本报告由核聚变工业协会(Fusion Industry Association)发布,是连续第五年追踪商业核聚变领域发展的行业报告。报告基于 53 家全球核聚变企业的调研数据,系统呈现行业规模、技术路径、市场动态及未来趋势,揭示核聚变从科学实验向商业化能源转型的关键进展。
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全球核聚变行业累计融资已超 97 亿美元,2025 年新增投资 26.4 亿美元,较 2021 年的 19 亿美元实现五倍增长。投资者类型日趋多元,涵盖深度科技风投、工业集团、主权基金及能源企业,反映出市场对核聚变作为清洁能源解决方案的信心。公共资金支持同步提升,2025 年企业获得的公共 funding 增长 84%,总额近 8 亿美元。
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参与调研的企业数量从 2021 年的 23 家增至 53 家,直接员工超 4600 人,供应链相关岗位达 9300 个,若计入试点工厂规划人力,行业总人力将超 1.8 万人。企业分布于北美、欧洲、亚洲、大洋洲等十余个国家,形成全球化产业布局,核心企业包括 TAE Technologies、Helion Energy、Commonwealth Fusion Systems 等融资超 10 亿美元的头部玩家。
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技术路线呈现多元化特征,主流分为磁约束(25 家企业,含托卡马克、仿星器)、惯性约束(11 家企业)、磁惯性约束及其他非传统概念。燃料以氘 – 氚(DT)为主(36 家企业采用),部分企业探索质子 – 硼(pB11)、氘 – 氦 3 等替代燃料,追求更安全、无中子辐射的商业化路径。
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35 家企业计划在 2030-2035 年运营具备净能量生成能力的商业试点工厂,5 家企业目标提前至 2030 年前,另有 5 家预计在 2036-2040 年达成。电网接入方面,28 家企业计划 2030-2035 年实现供电,行业普遍预测全球首座核聚变电厂将在 2031-2040 年向电网输送电力。
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核心目标市场以发电为主(33 家企业聚焦),同时延伸至工业供热、离网能源、氢能生产、太空推进、医疗同位素等领域。头部企业已率先达成商业合作,如 Helion 与微软签署电力采购协议,计划 2028 年供电;Commonwealth Fusion Systems 与谷歌达成 200MW 电力合作,试点工厂选址弗吉尼亚州。
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美、英、德、日、中等国通过公私合作(PPP)分担风险,推动技术商业化,典型项目包括美国能源部的聚变试点工厂计划、英国的繁荣伙伴计划等。区域产业集群加速形成,美国太平洋西北地区、五大湖区、英国牛津地区成为全球核心产业枢纽,各国争相打造 “核聚变中心” 以抢占经济与就业红利。
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2030 年前核心挑战集中在实现足够的聚变功率增益(高 Q 值)、氚自持循环、耐中子材料研发及等离子体物理与集成系统工程优化。2030 年后,全生命周期维护、废料处理、退役等长期运营问题将成为行业重点攻克方向。
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行业整体需超 770 亿美元资金才能推动所有调研企业完成商业化,是当前累计融资的 8 倍。单个企业平均需额外融资 7 亿美元以启动试点工厂,资金密集型特征显著,长期研发周期进一步加剧融资压力。
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核安全监管框架尚未完全成熟,地缘政治因素可能影响技术协作与供应链稳定。此外,高溫超导磁体、特种材料、精密激光等核心组件的供应链成熟度,也成为制约行业快速推进的关键因素。
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再生核聚变、远程医疗分散服务、订阅制业务模式等创新趋势涌现;人工智能与机器学习广泛应用于等离子体模拟、目标优化与系统控制,加速技术迭代。同时,核聚变衍生技术(如高溫超导磁体、中子源)开始向风电、磁悬浮列车、医疗成像等领域渗透,拓展产业价值边界。
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离网能源、重工业脱碳、医疗同位素生产被视为核心增长场景。尤其是工业供热与氢能生产,有望与发电业务形成协同,助力核聚变在钢铁、化工等难脱碳行业的应用落地。