行业定义
可控核聚变(Controlled nuclear fusion)是指在一定条件下,控制原子核聚变反应的速度和规模,使其能够安全、持续、平稳地输出能量的过程。其最常见的反应是让氢的同位素氘和氚在极高温度下聚合生成氦,并释放巨大能量。该技术模拟太阳发光发热的原理,因此被称为“人造太阳”。
可控核聚变是人类能源领域的"终极梦想",它通过将轻原子核聚合成较重的原子核来释放巨大能量,其原理与太阳发光发热的本质相同。与传统的核裂变反应堆相比,可控核聚变在燃料来源、安全性、放射性废物处理等方面具有显著优势。氘和氚作为主要燃料,可从海水中大量提取,理论上可供人类使用数亿年;反应过程不产生长寿命高放射性核废料,且不具备链式反应失控条件,本质安全性更高。
来源:Tuition Physics
从发展现状来看,全球聚变研究已进入关键验证阶段。ITER项目计划在2035年前后实现"点火"目标,即聚变产生的能量大于输入能量;2022年NIF首次实现净能量增益,标志着聚变科学原理的验证取得里程碑进展。中国在聚变领域同样取得重要突破,东方超环(EAST)多次刷新等离子体运行时间纪录,中国聚变工程实验堆(CFETR)设计稳步推进。然而,从科学验证到工程实现再到商业发电,仍面临材料耐受、能量提取、经济性等多重挑战,预计商业化聚变电站至少还需数十年时间。
从技术路径来看,目前主流方案包括磁约束和惯性约束两大方向。磁约束以托卡马克装置为代表,通过强磁场将等离子体"悬浮"约束在环形真空室中,避免其接触器壁;国际热核聚变实验堆(ITER)正是基于这一路线建造的全球最大托卡马克装置。惯性约束则通过高能激光或离子束瞬间压缩燃料靶丸,使其在极短时间内达到聚变条件,美国国家点火装置(NIF)是这一路线的典型代表。此外,还有仿星器、球马克等替代方案在同步探索。这些技术路线各有优劣,磁约束在持续运行时间上更具潜力,惯性约束在能量增益方面取得突破,但距离商业化应用均仍有距离。
可控核聚变的产业链同样可划分为上游、中游和下游三大环节。上游主要包括超导磁体、激光器、真空系统、第一壁材料、燃料制备等核心部件与材料供应商;中游由聚变装置集成商负责系统设计、工程建造和关键部件集成;下游则面向能源电力、科研实验、工业应用等终端用户,形成从基础材料到装置制造再到能源输出的完整链条。
在上游环节,核心部件包括超导磁体系统、高功率激光器、等离子体加热装置、第一壁材料、偏滤器、燃料循环系统等。不同部件承担关键功能:超导磁体产生强磁场约束等离子体,激光器或离子束提供聚变点火能量,第一壁材料承受高温等离子体轰击,偏滤器处理反应产物。此外,钨基复合材料、低活化钢、氚增殖材料等特种材料,以及高精度真空泵、低温制冷系统等辅助设备,直接决定聚变装置的运行温度、约束时间和能量转换效率。
中游环节是聚变装置的工程化实现阶段,由集成商完成各系统的设计、制造、组装和调试。托卡马克、仿星器等磁约束装置需要将超导线圈、真空室、加热系统、诊断设备等精密集成;惯性约束装置则涉及激光束传输、靶丸制备、能量聚焦等复杂工艺。高温超导技术、先进制造工艺、系统控制软件是当前技术突破的关键方向。此外,装置的整体协调性、安全防护系统、远程维护能力,是聚变装置长期稳定运行和可维护性的核心要素。
下游环节主要是聚变能源的应用场景,包括未来聚变电站、科研实验平台、工业热源应用等。聚变电站将直接接入电网,为城市和工业区提供清洁电力;科研装置用于等离子体物理研究、材料测试和聚变参数优化;高温等离子体还可用于同位素生产、材料处理等工业领域。随着技术成熟,聚变能源有望逐步替代化石燃料,成为未来能源体系的核心组成部分,并可能衍生出聚变推进、聚变制氢等新兴应用方向。
来源:sfa-fusion
此外,为支撑聚变产业链的持续发展,还需要依赖大型工程建造能力、极端环境测试平台、国际标准制定、燃料循环技术及完善的供应链体系。这些支撑环节不仅影响聚变装置的技术可行性,也决定了未来聚变电站的经济性和商业化进程速度。
睿兽分析数据显示,可控核聚变赛道在2020年至2025年期间的融资活动呈现出显著的波动与结构化演变。融资事件数量在2021年达到22起的阶段性高点后,自2022年起进入调整期,于2023年降至15起的低点,并在2024年进一步收缩至11起,显示出市场在经历早期热潮后正经历理性回调与整合。然而,2025年融资事件数量显著回升至17起,同时融资金额实现大幅跃升,达到阶段峰值,这表明资本正从早期的广泛探索转向更为聚焦的投资策略,更加倾向于布局技术路径清晰、具备明确商业化潜力的领先企业。
相关企业
超磁新能
超磁新能(上海)科技有限公司成立于2025年5月13日,是一家专注于可控核聚变关键核心部件——高温超导强场磁体系统研发与制造的高新技术企业。公司由中国科学院院士丁洪领衔的上海海桐国际中心和北京海创产研院共同孵化,定位于为可控核聚变装置提供“心脏级”核心部件,致力于通过高强度、高效率的磁体系统推动聚变能源的商业化进程。
超磁新能核心团队长期专注于高温超导强场磁体研制,目前正在开发世界首个大尺寸25特斯拉高温超导核聚变托卡马克磁体系统。该系统有望使核聚变装置更加紧凑、高效,大幅降低建设成本。公司已布局多项高温超导发明专利,持续强化在磁约束可控核聚变高温超导强场磁体上的技术领先优势。
在融资方面,超磁新能于2026年1月完成数亿元A轮融资,由鼎峰科创领投,耀途资本、中科创星、北极光创投、广发信德、一典资本等多家知名机构跟投。本轮资金,将加速公司关键技术研发、工程样机验证及产业化布局。
星环聚能
上海星环聚能科技有限公司成立于2021年,是一家专注于可控核聚变技术研发与商业应用的高新技术企业。公司脱胎于清华大学科技成果转化项目,核心团队深耕聚变领域超过20年,致力于通过原创技术路线开发小型化、商业化、快速迭代的可控聚变能装置,目标是建成我国首个可实现能源输出的商用聚变示范堆。
星环聚能以“自主研发+工程迭代”为核心发展模式,成功实现了从实验装置快速建设到关键技术验证的跨越。其核心技术采用全球独创的基于高温超导强磁场的球形托卡马克方案,结合独特的“磁场重联”技术和多冲程循环运行方式,使聚变装置具有结构更简洁、建造成本更低的显著优势。该方案不仅适用于大型聚变电站,在海上平台、大型船舶等高集成度场景也展现出应用潜力。
在技术实力与工程里程碑方面,团队曾仅用279天建成SUNIST-2(零号实验装置)并成功获得第一等离子体;研发了独特的“磁场重联”技术,可对等离子体进行高效加热;并广泛引入AI技术用于装置监测、等离子体诊断与实时控制。公司目前并行推进“运行一代(SUNIST-2)、建设一代(NTST)、研发一代(CTRFR-1,即‘星环一号’)”三大任务。公司规划于2028年前后完成工程验证,2032年左右建成可输出电能的聚变反应示范堆。
2026年1月,星环聚能完成10亿元A轮融资,本轮融资由上海国投公司旗下上海科创集团、未来启点基金和中金资本领投,上海知识产权基金、中银金融等多家知名机构跟投。融资资金将主要用于下一代聚变装置的研发与建设。同期,公司正式落户上海嘉定区,设立研发中心及实验基地,标志着其深度融入上海未来产业布局。
星能玄光
合肥星能玄光科技有限责任公司成立于2024年3月11日,总部位于中国(安徽)自由贸易试验区合肥片区高新区中安创谷科技园,是一家经由中国科学技术大学赋权成立、专注于可控核聚变技术研发与商业化应用的科技型企业。公司依托先进的“场反位形(FRC)+ 磁镜”创新技术路径与AI驱动的研发体系,致力于为未来能源系统提供小型化、经济可行的高性能聚变能源解决方案。星能玄光以“自主研发+产学研协同”为核心技术路线,通过结合AI数字孪生、贝叶斯不确定性量化与物理仿真平台,实现聚变装置的快速迭代与高性能等离子体约束。其技术体系基于自主提出的“场反位形+串节磁镜+电势垒”三重约束方案,显著提升等离子体约束性能,为核心聚变装置的高参数运行奠定基础。
在技术突破方面,公司于2025年2月实现Xeonova-1装置成功放电,从进场安装到放电耗时不足两个月,刷新聚变装置建造时间的世界纪录。目前,公司在建的新型先进场反位形装置FLAME计划于2025年底实现首次放电,目标等离子体温度超过1000万摄氏度,为国内直线型聚变路径实现重要工程突破。公司规划于2030年完成兆瓦级小型聚变示范堆建设,2035年验证百兆瓦级聚变工程堆。
星能玄光核心团队由创始人孙玄教授(国际聚变专家,曾任教于中国科学技术大学)领衔,组建了来自中科大、普林斯顿大学等顶尖机构的研发队伍。公司已获“全国颠覆性技术创新大赛优秀奖”等荣誉,并入选科技型中小企业资质。
在融资方面,星能玄光于2024年11月完成亿级人民币天使轮融资(由招商局创投、中科创星领投),并于2025年11月完成数亿元Pre-A轮融资,由蚂蚁集团领投,隐山资本、紫金矿业等跟投。融资资金将主要用于提升在建装置性能、部署关键核心技术及扩充研发团队,加速推进场反位形聚变技术的工程化与商业化进程。
热点讯息
2026年1月,聚变金融机构联盟成立破局核聚变商业化资本瓶颈
1月16日上午,在安徽合肥召开的2026核聚变能科技与产业大会开幕式上,聚变金融机构联盟正式宣告成立。业内人士认为,这是可控核聚变产业从实验室迈向工程化、商业化关键节点上的一场产金协同“聚变”。
据悉,该联盟由科大硅谷公司联合中科创星、君联资本、联想之星、合肥创新投等15家机构发起,汇聚了银行、证券、保险、信托、基金等130家各类金融与科创服务机构。以创新策源、产业链接、金融支持、深度协同为核心逻辑,为核聚变能从科研突破迈向工程化、商业化应用注入动力。
2026年1月,浙江拟加快先进核电与可控核聚变技术研发
2026年1月12日,浙江省经信厅发布《浙江省“十五五”新型工业化规划(征求意见稿)》,面向社会公开征求意见。文件提出,将在核能领域加快小型堆、第四代反应堆等先进核电技术的研发与验证,推进核电关联装备、核级密封材料发展,同时布局可控核聚变技术及设备制造。规划还涵盖光伏、风电、储能、氢能等清洁能源技术方向。
2025年11月,下一代“人造太阳”研究计划首次发布
11月24日,中国科学院“燃烧等离子体”国际科学计划正式启动,并面向国际聚变界首次发布BEST(紧凑型聚变能实验装置)研究计划。业内人士认为,被誉为“人造太阳”的可控核聚变装置,其研发已迈入多路径并行、快速迭代的新阶段,商业应用场景加速显现。作为我国下一代“人造太阳”,BEST装置肩负着实现等离子体“燃烧”的使命。
根据研究计划,该装置建成后,将进行氘氚燃烧等离子体实验研究,验证其长脉冲稳态运行能力,力求聚变功率达到20兆瓦至200兆瓦,实现产出能量大于消耗能量,演示聚变能发电。
2025年10月,我国科研人员实现“人造太阳”关键核心材料制备
中国科学院金属研究所戎利建研究员团队近日利用自主研发的纯净化制备技术,成功实现了高纯净吨级哈氏合金的工业化生产,并实现超长超薄金属带材制备,这一新成果为制备第二代高温超导带材提供了关键基础材料的自主保障。第二代高温超导带材被视为可控核聚变中“超级磁体”的核心材料,缺乏它,便难以制造出能够约束上亿摄氏度等离子体的强大磁场。
2025年1月,中国“人造太阳”创造“亿度千秒”世界纪录
1月20日,我国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)在安徽合肥创造新世界纪录,首次完成1亿摄氏度1000秒“高质量燃烧”,标志我国聚变能源研究实现从基础科学向工程实践的重大跨越,对人类加快实现聚变发电具有重要意义。
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