2026年可控核聚变行业研究报告 研发持续提速行业迈向工程验证新阶段

轻核聚变释放巨大能量，劳森判据三要素构筑起受控自持燃烧的核心物理实现条件核聚变物理本质与核裂变本质区别原料丰富且无失控熔毁风险，不产生高放废料，具备本质安全属性轻核在超高温高压下因质量亏损释放巨大能量延缓热量耗散确保实现聚变三乘积跨越自持点火阀值维持真空室内维持真空室内高粒子密度，保障氘氚离子具备资料来源：国际原子能机构(IAEA),ITER,《磁约束核聚变导论》,行行查研究中心可控核聚变通过人工约束环境实现轻核受控聚变与能量稳定释放。相较裂变反应，聚变原料极丰富且无失控风险与高放废料，具备本质安全属性。实现可控核聚变通过人工约束环境实现轻核受控聚变与能量稳定释放。相较裂变反应，聚变原料极丰富且无失控风险与高放废料，具备本质安全属性。实现受控自持聚变燃烧需满足劳森判据，通过维持超亿度高温、足够粒子密度与充分约束时间，跨越聚变三乘积门槛。⑥2026HangHangCha⑥2026HangHangCha聚变能兼具高能量密度与固有安全性，相较传统裂变与风光水储具备全生命周期优势可控核聚变与可再生能源对比可控核聚变与可再生能源对比基荷出力属性无昼夜气象依赖且无需长时储能极高能量密度微量燃料释放巨大能量，电站占地面积远小于风光水电基地尚处工程验证阶段且装置造价高昂，短期无法规模化部署海水中氘资源丰富并可结合锂增殖氚，支撑数十亿年能源供给运行偏离平衡即毫秒级自动熄火，从机理上杜绝堆芯熔毁风险产物清洁无害彻底免除长寿命高放射性核废料负担超导磁体、抗辐照材料与等离子体控制等工程难度几何级倍增资料来源：世界核协会(WNA),行行查研究中心可控核聚变相较传统能源具备颠覆性优势。对比风光水可再生能源，其具备全天候高能量密度基荷供电能力且占地极小；对比传统裂变核电，聚变燃料可控核聚变相较传统能源具备颠覆性优势。对比风光水可再生能源，其具备全天候高能量密度基荷供电能力且占地极小；对比传统裂变核电，聚变燃料全球核聚变研发经历原理探索、工程验证到商业化示范阶段，推动装置向长脉冲演进稳态运行与高能量增益建成大型托卡马克突破数亿度与兆瓦级输出，建成大型托卡马克突破数亿度与兆瓦级输出，探索磁镜与仿星器，领街全超导长脉冲稳态领街全超导长脉冲稳态推动大科学装置向原型示范电站跨越欧洲喷气托卡马克实现能量增益接近0.7,奠定物理可行性基石资料来源：IAEA,行行查研究中心⑥2026HangHangCha强磁场构建闭合磁笼约束高温等离子体，抑制带电粒子径向逃逸实现稳态受控聚变磁约束聚变核心机制与隔离原理磁约束聚变核心机制与隔离原理等离子体物理态超高温下物质完全电离为等离子体物理态超高温下物质完全电离为带电原子核与自由电子的等离子体带电粒子受力沿磁力线抑制径向漂移实现受控稳态资料来源：《等离子体物理学》,行行查研究中心线回旋前进；将磁场弯曲为环形消除端部泄漏；通过叠加极向磁场合成螺旋扭曲磁力线，有效抑制电荷漂移以实现稳态约束。⑥2026HangHangCha托卡马克依托环向磁场与等离子体电流构建螺旋磁场，多子系统联动维持聚变环境由外加超导线圈产生由外加超导线圈产生外加超导线圈产生环向场，中心变压器感应产生外加超导线圈产生环向场，中心变压器感应产生极向磁场真空室与第一壁提供超高真空纯净环境，偏滤器排出氦灰与杂质热流辅助加热驱动系统中性束注入与高频电磁波加热跨越点火温垒并维持稳态环向与极向磁场叠加合成环向与极向磁场叠加合成高温等离子体吸收中子动能转化为发电热能，结合精密诊断实现毫秒级姿态控制资料来源：ITER,行行查研究中心⑥2026HangHangCha真空室提供超净隔绝环境，超导磁体提供稳态强约束，偏滤器高效排渣并耐受高热流双层不锈钢壳体闭合螺旋资料来源：资料来源：ITER,行行查研究中心⑥2026HangHangCha高能激光对称轰击靶丸实现超高密度压缩点火，激光驱动器与靶室构成能量输入核心惯性约束聚变工作原理与点火机制超高功率激光或粒子束极短时间内高度对称轰击微型靶丸靶丸表面气化喷射在粒子未飞散的瞬间并达亿度高温触发点火注入与低温冷冻配置X射线成像仪与中子探测器，皮秒纳秒级捕捉点火数据装置由高能驱动器、靶室与低温冷冻靶系统，以及超快精密诊断系统构成，协同保障光束对称聚焦与极端物理过程捕捉。⑥2026HangHangCha磁惯性约束融合磁场热绝缘与惯性压缩优势，以更低能量门槛探索紧凑低成本聚变资料来源：国际原子能机构(IAEA),IEEE,行行查研究中心磁惯性约束聚变系融合磁约束与惯性约束的混合技术路径。系统通过预置种子磁场抑制热传导实现热绝缘，再利用套筒内爆或气体活塞实施中速机械压磁惯性约束聚变系融合磁约束与惯性约束的混合技术路径。系统通过预置种子磁场抑制热传导实现热绝缘，再利用套筒内爆或气体活塞实施中速机械压缩触发点火。该路线使驱动能量门槛降低一至两个数量级，兼具装置紧凑与建造成本优势，成为商业聚变前沿布局方向。⑥2026HangHangCha上游依托前沿材料与高端部件，中游聚焦主机建造与系统集成，下游拓展多元能源应用与价值分布与价值分布可控核聚变产业链呈现高技术壁垒与系统集成特征。上游涵盖高温超导带材、耐辐照金属及同位素燃料等高可控核聚变产业链呈现高技术壁垒与系统集成特征。上游涵盖高温超导带材、耐辐照金属及同位素燃料等高溢价核心材料；中游承担超导磁体、真空室、加热及偏滤器等高难度系统总装集成；下游以示范电站基荷并网为核心，并向工业供热、绿氢制备及同位素等多元场景拓展。⑥2026HangHangCha特种材料具备耐极端工况特性，射频加热与高精度电源等核心部件保障装置稳定运行零电阻强载流与高临界磁场，支持紧凑空间构筑强磁场赋能小型化高纯钨与铍具备高熔点低溅射率，耐受第一壁与偏滤器高热流冲刷具备抗中子辐照与耐高温蠕变性能，提供堆芯内部稳固结构支撑与高能中子反应生成氚，用于包层内部就地循环产氚精密绕制成型，提供数特斯拉至十余特斯拉强磁场约束等离子体回旋管与速调管输出兆瓦级高频电磁波，注入能量跨越起动温垒具备毫秒级响应与超强瞬态功率，保障磁体与加热稳定供电提供宇宙级极限真空环境，杜绝外部气体杂质混入污染反应区资料来源：Elsevier,行行查研究中心可控核聚变上游聚焦特种材料与高精零部件制造。高温超导带材与耐辐照结构钢奠定紧凑装置基础，高纯钨及锂材料保障耐可控核聚变上游聚焦特种材料与高精零部件制造。高温超导带材与耐辐照结构钢奠定紧凑装置基础，高纯钨及锂材料保障耐热防护与就地增殖产氚；超导磁体线圈提供强磁约束，射频回旋管与脉冲电源实现能量注入与毫秒级调控，真空泵组维持纯净环境，共同筑牢装置运行基石。⑥2026HangHangCha装置建造历经多工序总装调试，集成商需兼备多学科工程能力与高精度交付壁垒o大型核聚变实验装置典型建造全流程顶层设计建模部件加工测试主机模块总装外围管线集成系统联调充磁工程力学核算制造真空室、超导线圈、低温杜瓦及偏滤器，开展极低温与气密性离线测试安装重型杜瓦底座，逐层开展高精度焊接接入高功率电源、液氦制冷回路、射频加热波导及真空抽气管路网络低温绝热降温、通电充磁与智能管控调度构建贯穿全生命周期的复杂系统数字孪生模型与智能管控调度构建贯穿全生命周期的复杂系统数字孪生模型与智慧控制调度体系掌握特种金属超高真空密封焊接工艺与极低温绝热设计经验o系统集成商核心工程能力具备毫米乃至亚毫米级超大重型构件高精度吊装与精密装配能力资料来源：ITER,行行查研究中心大型核聚变装置建造涵盖物理设计、核心部件加工、主机总装、管线集成与系统联调五大阶段。系统集成商作为工程中枢，需具备亚大型核聚变装置建造涵盖物理设计、核心部件加工、主机总装、管线集成与系统联调五大阶段。系统集成商作为工程中枢，需具备亚毫米级极端装配精度、特种金属真空密封焊接及极低温电磁兼容设计等全套工程总包能力，并通过数字孪生实现全生命周期智慧管控。⑥2026HangHangCha聚变能源以基荷电网供电为主轴，同时拓展区域供热、绿氢制备与同位素生产等场景作为全天候连续出力的终极电源，作为全天候连续出力的终极电源，通过高温热化学循环与蒸汽电解水制氢，大幅降低绿氢与绿氨成本全面替代化石能源与裂变电站，全面替代化石能源与裂变电站，支撑特高压电网跨区域清洁电力调度通过换热回路输出高温高压蒸汽，通过换热回路输出高温高压蒸汽，用于钢铁冶金与重化工等高碳流程凭借极高比冲与超高能量密度，为深空探测与星际航行提供理想动力利用余热蒸汽替代传统燃煤热源，利用余热蒸汽替代传统燃煤热源，兼顾大型城市级冬季集中供暖资料来源：国际原子能机构(IAEA),聚变工业协会(FIA),行行查研究中心⑥2026HangHangCha超导磁体以零电阻损耗激发强稳态磁场，构建等离子体磁约束核心屏障并降低运行能耗极低运行能耗资料来源：IEEE,ITER,行行查研究中心超导磁体系磁约束聚变装置的核心骨架。其利用极低温零电阻特性承载超大电流，在低能耗下构建强闭合磁笼，实现亿度超导磁体系磁约束聚变装置的核心骨架。其利用极低温零电阻特性承载超大电流，在低能耗下构建强闭合磁笼，实现亿度等离子体绝热悬浮与稳态长脉冲运行。由于聚变功率密度与磁场四次方正相关，高场强超导磁体成为大幅缩小堆芯体积、实现装置紧凑化与商业经济性的关键。⑥2026HangHangCha高温超导具备更高临界磁场与工作温区，推动装置紧凑化，低温超导则制造工艺成熟液氮温区运行需在液氦液氮温区运行场强突破20特斯拉为薄膜带材且对弯曲应力敏感资料来源：Elsevier,行行查研究中心更高工作温区与超强磁场耐受力，可大幅缩减堆体尺寸，系新一代紧凑型商业聚变装置实现低成本与快速迭代的核心技术路径。⑥2026HangHangCha多模态协同加热实现高温稳态约束，精准抑制大破裂与湍流以保障聚变堆运行安全等离子体产生、约束与梯次加热过程等离子体产生、约束与梯次加热过程气体电离产生闭合磁场约束欧姆电阻起步多模态协同加热真空室注入低压氘氚气体，电磁感应建立强环向电场击穿电离构建螺旋强磁场，将带电粒子锁定在磁力线上利用等离子体自身电阻通电开展欧姆加热，快速升温至数千万度中性束注入高频射频波注入高能中性束与高频射频波共振吸收，协同梯次加热突破1亿度等离子体不稳定性主要危害与控制风险等离子体不稳定性主要危害与控制风险维持自持燃烧受阻热量耗散过快导致等离子体无法维持自加热平衡，维持自持燃烧受阻热量耗散过快导致等离子体无法维持自加热平衡，引发反应堆熄火微观湍流异常输运微观不稳定性加速粒子与热量径向外逃，急剧缩短能量约束时间逃逸电子束破坏破裂诱发高能逃逸电子束，造成真空室内壁严重熔蚀与结构变形宏观不稳定性导致磁约束毫秒级突发瓦解，超高温资料来源：IAEA,行行查研究中心等离子体经电场击穿电离与螺旋磁场约束后，通过欧姆加热、中性束注入等离子体经电场击穿电离与螺旋磁场约束后，通过欧姆加热、中性束注入与高频射频波多模态协同升温至上亿度。控制不稳定性系聚变运行核心挑战，宏观磁流体大破裂与逃逸电子会熔蚀第一壁结构，而微观湍流引发的反常输运则会削弱能量约束时间导致反应堆熄火。⑥2026HangHangCha第一壁直面极高热负荷与辐照轰击，高熔点低溅射的钨基材料成为耐极端工况主流选型极端热负荷考验承受极高稳态与瞬态热负荷冲击，表面温度极高拥有金属中最高的熔点(3422℃)面临高能中子持续轰击，极易诱发材料晶格离位损伤与氦脆原子序数极低，溅射杂质辐射能量损发小且具备吸氧除杂能力粒子冲刷溅射带电粒子持续冲刷剥蚀，造成剧烈的物理与化学溅射损伤抗热冲击性能优异且极端温度下不熔融，具备高机械强度资料来源：国际原子能机构(IAEA),ITER,行行查研究中心⑥2026HangHangCha⑥2026HangHangCha氘氚聚变释放高能中子，需含锂包层实现增殖，燃料循环技术成商业化关键卡点克服库仑斥力超高温环境下氘核与氚核发生聚合反应并释放巨大能量反应生成携带高动能的氦核粒子与14.1兆电子伏的高能中子(氘核)(氘核)(氚核)n(氦核粒子)(氦核粒子)兆电子伏包层包层高温发电热能(携带8成能量)锂材料锂材料氚自持基本机制利用高能中子轰击包层锂材料就地增殖产氚，实现燃料堆内自足增殖比指标要求要求系统氚增殖比必须大于1,确保产氚速率补偿消耗与衰变地球无天然富集氚且裂变年产量极少，商用堆必须完全依赖自增殖维持高效增殖工程难度极高提取分离与安全挑战氚具有强渗透性，堆内高温在线提取纯化与回收系统极其复杂资料来源：Elsevier,行行查研究中心⑥2026HangHangCha全球聚变及高温超导市场加速扩容，九成私人资本叠加公共资金构建双轮驱动格局预计在2030年达到4719.9亿美元，预计到2040年将达到约8434.6亿美元，2030年至2040年复合年增长率为6%。2030-2040年复合年增长率2030年2040年根据聚变工业协会数据显示，全球可控核聚变领域累计融资规模呈现爆发式增长。2021年2025年2025年全球聚变领域总融资结构根据赛迪数据预计，2030年全球可控核聚变装置使用的第二代高温超导带材市场规模将增至根据赛迪数据预计，2030年全球2025年单年新增全球可控核聚变市场展现巨大扩容空间，预计2030年规模达4700余亿美元，并带动高温超导带材需求跨越式放量。在产业资本层面，全球累计融资5年全球可控核聚变市场展现巨大扩容空间，预计2030年规模达4700余亿美元，并带动高温超导带材需求跨越式放量。在产业资本层面，全球累计融资5年增长超5倍，形成了9成以上私人资本主导、公共资金持续加码的双轮驱动格局，全面加速可控核聚变技术的商业化落地进程。国家队依托大装置垄断整装，国际独角兽领跑超导强磁场，国内新锐凭本土制造快速迭代依托国家级大科学装置，垄断物理设计底蕴、第二梯队在高温超导磁体研发上依托本土高端制造与超导材料供应链，工程迭代速度快且成本低⑥2026HangHangChaITER作为全球最大国际大科学工程，聚焦科学与工程可行性验证并稳步推进关键节点10倍大关，实现50MW400秒以上氘氚受控聚变完成重型杜瓦底座安装、中心螺管线圈吊装以及环向场线圈集成中国等参与国高质量交付双层真空室分段、磁体支撑及气体注入系统全堆系统集成资料来源：ITER,行行查研究中心国际热核聚变实验堆国际热核聚变实验堆ITER系全球多边合作的大科学工程，旨在论证聚变能工程可行性。其设定了实现能量增益大于十倍、长脉冲稳态燃烧四百秒以上及全系统工程验证三大技术目标。目前项目正推进真空室高精度焊接与总装集成，中国交付核心部件展现了强大工程支撑力。⑥2026HangHangChaEAST聚焦全超导托卡马克长脉冲高参数运行，屡创等离子体稳态运行世界纪录稳态高参数运行纪录持续突破稳态高参数运行纪录持续突破成功实现上亿度超高温等离子体长脉冲稳态运行全球首个全超导非圆截面等离子体物理与工程技术研究为国际热核聚变实验堆实现四百余秒稳态高约束模运行实现四百余秒稳态高约束模运行并突破偏滤器排热瓶颈微观湍流抑制前沿课题实现射频波高效耦合与钨第一壁抗热负荷侵蚀工程验证为我国自主建设聚变工程实验堆开展全方位工程验证资料来源：IAEA,行行查研究中心⑥2026HangHangCha中国环流三号突破高约束高电流运行模式，为自主聚变堆工程验证奠定坚实物理基础标志我国磁约束核聚变研究全面成功实现“双亿度”重大突破并推动技术迈入燃烧实验新阶段面向全球科研界正式开放物理实验联合研究与资源共享面向全球科研界正式开放物理实验联合研究与资源共享构建高精度数字孪生控制与磁流体不稳定性预警体系资料来源：《物理学报》,行行查研究中心中国环流三号作为新一代先进托卡马克装置，聚焦强磁场与大电流前沿物理探索。装置率先实现百万安培电流下的高约束模运中国环流三号作为新一代先进托卡马克装置，聚焦强磁场与大电流前沿物理探索。装置率先实现百万安培电流下的高约束模运行，并实现双亿度重大突⑥2026HangHangCha顶层规划明确核聚变战略重点，原子能法筑牢法治基石，差异化分类监管助推产业培育颁布时间2024年1月颁布时间2025年4月颁布时间2025年9月12日，2026年1月15日施行颁布时间2025年10月颁布机构生态环境部(国家核安全局)颁布机构中共中央颁布机构颁布机构生态环境部(国家核安全局)颁布机构中共中央颁布机构全国人民代表大会常务委员会工信部、教育部、科技部、交通运输部、文旅部、国务院国资委、中科院七部门主要内容主要内容区分三类聚变装置实施分类主要内容主要内容区分三类聚变装置实施分类监管，不直接套用裂变堆安全许可要求，推行环评与辐射许可“审评合一”机制。主要内容法律层面明确鼓励和支持受控热核聚变科研开发；确立聚变装置、聚变燃料分级分类监管制度，补齐聚变行业法治基础。前瞻布局未来产业，将前瞻布局未来产业，将核聚变能列为重点方向，鼓励探索多元技术路线，推动核聚变能培育成为新的经济增长点。重点方向，打造未来能源装备全链条体系，推进核聚变前沿关键技术攻关，布局未来产业创新培育工作。资料来源：政府网站公开信息，行行查研究中心⑥2026HangHangCha聚变能兼具零碳与燃料无限性，是保障国家能源自主独立与实现双碳目标的终极底座彻底摆脱跨境油气管网与彻底摆脱跨境油气管网与海运通道的地缘政治依赖克服风电光伏等可再生能源固有的间歇性与波动性缺陷解决大规模长时储能面临的高昂成本与系统安全瓶颈反应过程不排放温室气体且不产生长寿命高放射性核废物具备偏离即熄火的固有安全特性资源储量巨大且全球分布均匀，构建长期稳定的国家安全体系实现全天候不间断大功率稳定出力资源储量巨大且全球分布均匀，构建长期稳定的国家安全体系为高载能工业制造基地与算力集群提供高品质连续清洁电能资料来源：国际能源署(IEA),世界能源理事会(WEC),行行查研究中心能源安全与碳中和战略双轮驱动可控核聚变热度攀升。在能源安全端，充沛且分布均能源安全与碳中和战略双轮驱动可控核聚变热度攀升。在能源安全端，充沛且分布均匀的氘氚资源彻底摆脱化石能源地缘束缚，构筑自主可控安全底座；在碳中和端，聚变能零碳无高放废料且无熔毁风险，具备全天候大功率连续出力特性，系替代化石能源的终极基荷绿电。⑥2026HangHangCha高温超导突破大幅缩短研发周期，风险资本与产业基金涌入加速聚变商业落地转化多元资本共振与商业范式升级多元资本共振与商业范式升级技术颠覆性突破与多元资本共振正全面加速可控核聚变商业化进程。技术端，第二代高温超导带材量产与强磁场应用大幅缩减装置体积与建造成本，技术颠覆性突破与多元资本共振正全面加速可控核聚变商业化进程。技术端，第二代高温超导带材量产与强磁场应用大幅缩减装置体积与建造成本，Al赋能等离子体毫秒级动态控制；资本端，多元资本注入引入敏捷开发与模块化制造机制，推动商业示范电站落地窗口加速收敛。⑥2026HangHangCha