核聚变行业投资市场分析：美中双极主导国内国家队与民营力量加速差异化突围

2026-10-12 10:58

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一、全球核聚变向商业化迈进，投资市场由美中双极主导、欧洲跟进

根据观研报告网发布的《中国核聚变行业发展趋势分析与未来投资研究报告（2026-2033年）》显示，核聚变具备产能效率高、无温室气体排放、无长寿命放射性废料等核心优势, 被视为人类“终极能源”。 2026年，全球核聚变产业正处于从科学可行性验证向工程可行性及商业化迈进的关键阶段，行业已进入资本开支扩张的上行周期。

全球核聚变行业总投资额已从 2021 年的 19 亿美元迅速攀升至 2025 年的 97 亿美元，年复合增长率 CAGR 高达约 50.2%，仅 2025 年新增投资规模就达 26 亿美元。资本力量正重塑全球核聚变产业格局。预计2030-2040年全球核聚变市场规模将由4719.9亿美元增长至8434.6亿美元。

数据来源：观研天下数据中心整理

从地区分布看，2010-2021 年这十余年间，核聚变行业投资主要集中在北美（美国、加拿大）和欧洲（英国、法国和德国），其中以美国最为突出，其投资总额2021 年和2024 年两年均超过 25 亿欧元；欧洲投资主要集中在英国（4.17 亿欧元）和少数欧盟成员国（7.12 亿）。且内部高度集中于德国（6.05 亿欧元，占欧盟 85%），这表明欧盟私人投资的生态系统不仅规模较小，且地理多样性也远低于美国。

随着中国投资的爆发式增长，全球格局从欧美主导演变为美中双极主导、欧洲跟进的“三足鼎立”结构。从空间分布看，全球投资呈现两个主要中心：北美 72 亿欧元、东亚 47 亿欧元。其中，美国以 69 亿欧元(53%)领先，中国以44 亿欧元(34%)紧随其后，两国合计占所有私人聚变资金总额的 86%，形成了全球市场的双寡头结构。

数据来源：观研天下数据中心整理

二、全球核聚变技术演进，以托卡马克为主、仿星器并重

从技术路线看，全球约78%的资金流向磁约束技术路线，形成托卡马克为主、仿星器并重格局。

核聚变主流技术路线

技术路线	核心特征	代表装置/企业	成熟度
托卡马克	依靠等离子体自身电流产生约束磁场，工程积累最深厚	ITER、EAST/BEST、SPARC、中国环流三号	最高，已进入工程验证阶段
仿星器	约束磁场全部由外部三维线圈产生，天然适合长时稳态运行	德国W7-X、星环聚能（高温超导+准等动力仿星器）	中等，进入实验验证
场反位形（FRC）	朝向紧凑、低成本方向发展	Helion、瀚海聚能、星能玄光	早期，快速迭代中
惯性约束	激光或粒子束瞬时压缩靶丸引发聚变	美国NIF、Inertia Enterprises	实验室验证阶段

资料来源：观研天下整理

托卡马克是迈向聚变商业化的主流技术路径，同时也是全球在建与在运行数量最多的核聚变装置，ITER、SPARC、EAST、BEST、HL‑3、洪荒 70 等国内外标志性装置均布局于此。高温超导磁体技术的持续突破，有力推动托卡马克装置走向小型化，实现降本增效，已经成为托卡马克路线推进商业化进程当中的核心破局变量。

全球主要托卡马克装置

装置	所属机构/国家	技术路线	关键参数	最新进展
EAST	中科院等离子体所（中国）	全超导托卡马克	1亿°C / 1066秒；密度达格林沃尔德极限1.65倍	运行20周年；创长脉冲世界纪录
BEST	中科院等离子体所（中国）	紧凑型高场超导托卡马克	R=3.6m, a=1.1m, Bt=6.15T, P_aux=50MW	园区交付；主机建造攻坚；2030年前后发电演示
HL-3	核工业西南物理研究院（中国）	托卡马克	离子1.17亿°C / 电子1.6亿°C；三乘积10²⁰	供电系统移交；2027年氘氚实验
洪荒70	能量奇点（中国）	全高温超导托卡马克	1337秒稳态长脉冲；国产化率96%	创商业公司千秒级运行世界纪录
CFETR	中科院等离子体所（中国）	超导托卡马克	R=5.7m, a=1.6m, Bt=4.5–5T, Ip=8–10MA	概念设计阶段；目标2030年建成
ITER	七方国际合作（法国）	超导托卡马克	Q=10, P_fus=500MW, 400秒	真空室扇段全部到位；总装新阶段
JET	UKAEA（英国）	托卡马克	Q=0.67（最高纪录）；E_fus=69MJ	氘氚实验结束；积累ITER运行经验
SPARC	CFS（美国）	高温超导托卡马克	Q>10, Bt≈20T级；P_fus=140MW	完工75%–80%；2026年首次等离子体
JT-60SA	日欧联合（日本）	超导托卡马克	V=160m³, Ip=1.2MA（已验证）	2026年恢复运行；目标Ip=5.5MA
KSTAR	KFE（韩国）	超导托卡马克	Ip=1MA, 72秒平顶, β_N=3	ITER等离子体控制系统成功部署

资料来源：观研天下整理

仿星器通过外部三维磁场约束等离子体，不依赖大环向等离子体电流，天然适合长时稳态运行，被建议列为重点辅助技术路线。国内仿星器领域，星核聚变（合肥星核聚变能源有限公司）专注于“高温超导+先进准等动力（QI）仿星器”路线，2026年6月完成首轮8.3亿元融资，创下国内商业核聚变领域首轮融资纪录。其首台验证装置“星核0号”正在推进核心部件制造与装配，计划2026年底实现首次等离子体放电，目标演示小时级乃至24小时以上稳态运行；规划中的“星核1号”高温超导仿星器将于2027年初启动工程建造，中长期目标是2030年工程水平追平德国W7-X装置，2035年前后实现聚变点火。德国W7-X目前是全球最先进的仿星器装置，2026年实验已实现反应堆相关无量纲参数下长达43秒的高性能等离子体维持，并部署了连续弹丸加料系统以支撑长脉冲运行，为仿星器路线的商业化可行性提供了关键实验依据。

三、全球核聚变竞争差异化，中国呈现国家队+民营力量多层次发展格局

从市场竞争看，全球聚变投资形成中美双强的竞争格局，但投资驱动模式存在显著差异：美国以民间资本主导，中国以公共资本为主。

美国坐拥28家聚变企业，全球五家累计融资金额超10亿美元的龙头企业全部落地美国，包括Commonwealth Fusion Systems（CFS）、Helion等。CFS位于马萨诸塞州的聚变设施接近完工，并准备在弗吉尼亚州启动首座商业聚变电站建设，有望于2030年代初实现聚变电力并网。

中国方面，中国聚变能源公司2025年获战略投资超百亿，聚变新能估值高达145亿元；2026年，星环聚能完成累计超20亿元融资（含10亿元A轮和5亿元A+轮），刷新国内民营聚变企业单笔融资纪录。国内聚变企业融资活跃，呈现“国家队+民营力量”多层次发展格局，中核集团、中科院两大国家队主攻托卡马克路线，新奥、能量奇点、星环聚能等民营企业积极探索球形环、仿星器、场反位形等差异化路径。民营资本带来更快的迭代速度与机制活力，共同推动国内聚变投资从“零散试水”迈向“系统放量”，使中国逐步成为全球聚变资本增量最重要的来源之一。

国内融资最多的 4 家核聚变公司

维度	能量奇点	星环聚能	聚变新能	聚变能源
成立时间	2021-6	2021-10	2023-5	1983-6
地区	上海	陕西	安徽	上海
员工数量	200+	百余人	150-200 人	50-100 人
估值	30 亿人民币	未透露	145 亿人民币	150.3 亿人民币
融资总额	8 亿人民币	数亿元	未知	114.9157 亿元
当前轮次	A 轮	A + 轮	A 轮	战略投资
近期融资轮次	2026-2	2026-5	2024-6	2025-07
金额	未知	5 亿元	金额未知	114.9157 亿元
投资方	-	-	-	-
第一轮融资	2022-2	2022-6	2023-5	2025-7
融资节奏	天使轮 9 个月；Pre-A 轮 23 个月	天使轮 9 个月；Pre-A 轮 30 个月	天使轮 0 个月；A 轮 13 个月；A 轮 14 个月	战略投资 13 个月
投资方总数	12	45	13	7

资料来源：观研天下整理

四、核聚变产业链价值梯次特征突出，国产替代需求加速释放

从投资视角看，核聚变产业链的价值分布呈现“上游材料与部件壁垒最高、中游集成确定性最强、下游配套弹性最大”的梯次特征。

上游超导材料、特种金属、加热与诊断系统等环节技术门槛高、可替代性低，是装置安全稳定运行的物质基础，也因处于装置建设前端而最先受益于资本开支扩张。中游真空室、磁体、偏滤器等主机系统集成难度大、单台价值量高，以ITER为例，磁体系统、真空室内构件、电源、真空室和低温系统合计占装置成本较大比重，头部企业凭借先发卡位与技术积累享有较强订单确定性。下游电力设备与工程服务当前业绩贡献有限，但随着商业发电临近、示范堆向电站化演进，其市场空间有望逐步打开。

在ITER、CRAFT、BEST等大科学工程的持续带动下，国产化替代需求加速释放，产业链各环节的投资机会正沿“由上游向下游、由实验装置向商业电站”的方向次第展开。对投资而言，短期应关注上游材料与中游部件的订单兑现，中期关注中游集成与重大工程核心供应商的放量，长期关注下游系统集成与运营环节的弹性。

核聚变产业链相关企业情况

环节		企业名称	简介
上游	超导材料	西部超导	主要从事超导产品、高端钛合金材料和高性能高温合金材料及应用的研发、生产和销售；是目前国际上唯一的 NbTi 铸锭、棒材、超导线材生产及超导磁体制造全流程企业；是我国高端钛合金棒丝材主要研发生产基地；也是我国高性能高温合金材料重点研发生产企业之一。在低温超导材料领域，公司是目前全球唯一的 NbTi 锭棒、超导线材、超导磁体的全流程生产企业。公司开发出核聚变用NbTi 超导线材工程化生产技术，发明了单重达 450 公斤的大型复合包套一次组装技术、高临界电流密度线材塑形加工和时效热处理技术，生产出最大长度达到 9 万米的多芯 NbTi 超导线材，各项性能指标全部满足 ITER 项目技术要求。公司是 ITER 用低温超导线材在中国的唯一供应商，也是 SIEMENS、GE 和 PHILIPS 的合格供应商，生产的 MCZ 用磁体已实现批量供应。此外，公司 MRI 用超导线材在 SIEMENS、GE、上海联影、宁波健信、上海辰光等主要 MRI 设备生产商的产品中得到批量应用，并完成ITER 项目和国家重大科技基础设施项目-聚变堆主机关键系统综合研究设施（CRAFT）低温超导线材批量供货。2025 年上半年，公司完成了国内首个 DCT 形式超导四级铁出口订单，性能获得高度认可。
		联创光电	主营业务为激光系列及传统 LED 芯片产品、智能控制系列产品、背光源及应用产品，光电通信与智能装备线缆及金属材料产品的研发、生产和销售。在高温超导领域，公司全面实现了大、中、小功率高温超导感应加热装备的标准化、系列化定型；建成了高品质硅单晶生长炉用高温超导磁体规模化生产能力；完成了聚变用 CS 和 TF 验证超导磁体的设计、关键技术验证、生产及测试平台建设，正在有序推进验证超导磁体的制造及测试工作，为“星火一号”超导磁体总体设计提供了重要支撑；完成用于商业航天电磁弹射领域的“大功率低温制冷系统与模型超导磁体研制服务项目”，实现工艺-系统-应用三维协同突破。
		国光电气	主要从事微波电真空器件、高功率微波功率源、真空电子器件及核工业专用设备的研发和生产，是我国微波真空器件领域的核心供应商。在核聚变领域，国光电气是 ITER 项目的核心供应商，配套供应偏滤器、屏蔽模块热氦检漏设备、第一壁板等关键部件，且为国内 EAST、HL 系列等核聚变科学装置配套关键专用部件与设备。2026 年 3 月，国光电气与合肥工业大学、合锻智能共建"电子回旋管制造技术开发联合实验室"，与安泰科技共建"包层全生命周期技术联合实验室"，持续深化聚变核心技术研发与成果转化。
	关键零部件	安泰科技	是中国钢研旗下核心金属新材料产业平台和科技创新主力军，是我国最早的科研院所转制上市企业之一。公司为核聚变装置提供包括钨铜偏滤器、包层第一壁、钨硼中子屏蔽材料等涉钨全系列专用部件。2025 年，安泰中科新签合同额首次超过 1 亿元，营业收入 3,884 万元，利润总额 385 万元。顺利完成EAST 新型上偏滤器靶板产品交付，成功签约 BEST 聚变装置偏滤器靶板及集成项目，与合肥综合性国家科学中心能源研究院共建“先进偏滤器联合实验室”，聚焦高功率偏滤器部件、面向等离子体部件性能评价及修复等关键技术联合攻关，助力我国可控核聚变能源工程化应用。
	关键零部件	应流股份	是专用设备零部件生产领域内的领先企业，主要产品为高温合金产品及精密铸钢件产品、核电及其他中大型铸钢件产品、新型材料与装备等，应用在航空航天、燃气轮机、核能核电、油气资源等高端装备领域。作为国内核电铸件和核能材料领域的领先企业，公司深化重点客户合作，精准对接国家重大核电工程需求，签订或中标多个重点工程项目，业务规模持续扩大、市场地位不断巩固。2025年，公司核一级爆破阀项目组通过多项创新举措，实现合格率大幅提升，成功打破垄断；工艺模拟与无模加工深度应用，有效提高核电铸件质量与交货速度，提升客户满意度；在华龙一号核岛主泵泵壳领域，公司占据行业唯一供货地位；核一级铸件市场占有率持续多年保持市场领先，成为核电铸件领域的标杆性企业。公司核燃料存储格架生产、交付得到客户充分肯定，荣获上海核工程研究设计院股份有限公司感谢信；高效完成突击设计任务，单月创纪录完成超过 2400 个保温块生产，及时保障了昌江小堆保温层项目顺利推进；中标国家重点工程屏蔽材料订单，金额创公司历史记录；首次实现柔性屏蔽材料销售，并在此基础上研制成功新一代核辐射防护服，成功解决了关键领域“卡脖子”难题；持续开拓核聚变领域，研制生产的 TF 大型磁体测试杜瓦顺利通过验收，为后续核聚变相关产品研发奠定了坚实基础，助力我国核聚变技术产业化进程。
中游	聚变装置与系统集成	上海电气	：核心产业聚焦能源装备、工业装备、集成服务三大板块，形成了比较完整的工业自动化和工业装备系统。在核电设备领域，经过 50 余年的发展，已形成从核岛设备（反应堆压力容器、蒸汽发生器、稳压器、堆内构件、控制棒驱动机构、核主泵、主管道、核二三级泵、核二三级容器、燃料输送设备等）到常规岛设备（汽轮机、汽轮发电机、辅机等）以及大型铸锻件、核级风机、配套电机、备品备件、机组延寿改造服务等完整的核能装备制造产业链，技术路线涵盖二代及二代加、三代压水堆（包括华龙一号、国和一号、AP1000 及 CAP1000、EPR 等）、四代核电技术（包括高温气冷堆、钠冷快堆、钍基熔盐堆、铅基快堆），以及核聚变大科学装置，全面覆盖国内现有核电技术路线，核岛主设备国内综合市场占有率持续居于行业第一。公司成功交付全球首台 600MW 高温气冷堆压力容器，形成了“国和一号”湿绕组电机主泵 100%国产化能力，并为国际热核聚变实验堆（ITER）研制交付核心部件，彰显了在核能全谱系装备领域的制造能力。公司自主研制的聚变堆主机关键系统研究设施 CRAFT TF 线圈盒成功交付，为中国聚变工程试验堆（CFETR）建设提供有力技术支持。
		许继电气	聚焦特高压、智能电网、新能源、电动汽车充换电、轨道交通及工业智能化五大核心业务，先进储能、智能运维、电力物联网、氢能产业等新兴业务，产品广泛应用于电力系统各环节。此外，公司加快拓展战新及未来产业，布局核聚变电源、配微协同等技术。
		合锻智能	以高端成形机床和智能分选设备为主业，为客户提供包括液压机、机械压力机、色选机、聚变堆核心零部件制造、自动化及新材料等产品和服务。公司在核聚变等大科学装置领域持续构筑技术壁垒与先发优势，任聚变产业联合会副理事长单位。在研发与制造能力方面，公司依托聚变堆真空室制造工艺开发及预研，系统攻克了复杂曲面厚板冷模压成型精度控制与反弹抑制等难题，在厚壁奥氏体不锈钢电子束焊接、粗晶焊缝阵列超声无损检测领域取得突破性进展，构建起自主可控的工艺体系。
		能量奇点	致力于成为全球领先的高温超导磁约束聚变装置一体化解决方案提供商，为聚变实验堆和未来聚变电站提供托卡马克整机、子系统、关键部件的设计、研发、建造、测试及运维服务。公司研发建设的全球首台全高温超导托卡马克“洪荒 70”采用先进的高温超导磁体技术，于 2024 年 6 月成功获得第一等离子体，该成果入选国际原子能机构《2024 年世界聚变展望》报告。在磁体技术上，公司自主研制的经天磁体成功励磁至 22 特斯拉，创下全球大尺寸高温超导 D 形磁体最高磁场纪录，并入选国际原子能机构《2025 年世界聚变展望》报告，代表了中国在高温超导磁体领域的世界领先水平。下一代装置洪荒 170 正在规划研制，为商业化聚变发电奠定基础。2026 年 2 月，能量奇点完成 A 轮融资，此前公司已经完成近 4 亿元天使轮融资和近 4 亿元 pre-A 轮融资。
		星环聚能	运行国内首个球形托卡马克装置(中国联合球形托卡马克)二十余年，在球形托卡马克及相关技术等方面有深厚的积累，公司在高温超导强磁场球形托卡马克的基础上，采用以多冲程重复运行、等离子体电流自有磁场重联加热等为特点的紧凑型重复重联可控聚变技术方案。2023 年 7 月，星环聚能和清华大学合作建设完成SUNIST-2，并获得第一等离子体。2024 年上半年，SUNIST-2 将通过重复磁重联将等离子体加热到 1700 万度（离子温度），达到星环聚能第一阶段里程碑，并与世界同类装置先进水平看齐。星环聚能设计并建设的聚变技术验证装置 CTRFR-1 是一台等离子体参数接近聚变堆要求的中型高温超导球形托卡马克。其等离子体密度、温度和能量约束时间等核心参数将接近或超过功率平衡条件（Q = 1），达到星环聚能第二阶段里程碑。CTRFR-1 达到预定目标后，星环聚能将启动商用示范堆（CTRFR2）的设计和建造，努力成为全球首个商用可控聚变示范堆。该示范堆将与业界伙伴合作验证聚变堆完整的燃料循环、功率输出、抗中子/热负荷材料等问题，形成第一壁、氚增殖包层等关键技术的解决方案，达到星环聚能第三阶段里程碑，稳步推进聚变能商业化。2026 年 1 月，公司完成 10 亿元 A 轮融资，由上海国资体系领投，2026年 5 月，公司完成 5 亿元 A+轮融资，至此累计融资总额超 20 亿元人民币。
下游	电力系统与配套服务	中国核电	业务范围包括核能、风能、太阳能等清洁能源项目及配套设施的开发、投资、建设、运营与管理；输配电项目投资、投资管理；核能等清洁能源运行、安全技术研究及相关技术服务、技术推广与咨询业务；清洁技术产业项目投资开发及运营管理；售电；综合能源服务。公司坚持“以核为主、以能为辅”，聚焦核能综合利用、同位素、钙钛矿光伏及未来能源等领域。江苏核电“和气一号”累计供汽超 480 万吨，海南核电供汽项目投产。推出“和福一号”同位素品牌，首批商用堆生产的碳-14、镥-177 投放市场。建成百兆瓦级刚性钙钛矿全自动量产线、BIPV 示范项目及分布式验证电站。参股中国聚变能源有限公司，助力可控核聚变商业化进程。