是目前技术最成熟、投入最大的方案。托卡马克装置利用环向磁场和极向磁场的组合来约束等离子体，其名称源自俄语缩写，意为“环形磁约束真空室”。ITER是全球规模最大的托卡马克核聚变工程，计划实现500兆瓦聚变功率、聚变增益不低于10，并维持500秒持续燃烧^[3]。仿星器则通过外部线圈的复杂设计来实现等离子体约束，避免了托卡马克对等离子体电流的依赖，具有稳态运行的潜力，但装置结构更为复杂。

近年来，随着第二代高温超导（HTS）带材的引入，紧凑型托卡马克应运而生，单个装置的制造成本大幅减少。可控核聚变从过去仅“国家队”有能力参与的“大科学装置”，变成了初创团队也可以触及的工程项目，商业化核聚变公司由此加速兴起^[4]。

1.2 全球技术发展阶段的演进

可控核聚变技术的发展可以划分为四个阶段：基础研究阶段、工程验证阶段、示范发电阶段和商业化部署阶段。

基础研究阶段（1950年代至2000年代）主要聚焦于等离子体物理的基础理论和实验验证。这一时期，全球建设了数百个实验装置，逐步掌握了等离子体的约束、加热和诊断技术。1997年，欧洲JET装置实现了16兆瓦聚变功率，Q值（聚变功率与输入功率之比）达到0.67，创造了当时的纪录。

工程验证阶段（2000年代至2030年代）以ITER计划为代表，目标是验证聚变发电的工程可行性。ITER计划于2006年正式启动，由中国、欧盟、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国七方共同参与，在法国南部建设一座电站级实验堆。ITER装置计划实现500兆瓦聚变功率、Q值不低于10，并维持500秒持续燃烧^[3]。ITER计划的国际合作可追溯至1985年日内瓦峰会倡议，1988年至1990年完成概念设计后，项目进入工程设计和关键技术预研阶段。

示范发电阶段（2030年代至2040年代）以各国示范堆（DEMO）为代表，目标是证明聚变发电的技术和经济可行性。中国计划在2035年前后建成CFETR，实现200至1000兆瓦聚变功率输出，验证稳态长脉冲运行与氚自持循环。欧盟、美国、日本等国也有各自的DEMO计划。

商业化部署阶段（2050年代及以后）以首批商业聚变电厂的建设为标志，目标是实现聚变发电的规模化、经济化。行业普遍预期，2050年前后全球将迎来聚变发电的规模化部署，但具体时间表仍存在高度不确定性。

当前，全球可控核聚变技术正处于从工程验证阶段向示范发电阶段过渡的关键时期。2025至2027年成为全球基础设施建设密集期，年均投资额超过150亿元。中国在建14个主要项目的总投资规模达1362亿元，美国SPARC等原型机同步建设，标志着全球技术竞赛进入工程化阶段^[5]。

1.3 主要技术路线的比较分析

当前全球可控核聚变技术路线呈现多元化特征。磁约束方案占据主导地位，但惯性约束方案也在取得突破性进展。下表对主要技术路线进行对比分析。

磁约束路线中的托卡马克方案是当前技术最成熟、投入最大的方向。ITER作为全球规模最大的托卡马克工程，其进展直接影响整个行业的技术路线图。2024年3月，ITER团队在磁体系统制造方面取得关键进展，日本三菱重工研发的新型Nb3Sn超导线材成功应用于环向场线圈的制造。2026年1月，ITER完成第四个扇区安装，项目建设持续推进^[1]。

紧凑型托卡马克是近年来最受关注的技术方向。通过采用高温超导磁体，装置尺寸和成本可大幅降低。美国的SPARC装置和中国的BEST装置是这一方向的代表。2025年5月，BEST在安徽合肥开启工程总装，较原计划提前两个月，预计2027年建成、2030年实现发电^[2]。

替代性聚变方案（如Z箍缩、场反转位形、惯性约束）的边际进展是未来技术路径不确定性的关键。2024年11月，联邦聚变系统公司成功测试了中心螺线管型线圈，验证了五万安培电流和5.7特斯拉磁场。Zap能源公司的“世纪”集成系统工程也在推进中。这些替代方案可能在特定时间窗口内成为竞争者，对中长期布局产生颠覆性影响。

1.4 商业化时间表的共识与分歧

关于可控核聚变商业化时间表，行业内部存在显著的分歧。乐观者认为2030至2040年可实现示范发电，保守者则认为可能需要到2050年甚至更晚^[6]。

从政府间合作项目来看，ITER计划于2025年进行首次等离子体放电，2035年开始氘氚燃烧实验。如果成功，将为示范堆（DEMO）铺平道路。DEMO的目标是证明聚变发电的技术和经济可行性，预计在2040年代建成。商业化部署则可能要到2050年代以后。

从私营企业来看，商业化时间表更为激进。Helion计划在2028年前送出聚变电能，TAE Technologies计划在2030年启动商业试验堆，Commonwealth Fusion Systems计划在2030年代初期实现并网发电。多家企业目标在2030至2035年前后实现首次并网^[7]。

然而，商业化时间表的高度不确定性是当前行业面临的核心挑战。ITER计划的成本从最初50亿美元飙升至220亿美元以上，时间表一再推迟，给所有激进的商业化时间表敲了警钟^[8]。从Q≈1到Q>10的工程跨越挑战巨大，材料耐久性、氚自持循环等关键技术难题尚未解决。

本报告认为，尽管私营企业融资热潮引发了“聚变即将成功”的市场叙事，但绝大多数初创公司的商业化时间表将显著滞后。2050年才是全球聚变发电规模化的更现实起点。中长期布局必须基于这一审慎假设，而非2035年商业化的乐观预期。

1.5 全球市场规模预测

多家研究机构对可控核聚变市场规模进行了预测。中信证券提出2030至2035年全球聚变装置市场规模突破2.2万亿元，其中磁约束路线设备占比60%。申万宏源引用国际原子能机构数据，2025至2035年全球将增加37座聚变电厂，预计2055年市场空间约2035亿美元^[9]。

长期增长潜力更具想象力。中银证券引用Ignition Research数据，若2050年实现全面商业化，全球市场规模将超1万亿美元，超导磁体环节超千亿美元。开源证券预测国内批量建设阶段年投资规模可达数千亿元^[10]。

浙商证券的测算更为审慎，预计到2035年，全球核聚变设备市场年均规模将达到2660亿元。这一市场规模预测对于动辄百倍市盈率的概念个股而言，未来的市场空间在短期内或难以消化当前的估值水平^[11]。

需要指出的是，市场规模预测高度依赖于技术突破和商业化时间表，存在较大的不确定性。当前的市场规模预测更多是基于情景假设的推演，而非基于已确认的订单和项目。投资者和政策制定者应审慎看待这些预测，避免过度乐观。

第二部分 产业链拆解

2.1 产业链总体结构

可控核聚变产业链涵盖从上游原材料供应到下游电站运营的完整链条。根据产业链各环节的功能和特点，可以将其划分为上游材料、中游设备制造和下游电站运营三个主要环节。

上游材料环节主要包括高温超导带材、第一壁材料、氚增殖材料、结构材料等。其中，高温超导带材是当前最受关注的上游材料，其性能直接决定了紧凑型聚变装置的可行性。第一壁材料需要承受极端的热负荷和中子辐照，是聚变装置中最具挑战性的材料之一。氚增殖材料用于实现氚的自持循环，是聚变燃料循环的关键。

中游设备制造环节主要包括磁体系统、真空室及内部件、电源系统、加热与电流驱动系统、诊断与控制系统等。磁体系统是聚变装置的核心部件，成本占比最高。真空室作为等离子体容纳屏障，焊接密度与精度要求极高。电源系统为等离子体的形成和维持提供能量。

下游电站运营环节主要包括聚变电厂的设计、建造、运营和维护，以及发电并网和电力销售。目前该环节尚未进入商业化阶段，但已有多个国家和企业开始进行前期规划和设计。

以ITER项目为例，产业链各环节的价值量分布如下：磁体系统成本占比约28%，真空室及内部件占比约20%，电源系统占比约15%，加热与电流驱动系统占比约12%，诊断与控制系统占比约8%，其他辅助系统占比约17%^[12]。

2.2 上游材料环节分析

 2.2.1 高温超导带材

高温超导（HTS）带材是当前聚变产业链中最受关注的上游材料。与传统的低温超导材料（如NbTi、Nb3Sn）相比，HTS带材可在液氮温区（77K）工作，兼具高场强和低能耗优势，使得紧凑型聚变装置成为可能。

HTS带材主要包括第一代（Bi-2212、Bi-2223）和第二代（REBCO）两类。第二代HTS带材因其更高的临界电流密度和更好的磁场性能，成为聚变装置的首选。目前，全球HTS带材的产能主要集中在日本、韩国、美国和欧洲，中国正在加速追赶。

HTS带材的供应链安全是决定未来十年竞争格局的关键。谁能率先实现规模化、低成本生产，谁就能掌握下一代聚变装置的主动权。当前，HTS带材的成本约为每千安米50至100美元，距离聚变装置商业化所需的每千安米10至20美元仍有较大差距。中国在HTS材料领域的突破可能通过国家专项支持和企业合作实现，但具体时间表仍存在不确定性。

地缘政治因素可能对HTS材料出口和技术合作构成限制，从而改变当前全球聚变供应链格局。中美科技竞争等地缘政治因素，可能对HTS材料等关键物资的出口和技术合作构成限制。ITER项目依赖日本三菱重工的新型Nb3Sn超导线材，这暗示了关键材料的供应链受地缘政治影响的可能性。

 2.2.2 第一壁材料

第一壁材料是聚变装置中直接面对等离子体的部件，需要承受极端的热负荷（10兆瓦每平方米量级）和中子辐照。第一壁材料的性能直接决定了聚变装置的寿命和经济性。

当前，第一壁材料的研究主要集中在钨基材料、铍基材料和碳基复合材料。钨因其高熔点、低溅射率和良好的热导性能，被认为是第一壁材料的首选。铍因其低原子序数和对等离子体污染小的特点，被ITER选为第一壁材料。碳基复合材料因其良好的热冲击性能，在某些装置中得到应用。

中国在ITER第一壁材料的研制中取得了重要进展。中国承担了ITER第一壁半prototype的制造任务，成功研制出符合ITER要求的铍铜复合部件。这一成果不仅为中国赢得了国际声誉，也为后续CFETR的第一壁设计积累了宝贵经验。

 2.2.3 氚增殖材料

氚增殖材料用于实现聚变燃料的氚自持循环。聚变反应中，氘和氚反应生成氦和中子，中子与锂反应可生成氚。因此，氚增殖材料通常含锂，通过中子与锂的核反应实现氚的增殖。

氚增殖材料主要包括固态增殖剂（如Li2TiO3、Li4SiO4）和液态增殖剂（如LiPb共晶合金）。固态增殖剂因其化学稳定性好、氚释放温度可控等优点，被多数设计采用。液态增殖剂因其热导性能好、可在线提氚等优点，也受到关注。

氚增殖材料的研发仍面临诸多挑战，包括氚的提取效率、材料的辐照稳定性、氚的安全管理等。氚具有放射性，其管理和安全是聚变装置运营中的重要问题。

2.3 中游设备制造环节分析

 2.3.1 磁体系统

磁体系统是聚变装置的核心部件，成本占比约28%。磁体系统包括环向场线圈、极向场线圈和中心螺线管等，用于产生约束等离子体所需的强磁场。

低温超导磁体技术已相对成熟，ITER的环向场线圈采用Nb3Sn超导材料，可在4.5K温度下产生11.8特斯拉的磁场。高温超导磁体是近年来的技术热点，可在更高温度下工作，简化了制冷系统，降低了运行成本。

中国在ITER磁体系统的制造中发挥了重要作用。2025年12月，中国科学院合肥物质科学研究院宣布，中国承担的ITER极向场线圈成功实现全部交付，标志着中国100%完成了ITER磁体系统的关键任务^[13]。这一成就不仅展示了中国在超导磁体制造领域的实力，也为中国自主聚变装置的磁体设计积累了经验。

 2.3.2 真空室及内部件

真空室是聚变装置中容纳等离子体的容器，需要提供超高真空环境，同时承受等离子体的热负荷和中子辐照。真空室的制造难度极高，对焊接密度和精度有严格要求。

内部件包括第一壁、偏滤器、限制器等，直接面对等离子体，需要承受极端的热负荷和粒子流。偏滤器是内部件中最关键的部件之一，用于排出等离子体中的杂质和热量。

中国在真空室及内部件制造方面取得了重要突破。国内企业如合锻智能、应流股份等已在真空室、偏滤器环节取得突破，未来伴随招标项目落地，核心供应商成长空间广阔^[12]。

 2.3.3 电源系统

电源系统为聚变装置提供能量，用于等离子体的形成、加热和维持。电源系统在托卡马克中价值量占比约15%，且在FRC、Z箍缩等路径中进一步上升。

电源系统包括磁体电源、加热电源和辅助电源等。磁体电源用于产生约束磁场，需要提供大电流、高稳定性的直流电源。加热电源用于等离子体的加热，包括中性束注入电源、射频加热电源等。

中国在ITER电源系统的制造中取得了重要成果。2025年12月，由中核集团、中国航天科工集团、中国东方电气集团和中国科学院等联合研制的ITER边缘局域模电源系统（ELM-PS）完成交付^[13]。这一成果展示了中国在大功率电源系统领域的制造能力。

 2.3.4 加热与电流驱动系统

加热与电流驱动系统用于将等离子体加热到聚变温度，并驱动等离子体电流。主要包括中性束注入、离子回旋加热、电子回旋加热和低杂波驱动等方式。

中性束注入是将高能中性粒子束注入等离子体，通过碰撞将能量传递给等离子体。离子回旋加热和电子回旋加热是利用射频波与等离子体的共振吸收来加热等离子体。低杂波驱动是利用低频电磁波驱动等离子体电流。

中国在加热与电流驱动系统方面取得了重要进展。2026年进入大规模招标周期，仅加热系统招标额已超15亿元^[14]。这一数据表明，中国聚变装置的建设正在加速推进。

2.4 下游电站运营环节分析

下游电站运营环节目前尚未进入商业化阶段，但已有多个国家和企业开始进行前期规划和设计。从全球范围来看，聚变电站的运营模式可能包括以下几种：

第一种是电网级大规模供电模式，即建设大型聚变电站（装机容量500至1000兆瓦），向电网供电。这是ITER和CFETR等大型装置的目标模式，适合作为基荷电源运行。

第二种是分布式供电模式，即建设小型模块化聚变装置（装机容量50至200兆瓦），为特定区域或工业用户供电。紧凑型托卡马克和球形托卡马克等小型装置适合这种模式。

第三种是特殊应用模式，如为数据中心、偏远地区或特殊工业提供电力。AI算力需求的持续增长可能使聚变能成为数据中心等特定场景的优先选择，从而在2030年代初期催生小规模商业化示范项目。

从经济性角度来看，聚变电站的竞争力取决于建设成本、运行成本和发电收益。根据国际原子能机构的数据，聚变电站的平准化发电成本（LCOE）预计在2050年可降至每千瓦时0.05至0.08美元，与可再生能源和核裂变相比具有竞争力^[15]。但这一预测高度依赖于技术突破和规模化效应，存在较大的不确定性。

中国在聚变电站运营方面已有初步规划。中国聚变工程实验堆（CFETR）计划在2035年前后建成，实现200至1000兆瓦聚变功率输出，验证稳态长脉冲运行与氚自持循环，为后续商用堆奠定决定性基础。中国还规划了2050年每千瓦建设成本降至5600至8000美元的目标^[15]。

2.5 国产化进展与差距分析

中国在可控核聚变产业链各环节的国产化进展存在显著差异。在部分领域，中国已实现100%国产化，达到国际领先水平；在另一部分领域，中国仍依赖进口或技术合作，存在“卡脖子”风险。

在磁体系统方面，中国已实现ITER极向场线圈的100%国产化制造，展示了在超导磁体领域的制造实力。但在高温超导带材方面，中国仍依赖进口或技术合作，国产HTS带材的性能和产能与国际先进水平存在差距。

在真空室及内部件方面，中国已实现ITER第一壁半prototype的制造，但在偏滤器等关键部件的设计和制造方面仍需进一步验证。

在电源系统方面，中国已实现ITER边缘局域模电源系统的交付，展示了在大功率电源系统领域的制造能力。但在高性能开关器件和控制系统的核心芯片方面，中国仍依赖进口。

在加热与电流驱动系统方面，中国已实现中性束注入系统和射频加热系统的自主研发，但在高功率微波管等核心器件方面仍需进口。

总体来看，中国在可控核聚变产业链的国产化率约为60%至70%，在非核心部件和系统集成方面已达到较高水平，但在核心材料和关键器件方面仍存在短板。未来需要加大在高温超导带材、高性能开关器件、高功率微波管等领域的研发投入，提升产业链的自主可控能力。

第三部分 竞争格局

3.1 全球竞争格局总览

全球可控核聚变技术竞争在2024年进入白热化阶段。磁约束与惯性约束两大技术路径分别在不同维度取得突破性进展。从参与主体来看，全球聚变研发呈现“政府间多边合作”与“私营企业商业化创新”并行的双轨格局。

根据美国聚变工业协会（FIA）发布的《2025年全球聚变工业报告》，全球聚变企业达到53家，其中美国独占29家。全球投资额超过10亿美元的公司共3家，分别为Commonwealth Fusion Systems（CFS）、TAE Technologies和Helion Energy。私有资本投资在聚变行业投资中占主导地位，总投资额达到89.7亿美元，占比约92%，而公共融资仅7.95亿美元^[1]。

从区域分布来看，北美（以美国为主）在私营企业数量和融资规模上占据绝对优势。欧洲凭借ITER项目所在地的优势，在政府间合作和基础研究方面保持领先。亚洲方面，中国和日本在技术研发和产业链布局方面进展迅速，韩国和印度也在积极跟进。

从技术路线来看，磁约束方案（特别是托卡马克）仍占据主导地位，但惯性约束和替代性方案也在取得突破。这种多元化的技术路线格局增加了未来竞争的不确定性，也意味着没有单一技术路线能够确保最终胜出。

3.2 ITER多边合作格局

ITER计划是全球规模最大的政府间科技合作项目之一，由中国、欧盟、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国七方共同参与。ITER装置计划实现500兆瓦聚变功率、聚变增益不低于10，并维持500秒持续燃烧^[3]。

ITER计划的国际合作可追溯至1985年日内瓦峰会倡议。1988年至1990年完成概念设计后，项目进入工程设计和关键技术预研阶段。1998年美国曾退出，2001年启动谈判，2003年中国和美国加入谈判，随后韩国、印度加入，最终形成七方合作格局。

ITER计划在推进过程中面临诸多挑战。成本从最初估算的50亿美元飙升至220亿美元以上，时间表一再推迟^[8]。尽管如此，ITER在技术验证和工程经验积累方面的价值不可替代。2026年1月，ITER完成第四个扇区安装，项目建设持续推进^[1]。

中国在ITER计划中扮演着日益重要的角色。中国承担了约10%的摊款和制造份额，涉及18个采购包的制造任务，包括磁体支撑系统、气体注入系统、第一壁等核心关键部件^[4]。2025年，中国获得ITER组织现金采购合同140余项，仅2025年的合同金额已超1.2亿欧元（约合9.8亿元人民币）。中国参加ITER计划以来，培育1家公司、助推3家公司上市、牵引20余家企业走向国际市场^[16]。

3.3 私营企业竞争格局

私营企业是推动聚变商业化的重要力量。根据FIA报告，全球聚变企业达到53家，其中美国独占29家。全球投资额超过10亿美元的公司共3家，分别为Commonwealth Fusion Systems（CFS）、TAE Technologies和Helion Energy^[1]。

从技术路线来看，私营企业呈现出多元化的技术路径选择。CFS聚焦紧凑型托卡马克（SPARC装置），采用高温超导磁体技术；Helion Energy采用场反转位形（FRC）技术路线，计划在2028年前送出聚变电能；TAE Technologies采用场反转位形结合中性束注入技术，计划在2030年启动商业试验堆；General Fusion采用磁化靶聚变技术，计划在2025至2028年实现首堆运行^[7]。

中国私营企业也在积极布局。陕西星环聚能以商业化可控聚变能开发为核心业务，聚焦球形托卡马克技术路线。该公司在2022年6月获得顺为资本、中科创星等机构数亿元天使轮融资，2024年3月再获数亿元Pre-A轮融资^[6]。能量奇点聚焦高温超导托卡马克路线，2025年完成首轮融资。

私营企业的融资热潮反映了资本市场对聚变商业化前景的乐观预期。然而，从技术验证到商业化运营的跨越仍然面临巨大挑战。多数私营企业的商业化时间表（2030至2035年）可能过于乐观，实际进度可能显著滞后。

3.4 中国在双轨格局中的定位

中国在可控核聚变领域形成了独特的“双轨并行”模式：一方面深度参与ITER多边合作，另一方面自主推进BEST、CFETR等装置建设。这一模式在技术、产业链和国际治理层面均取得显著成效。

在技术层面，通过参与ITER计划，中国掌握了大型托卡马克装置的设计、制造和运行经验。在产业链层面，ITER计划带动了20余家企业走向国际市场，培育了1家公司、助推3家公司上市^[16]。在国际治理层面，中国以平等身份参与ITER计划，在项目决策中拥有话语权。

然而，“双轨并行”模式也带来了资源分配压力。ITER摊款与CFETR、BEST等自主项目并行推进，在资金、人才和供应链上形成显著竞争。中国在ITER计划中承担约10%的摊款，同时CFETR的预算估计在数百亿元量级，BEST的投资规模也在百亿元以上。这种多线作战的局面可能导致人才和资金分散。

从战略角度来看，中国需要在“国际合作”与“自主创新”之间找到平衡。过度依赖国际合作可能受制于人，而完全自主创新则可能错失国际合作带来的技术溢出效应。本报告认为，中国应继续坚持“双轨并行”模式，但需要优化资源配置，确保重点项目的资金和人才需求得到满足。

3.5 地缘政治对竞争格局的影响

地缘政治因素正在重塑全球聚变竞争格局。中美科技竞争等地缘政治因素，可能对高温超导（HTS）材料等关键物资的出口和技术合作构成限制，从而改变当前全球聚变供应链格局。

ITER计划本身也受到地缘政治的影响。1998年美国曾退出ITER计划，2003年重新加入。近年来，中美科技竞争加剧，可能对ITER框架下的技术合作产生影响。俄罗斯作为ITER七方之一，其与西方国家的关系也可能影响项目进展。

在供应链方面，HTS带材的生产主要集中在日本、韩国、美国和欧洲。如果地缘政治紧张导致出口管制，中国聚变装置的供应链可能面临风险。同样，中国在ITER计划中承担的制造任务也可能受到地缘政治的影响。

从积极方面来看，地缘政治压力可能加速中国在关键材料领域的自主替代进程。中国在HTS材料、第一壁材料等领域的研发投入可能因此增加，长期来看有利于构建独立、安全的供应链体系。

第四部分 政策环境

4.1 国际政策框架

全球主要国家纷纷出台政策支持可控核聚变技术发展。美国在2025年出台了迄今为止最详细、最明确的行动指南《聚变科学与技术战略》，明确了聚变

参考文献

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