可控核聚变Fusion行业研究报告 26/09/17
- 2026-11-10 20:13:22
重点：中国 & 美国 · 技术路线 · 材料成本 · 创新突破 · 原材料上市标的 · 市场布局
｜ 数据口径：公开融资/公告/券商研报（截至2026.09）｜ 仅供研究参考
由于个人家事，临时周四发出报告。下周恢复每周五发送
行业概览
可控核聚变燃料（氘来自海水、锂可增殖氚）近乎无限、零碳、固有安全，被视为能源终极方案。2025年"十五五"规划将聚变能列为前瞻布局未来产业，叠加AI数据中心耗电激增，中美资本与政策同步加速。行业从"科学可行性"迈向"工程验证+商业化探索"关键窗口。
• 全球私人聚变累计融资≈100亿美元（53+公司）；2025年融资同比+178%。
• 地域分布：美国占53%（42家公司/69亿欧元）、中国占34%（8家/44亿欧元）、其他13%。
• IEA预测2030年全球核聚变市场规模有望达4965.5亿美元，2050年带动万亿美元级产业集群。
一、技术路线全景对比
技术路线 | 原理/特点 | 代表公司 | 优势 | 核心挑战 |
托卡马克 (Tokamak) | 环形磁约束，主流路线 | CFS、能量奇点、星环聚能、EAST/ITER/BEST | 工程最成熟、参数领先；高温超导使其小型化 | 稳态燃烧、氚自持、抗辐照材料 |
场反位形 (FRC) | 脉冲磁压缩，结构简洁 | Helion、TAE、瀚海聚能、星能玄光 | 无蒸汽轮机直发电、装置紧凑、成本低 | 约束时间/稳定性，距劳逊判据差距大 |
仿星器 (Stellarator) | 非对称磁约束，稳态运行 | 鸿鹄聚变、Renaissance Fusion、Type One | 天然稳态、无电流驱动破裂风险 | 制造复杂、磁场设计难 |
磁镜 / 先进场反磁镜 | 直线端塞约束 | 星能玄光、Realta Fusion | 结构简单、适合模块化/太空能源 | 端部损失大、约束弱 |
Z箍缩 (Sheared-flow Z-pinch) | 电流自箍缩等离子体 | Zap Energy | 无超导磁体、设备极简、成本最低 | 稳定性、寿命短 |
惯性约束 (激光/快点火) | 激光压缩靶丸 | Xcimer、Marvel Fusion、Focused Energy | 基于NIF 2022点火突破、快点火潜力 | 重复频率、靶成本、能量效率 |
磁化靶聚变 (MTF) | 机械/液体金属压缩 | General Fusion | 介于磁约束与惯性之间、脉冲 | 压缩对称性、工程复杂 |
主流仍为托卡马克，但FRC、仿星器、Z箍缩、激光惯性约束多路线并行"赛马"。高温超导（REBCO/HTS）磁体是近五年最大变量——磁场达20T、装置缩至ITER的2%。
二、美国重点创业公司
公司 | 成立/地点 | 技术路线 | 累计融资 | 估值 | 研发/突破进展 | 客户/合作 |
Commonwealth Fusion Systems (CFS) | 2018 / 麻省Devens | 高温超导托卡马克(HTS) | ≈40亿美元 (2026.7再融10亿美元，总≈40亿) | ≈225亿美元 | SPARC建成75%，2027运行目标Q>1；ARC 400MW弗吉尼亚2030s；20T HTS磁体；与英伟达/西门子数字孪生 | 谷歌PPA 200MW(2030s)、Eni 10亿美元PPA、微软/数据中心 |
Helion Energy | 2013 / 华盛顿Everett | 高β场反位形(FRC) 氘-氦3直发电 | ≈15亿美元 (G轮4.65亿, 估值155亿) | ≈155亿美元 | Polaris原型达1.5亿度；Orion 50MW电厂在建；与微软对赌2028供电50MW | 微软PPA(2028, 50MW)、Nucor 500MW合作 |
TAE Technologies | 1998 / 加州 | 氢硼(p-B11)束驱动，无中子 | ≈18亿美元+ (与Trump Media合并估值>60亿) | >60亿美元 | 第五代7500万度；Copernicus/Norm在建；2026建50MW，2030s 350-500MW | 拟上市纯聚变标的；核医学/功率电子副业 |
Zap Energy | 2018 / 华盛顿Everett | 剪切流Z箍缩 (无超导磁体) | ≈3.3亿美元 (DOE支持) | 未披露 | 极致低成本路线；2026同时推进裂变作为近期收入 | 数据中心/工业；裂变近期现金流 |
General Fusion | 2002 / 加拿大BC | 磁化靶聚变(MTF) 液体金属压缩 | ≈4.4亿美元 (SPAC合并估值10亿) | ≈10亿美元 | 2025濒临资金断裂，2026.1 SPAC获3.35亿续命 | 区域供热/工业蒸汽 |
Type One Energy | 2019 / 威斯康星 | 优化仿星器 (Wisconsin技术) | ≈0.82亿美元 | 未披露 | 与TVA合作在田纳西建示范堆Infinity One | 电网/工业 |
Xcimer Energy | 2022 / 加州 | 激光惯性约束快点火 | 数亿美元 (包括能源部资助) | 未披露 | 基于NIF突破，高功率激光器路线 | 电网 |
商业化信号最强：Helion与微软签行业首个PPA（2028供50MW）；CFS与谷歌签200MW PPA、与Eni签10亿美元PPA。美国由风险投资主导，CFS一家约占全球1/3。
三、中国重点创业公司
公司 | 成立/地点 | 技术路线 | 累计融资/投入 | 估值 | 研发/突破进展 | 客户/合作 |
星环聚能 (Startorus) | 2022 / 西安→上海嘉定 | 球形托卡马克 / FRC | 累计>20亿元 (A轮10亿+A+轮5亿，创民营单笔纪录) | ≈10亿美元(独角兽) | SUNIST-2；CTRFR-1规划；把示范堆成本从150亿压缩至约10亿；清华成果转化 | 上海国资/中金/嘉定科投；产品化诊断/磁体电源外售 |
能量奇点 (Energy Singularity) | 2021 / 上海 | 全高温超导托卡马克 | 累计>8亿元 (米哈游/蔚来/蓝驰) | 未披露 | 洪荒70全球首台全高温超导托卡马克(2024.6首放电,国产化率96%)；1337秒稳态长脉冲；经天磁体21.7T；洪荒170目标 | 国家级装置磁体/带材供货；上海产业链 |
新奥集团 (ENN) | 2017起投入 / 廊坊 | 球形环 / 氢硼(玄龙系列) | 集团累计投入>40亿元 | 未披露 | 玄龙-50U 2026.1电子温度破1亿度；筹建和龙-2(2027)，2030点亮氢硼第一盏灯 | 自有能源网络/工业用户 |
瀚海聚能 | 2022 / 成都 | 场反位形(FRC) 直线型 | 天使>5000万元 | 未披露 | HHMAX-901于2025.7点亮等离子体(国内首台商用FRC) | 四川聚变产投；科研/工业 |
诺瓦聚变 | 2025 / 上海 | 托卡马克(紧凑型) | 天使轮5亿元 (2025民营纪录前身) | 未披露 | 紧凑型聚变装置工程验证 | 上海未来产业基金 |
东昇聚变 | 2025 / 上海 | 托卡马克(工程化) | 数亿元天使 (红杉/高瓴/IDG) | 未披露 | 复旦团队，大型装置设计建造经验 | 上海未来产业基金 |
鸿鹄聚变 | 2023 / 上海 | 仿星器路线 | 早期融资 | 未披露 | 探索仿星器国产化 | 上海产业链 |
星能玄光 | 2024 / 合肥 | 先进场反磁镜 (FRC+磁镜) | Pre-A数亿元 (2025.11) | 未披露 | Xeonova-1 2025.2放电；约束10秒,Q≈0.8；中科大赋权 | 合肥未来聚变基金 |
国家队: 中国聚变能源 / 聚变新能 | 2025组建 / 沪皖 | 托卡马克 (BEST/环流四号) | 百亿级 (中核牵头)；聚变新能注册资本145亿 | — | 长三角创新联合体2028测试线、2030原型；BEST/CRAFT大科学工程 | 国网/央企/地方国资 |
"国家队引领+民企补位"：中核牵头中国聚变能源（百亿级）、聚变新能（注册资本145亿）兜底大科学工程；星环聚能成首家独角兽；能量奇点洪荒70实现1337秒稳态长脉冲（全球商业公司首台全高温超导托卡马克，国产化率96%）。
四、材料成本控制与原材料上市标的
上市公司(代码) | 环节/产品 | 技术地位与订单 | 受益逻辑 | 聚变受益占主营(估) |
西部超导 688122 | 低温超导NbTi/Nb3Sn线材 + 钛合金 | 全球唯二能量产Nb3Sn；ITER供全球~40%线材；国内聚变市占>95%；在手订单排至2030 | 超导业务高确定性，钛合金托底 | ≈35% (估计) |
永鼎股份 600105 | 二代高温超导REBCO带材 (东部超导,控股66%) | IBAD+MOCVD千米级量产；供货中国环流四号/BEST；2026产能扩至1.5万公里 | A股高温超导带材纯度最高稀缺标的 | ≈8% (带材为子公司，主业光电缆) |
精达股份 600577 | 参股上海超导(≈18%, 第一股东) REBCO带材 | 上海超导为国内REBCO市占龙头(PLD法)，科创板IPO已受理；EAST/CFETR主力供货 | 间接卡位最纯正带材 | ≈5% (间接持股) |
联创光电 600363 | 高温超导磁体整机 (联创超导) | 中标星火一号磁体系统；完成国内首D型超导线圈验证；在手意向约50亿 | 磁体总成环节，弹性大 | ≈12% (估计) |
东方钽业 000962 | 超导铌材 (NbTi基础原料) | 全球超导铌材市占~60%；ITER唯一认证中国铌材商；钽价上涨驱动 | 上游垄断+涨价双驱动 | ≈25% (估计) |
安泰科技 000969 | 钨铜偏滤器 / 聚变第一壁 | 全球唯数量产钨铜偏滤器；供货EAST/ITER/BEST；2025聚变订单超2亿 | 堆芯抗辐照耗材，持续更换 | ≈15% (估计) |
中钨高新 / 厦门钨业 | 钨基结构件 / 偏滤器基材 | 厦门钨业全球唯一ITER钨材认证；宁德500吨专用产线投产 | 上游钨资源 | 低 (资源型企业) |
久立特材 002318 | ITER核级特种不锈钢管 | 磁体冷却导管/真空室管路；耐低温耐辐照 | 配套管路 | 低 |
国光电气 688776 | 偏滤器整体 / 第一壁 / 回旋管 | 国内唯一具备偏滤器整体研制能力 | 核心部件 | 中 |
合锻智能 603011 | 大型真空锻造设备 | 2024中标BEST真空室2.09亿 | 装备 | 低 |
杭氧股份 002430 | 氦制冷深冷设备 | 满足磁体-271℃运行；低温系统国产化 | 低温系统 | 低 |
宝胜股份 600973 | ITER认证超导电缆 | 聚变工程配套线缆市占80% | 线缆 | 低 |
【关于"受益占主营业务超过50%"】当前聚变仍处工程验证期、未规模化商用，A股尚无公司聚变业务占主营总收入超过50%。最接近"高纯度"的标的：西部超导（低温超导+钛，超导占收入约1/3）、东方钽业（超导铌材全球60%市占）、永鼎股份（东部超导REBCO纯度高但为子公司）、联创光电（磁体整机弹性大）。上表占比为基于公开订单/产能的估算，仅供筛选参考。
托卡马克成本结构：超导磁体约占28%（壁垒最高、订单最确定）＞真空室17%＞特种电源8%＞低温制冷5%。降本核心在REBCO带材连续化量产与良率提升（IBAD+MOCVD / PLD）、HTS磁体标准化，以及钨/铌等抗辐照与超导原材料国产替代。
五、潜在市场布局与客户来源
市场/客户类型 | 需求逻辑 | 代表签约/客户 | 商业化时点 |
超大规模数据中心 (Hyperscaler) | AI算力耗电激增；清洁基荷电力 | 微软(Helion)、谷歌(CFS 200MW)、亚马逊、Meta | 高 (2030前签约) |
电网与公用事业 | 零碳基荷替代火电/核电 | 区域电网、Eni(CFS 10亿PPA)、TVA(Type One) | 中 (2030s) |
重工业 / 冶金 / 化工 | 24h连续高温/高电工艺 | Nucor(Helion 500MW钢铁)、水泥、绿氢 | 中 |
磁体与诊断设备外售 | 向其他装置/实验室供货 | CFS、Tokamak Energy卖HTS磁体；星环聚能诊断/电源 | 近 (已变现) |
核医学与辐照 | 同位素、放疗 | TAE、Shine Technologies | 近 (已变现) |
太空 / 偏远地区能源 | 紧凑FRC/磁镜模块 | Avalanche Energy、瀚海聚能远期 | 远 |
最确定的商业化抓手不是"卖电"，而是"卖设备与签PPA"：① 向其他装置/实验室外售HTS磁体、诊断与电源（CFS、Tokamak Energy、星环聚能已落地）；② 与超大规模数据中心签长期购电协议（微软/Helion、谷歌/CFS）；③ 核医学同位素（TAE、Shine）作为近期现金流。中长期客户为电网、重工业（钢铁/绿氢）与太空能源。
六、核心结论与风险
结论：① 中美双核驱动，美国资金/里程碑领先（CFS、Helion），中国工程化与产业链完整度追赶快（能量奇点、星环聚能）；② 高温超导磁体是共同胜负手，A股稀缺标的集中于超导带材（永鼎/精达/上海超导）、低温超导（西部超导）、铌（东方钽业）、钨（安泰/中钨/厦钨）；③ 2030年前发电仍偏乐观，但设备/磁体/PPA订单已进入兑现期。
风险：① 科学breakeven（Q>1）多数公司未达成，工程/材料/氚自持挑战仍大；② 估值与进度泡沫（TechCrunch 2026.4提示部分公司过早IPO）；③ 原材料标的多为"主题受益"，需区分订单确定性（西部超导/安泰）与意向/弹性（联创/永鼎）；④ 汇率与政策节奏风险。