可控核聚变行业研究：未来理想的终极能源形式，中国民营企业力量不可忽视

近日，鼎和高达官宣投资中国场反磁镜聚变企业——合肥星能玄光科技有限责任公司，后者此次完成数亿元人民币Pre-A轮融资。目前，正值国内可控核聚变产业蓬勃发展之际，我们今天重点介绍下行业研究成果，以飨读者。

01 核聚变是未来理想的终极能源形式，目前处于验证工程可行性阶段，中美均在大力发展投入

从理论上来说，核聚变是指质量较小的原子核（主要是氢的同位素）在极高温度和压力下，发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重的原子核，并释放出巨大能量的过程。据公开信息，核聚变的能量密度是核裂变的4倍、燃煤的400万倍。此外核聚变具备布置灵活、原料易得及清洁环保等优势。所以如果提到未来理想的能源形式，核聚变极有可能是终极方案，有望在未来新能源发展浪潮中占据重要地位。

但实现核聚变反应要求非常苛刻，需要同时满足三个条件：足够高的温度（T）、一定的密度（n）和一定的能量约束时间（τE），三者乘积只有大于一定值（5×10²¹m⁻³·s·keV），才能产生有效的聚变功率输出。另外一项重要参数指标是Q值（产生能量和消耗能量的比值），Q值大于1，意味着反应产生了净能量增益，商业聚变堆至少需要Q 值达到10。目前绝大多数的可控核聚变装置的Q值低于1，整体行业进展处于验证工程可行性阶段。

据聚变咨询机构 Fusion Energy Base 的统计，截至 2025 年 7 月，中美两国正在领跑聚变股权融资，美国聚变公司累计吸引了约 62.8 亿美元投资，同时中国公司累计吸引了约 27.9亿美元投资，远超其他国家。

02 托卡马克装置是主流技术路线，但投入要求极大，而场反位形装置、高温超导材料应用等新方向受到关注

目前市场上主流技术路径是环形托卡马克，其装置结构类似于一个巨大甜甜圈，等离子体在其中循环运动，从而有效维持等离子体的稳定和高温。这种反应堆运行依赖于环形磁场来约束等离子体，需要配备巨型超导磁线圈，体积庞大，且制造工艺复杂，成本极高。国际热核聚变实验堆（ITER）便是传统托卡马克反应堆的典型代表，装置重达 2.3 万吨，建设成本预算超 200 亿欧元，项目原定于2016年完工，不过后续由于各种原因项目不断延期。

来源：ITER官网

场反位形装置其因结构简洁且紧凑，节约建造成本和周期，有利于商业化应用。β值是衡量等离子体压力与磁场压力之间比例的参数，场反位形装置通常具有高β值，在较弱的磁场条件下，场反位形装置也能够稳定地维持高压等离子体，提高聚变反应效率。场反位形的燃料适应性较强，可以使用传统的氘-氘、氘-氚燃料，也能兼容氘-氦3、氢-硼等先进聚变燃料。

中国科学技术大学KMAX装置

来源：36氪报道

另外高温超导材料应用也日益受到关注，它可以显著提升磁场强度和聚变性能，缩减磁体尺寸，降低托卡马克装置的整体建设成本。球形托卡马克具有环径比更小的特征，呈现出类似苹果核的紧凑形态，紧凑结构有助于更有效地利用磁场，降低能耗，且由于装置体积更小，建造和维护成本也相对较低。

03 世界各国在核聚变产业发展方面各具亮点，中国形成“国家队+民营企业”双轮驱动模式

美国凭借Helion、TAE Technologies、CFS等企业，在聚变私营企业领域占据发展优势。中国则形成“国家队+民营企业”双轮驱动模式，国家队主要以中核集团、中科院系为代表，民营企业则相对侧重研发场反卫形、球形托卡马克等装置构型。欧盟通过ITER（国际热核聚变实验堆）保持技术影响力，日韩的相关企业和研究所等正在加速技术研发。

我们坚定看好以星能玄光为代表的中国民营企业的未来长期发展，期待着他们能够加速可控核聚变产业由工程验证阶段真正迈向商业化阶段，并与产业链上下游、市场参与各方一道共同为中国的聚变核能事业发展贡献力量，引领全球聚变能源产业发展方向。