正式进入国家产业布局，全产业链加速，核聚变如何重塑万亿产业版图？

“AI的终点是能源，能源的终点是聚变。” 当ChatGPT、Sora以及各种万亿参数的大模型将人类推向通用人工智能（AGI）的新纪元时，一个冷峻的现实摆在所有人面前：算力的尽头是电力。 英伟达创始人黄仁勋与OpenAI首席执行官奥特曼曾多次公开表达对未来能源供应的焦虑。

当能源成为制约智能时代的“硬天花板”，中国却在这场决定未来的终极能源竞赛中，以前所未有的战略前瞻，将聚变能源确立为国家顶层设计的核心方向。2025年年底，“十五五”建议全文正式发布，核聚变能首次被正式写入国家五年规划，并与量子科技、脑机接口一同被列为国家战略性未来产业。这标志着核聚变已从“科学实验阶段”正式跨入“国家产业布局阶段”。

一场关乎人类文明终极能源的“奥林匹克竞赛”，正在中国大地上全产业链加速爆发。

一、范式跃迁：核聚变何以成为“万亿赛道”之首？

核聚变能成为全球瞩目的“万亿赛道”之首，源于一场由能源潜力、技术突破、AI需求与资本涌入共同驱动的深刻范式跃迁。这四大支柱正合力将核聚变从“永远需要50年”的远景，加速推至产业爆发的前夜。

1.能源潜力：物理层面的降维打击

从能源属性本身看，核聚变几乎完美契合人类对终极能源的全部想象。一方面，其燃料来源近乎无限——氘可从海水中获取，理论上可支撑人类数万年的能源需求；另一方面，核聚变过程不产生温室气体，放射性废物衰减周期短，安全边界远高于传统核裂变。更重要的是，聚变能的能量密度是化石能源的百万倍（1克氘氚释放的能量约相当于8吨汽油），这使其在高能耗、高密度、连续运行场景中，具备不可替代性。

2.技术突破：从“科学可行”迈向“工程可行”

近年来，核聚变关键技术连续突破，标志着科学可行性已得到验证。最具里程碑意义的是，2022年美国国家点火装置（NIF）首次在实验中实现“净能量增益”（输出能量大于输入能量）。与此同时，中国的“东方超环”（EAST）持续刷新高温长脉冲等离子体运行世界纪录，而新一代装置如中国聚变工程实验堆（CFETR） 已进入工程设计阶段，目标直指实现聚变发电。与此同时，以高温超导磁体为代表的工程革命，使得建造更紧凑、更经济、更快速的聚变装置成为可能，将研发周期从“十年一代”压缩至“几年一代”，直接激发了商业化想象。

3.AI与气候危机双重压力：催生终极能源的刚需

AI与气候危机双重压力，催生“终极能源”的刚需。 一方面，全球算力需求呈指数级增长，传统的风光可再生能源受限于间歇性与能量密度，难以支撑一个持续、稳定的未来智能基座。另一方面，实现碳中和目标需要一种零碳、基荷、高能量密度的能源。核聚变因其燃料（氘）取自海水近乎无限、反应不产生高放核废料、且固有安全性高，成为唯一能同时满足“能源独立”、“零碳转型”与“稳定供电”三重目标的终极答案。

4.资本涌入：加速核聚变商业化的核心引擎

过去五年，全球对核聚变的投资已呈爆炸式增长态势。微软、谷歌、淡马锡等科技资本巨头，以及红杉资本等顶级风投纷纷下注。《2025 年全球聚变产业报告》显示，过去五年间，全球核聚变领域的总投资额已从 2021 年的 19 亿美元增长至 97 亿美元，相关企业数量达到 53 家，较2023年增长 143%。资本的大规模涌入，带来了技术的敏捷开发与快速迭代，催生了超过30家商业聚变公司，探索包括紧凑型托卡马克、仿星器、场反位形等在内的多元化技术路径。

这四大因素相互作用，共同将核聚变推向了全球战略性新兴产业舞台的中央，开启了一场重塑未来能源与产业版图的宏大竞赛。

根据前瞻产业研究院报告，2024年全球可控核聚变市场规模为3314.9亿美元；未来，核聚变市场将继续强劲增长，预计以8.1%的复合年增长率到2029年增长至4795亿美元；若完全商业化，到2050年市场规模将至少突破1万亿美元。

二、全链加速：中国核聚变产业的“进阶领跑”

在全球核聚变竞赛中，中国正凭借独特的体系性优势，从昔日的“跟跑者”向“并行者”乃至局部领域的“领跑者”转变。一方面，以“东方超环（EAST）”“HL-3”等为代表的重大实验装置持续刷新世界纪录，标志着中国在长时间稳态高温等离子体控制这一核心难题上处于国际领先水平；另一方面，中国深度参与 ITER 等国际大科学工程，承担关键设备研制与系统集成任务，显示出在工程化与产业化层面的重要话语权。

这一系列成就的背后，并非单一技术的突进，而是一场由“顶层设计、产业链条、资本生态”三大支柱协同进化的结果，共同构成了难以复制的“中国模式”。

其一，顶层设计：国家战略引领下的“新型举国体制”

中国核聚变发展的一大优势在于其清晰、坚定且持续的国家战略。2025年核聚变能首次被写入国家“十五五”规划，标志着其从长期基础研究正式升格为国家战略性未来产业。

这种“新型举国体制”展现出两大特征：一是目标的长期性与稳定性，国家锚定了“中国聚变工程实验堆（CFETR）→示范堆→商用堆”的清晰技术路线图，避免了因研发周期漫长而导致的投入波动；二是资源的超强整合力，2025年注册资本高达150亿元的中国聚变能源有限公司正式挂牌，整合了中核集团、中科院、中广核等“国家队”顶尖力量，其使命正是打通从实验装置到商业电站的“最后一公里”。

其二，产业链条：构建纵向贯通和横向融合的产业生态

1.纵向贯通：从基础材料到系统集成的完整上下游链条

上游核心材料环节（技术壁垒最高）

这是产业的根基与价值高地。中国在高性能高温超导（HTS）带材、耐高温抗辐照特种材料、高纯度氚处理材料以及大功率微波/激光器等核心领域布局深入。以上海超导、西部超导等企业为代表，中国在二代高温超导带材的工程化量产能力上已跻身世界前列，为建造紧凑、高效的下一代聚变装置提供了“芯”可能。

中游关键设备与系统集成（价值量集中）

超导磁体系统、真空室与第一壁、增殖包层模块、大型低温制冷系统等极端复杂部件的设计与制造。以东方电气、中国一重等重型装备集团为核心，结合四川成都等地科研院所的工艺积累，中国具备了独立研制和批量生产托卡马克绝大多数核心部件的能力。

下游大科学装置与商业示范堆（需求牵引）

这是价值链的最终整合环节。以中国聚变能源有限公司为龙头，整合中国核电工程有限公司等单位的系统设计能力，负责聚变堆的总体工程设计、系统集成与未来示范电站的建造运营。下游环节正在牵引上游技术标准，并提前布局聚变专用软件、安全认证体系与远程运维方案，为最终实现商业发电进行系统性准备。

2. 横向聚合：“聚变金三角”产业集群的地理生态

产业链的纵向优势在地理空间上呈现为高度集聚、功能互补的三大产业集群，被称为“聚变金三角”：

合肥集群：基础研究与实验物理的“策源地”

以中国科学院等离子体物理研究所为核心，拥有“东方超环”（EAST）等大科学装置。该集群的核心功能是进行前沿等离子体物理实验，产生关键科学数据，验证工程概念，并向下游输送尖端技术和人才。其产业生态围绕装置衍生，聚集了一批专注于精密诊断、控制系统和特种研发的“高精尖”企业。

成都集群：关键部件与重型装备的“铸造厂”

以核工业西南物理研究院为核心，拥有“中国环流”系列装置。该集群依托四川强大的重工业基础，核心优势在于关键部件的工程化制造与集成测试。它承担了将实验室设计转化为可靠工业产品的重任，是连接上游研发与下游工程建设的坚实桥梁。

上海集群：高端材料、设计与资本的“枢纽港”

该集群汇聚了中国聚变能源公司的总体设计中心、顶尖的高温超导材料供应商以及活跃的风险投资。其核心功能是提供高端材料、总体解决方案和资本赋能，同时孵化如“能量奇点”等聚焦紧凑化路线的民营创新企业，是产业创新活力的重要源泉。

其三，资本生态：“国家队”与“市场队”的双轮驱动

与欧美以民营资本为绝对主导的模式不同，中国构建了独特的“国家队引领、市场队活跃”的双轮驱动资本生态。

“国家队”提供压舱石：通过国家科技重大专项、央企直接投资等方式，确保了对CFETR等长周期、大投入战略项目的持续稳定支持。中国聚变能源有限公司的成立，本身就是百亿级国家资本的集中投入，旨在攻克工程化难题。

“市场队”激发创新活力：近年来，中国核聚变领域的民营创业公司迅速崛起，如能量奇点、星环聚能等。它们获得了红杉中国、蔚来资本等一线风投的押注，专注于紧凑型托卡马克、球形托卡马克等更灵活、更追求商业化速度的技术路径。这些“市场队”以互联网时代的敏捷开发模式，快速迭代原型机，与“国家队”形成互补与赛马效应。

多层次资本矩阵初步形成：除了政府拨款和风险投资，产业投资基金、地方政府引导基金也开始关注并布局聚变产业链上的材料、设备等上游企业，一个覆盖“基础研究-技术开发-工程转化-产业孵化”全链条的资本支持体系正在成型。

因此，中国的“换道超车”之路是一条体系化道路：以国家战略为方向盘，提供前所未有的确定性与资源保障；以完整产业集群为底盘，依托全球最完备的工业体系将蓝图转化为实体；以多元资本生态为燃料，兼顾长期主义与市场效率。

三、专家视野：前瞻产业研究院的产业规划逻辑

面对核聚变这一长周期、高门槛、高风险的“未来产业”，如何避免盲目投资？如何让地方政府在万亿赛道中找准位置？

在深度参与2200+地方产业规划的前瞻产业研究院看来，核聚变产业的发展路径与传统新兴产业截然不同，其本质不是短期招商项目的比拼，而是一场关于产业判断力与长期组织能力的系统考验。

战略定位：产业基础诊断与差异化布局

布局核聚变产业的第一步，是要系统摸清地方产业基础与要素禀赋，判断自身在未来产业版图中的合理位置。只有建立在真实产业基础之上的布局，才能形成可持续竞争力。

在这一环节，前瞻产业研究院通过自主研发的智慧招商系统与产业链诊断模型，可对地方产业结构、企业集群、技术能力、要素供给等进行系统评估，精准识别区域产业链的“强项—短板—空白”，从而避免同质化竞争与资源错配，实现真正的因地制宜。

精准卡位：聚焦产业链“制高点”与“关键环节”

核聚变产业链条长、技术门槛高，并非所有环节都适合地方布局。真正具备长期价值的，是材料、核心部件、工程设计、系统集成等技术壁垒高、附加值高的关键环节。地方政府若仅聚焦低端配套，容易陷入“投入大、回报低”的路径依赖；而若能够在产业链制高点实现突破，则有望在未来产业格局中占据核心位置。

围绕这一目标，前瞻产业研究院持续发布核聚变产业链全景研究报告与细分领域技术路线图，对全球产业格局、关键技术节点、企业布局、市场空间等进行系统分析。通过对产业链价值分布与技术成熟度的深度拆解，可帮助各地识别具有战略价值的关键赛道，如高温超导材料、特种结构材料、真空设备、聚变工程设计软件等，实现产业布局的精准卡位。同时，结合全球企业数据库与招商资源库，研究院可协助地方锁定潜在引进对象，提高招商效率与成功率。

实施路径：构建“创新—产业—资本”协同推进机制

确定方向与赛道之后，关键在于如何推动产业真正落地。核聚变产业具有研发周期长、投资规模大、技术风险高等特点，必须通过“科技创新—产业转化—资本支持”协同推进，形成长期稳定的发展机制。一方面，地方需要围绕重点赛道布局中试平台、技术验证平台和产业孵化体系，推动科研成果工程化转化；另一方面，应通过产业基金、专项政策与示范应用场景，降低企业创新成本，培育产业生态。同时，还需建立长期评价与动态调整机制，避免短期政绩导向带来的资源浪费。

在实施路径设计方面，前瞻产业研究院可为地方政府提供从顶层规划到落地执行的全流程服务，包括产业发展路线图设计、空间布局规划、重点项目策划、产业基金方案设计及招商实施方案制定等，帮助地方构建可持续的产业推进机制，实现从“规划蓝图”到“产业集群”的系统转化。

四、结论：在不确定性中锚定确定性

核聚变的最终胜出者尚不确定，但产业发展的关键要素和逻辑是确定的。对于地方政府，布局核聚变赛道，并非一场孤注一掷的赌博，而是一次基于科学认知和产业规律的系统性生态构建。其核心在于：保持对终极目标的战略耐心，聚焦于自身最具比较优势的产业链“关键环”，并通过创新性的资本与政策工具，构建一个能够自我强化、持续迭代的产业微生态。

在这场重塑未来能源格局的宏大叙事中，能够精准定义自身角色、并坚韧执行长期主义规划的地区，方能在万亿产业版图重塑之际，占据一席之地。而这，正是专业、前瞻的产业规划所能提供的最大价值——在通往“人造太阳”的漫长道路上，帮助决策者看清脚下的路，并坚定地迈出下一步。

前瞻产业研究院 产业观察组

更多行业研究分析详见：

【1】《2025-2030年全球及中国可控核聚变商业化进展与投资机遇分析报告》，前瞻产业研究院

【2】《2025-2030年全球及中国核材料产业发展前景展望与投资战略规划分析报告》，前瞻产业研究院

同时前瞻产业研究院还提供产业新赛道研究、投资可行性研究、产业规划、园区规划、产业招商、产业图谱、产业大数据、智慧招商系统、行业地位证明、IPO咨询/募投可研、专精特新小巨人申报、十五五规划等解决方案。如需转载引用本篇文章内容，请注明资料来源（前瞻产业研究院）。

更多深度行业分析尽在【前瞻经济学人APP】，还可以与500+经济学家/资深行业研究员交流互动。更多企业数据、企业资讯、企业发展情况尽在【企查猫APP】，性价比最高功能最全的企业查询平台。