商业秘密｜可控核聚变开启行业元年，中国企业逐鹿商用化

被称为“人造太阳”的可控核聚变今年屡登资本市场热门榜，年初至今，可控核聚变指数涨幅超过60%，已为投资者带来可观回报，二级市场甚至出现“沾核就涨”的现象。

“行业投资氛围明显变了。”国内首批成立的核聚变创业公司瀚海聚能投资部负责人告诉第一财经记者，之前他们要花大力气寻找投资人，解释什么是可控核聚变。今年不少投资人主动来找他们，有的甚至直接明确投资意向，谈判更为顺畅。

国内首轮创业潮始于2022年的核聚变，为何今年打破沉寂？国家队大项目与初创公司并排跑，将带来怎样的市场想象空间？在行业“永远50年”魔咒下，商业公司如何能让资本耐心等？

中国聚变元年

实现核聚变永远还有50年，是业内公开的玩笑话。这一说法恰恰反映出其研发的历史困境：基础科学突破缓慢、工程复杂度高、资金投入周期长。但如今，多名行业人士在接受第一财经记者采访时却表示，无论从技术突破、政策支持，还是投资氛围来说，今年都堪称核聚变元年，曙光近在前方。

1月，中国科学院等离子体物理研究所（下称“等离子体所”）研制的东方超环（EAST）实现1亿℃等离子体稳态运行上千秒；3月，另一国家队——中核集团核工业西南物理研究院（简称“585所”）建造的环流三号（HL-3）实现“双亿度”运行；10月，紧凑型聚变能实验装置BEST项目成功安装主机关键部件杜瓦底座，主体工程建设步入新阶段。

图源：聚变新能

政策亦予以重点支持。今年9月《中华人民共和国原子能法》颁布，核聚变首次入法，技术研发与应用具备法律保障；10月，核聚变能被纳入“十五五”发展规划的未来产业，要求推动其与具身智能、脑机接口等一并成为新经济增长点。

同时，国家队加速入场让这个赛道斩获更多关注。今年7月，背靠中核集团的中国聚变能源有限公司（下称“中聚变”）在沪成立，获得昆仑资本、上海聚变、浙能电力等7名股东共同增资近115亿元，与等离子体所牵头成立并获安徽国资、昆仑资本等投资的聚变新能（安徽）有限公司（下称“聚变新能”），并称为中国核聚变两大国家队。

“2021年美国创业公司Commonwealth Fusion Systems（CFS）一举拿下单轮18亿美元B轮融资，引燃全球核聚变热潮。彼时国内几家初创公司——星环聚能、能量奇点、瀚海聚能等陆续成立，推进融资。”瀚海聚能董事长项江告诉第一财经记者，国家队超百亿基金入场释放的领头效应，毫不亚于四年前CFS纪录级融资带来的行业震动。

此一背景下，嗅觉向来灵敏的各方资本加速跑步入场。

今年4月，诺瓦聚变在沪成立，三个月后完成由阿里、君联资本等投资的5亿元天使轮融资，以推进其场反位形（FRC）聚变技术路线；10月末，Z箍缩聚变商业公司安东聚变宣布完成联想之星、水木清华校友基金等投资的近亿元首轮融资；近日，FRC技术路线的星能玄光也完成了数亿元Pre-A轮融资，由蚂蚁集团领投，紫金矿业等跟投。项江透露，瀚海聚能亦在进行新一轮融资，目前已获部分投资机构支持。

商业公司雨后春笋般涌现的同时，资本溢出效应正向产业链蔓延。近日，核聚变辅助加热系统供应商曦融兆波宣布完成数千万元Pre-A轮融资，资金将用于研发离子回旋波加热系统。第一财经记者关注到，其天使轮投资机构中科创星还投资了翌曦科技、甚磁科技等产业链企业，主要涉及高温超导材料领域。

“核聚变产业链非常长，涉及超导带材、磁体、电源、机械加工多个环节，产业链公司都希望能在这个万亿市场里分一杯羹。”核聚变商业公司市场部负责人刘晓告诉记者，今年不少上市企业上门谋求与公司签订装置采购意向合作合同，以此间接提振股价。

仅以等离子体所项目为例。中国政府采购网近一周公示了该所七项招标公告，包括内燃料循环平台、氚安全防护平台、热等静压设备、放电等离子热压烧结炉等设备，累计招标金额近13.7亿元。

招商证券指出，核聚变作为国家能源安全与科技自主可控的战略制高点，产业化进程加速从实验验证迈向工程示范，行业将步入“多路线竞速+资本共振”新阶段。

面对新局势，行业“老兵”项江感慨颇深。在创业前，他先后在中国科技大学、北京应用物理与计算数学研究所从事了20余年核聚变研究，参与过托卡马克装置、激光惯性约束核聚变等项目课题。他表示，“核聚变耗资巨大，过去近60年时间我们一直在做基础理论研究，但近些年随着资金大量涌入商业化公司，大大加速了向工程迭代的转变，核聚变从‘永远50年’进入10年窗口期。”

瀚海聚能HHMAX-901装置成功点亮

多技术路线突围

令人意外的是，近两年新成立的商业公司，多数未采用已探索数十年的装置托卡马克。国内核聚变市场格局已由托卡马克“一马当先”，演变成FRC、Z箍缩、仿星器等多技术路线百花齐放。

核聚变主流技术路线分为重力场约束核聚变、激光惯性约束核聚变和磁约束核聚变三大方向。支撑磁约束核聚变的装置包括托卡马克、仿星器、球形环等环形装置，以及线性装置等类型。其中，托卡马克长期占据技术高地，是各国攻坚的核心方向。

“这一格局的形成与国家队的技术积累及人才聚集密不可分，也使托卡马克成为行业认为最成熟的技术路径。”项江说。

当前，中聚能和聚变新能两支国家队正在推进对我国聚变研究非常重要的两系托卡马克装置。按照规划，聚变新能将在2027年建成紧凑型聚变能实验装置BEST，2030年点火，2045年建成商用示范堆；另据媒体报道，中聚变同步推进的高温超导托卡马克实验装置环流4号（HL-4），计划在2035年建成工程实验堆，2045年实现商业发电。

不过在商业化方面，托卡马克逐渐显露成本短板。以2006年开建的国际热核聚变装置ITER项目为例，该项目原计划投资50亿美元并在10年建成，但现已投资超200亿欧元（约230亿美元），仍看不到投入上限。

项江算了一笔账，ITER设计能量输出500兆瓦（MW），并网发电约200MW，但仅实验装置便已投资超人民币1000亿元，以此推算，建成500-1000MW的商业堆，成本将在2000亿至3000亿元，其几十万元的度电成本与现有商业模式下几毛钱的度电成本差距悬殊。更关键的是，从实验堆、示范堆到商业堆，工程验证要迭代2-3代装置，而单个数百亿投资的装置部件无法复用，导致迭代成本极高，拖慢迭代进度。

这种投入产出与初创公司追求快速迭代与成本控制的需求格格不入，因此越来越多初创企业选择另辟蹊径，从燃料、装置等维度重构技术路线。

在行业深耕8年多的新奥集团瞄准氢硼聚变商业化。集团聚变技术中心氢硼聚变组召集人刘兵表示，硼在地球中储量丰富，一公斤仅数百至几千元，而氘氚聚变所需的氚，一克就要百万元，且并非随时可得。新奥严格的度电成本红线，让公司在燃料端排除了氘氚路线。

不过，氢硼聚变虽规避了氚自持、中子辐射等难题，但需将等离子体温度加热到氘氚聚变数十倍以上，还要突破反应率限制，短期内技术挑战不小。

瀚海聚能则挑战主流托卡马克装置，探索场反位形（FRC）路线。其优势在于资金门槛低，公司一代装置HHMAX-901仅花费约2亿元，度电成本可控制与现有火电持平，且该装置关键部件可复用至下一代，大幅提升了迭代速度。

这一点上，瀚海聚能对标的是同技术路线的美国HelionEnergy。该公司第七代装置Polaris现已投入运行，意欲展示净发电能力，公司更是与微软签订对赌协议，将在2028年为其提供50MW聚变电力。

HHMAX-901装置

海外多条技术路线获得验证，给了国内初创公司独辟蹊径的底气。同时，国内政策环境支持也给到核聚变差异化路线以发展空间。

刘晓表示，从去年开始，国家层面已组织多位院士制定中国核聚变路线图，初稿包括人才规划、产业协同、技术路线等，核心思路是多技术路线并举，暂不定调重点支持方向。这与欧美发布战略路线图、明确发展规划的全球趋势相呼应，继商业航天之后，核聚变正在掀起新一轮行业竞速。

不过行业预判，到2030年，政策与其带来的资金支持可能将向技术成熟、商业价值高的路线倾斜。因此，未来五年将成为行业技术迭代的关键窗口期，初创企业差异化布局，正是为了在这场竞速赛中抢占先机。

竞逐商用化

核聚变大发展背后，是全球AI迅猛发展对电力的迫切需求。谷歌、英伟达先后投资CFS，OpenAI的CEO山姆·奥特曼投资了Helion Energy，亚马逊创始人杰夫·贝索斯投资了加拿大公司General Fusion。一时间，核聚变赛道似乎受到所有商界大佬和顶级机构的关注，资金大量涌入也大幅提速了行业工程迭代与商业化进程。

即便如此，多位业内人士仍表示，核聚变商业发电还需经过充分的科学与工程验证，多数企业已将这一周期规划缩短至5到8年，但短期内商业发电并不现实。

这也使得民营初创企业与国家队在商业化路径存在先天差异：民营企业需依托有限资金“小步快跑”，快速工程迭代；国家队则可如航天产业般稳步推进，构建人才、技术和产业链的全球竞争力。

因此，与国家队规划不同，瀚海聚能等初创企业率先瞄准数十兆瓦到百兆瓦级的小型分布式电源，以满足数据中心、冶炼厂、矿场等高耗能企业需求。项江介绍，一个厂矿年均电费支出可达1亿至3亿元，若采购10亿元左右的小型聚变电站，5年左右公司就能回本。

虽如此，等待商业发电的5-8年周期亦对初创企业格外漫长。谁能率先具备自我造血能力，就有活下去的底气。因此，多家民营企业在商业发电的中长期目标外，还制定了短期商用规划。例如，瀚海聚能聚焦核技术应用。公司通过早期聚变技术研发拓展中子源中间产品，计划应用于肿瘤放射治疗（中子治疗，BNCT）、同位素药物生产、核聚变材料测试与氚循环过程验证等领域。

其中，医疗是能更快切入的应用领域，核心在于市场需求迫切。项江表示，随着靶向药快速发展，同位素制品市场缺口持续扩大，但上游同位素产能却难及时匹配。同位素生产需要大量中子轰击靶材料，此前主要依赖核裂变堆，国内仅有秦山、大亚湾核电站及四川夹江堆等具备相关产能。

当前，国内外巨头正加紧核药产能布局。瑞士药企诺华公司去年7月在浙江省海盐县投建了在中国的首个放射配体疗法生产基地，利用当地秦山等核电站产出的同位素镥-177，生产全球首款用于治疗晚期前列腺癌的药物。据2024年财报，公司早先于2022年3月获批上市的核药Pluvicto，迄今已为诺华累计贡献超26亿美元营收。

今年10月，四川夹江县宣布基于75MeV强流回旋加速器生产医用同位素项目落户当地核技术应用产业园，项目总投资10亿元，投资主体包括中国原子能科学研究院，项目计划实现核素锗（Ge）-68的国产化生产供应。

“可控核聚变边际收益足够高，一旦成功就能改变整个人类文明的发展方向。这种关键赛道我们必须紧紧跟上。”一名风险投资机构投资人告诉第一财经记者，例如小型球形托卡马克装置本身也有比较近的落地场景，在医疗辐照、核药各方面都有明显进展，只要装置能稳定运转，短期都能获得一些收益。

（本文刘晓为化名）