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可控核聚变是指在人工调控的极端高温高压环境下，使氘、氚等轻原子核发生聚合反应形成较重原子核，同时精准控制反应速度与规模，实现能量稳定输出并转化为可利用能源的尖端技术体系，因其反应原理与太阳发光发热本质一致，也被称为“人造太阳”。该技术严格遵循爱因斯坦质能方程（E=mc²），核心目标是突破“劳森判据”（足够高的等离子体温度、密度与约束时间），实现能量增益大于输入（Q>1），最终为人类提供可持续的清洁能源供给。

一、行业发展阶段​

技术突破密集化：全球核心装置持续刷新纪录，技术瓶颈加速突破——2022年美国NIF装置首次实现净能量增益（Q>1），2024年该装置Q值提升至2.5，2025年进一步实现目标增益超4的重大突破；中国EAST装置创下1.2亿摄氏度运行403秒的世界纪录，2026年1月更实现超亿度、1066秒的长脉冲高约束模等离子体运行，“中国环流三号”实现原子核与电子温度双破亿度，商业公司层面，中国能量奇点“洪荒70”装置成功实现1337秒稳态长脉冲运行，成为全球首个由商业公司突破千秒量级的装置，全球已逐步攻克能量增益、长脉冲运行等核心技术瓶颈。​

产业生态规模化：行业已形成“科研机构+国家队+民营企业+资本”的多元参与格局，全球处于运行、在建或规划中的聚变装置超160座，中国、美国、欧洲成为三大核心集聚区。2021-2025年全球行业总投资额从19亿美元飙升至97亿美元，商业化进程加速推进；国内层面，合肥、成都、上海形成“聚变金三角”产业集群，功能互补且协同发展，分别聚焦基础研究、重型装备制造和高端材料与资本枢纽，合肥更构建了“五位一体”全链条转化体系，发布首期10亿元未来聚变能创投基金。​

政策支持体系化：中国《中华人民共和国原子能法》于2026年1月正式施行，首次以法律形式明确支持受控热核聚变的研发与产业化；“核聚变能”被纳入“十五五”规划前瞻布局的未来产业核心清单，与氢能并列成为新的经济增长点，国家50亿专项基金落地扶持核心设备研发与工程验证。同时，美国、欧洲也出台专项政策支持技术研发与示范项目建设，为行业发展提供稳定政策预期，降低制度性风险。

二、全球可控核聚变产业链深度解析​

（一）上游：核心部件与材料层（市场规模占比35%）​

聚焦原料供应（氘气、锂资源）、核心材料（高温超导材料、第一壁材料、低活化钢）及精密元器件（25特斯拉高温超导磁体、高功率射频源）三大领域。2026年市场呈现“通用材料规模化+专用部件定制化”的鲜明格局：西部超导（总市值537.27亿）、中钨高新（总市值1194.22亿）、厦门钨业（总市值944.61亿）等材料龙头主导通用材料市场，其中中钨高新2026年2月成交额达42.38亿元；超磁新能等企业深耕高温超导磁体等核心专用部件，形成深厚技术壁垒；原料领域依托全球化供应链保障稳定供应。北京研精毕智研究报告预测，2026-2030年上游市场年复合增长率将达68%，其中超导磁体单项市场2035年累计规模将超千亿美元，成为产业链增长最快的细分领域。​

（二）中游：系统集成与工程化层（市场规模占比50%）​

以实验装置建造、反应堆设计、核心设备制造为核心，形成“系统集成商引领+设备配套商协同”的产业分工体系。国际层面，美国CFS、欧洲ITER联盟主导系统集成；国内方面，中核集团（CFETR项目）作为链长企业统筹重大工程，星环聚能（2026年1月完成10亿元A轮融资，刷新国内民营聚变企业单笔融资纪录）等民企加速技术迭代，上海电气（总市值1355.10亿）、东方电气（总市值1101.83亿）承接核心设备制造（东方电气2026年2月成交额38.02亿元），中国核建、中国能建提供专业工程施工支撑。北京研精毕智市场调研数据显示，2026年全球中游设备招标规模预计达250亿元，同比增长5倍，中国企业凭借强大的制造优势占据35%以上市场份额。值得关注的是，国家重大科技基础设施BEST装置预计2027年底建成，目标在2030年前后点亮“第一盏灯”，星环聚能计划在2032年左右建成可输出电能的聚变示范堆，这些明确的工程节点为产业发展提供了清晰预期。​

（三）下游：应用场景与商业化层（市场规模占比15%）​

应用边界从传统基荷电力持续拓展至“聚变+”多元生态，形成“主赛道深耕+衍生场景变现”双轮驱动格局：核心应用（基荷电力）方面，中国核电（总市值1752.39亿）等企业已提前布局市场渠道，2050年该领域市场规模将达万亿美元级；衍生应用场景不断丰富，包括工业脱碳（高温工艺热供应）、绿氢制取（廉价电力支撑）、核医疗（医用同位素生产）、航天推进（聚变动力系统）、AI算力中心供电等。北京研精毕智市场调研发现，瀚海聚能等创新企业通过中子应用、高温热能回收等“沿途下蛋”模式，实现技术商业化提前变现，有效平衡现金流，成为当前下游市场的创新亮点。同时，美国HelionEnergy计划2028年为微软数据中心供电，标志着下游商业化应用已进入实质性落地阶段。

三、竞争梯队与核心特征​

第一梯队（技术引领型）：美国CFS、中国中核集团、欧洲ITER联盟，占据全球60%以上研发资金与专利资源，ITER计划施工进度已达78%（2026年数据），主导全球技术标准制定与核心专利布局，技术成熟度与工程化能力领先全球，是行业发展的核心引领力量。​

第二梯队（创新突破型）：美国HelionEnergy（计划2028年为微软数据中心供电）、中国星环聚能、英国TokamakEnergy，聚焦场反位形、创新燃料等差异化技术路径，2024年融资额占全球35%，商业化推进速度快，成为行业创新活力的核心来源，部分企业已进入商业化落地关键阶段。​

第三梯队（配套支撑型）：上海电气、东方电气、西部超导等A股龙头企业，总市值均超400亿元，为前两大梯队提供核心材料、设备配套与工程服务，形成“大而稳”的竞争格局，是产业链稳定运行的关键支撑，受益于全行业增长实现稳步发展。​

行业核心竞争特征呈现“资本向头部收敛、技术专利筑壁垒、中美欧三足鼎立”：全球Top5企业占据55%投融资份额，技术专利与顶尖科学家资源构成核心竞争壁垒；中国形成“国家队+民企”双轮驱动格局，民营研发投入增速超国企30个百分点，星环聚能等民企成为创新中坚；国际层面，ITER计划推动技术共享与合作，但欧美通过缩短审批周期、加大资本投入等方式争夺商业化先发优势，竞争呈现“合作中博弈”的态势。同时，北京研精毕智市场调研报告指出，当前赛道存在机构“抢额度”导致估值快速上升、部分“toVC的投机项目”出现等现象，行业风险需理性看待。

四、区域发展格局​

北美（全球占比38%）：以美国为核心，采用“政府资助+商业创业”的成熟模式，聚集了全球近一半商业聚变公司，谷歌、微软等科技巨头深度参与产业链布局，商业化推进速度全球领先，计划2028年实现商用发电突破，成为全球商业化探索的先行区域。资本退出通道清晰，政策支持与市场需求形成共振，赛道热度持续高位。​

亚太（全球占比35%）：中国为核心增长极，《原子能法》2026年1月正式实施，50亿专项基金落地，CFETR、BEST等国家级工程加速推进，形成“研发-制造-施工”完整产业体系，2026年中国可控核聚变板块换手率均值达2.8%，市场活跃度全球领先；日本、韩国聚焦核心材料与精密部件研发，依托完善的产业链配套参与全球竞争，在细分领域形成技术优势。​

欧洲（全球占比22%）：依托ITER计划保持技术竞争力，多国联合推进示范项目，德国MarvelFusion等私营企业快速兴起，但受限于区域协调效率与商业化机制，其商业化进度略滞后于中美，仍以技术研发与标准制定为核心竞争优势，在全球产业链中占据重要地位。

五、核心技术路线分类​

1.按约束方式划分​

磁约束聚变（主流路线）：利用高强度超导磁场将高温等离子体约束在环形装置中，确保反应稳定进行，技术成熟度最高、应用最广泛。代表装置包括中国EAST、BEST、“夸父”CRAFT，欧洲ITER项目（全球最大托卡马克装置，2025年施工进度与计划匹配度达100%），美国SPARC项目等，为商用堆研发提供关键技术验证。该路径下，托卡马克与场反位形（FRC，结构简单、成本优势显著，HelionEnergy、瀚海聚能为代表）成为两大核心方向。​

惯性约束聚变：通过高能激光或粒子束瞬间轰击燃料靶丸，依靠靶丸自身惯性实现高温高密度压缩并引发聚变，代表装置为美国NIF装置，其2025年的增益突破成为该路线商业化的重要里程碑。​

磁惯性约束聚变（创新路线）：融合磁约束与惯性约束的技术优势，兼顾约束稳定性与压缩效率，是民营企业重点探索的差异化路径，目前处于技术验证阶段，国内中科大校友已在该路线聚集多家创业公司。​

2.按燃料类型划分​

氘氚（D-T）聚变：当前技术最成熟的燃料组合，反应条件相对温和（温度要求约1亿摄氏度），是全球主流装置的首选燃料，中国CFETR项目、欧洲ITER计划均采用该燃料体系。​

氢硼（p-B11）聚变：创新型燃料组合，反应过程无放射性中子产生，环保属性更优，但对等离子体温度要求更高（约10亿摄氏度），中国新奥集团“玄龙-50U”装置已实现兆安级氢硼等离子体放电，为该路线商业化探索奠定基础。

六、行业核心特征

原料供给无限化：燃料核心成分氘可直接从海水中低成本提取，每升海水含氘对应的聚变能量相当于300升汽油，全球海水储量所蕴含的氘能量可支撑人类千年以上能源需求；另一种关键原料氚可通过锂资源（锂-6、锂-7）转化获取，全球锂资源储量完全满足商业化规模应用，彻底摆脱了传统化石能源与核裂变能源的资源约束，为行业长期可持续发展奠定了坚实基础。​

安全环保极致化：聚变反应过程无长寿命放射性废物产生，其生成的废料半衰期仅数十年，远低于核裂变技术产生废料的数万年；更重要的是，反应过程具有天然“自限性”——一旦偏离可控条件，高温等离子体将迅速冷却，反应自动终止，不存在核泄漏、核爆炸等风险，是真正意义上的清洁安全能源，完全契合全球“双碳”战略目标，成为能源转型的理想选择。​

能量密度极致化：单次核聚变反应释放的能量约为化学反应的百万至千万倍，单克聚变燃料释放的能量相当于8吨标准煤，其能量转化效率远超化石能源、风能、太阳能等现有所有能源形式，能以极小的原料消耗和占地面积满足巨量能源需求，1座100万千瓦级聚变电站年耗氘仅需约100公斤，具备极强的规模化应用潜力。

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