在全球能源结构转型加速、传统化石能源面临枯竭与环保压力双重挑战的背景下，可控核聚变作为被誉为“人类终极能源”的革命性技术，正从科学研究向工程实践和商业应用加速迈进。其具有的高能量密度、原料易得、清洁环保等突出优势，有望彻底改变全球能源格局，同时催生万亿级市场规模，为投资者带来前所未有的投资机遇。本文将从技术原理、发展现状、产业链布局等多维度，全面解析可控核聚变的投资价值。
一、可控核聚变：技术原理与核心优势
（一）技术原理：人造太阳的能量密码
可控核聚变是指在极高温度和压力下，氢的同位素氘和氚原子核克服电斥力聚合成氦核，稳定释放出巨大能量的过程。这一过程与太阳发光发热的原理一致，因此可控核聚变装置也被称为“人造太阳”。
核聚变反应的实现需要满足苛刻的条件，核心依赖“聚变三乘积”和“能量增益因子Q”两大关键指标。“聚变三乘积”即等离子体温度、粒子密度和约束时间的乘积，必须大于特定值才能满足“劳森判据”，确保反应持续进行；“能量增益因子Q”则是聚变反应输出能量与输入能量之比，Q=1视为科学可行性门槛，Q>5意味着反应堆可自我维持，Q>10才能实现商业收益，Q>30时商业化应用具备经济可行性。
目前，核聚变的实现方式主要包括磁约束、惯性约束和引力约束三种技术路线。其中，磁约束凭借可稳态运行发电的优势成为主流方向，而托卡马克装置因卓越的等离子体约束性能，占据全球近50%的核聚变装置份额，成为国际热核聚变实验堆（ITER）等重大项目的核心技术方案。
（二）核心优势：引领能源革命的关键
相较于火力发电、水力发电、光伏发电等传统及新能源发电方式，可控核聚变具有不可替代的突出优势：
1. 能量密度极高：仅1克氘氚聚变释放的能量相当于8吨煤燃烧产生的热量，能极大提升能源利用效率；
2. 原料储量丰富：氘可从海水中提取，每升海水含有的氘聚变产生的能量相当于300升汽油，氚可通过锂增殖获得，地球上锂资源足够支撑人类使用上万年；
3. 清洁环保安全：反应过程不产生温室气体，产物为氦气，无放射性污染，且不存在核裂变反应堆的熔毁风险，安全性远超传统核电；
4. 供电稳定灵活：不受季节、天气等自然条件影响，可实现24小时连续供电，且装置布局灵活，适合不同规模的能源需求场景。
这些优势使得可控核聚变成为解决全球能源危机和环境问题的终极方案，被誉为“人类的终极能源”。
二、全球发展现状：从科学突破到商业萌芽
（一）发展阶段：从实验装置到商业化前夕
可控核聚变的发展大致分为实验装置、实验堆、工程堆、聚变电站四个阶段。目前，全球正处于实验堆建设和工程堆验证的关键转型期，预计2030年前后将突破工程能量“得失相当”（Q_Eeq=1），随后进入商业化开发阶段。
从各国发展规划来看，美国计划2040年建成投运示范堆，欧盟2040年启动示范堆建设、2050年建成，印度目标2035年前后建成示范堆，中国则规划2030年左右建成工程示范堆，2035年建成原型堆，2050年实现商业化发电。
（二）国际进展：重大突破与全球合作
近年来，全球可控核聚变领域喜讯频传，多项里程碑式成就推动技术加速成熟：
- 中国“东方超环”EAST在2025年1月实现1亿摄氏度1066秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行，刷新世界纪录，为核聚变商业化奠定坚实基础；
- 美国国家点火装置（NIF）在2022年12月实现能量增益150%，首次实现核聚变净能量输出；
- 日本与欧盟合作的JT-60SA反应堆成功点火，成为规模最大的核聚变反应堆之一；
- 韩国KSTAR装置实现1亿摄氏度等离子体保持20秒，达到世界最高水平。
国际合作方面，ITER（国际热核聚变实验堆）是全球规模最大、影响最深远的国际科技合作项目，参与方包括欧盟、中国、印度、日本、俄罗斯、韩国和美国。欧盟承担45.6%的建设成本，其余六国各承担9.1%。尽管原计划2025年完成建设的ITER装置推迟至2035年实现氘-氘聚变运行，但该项目的推进仍为全球核聚变技术标准制定和产业链成熟提供了重要支撑。
（三）国内进展：院所主导，项目加速落地
我国核聚变发展形成了以中核集团、中科院为主导，专业院所、高校和企业共同参与的技术开发格局。核心进展包括：
- 中科院合肥等离子体所的EAST装置持续刷新世界纪录，2025年实现“亿度千秒”点火；
- 中核集团西南物理研究院的“环流三号”（HL-2M）装置在先进偏滤器、高参数加热等领域取得重大突破；
- BEST项目2025年启动工程总装，计划2027年全面建成并实现全球首次氘氚聚变发电演示；
- CRAFT项目聚焦关键系统部件研究，目标2025年建成。
同时，国内资本对核聚变的关注度持续提升，江西联创光电总投资200亿元的“星火项目”（聚变-裂变混合反应堆）计划2029年实现商业发电，显示出国内核聚变从科研向产业化推进的加速态势。
三、产业链布局：万亿市场的投资机会
（一）产业链结构：上游原材料、中游设备、下游应用
可控核聚变产业链涵盖上游原材料、中游核心设备及下游核电应用三大环节，其中中游设备是投资核心，占实验装置建设成本的55%，在商业堆中的占比更是高达85%。
1. 上游原材料：主要包括磁体材料（低温超导材料、高温超导材料）、包层材料（锂增殖材料、钨铜复合材料）、偏滤器材料（铬锆钢、碳纤维复合材料）等，是核心设备制造的基础；
2. 中游设备：核心环节包括磁体系统、偏滤器系统、加热与电流驱动系统、真空室等，其中磁体系统占主机成本的17%，是约束高温等离子体的核心；
3. 下游应用：主要为核电运营商，负责核聚变电站的运营和电力输送，未来将对接全球能源消费市场。
（二）市场规模：万亿级蓝海市场开启
根据FIA对39家核聚变私营公司的问卷统计，全球核聚变设备市场规模将迎来爆发式增长：2021-2025年全球年均新增规模为254亿元，2026-2030年将增至5368亿元，2031-2035年进一步突破10860亿元，2021-2035年复合增长率（CAGR）约23%。
从细分市场来看，2031-2035年商业堆设备新增空间将达10200亿元，实验堆设备新增空间660亿元，随着商业化进程的推进，商业堆将成为市场增长的核心驱动力。
三、风险提示与投资展望
（一）风险提示
1. 技术验证风险：可控核聚变技术难度极高，核心指标如能量增益因子Q的提升可能不及预期，商业化落地时间存在不确定性；
2. 资本投入风险：核聚变项目建设成本高昂，实验堆成本达百亿级，商业堆更是千亿级，若资本开支投入不及预期，将影响产业推进速度；
3. 宏观环境风险：全球经济波动、地缘政治冲突等宏观因素可能影响各国对核聚变的研发投入和国际合作进程。
（二）投资展望
可控核聚变作为人类能源革命的终极方向，其技术突破和商业化落地是大势所趋。当前，全球核聚变正处于从科学研究向商业应用过渡的关键转折点，政策支持、产业协同、资本涌入的共振效应将推动行业加速发展。
从投资节奏来看，短期可关注实验堆建设带来的设备采购需求，重点布局超导材料、偏滤器、真空室等核心部件龙头企业；中期可跟踪工程堆验证进展，关注系统集成和关键技术突破带来的投资机会；长期则聚焦商业化电站建设，把握产业链规模化扩张带来的红利。
对于投资者而言，可控核聚变是一个长期布局的赛道，需要充分认识技术研发的周期性和不确定性，建议通过分散投资、长期持有等策略，分享这一终极能源革命带来的万亿级投资机遇。
