在全球碳中和转型加速、传统化石能源供给矛盾凸显的大背景下，具备能量密度高、持续稳定、几乎无温室气体排放等独特优势的可控核聚变，被公认为破解人类长期能源难题的终极路径。当前行业正同步迎来多重重磅催化，我国核聚变产业蓬勃发展，在关键项目招标建设、技术突破和政策支持方面取得显著进展：“十五五”规划将核聚变列为新经济增长点，合肥best、cfedr示范堆等核心项目集中进入招标与建设期，资本持续涌入赛道。国际核聚变研究也取得突破进展，核聚变商业化进程加速：美国、英国、德国、韩国同步加码投入政策资金，cfs、helion接连实现技术与商业化合作突破，企业融资规模持续扩张。以下将系统分析可控核聚变主流技术路线、海内外前沿技术成果、各国扶持政策，厘清行业当前发展瓶颈与未来商业化演进节奏，呈现示范堆建设浪潮下核聚变产业的发展全貌。
可控核聚变技术进展
目前可控核聚变主要分化为引力约束、惯性约束、磁约束三条技术路线，其中磁约束是全球公认的主流研发方向，托卡马克装置更是落地和平聚变能源最具前景的方案。三类路线实现原理与落地可行性差异显著：第一类为引力约束，依靠巨大万有引力束缚聚变燃料，该模式受地球现有物理条件限制，人类无法在地面装置中复刻实现；第二类是惯性约束，依托多路高精度激光同步轰击微型燃料靶丸，瞬间制造极端高温高压环境，快速压缩聚变燃料至临界密度，以此触发聚变反应；第三类是磁约束，核心原理是利用强磁场管控等离子体内带电粒子运动，通过将聚变燃料经完全电离后形成等离子体置于强磁场空间中，原子核、电子等带电粒子仅能沿磁感线回旋运动，长久维持聚变所需反应环境。
可控核聚变落地的核心技术瓶颈，一是聚变发生本身就有天然门槛。从反应底层原理来看，氘、氚原子核均携带正电荷，彼此间存在库仑排斥势垒，只有将原子核压缩至10~15米的核力作用区间，才有可能触发聚变；而磁约束技术的解决思路是依靠磁场圈住等离子体，将其加热至1亿摄氏度以上并达到临界密度，高温让粒子速度和能量极大提高，高密度则让粒子碰撞概率大幅提升，大量原子核才有足够力量冲破排斥力，发生聚变反应。二是即便等离子体达到聚变所需温度和密度标准，持续稳定供能仍要攻克等离子体“湍流”这一关键阻碍。聚变环境超亿度的高温，会让任何实体容器瞬间气化，因此行业普遍采用磁场约束等离子体。但被磁场束缚的高温等离子体不是均匀平稳的一团，内部会出现杂乱、无序的流动，即湍流；湍流会持续把热量、带电粒子向装置边缘输送，不仅损耗反应所需能量，还会持续侵蚀反应堆内部构件，大幅缩短设备运行寿命，这也是磁约束装置必须重点管控的核心问题。
目前，国内核聚变领域已实现多项技术突破。科研院所方面，2025年，中科院合肥研究院等离子体所依托聚变堆主机关键系统综合研究设施（craft）实现两项核心装备突破：7月，负离子源中性束注入系统满参数通过内部工艺测试暨工艺验收，综合性能跻身国际先进行列；10月，craft偏滤器原型部件研制成功并顺利通过测试与验收，这是我国自主研发的国际尺寸最大、热负荷最高的偏滤器原型部件。此外，2026年1月，中科院合肥物质科学研究院团队依托边界等离子体与壁相互作用自组织理论模型（pwso），在east“人造太阳”装置上完成关键实验，全球首次证实托卡马克密度自由区真实存在。研究团队创新采用电子回旋共振加热搭配预充气协同启动方案，有效减少装置边界杂质溅射，延缓密度极限抵达与等离子体破裂现象，一举打破长期制约托卡马克装置运行的传统“密度极限”瓶颈。本次实验数据与pwso理论预判高度契合，不仅厘清了密度极限的内在触发机制，更为托卡马克装置实现高密度稳态运行筑牢核心物理理论支撑。企业方面，国内民营聚变企业加速参与全球竞争，凭借差异化路线与高效工程迭代实现多项技术突破。能量奇点、新奥、星能玄光、瀚海聚能各自落地自研聚变装置，在长脉冲运行、高约束模实现等领域创造多项全球、国内首例，加速行业从实验室研究转向工程商业化验证。
国外方面，全球多国持续加码可控核聚变研发，围绕等离子体温度、电流、磁场强度、ai辅助控制等核心指标接连达成里程碑成果。美国的企业成果突出：cfs于2026年1月完成sparc反应堆首台磁体装配，计划年底启动装置试运行，同时携手deepmind，借助人工智能优化反应堆运行控制；helion在2026年2月宣布其第七代原型机polaris已将等离子体加热至1.5亿摄氏度，为2028年向微软输送聚变电力完成关键技术验证。加拿的general fusion于2026年1月在磁化靶聚变技术上取得重大突破，在单轮压缩实验中实现每秒约6亿个聚变中子的峰值速率，创下该技术路线的世界记录。英国的tokamak energy在2025年12月依托ai算法刷新等离子体电流、储能、聚变三重乘积三项性能新纪录，成功造出11.8特斯拉聚变发电厂级磁场，充分印证球形托卡马克搭配高温超导磁体路线的发展潜力。
国内外政策梳理
1. 国内方面：立法、监管、产业、资金全方位发力
2025年可视作国内聚变从跟跑iter切换到自主示范堆引领的制度拐点。
立法层，2025年9月12日《中华人民共和国原子能法》由十四届全国人大常委会第十七次会议通过，2026年1月15日施行，这是聚变在国内可控核聚变作为能源产业的制度转折点。作为原子能领域首部基础性、综合性法律，其明确指出“国家鼓励和支持受控热核聚变的科学研究与技术开发”，并授权对聚变燃料、聚变装置实行分级分类管理。此前国内聚变长期跟随iter、依托科技部专项推进，法理底座缺位，立法落地为监管、许可与产业链准入提供了法律支持，与“十五五”将聚变列为新经济增长点的节奏吻合。
监管层，监管细则沿先分类、后分级的顺序推进。生态环境部2025年4月印发《关于聚变装置辐射安全管理有关事项的通知》，将聚变装置划分为等离子体物理实验装置、氘氚聚变实验装置、聚变能应用装置三类；同年9月发布《聚变装置分级分类监管要求（征求意见稿）》，按技术路线与工作介质差异建立辐射风险分级框架，构成原子能法的执行前哨，思路与美国nrc 2023年将聚变与裂变拆开监管一致，许可周期约3~4年。
产业政策层，2024年工信部等七部门印发的《关于推动未来产业创新发展的实施意见》将核聚变列入“未来能源”专栏，点名超导材料创新应用；工信部、国资委发布的《前沿材料产业化重点发展指导目录（第一批）》，将rebco、ybco、bscco、mgb2、nb3sn等聚变用高性能超导带材全部纳入。《上海核电产业高质量发展行动方案（2024—2027年）》明确紧凑式磁约束高温超导托卡马克、双锥对撞惯性约束、磁—惯性约束三条技术方向，大尺寸高电流密度强磁场高温超导磁体列为攻关重点。
资金层，2025年7月中国聚变能源有限公司在上海挂牌，中核、上海电气、申能集团、上海聚变、四川聚变等七方签署增资扩股协议，合计注资约百亿元，注册资本达150亿元，为目前国内注册资本最高的商业聚变平台。
至此，国内由立法、监管、产业、资金四个方面的可控核聚变产业政策基本框架建成。
2. 海外方面：监管范式切换比预算加码更关键
海外2023—2025年聚变政策的主线并非预算加码，而是监管范式切换。美国、英国、德国同步推进聚变装置与裂变反应堆分类监管、单独许可相关政策。
美国nrc于2023年通过立法将聚变装置从裂变反应堆中拆出，简化审批流程。能源部2024年9月与白宫科技政策办公室联合发布《2024年聚变能战略》，提出三大策略，即缩小商用聚变技术差距、为商业化铺路、建立内外伙伴关系；2025年1月能源部通过“聚变创新研究引擎（fire）”计划投放1.07亿美元，并与里程碑计划的8家企业达成协议，以撬动私营企业投资3.5亿美元。
英国2025年1月宣布“聚变未来计划”，2025—2026年度投入4.1亿英镑，重点推进step原型堆及聚变级钢量产，目标2040年实现商业运行；2025年9月美英签署《大西洋先进核能伙伴关系》，核项目平均许可期限从3~4年压缩至2年。德国2023年9月启动“聚变2040计划”，追加3.7亿欧元（至2028年累计超10亿欧元），磁约束与激光约束双线推进；2025年1月发布《德国制造的聚变》报告，建议单独确立《聚变能源法》，将聚变电站与裂变分开监管。日本2024年4月敲定首份核聚变能源开发战略，目标2050年左右发电，押注小型化与精密化技术。欧盟2025年4月发布《聚变专家组意见报告》，将发展路径设定为iter验证、工业生态构建、监管框架协调、全球领导地位确立。
全球主要核电国正形成“聚变单独立法、单独监管、单独许可”的共识，国内原子能法分级分类属相同逻辑。制度框架先行到位，是海外私营资本敢于押注2028—2030年商业化窗口的前提。
产业发展阶段判断与展望
1. 科学可行性已验证，国产示范堆兑现预期强
科学理论层面的聚变能量得失相当的门槛国际上已跨过，国内东方超环、中国环流三号近两年也先后跨过实验门槛，科学端争议不大，真正的难点在工程。工程端磁约束托卡马克仍是全球最成熟路线，国际热核聚变实验堆的脉冲超导磁体已全组件制造完毕。国内三条线进度明确：best 2025年5月总装、2026年6月第一段主机吊装，核心部件已随craft环向场磁体国家验收同步定型，2027年底演示发电节奏；中国聚变工程实验堆2026年4月更新设计，目标q值为15~30，水平处于国际热核聚变实验堆与商用堆之间；江西星火一号混合堆总投资约200亿元，2026年3月至4月进入设计攻坚，目标2029年建成、2030年前发电。这三条线若能按节点兑现，国内聚变可从跟跑国际热核聚变实验堆切换到自主示范堆引领。
2. 2025—2027年是工程可行性验证的关键期
国际聚变行业协会2026年6月发布的报告显示，全球商业聚变公司已超50家，其中美国30余家、中国10余家，私营企业已成主力，国内形成国家队与民营梯队互补格局。技术路线上，磁约束约占一半，惯性约束约占三成，其余为混合路线。目前业内对商业化节奏的共识分四段：2025—2027年为燃烧实验窗口；2027—2035年为实验堆与先导线窗口；2035—2040年为示范堆窗口；2050年前后或进入商用，国际上调研显示，多数企业认为2040年前可供电。未来三年best、sparc、星火一号能否兑现工程q值与氚自持，直接决定后续产业发展的可持续性；真正规模化商业化要等2035年后示范堆跑通，中间十年靠政府资金、国资平台与少数长期资本支撑，属长周期、高波动、非线性兑现产业。
3. 工程q值等于10为国际公认收益线，三道硬关待示范堆验证
科学q值等于1为科学层面得失平衡点，工程q值等于1为工程层面得失平衡点，工程q值等于10为国际公认核电站收益线，q值30为商业化电站入门值，国内主要企业的调研结果口径一致。当前稳态磁约束尚未真正突破工程q值大于1；氚自持需氚增殖比大于1.05，材料需耐受1400万电子伏中子辐照，连续运行可用性需达70%，这三关均需2030年前后示范堆阶段验证。主要风险在于技术迭代不及预期，示范堆三道硬关不跨过去，整机与运营则谈不上规模化兑现。
4. 抓住2025—2027年窗口期，把聚变从跟跑推到自主引领
裂变托底当下，聚变看未来。短期核裂变仍是双碳战略的过渡手段，国内核电装机占比低于全球均值，但增量明确；聚变路线若2050年前后实现商用，可与人工智能数据中心、氢能、先进制造融合，重构能源产消。2025年原子能法落地、特别国债倾斜、三条示范线集中开工三件事叠加，已具备从跟跑切到引领的条件。建议在三个方面发力：一是稳住best 2027演示发电、星火一号2030发电两个节点，确保研发实验进度不松；二是沿高温超导带材、钨基部件、真空室等上游配套加大国产化扶持，把红利转为成本能力；三是同步推动聚变单独立法与监管细则，与美英德聚变不等于裂变的范式对接，为私营资本留接口。工程q值破10前，上游配套能力的重要性高于整机商，是2025—2030年窗口内相对清晰的抓手；2030—2035年示范堆招标放量，整机与运营商发展或将迎来价值重估。
作者简介：第一作者，高昆（1996-），主要从事新能源产业研究，[email protected]；
通讯作者，张思远（1995-），主要从事新材料产业研究，[email protected]。