正式進入國家產業(yè)布局，全產業(yè)鏈加速，核聚變如何重塑萬億產業(yè)版圖？

“AI的終點是能源，能源的終點是聚變。” 當ChatGPT、Sora以及各種萬億參數(shù)的大模型將人類推向通用人工智能（AGI）的新紀元時，一個冷峻的現(xiàn)實擺在所有人面前：算力的盡頭是電力。 英偉達創(chuàng)始人黃仁勛與OpenAI首席執(zhí)行官奧特曼曾多次公開表達對未來能源供應的焦慮。

當能源成為制約智能時代的“硬天花板”，中國卻在這場決定未來的終極能源競賽中，以前所未有的戰(zhàn)略前瞻，將聚變能源確立為國家頂層設計的核心方向。2025年年底，“十五五”建議全文正式發(fā)布，核聚變能首次被正式寫入國家五年規(guī)劃，并與量子科技、腦機接口一同被列為國家戰(zhàn)略性未來產業(yè)。這標志著核聚變已從“科學實驗階段”正式跨入“國家產業(yè)布局階段”。

一場關乎人類文明終極能源的“奧林匹克競賽”，正在中國大地上全產業(yè)鏈加速爆發(fā)。

一、范式躍遷：核聚變何以成為“萬億賽道”之首？

核聚變能成為全球矚目的“萬億賽道”之首，源于一場由能源潛力、技術突破、AI需求與資本涌入共同驅動的深刻范式躍遷。這四大支柱正合力將核聚變從“永遠需要50年”的遠景，加速推至產業(yè)爆發(fā)的前夜。

1.能源潛力：物理層面的降維打擊

從能源屬性本身看，核聚變幾乎完美契合人類對終極能源的全部想象。一方面，其燃料來源近乎無限——氘可從海水中獲取，理論上可支撐人類數(shù)萬年的能源需求；另一方面，核聚變過程不產生溫室氣體，放射性廢物衰減周期短，安全邊界遠高于傳統(tǒng)核裂變。更重要的是，聚變能的能量密度是化石能源的百萬倍（1克氘氚釋放的能量約相當于8噸汽油），這使其在高能耗、高密度、連續(xù)運行場景中，具備不可替代性。

2.技術突破：從“科學可行”邁向“工程可行”

近年來，核聚變關鍵技術連續(xù)突破，標志著科學可行性已得到驗證。最具里程碑意義的是，2022年美國國家點火裝置（NIF）首次在實驗中實現(xiàn)“凈能量增益”（輸出能量大于輸入能量）。與此同時，中國的“東方超環(huán)”（EAST）持續(xù)刷新高溫長脈沖等離子體運行世界紀錄，而新一代裝置如中國聚變工程實驗堆（CFETR） 已進入工程設計階段，目標直指實現(xiàn)聚變發(fā)電。與此同時，以高溫超導磁體為代表的工程革命，使得建造更緊湊、更經濟、更快速的聚變裝置成為可能，將研發(fā)周期從“十年一代”壓縮至“幾年一代”，直接激發(fā)了商業(yè)化想象。

3.AI與氣候危機雙重壓力：催生終極能源的剛需

AI與氣候危機雙重壓力，催生“終極能源”的剛需。 一方面，全球算力需求呈指數(shù)級增長，傳統(tǒng)的風光可再生能源受限于間歇性與能量密度，難以支撐一個持續(xù)、穩(wěn)定的未來智能基座。另一方面，實現(xiàn)碳中和目標需要一種零碳、基荷、高能量密度的能源。核聚變因其燃料（氘）取自海水近乎無限、反應不產生高放核廢料、且固有安全性高，成為唯一能同時滿足“能源獨立”、“零碳轉型”與“穩(wěn)定供電”三重目標的終極答案。

4.資本涌入：加速核聚變商業(yè)化的核心引擎

過去五年，全球對核聚變的投資已呈爆炸式增長態(tài)勢。微軟、谷歌、淡馬錫等科技資本巨頭，以及紅杉資本等頂級風投紛紛下注。《2025 年全球聚變產業(yè)報告》顯示，過去五年間，全球核聚變領域的總投資額已從 2021 年的 19 億美元增長至 97 億美元，相關企業(yè)數(shù)量達到 53 家，較2023年增長 143%。資本的大規(guī)模涌入，帶來了技術的敏捷開發(fā)與快速迭代，催生了超過30家商業(yè)聚變公司，探索包括緊湊型托卡馬克、仿星器、場反位形等在內的多元化技術路徑。

這四大因素相互作用，共同將核聚變推向了全球戰(zhàn)略性新興產業(yè)舞臺的中央，開啟了一場重塑未來能源與產業(yè)版圖的宏大競賽。

根據(jù)前瞻產業(yè)研究院報告，2024年全球可控核聚變市場規(guī)模為3314.9億美元；未來，核聚變市場將繼續(xù)強勁增長，預計以8.1%的復合年增長率到2029年增長至4795億美元；若完全商業(yè)化，到2050年市場規(guī)模將至少突破1萬億美元。

二、全鏈加速：中國核聚變產業(yè)的“進階領跑”

在全球核聚變競賽中，中國正憑借獨特的體系性優(yōu)勢，從昔日的“跟跑者”向“并行者”乃至局部領域的“領跑者”轉變。一方面，以“東方超環(huán)（EAST）”“HL-3”等為代表的重大實驗裝置持續(xù)刷新世界紀錄，標志著中國在長時間穩(wěn)態(tài)高溫等離子體控制這一核心難題上處于國際領先水平；另一方面，中國深度參與 ITER 等國際大科學工程，承擔關鍵設備研制與系統(tǒng)集成任務，顯示出在工程化與產業(yè)化層面的重要話語權。

這一系列成就的背后，并非單一技術的突進，而是一場由“頂層設計、產業(yè)鏈條、資本生態(tài)”三大支柱協(xié)同進化的結果，共同構成了難以復制的“中國模式”。

其一，頂層設計：國家戰(zhàn)略引領下的“新型舉國體制”

中國核聚變發(fā)展的一大優(yōu)勢在于其清晰、堅定且持續(xù)的國家戰(zhàn)略。2025年核聚變能首次被寫入國家“十五五”規(guī)劃，標志著其從長期基礎研究正式升格為國家戰(zhàn)略性未來產業(yè)。

這種“新型舉國體制”展現(xiàn)出兩大特征：一是目標的長期性與穩(wěn)定性，國家錨定了“中國聚變工程實驗堆（CFETR）→示范堆→商用堆”的清晰技術路線圖，避免了因研發(fā)周期漫長而導致的投入波動；二是資源的超強整合力，2025年注冊資本高達150億元的中國聚變能源有限公司正式掛牌，整合了中核集團、中科院、中廣核等“國家隊”頂尖力量，其使命正是打通從實驗裝置到商業(yè)電站的“最后一公里”。

其二，產業(yè)鏈條：構建縱向貫通和橫向融合的產業(yè)生態(tài)

1.縱向貫通：從基礎材料到系統(tǒng)集成的完整上下游鏈條

上游核心材料環(huán)節(jié)（技術壁壘最高）

這是產業(yè)的根基與價值高地。中國在高性能高溫超導（HTS）帶材、耐高溫抗輻照特種材料、高純度氚處理材料以及大功率微波/激光器等核心領域布局深入。以上海超導、西部超導等企業(yè)為代表，中國在二代高溫超導帶材的工程化量產能力上已躋身世界前列，為建造緊湊、高效的下一代聚變裝置提供了“芯”可能。

中游關鍵設備與系統(tǒng)集成（價值量集中）

超導磁體系統(tǒng)、真空室與第一壁、增殖包層模塊、大型低溫制冷系統(tǒng)等極端復雜部件的設計與制造。以東方電氣、中國一重等重型裝備集團為核心，結合四川成都等地科研院所的工藝積累，中國具備了獨立研制和批量生產托卡馬克絕大多數(shù)核心部件的能力。

下游大科學裝置與商業(yè)示范堆（需求牽引）

這是價值鏈的最終整合環(huán)節(jié)。以中國聚變能源有限公司為龍頭，整合中國核電工程有限公司等單位的系統(tǒng)設計能力，負責聚變堆的總體工程設計、系統(tǒng)集成與未來示范電站的建造運營。下游環(huán)節(jié)正在牽引上游技術標準，并提前布局聚變專用軟件、安全認證體系與遠程運維方案，為最終實現(xiàn)商業(yè)發(fā)電進行系統(tǒng)性準備。

2. 橫向聚合：“聚變金三角”產業(yè)集群的地理生態(tài)

產業(yè)鏈的縱向優(yōu)勢在地理空間上呈現(xiàn)為高度集聚、功能互補的三大產業(yè)集群，被稱為“聚變金三角”：

合肥集群：基礎研究與實驗物理的“策源地”

以中國科學院等離子體物理研究所為核心，擁有“東方超環(huán)”（EAST）等大科學裝置。該集群的核心功能是進行前沿等離子體物理實驗，產生關鍵科學數(shù)據(jù)，驗證工程概念，并向下游輸送尖端技術和人才。其產業(yè)生態(tài)圍繞裝置衍生，聚集了一批專注于精密診斷、控制系統(tǒng)和特種研發(fā)的“高精尖”企業(yè)。

成都集群：關鍵部件與重型裝備的“鑄造廠”

以核工業(yè)西南物理研究院為核心，擁有“中國環(huán)流”系列裝置。該集群依托四川強大的重工業(yè)基礎，核心優(yōu)勢在于關鍵部件的工程化制造與集成測試。它承擔了將實驗室設計轉化為可靠工業(yè)產品的重任，是連接上游研發(fā)與下游工程建設的堅實橋梁。

上海集群：高端材料、設計與資本的“樞紐港”

該集群匯聚了中國聚變能源公司的總體設計中心、頂尖的高溫超導材料供應商以及活躍的風險投資。其核心功能是提供高端材料、總體解決方案和資本賦能，同時孵化如“能量奇點”等聚焦緊湊化路線的民營創(chuàng)新企業(yè)，是產業(yè)創(chuàng)新活力的重要源泉。

其三，資本生態(tài)：“國家隊”與“市場隊”的雙輪驅動

與歐美以民營資本為絕對主導的模式不同，中國構建了獨特的“國家隊引領、市場隊活躍”的雙輪驅動資本生態(tài)。

“國家隊”提供壓艙石：通過國家科技重大專項、央企直接投資等方式，確保了對CFETR等長周期、大投入戰(zhàn)略項目的持續(xù)穩(wěn)定支持。中國聚變能源有限公司的成立，本身就是百億級國家資本的集中投入，旨在攻克工程化難題。

“市場隊”激發(fā)創(chuàng)新活力：近年來，中國核聚變領域的民營創(chuàng)業(yè)公司迅速崛起，如能量奇點、星環(huán)聚能等。它們獲得了紅杉中國、蔚來資本等一線風投的押注，專注于緊湊型托卡馬克、球形托卡馬克等更靈活、更追求商業(yè)化速度的技術路徑。這些“市場隊”以互聯(lián)網(wǎng)時代的敏捷開發(fā)模式，快速迭代原型機，與“國家隊”形成互補與賽馬效應。

多層次資本矩陣初步形成：除了政府撥款和風險投資，產業(yè)投資基金、地方政府引導基金也開始關注并布局聚變產業(yè)鏈上的材料、設備等上游企業(yè)，一個覆蓋“基礎研究-技術開發(fā)-工程轉化-產業(yè)孵化”全鏈條的資本支持體系正在成型。

因此，中國的“換道超車”之路是一條體系化道路：以國家戰(zhàn)略為方向盤，提供前所未有的確定性與資源保障；以完整產業(yè)集群為底盤，依托全球最完備的工業(yè)體系將藍圖轉化為實體；以多元資本生態(tài)為燃料，兼顧長期主義與市場效率。

三、專家視野：前瞻產業(yè)研究院的產業(yè)規(guī)劃邏輯

面對核聚變這一長周期、高門檻、高風險的“未來產業(yè)”，如何避免盲目投資？如何讓地方政府在萬億賽道中找準位置？

在深度參與2200+地方產業(yè)規(guī)劃的前瞻產業(yè)研究院看來，核聚變產業(yè)的發(fā)展路徑與傳統(tǒng)新興產業(yè)截然不同，其本質不是短期招商項目的比拼，而是一場關于產業(yè)判斷力與長期組織能力的系統(tǒng)考驗。

戰(zhàn)略定位：產業(yè)基礎診斷與差異化布局

布局核聚變產業(yè)的第一步，是要系統(tǒng)摸清地方產業(yè)基礎與要素稟賦，判斷自身在未來產業(yè)版圖中的合理位置。只有建立在真實產業(yè)基礎之上的布局，才能形成可持續(xù)競爭力。

在這一環(huán)節(jié)，前瞻產業(yè)研究院通過自主研發(fā)的智慧招商系統(tǒng)與產業(yè)鏈診斷模型，可對地方產業(yè)結構、企業(yè)集群、技術能力、要素供給等進行系統(tǒng)評估，精準識別區(qū)域產業(yè)鏈的“強項—短板—空白”，從而避免同質化競爭與資源錯配，實現(xiàn)真正的因地制宜。

精準卡位：聚焦產業(yè)鏈“制高點”與“關鍵環(huán)節(jié)”

核聚變產業(yè)鏈條長、技術門檻高，并非所有環(huán)節(jié)都適合地方布局。真正具備長期價值的，是材料、核心部件、工程設計、系統(tǒng)集成等技術壁壘高、附加值高的關鍵環(huán)節(jié)。地方政府若僅聚焦低端配套，容易陷入“投入大、回報低”的路徑依賴；而若能夠在產業(yè)鏈制高點實現(xiàn)突破，則有望在未來產業(yè)格局中占據(jù)核心位置。

圍繞這一目標，前瞻產業(yè)研究院持續(xù)發(fā)布核聚變產業(yè)鏈全景研究報告與細分領域技術路線圖，對全球產業(yè)格局、關鍵技術節(jié)點、企業(yè)布局、市場空間等進行系統(tǒng)分析。通過對產業(yè)鏈價值分布與技術成熟度的深度拆解，可幫助各地識別具有戰(zhàn)略價值的關鍵賽道，如高溫超導材料、特種結構材料、真空設備、聚變工程設計軟件等，實現(xiàn)產業(yè)布局的精準卡位。同時，結合全球企業(yè)數(shù)據(jù)庫與招商資源庫，研究院可協(xié)助地方鎖定潛在引進對象，提高招商效率與成功率。

實施路徑：構建“創(chuàng)新—產業(yè)—資本”協(xié)同推進機制

確定方向與賽道之后，關鍵在于如何推動產業(yè)真正落地。核聚變產業(yè)具有研發(fā)周期長、投資規(guī)模大、技術風險高等特點，必須通過“科技創(chuàng)新—產業(yè)轉化—資本支持”協(xié)同推進，形成長期穩(wěn)定的發(fā)展機制。一方面，地方需要圍繞重點賽道布局中試平臺、技術驗證平臺和產業(yè)孵化體系，推動科研成果工程化轉化；另一方面，應通過產業(yè)基金、專項政策與示范應用場景，降低企業(yè)創(chuàng)新成本，培育產業(yè)生態(tài)。同時，還需建立長期評價與動態(tài)調整機制，避免短期政績導向帶來的資源浪費。

在實施路徑設計方面，前瞻產業(yè)研究院可為地方政府提供從頂層規(guī)劃到落地執(zhí)行的全流程服務，包括產業(yè)發(fā)展路線圖設計、空間布局規(guī)劃、重點項目策劃、產業(yè)基金方案設計及招商實施方案制定等，幫助地方構建可持續(xù)的產業(yè)推進機制，實現(xiàn)從“規(guī)劃藍圖”到“產業(yè)集群”的系統(tǒng)轉化。

四、結論：在不確定性中錨定確定性

核聚變的最終勝出者尚不確定，但產業(yè)發(fā)展的關鍵要素和邏輯是確定的。對于地方政府，布局核聚變賽道，并非一場孤注一擲的賭博，而是一次基于科學認知和產業(yè)規(guī)律的系統(tǒng)性生態(tài)構建。其核心在于：保持對終極目標的戰(zhàn)略耐心，聚焦于自身最具比較優(yōu)勢的產業(yè)鏈“關鍵環(huán)”，并通過創(chuàng)新性的資本與政策工具，構建一個能夠自我強化、持續(xù)迭代的產業(yè)微生態(tài)。

在這場重塑未來能源格局的宏大敘事中，能夠精準定義自身角色、并堅韌執(zhí)行長期主義規(guī)劃的地區(qū)，方能在萬億產業(yè)版圖重塑之際，占據(jù)一席之地。而這，正是專業(yè)、前瞻的產業(yè)規(guī)劃所能提供的最大價值——在通往“人造太陽”的漫長道路上，幫助決策者看清腳下的路，并堅定地邁出下一步。

前瞻產業(yè)研究院 產業(yè)觀察組

更多行業(yè)研究分析詳見：

【1】《2025-2030年全球及中國可控核聚變商業(yè)化進展與投資機遇分析報告》，前瞻產業(yè)研究院

【2】《2025-2030年全球及中國核材料產業(yè)發(fā)展前景展望與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》，前瞻產業(yè)研究院

同時前瞻產業(yè)研究院還提供產業(yè)新賽道研究、投資可行性研究、產業(yè)規(guī)劃、園區(qū)規(guī)劃、產業(yè)招商、產業(yè)圖譜、產業(yè)大數(shù)據(jù)、智慧招商系統(tǒng)、行業(yè)地位證明、IPO咨詢/募投可研、專精特新小巨人申報、十五五規(guī)劃等解決方案。如需轉載引用本篇文章內容，請注明資料來源（前瞻產業(yè)研究院）。

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