报告概述
本报告是中信建投未来产业投资地图系列研究的一部分，聚焦可控核聚变这一被视为人类理想终极能源的未来能源方向。报告从可控核聚变的定义与基本原理出发，系统梳理了氘氚、氘氦3、氢硼等聚变燃料体系及劳森判据、能量增益因子等关键指标，并对比了磁约束、惯性约束、磁惯性混合约束等主要技术路线。在此基础上，报告按照产业链上中下游结构展开分析：上游涵盖燃料、超导磁体材料、面向等离子体材料等原材料环节；中游聚焦磁体、真空室、偏滤器、产氚包层、电源、低温系统、燃料循环系统等核心设备与系统；下游则梳理了全球主要国家的聚变发展规划、典型装置与商业公司进展，以及中国院所与民营企业的产业化布局。报告还提供了从技术路线、产业链环节和核心团队三个维度筛选相关企业的分析框架，对理解可控核聚变产业的现状、挑战与投资价值具有参考意义。
报告的核心结论
可控核聚变正从科学可行性迈向工程可行性阶段
报告认为，聚变能源的概念可行性已得到验证，英国JET、美国TFTR和日本JT-60U等装置实验基本实现了接近氘氚聚变的能量得失相当条件，以ITER为代表的装置正在进一步验证科学可行性并部分验证工程可行性。当前行业处于科学可行性已验证、正向工程可行性迈进的阶段，面临等离子体稳态燃烧、堆芯材料耐辐照、氚自持等核心挑战。
托卡马克是工程成熟度最高的技术路线，但多种路线并存
报告对比了磁约束（托卡马克、仿星器）、惯性约束及磁惯性混合约束等路线，指出托卡马克实验验证最充分、工程成熟度最高，但装置体积大、投资成本高；仿星器天然适合稳态运行；惯性约束单脉冲能量密度高；FRC则朝向紧凑、低成本方向发展。当前技术路线尚未收敛，各路线首要挑战均为攻克Q>1难题。
上游材料与中游核心设备是产业链高价值环节
报告分析显示，对于低温超导托卡马克，实验堆阶段超导磁体投入占比最高达28%，堆内构件占17%；示范堆阶段电站配套辅助设施占比最高。上游超导材料、面向等离子体材料及氚燃料循环存在核心挑战，中游磁体系统、真空室、偏滤器、包层、电源等部件尤为关键，是价值与机遇并存的环节。
中国聚变堆有望在2045年前后进入示范阶段，2050年前后实现商业化发电
报告指出，中国已将可控核聚变纳入未来能源体系，政策支持力度显著增强。国内以中科院等离子体所和核工业西南物理研究院为主力，聚变新能、中国聚变能源等商业公司同步推进示范堆建设。综合来看，中国聚变堆有望在2045年前后进入示范阶段，2050年前后实现商业化发电，与美国等国家目标时间接近。
报告回答的关键问题
可控核聚变为什么被称为人类的终极能源？
报告指出，可控核聚变具有能量密度高、原料易得、安全清洁等优势。燃烧1千克氘相当于四千克铀-235或七千吨汽油，海水中的氘足够使用几百亿年；聚变不产生高放射性核废物，也不排放温室气体，事故时反应会迅速终止。这些特性使其被视为人类理想的终极能源。但实现聚变能需要满足劳森判据，能量增益因子Q≥10被视为商业化门槛。
可控核聚变目前发展到什么阶段？
报告将聚变研究分为概念可行性、科学可行性、工程可行性、商业可行性和商业堆五大阶段。当前概念可行性和科学可行性已得到验证，ITER等装置正在验证工程可行性，行业正加速从科学研究向工程示范迈进。全球多个国家目标在2030—2050年间建成示范堆并实现并网发电，多数企业预测2031-2040年全球首台聚变电站并网发电。
托卡马克和仿星器有什么区别？
托卡马克通过环形真空室中闭合的螺旋磁场约束等离子体，需要驱动大电流，存在电流破裂风险，但工程成熟度最高；仿星器通过复杂三维线圈产生扭曲磁场，等离子体电流很小，无大电流破裂问题，天然适合稳态运行，但三维结构复杂，对加工精度要求极高。两者均属于磁约束路线，装置结构类似，区别主要在磁体与真空室设计。
中国可控核聚变商业化时间表是怎样的？
报告显示，中国聚变堆有望在2045年左右进入示范阶段，2050年前后实现商业化发电。具体项目方面，BEST计划2027年建成，2030年演示聚变能发电；CFEDR计划2026年完成工程设计、2026年底至2027年初启动建设、2035年建成投运；环流三号计划2027年开展聚变燃烧实验。国内商业公司也给出2030-2035年的示范发电目标。
可控核聚变产业链有哪些投资机会？
报告指出，当前处于实验堆、工程验证堆阶段，上游建议重点关注超导材料和面向等离子体材料，中游聚焦高价值量、低国产化率的核心部件，如超导磁体、真空室、堆内构件及辅助加热系统、低温装置等；对于FRC等路线，电源系统尤为重要。若行业进入DEMO或商业电站阶段，建议关注氚燃料循环、诊断控制、遥操运维等方向。团队方面，兼具物理与工程背景的复合团队是核心壁垒。
报告中的代表性数据
全球可控核聚变累计投资金额
2025年，据报告引用的IAEA数据，2025年全球可控核聚变累计投资金额从2024年的70亿美元增至106.6亿美元，其中2025年单年股权投资达35亿美元；私营聚变公司数量从2024年的45家增至53家。
全球核聚变市场规模预测
2040年，根据Precedence Research预测，全球核聚变市场规模预计在2030年达到4719.9亿美元，2040年达到约8434.6亿美元，2030年至2040年复合年增长率为6%。
EAST实现1亿摄氏度1000秒高质量燃烧
2025年1月20日，中国科学院等离子体所EAST装置在安徽合肥创造世界纪录，首次完成1亿摄氏度1000秒的高质量燃烧，标志中国聚变能源研究从基础科学向工程实践实现重大跨越。
以上数据根据报告摘要整理，具体统计口径和数值请以完整报告原文为准。
完整报告包含什么
- 可控核聚变行业全景介绍：报告从核聚变定义与原理出发，详细对比氘氚、氘氦3、氢硼、氘氘四种聚变燃料的优缺点，解释劳森判据、聚变三乘积、能量增益因子Q等关键概念，并梳理可控核聚变作为人类终极能源在能量密度、原料、安全、清洁等方面的优势，帮助读者建立行业基础认知。
- 技术路线深度对比：报告系统比较磁约束（托卡马克、仿星器）、惯性约束和磁惯性混合约束等主要技术路线的原理、优势与挑战，分析聚变-裂变混合堆等潜在发展方向，并介绍不同装置的结构组成，如托卡马克的磁体、真空室、偏滤器、包层等。
- 产业链结构与价值分布：报告给出可控核聚变产业链上中下游的总体结构，并基于ITER和DEMO等典型装置拆解价值量分布，如实验堆阶段超导磁体占比最高、示范堆阶段电站配套辅助设施占比最高，帮助识别产业链中的高价值环节。
- 上游材料环节分析：聚焦燃料、超导磁体材料和堆内材料三大领域，分析氚资源稀缺、低温超导与高温超导差异、面向等离子体材料与结构材料的服役要求等核心挑战，并指出高温超导是磁体的确定发展方向。
- 中游核心设备与系统拆解：逐一分析磁体系统、真空室、偏滤器、产氚包层、冷屏杜瓦、低温系统、加热与电流驱动系统、电源系统、燃料循环系统、测量诊断与控制系统、遥操系统等关键部件的功能、技术要点与产业价值，构成对聚变堆工程最详细的技术拆解。
- 全球发展格局与主要国家规划：梳理美国、欧盟、中国、日本、俄罗斯、韩国、印度等主要国家的聚变研发进展与示范堆建设规划，统计全球聚变装置类型、投资规模及未来并网预测，并介绍ITER、CFS、Helion、Proxima Fusion等典型装置与公司案例。
- 中国政策与产业化进展：详细梳理中国从2024年以来支持可控核聚变的政策脉络，包括首次入法、写入五年规划纲要等，介绍中科院等离子体所、核工业西南物理研究院及聚变新能、中国聚变能源等院所与商业公司，以及EAST、BEST、CFEDR、环流三号等装置的最新进展。
- 投资筛选框架与风险提示：报告从技术路线、产业链环节、公司核心团队三个维度给出筛选相关企业的分析框架，并提示关键材料与燃料供给、多技术路线竞争、监管细则滞后、长期资本投入、替代能源挤压等五方面风险，为投资者提供完整的决策参考。
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