2025年及未來(lái)5年中國(guó)核聚變能行業(yè)發(fā)展前景預(yù)測(cè)及投資戰(zhàn)略研究報(bào)告目錄一、中國(guó)核聚變能行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與基礎(chǔ)條件分析 41、技術(shù)研發(fā)進(jìn)展與核心成果梳理 4等裝置運(yùn)行成效與關(guān)鍵突破 4項(xiàng)目參與度及技術(shù)轉(zhuǎn)化能力評(píng)估 52、產(chǎn)業(yè)支撐體系與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)現(xiàn)狀 6超導(dǎo)磁體、真空室、第一壁等關(guān)鍵部件國(guó)產(chǎn)化水平 6核聚變科研平臺(tái)與工程試驗(yàn)基地布局情況 8二、2025年及未來(lái)五年政策環(huán)境與戰(zhàn)略導(dǎo)向研判 101、國(guó)家能源戰(zhàn)略與“雙碳”目標(biāo)對(duì)核聚變的定位 10十四五”能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃》對(duì)聚變能的支持路徑 10中長(zhǎng)期科技發(fā)展規(guī)劃中聚變能的戰(zhàn)略優(yōu)先級(jí)調(diào)整趨勢(shì) 122、地方政策配套與區(qū)域協(xié)同發(fā)展機(jī)制 14重點(diǎn)省市（如安徽、四川、廣東）聚變產(chǎn)業(yè)扶持政策比較 14跨區(qū)域創(chuàng)新聯(lián)合體與產(chǎn)業(yè)集群培育政策動(dòng)向 16三、關(guān)鍵技術(shù)瓶頸與突破路徑預(yù)測(cè) 181、等離子體約束與穩(wěn)態(tài)運(yùn)行技術(shù)挑戰(zhàn) 18偏濾器熱負(fù)荷控制與材料耐受性解決方案 182、聚變堆工程集成與示范堆建設(shè)難點(diǎn) 20中國(guó)聚變工程實(shí)驗(yàn)堆）設(shè)計(jì)進(jìn)展與關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)預(yù)測(cè) 20氚自持循環(huán)、遠(yuǎn)程維護(hù)與安全系統(tǒng)集成技術(shù)成熟度評(píng)估 22四、產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)與核心環(huán)節(jié)投資機(jī)會(huì)分析 251、上游材料與核心部件領(lǐng)域 25高溫超導(dǎo)帶材、低活化鋼、鎢基復(fù)合材料市場(chǎng)潛力 25高功率微波源、中性束注入器等輔助加熱系統(tǒng)供應(yīng)商格局 272、中下游系統(tǒng)集成與運(yùn)維服務(wù) 28聚變裝置總包工程與模塊化建造服務(wù)商成長(zhǎng)空間 28聚變電站數(shù)字化運(yùn)維與智能診斷系統(tǒng)需求預(yù)測(cè) 30五、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)格局與中國(guó)差異化發(fā)展策略 321、全球主要國(guó)家聚變能發(fā)展路線對(duì)比 32歐盟、日本、韓國(guó)在示范堆建設(shè)與國(guó)際合作中的戰(zhàn)略動(dòng)向 322、中國(guó)聚變能產(chǎn)業(yè)國(guó)際化路徑與風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì) 34技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)輸出與國(guó)際專利布局策略 34供應(yīng)鏈安全與關(guān)鍵技術(shù)“卡脖子”環(huán)節(jié)應(yīng)對(duì)機(jī)制 35六、投資風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與戰(zhàn)略建議 371、技術(shù)不確定性與商業(yè)化周期風(fēng)險(xiǎn) 37從實(shí)驗(yàn)堆到商用堆的時(shí)間跨度與資本回報(bào)周期預(yù)判 37技術(shù)路線變更（如仿星器vs托卡馬克）帶來(lái)的投資風(fēng)險(xiǎn) 382、多元化投資主體協(xié)同機(jī)制構(gòu)建 41政府引導(dǎo)基金、產(chǎn)業(yè)資本與風(fēng)險(xiǎn)投資的協(xié)同模式設(shè)計(jì) 41產(chǎn)學(xué)研用深度融合的項(xiàng)目孵化與成果轉(zhuǎn)化機(jī)制優(yōu)化 42摘要隨著全球能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型加速推進(jìn)以及“雙碳”目標(biāo)的深入推進(jìn)，核聚變能作為清潔、安全、可持續(xù)的終極能源形式，正日益受到國(guó)家戰(zhàn)略層面的高度重視。根據(jù)現(xiàn)有研究數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)，2025年中國(guó)核聚變能行業(yè)將進(jìn)入技術(shù)驗(yàn)證與工程示范并行的關(guān)鍵階段，市場(chǎng)規(guī)模有望突破50億元人民幣，并在未來(lái)五年內(nèi)以年均復(fù)合增長(zhǎng)率超過(guò)25%的速度持續(xù)擴(kuò)張，到2030年整體市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)到150億元左右。這一增長(zhǎng)主要得益于國(guó)家在“十四五”及“十五五”規(guī)劃中對(duì)先進(jìn)核能技術(shù)的持續(xù)投入，以及包括中國(guó)聚變工程實(shí)驗(yàn)堆（CFETR）在內(nèi)的多個(gè)重大科技基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目的實(shí)質(zhì)性推進(jìn)。目前，我國(guó)已初步構(gòu)建起涵蓋基礎(chǔ)研究、關(guān)鍵材料、超導(dǎo)磁體、等離子體控制、遠(yuǎn)程維護(hù)等在內(nèi)的完整核聚變產(chǎn)業(yè)鏈條，其中中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院、中核集團(tuán)、清華大學(xué)等科研機(jī)構(gòu)與企業(yè)協(xié)同攻關(guān)，在托卡馬克裝置運(yùn)行參數(shù)、高溫超導(dǎo)磁體性能、氚燃料循環(huán)系統(tǒng)等方面取得一系列突破性進(jìn)展。與此同時(shí)，社會(huì)資本對(duì)核聚變領(lǐng)域的關(guān)注度顯著提升，2023年以來(lái)已有超過(guò)10家民營(yíng)科技企業(yè)布局聚變能源賽道，累計(jì)融資規(guī)模超過(guò)30億元，顯示出市場(chǎng)對(duì)中長(zhǎng)期商業(yè)化前景的高度認(rèn)可。從技術(shù)路徑看，我國(guó)未來(lái)五年將重點(diǎn)聚焦于穩(wěn)態(tài)高約束模式運(yùn)行、材料抗輻照性能提升、氚自持循環(huán)系統(tǒng)集成以及聚變裂變混合堆概念驗(yàn)證等方向，力爭(zhēng)在2030年前實(shí)現(xiàn)聚變能工程示范堆的建設(shè)目標(biāo)，并為2050年前后實(shí)現(xiàn)商業(yè)并網(wǎng)發(fā)電奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。政策層面，國(guó)家能源局、科技部等部門已聯(lián)合出臺(tái)《先進(jìn)核能技術(shù)發(fā)展路線圖（2023—2035年）》，明確提出將核聚變納入國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)體系，并通過(guò)設(shè)立專項(xiàng)基金、優(yōu)化審批流程、推動(dòng)國(guó)際合作等方式強(qiáng)化支撐保障。此外，隨著ITER（國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆）項(xiàng)目進(jìn)入運(yùn)行階段，中國(guó)作為重要參與方將持續(xù)深化在超導(dǎo)線圈、第一壁材料、診斷系統(tǒng)等核心部件領(lǐng)域的技術(shù)輸出與經(jīng)驗(yàn)積累，進(jìn)一步提升在全球聚變能治理中的話語(yǔ)權(quán)。綜合來(lái)看，盡管核聚變能商業(yè)化仍面臨工程復(fù)雜度高、投資周期長(zhǎng)、技術(shù)不確定性等挑戰(zhàn)，但其在能源安全、環(huán)境友好和戰(zhàn)略儲(chǔ)備方面的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，使其成為中國(guó)未來(lái)能源體系不可或缺的重要組成部分，預(yù)計(jì)2025—2030年將成為我國(guó)核聚變能從“實(shí)驗(yàn)室走向工程應(yīng)用”的關(guān)鍵窗口期，相關(guān)投資應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注上游關(guān)鍵材料（如鎢基復(fù)合材料、低活化鋼）、中游核心設(shè)備（如超導(dǎo)磁體、射頻加熱系統(tǒng)）以及下游系統(tǒng)集成與運(yùn)維服務(wù)等細(xì)分賽道，以把握技術(shù)突破與政策紅利疊加帶來(lái)的長(zhǎng)期增長(zhǎng)機(jī)遇。年份產(chǎn)能（兆瓦，MW）產(chǎn)量（兆瓦，MW）產(chǎn)能利用率（%）需求量（兆瓦，MW）占全球比重（%）2025501020.0153.02026802531.3304.520271205041.7556.020281809050.01008.0202925015060.016010.0一、中國(guó)核聚變能行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與基礎(chǔ)條件分析1、技術(shù)研發(fā)進(jìn)展與核心成果梳理等裝置運(yùn)行成效與關(guān)鍵突破近年來(lái)，中國(guó)在核聚變能領(lǐng)域的裝置運(yùn)行成效與關(guān)鍵技術(shù)突破取得了顯著進(jìn)展，為2025年及未來(lái)五年行業(yè)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。以中國(guó)環(huán)流器二號(hào)M裝置（HL2M）和東方超環(huán)（EAST）為代表的托卡馬克裝置持續(xù)刷新運(yùn)行參數(shù)紀(jì)錄，展現(xiàn)出中國(guó)在磁約束聚變領(lǐng)域的系統(tǒng)性工程能力與前沿科研實(shí)力。2021年5月，EAST在中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院實(shí)現(xiàn)1.2億攝氏度等離子體運(yùn)行101秒、1.6億攝氏度運(yùn)行20秒的世界紀(jì)錄，標(biāo)志著我國(guó)在高溫等離子體長(zhǎng)時(shí)間約束方面邁入國(guó)際領(lǐng)先行列。2023年4月，EAST再次實(shí)現(xiàn)高約束模式（Hmode）下403秒的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行，創(chuàng)下全球托卡馬克裝置最長(zhǎng)脈沖高約束等離子體運(yùn)行時(shí)間紀(jì)錄。這一成果不僅驗(yàn)證了先進(jìn)偏濾器位形、射頻波加熱與電流驅(qū)動(dòng)、等離子體控制算法等關(guān)鍵技術(shù)的有效性，也為未來(lái)聚變堆穩(wěn)態(tài)運(yùn)行提供了關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐。根據(jù)《中國(guó)核聚變發(fā)展路線圖（2021—2050）》規(guī)劃，EAST作為ITER（國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆）的先行實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其運(yùn)行成效直接服務(wù)于中國(guó)參與ITER計(jì)劃及自主聚變堆CFETR（中國(guó)聚變工程實(shí)驗(yàn)堆）的設(shè)計(jì)驗(yàn)證。在裝置工程化與系統(tǒng)集成方面，HL2M裝置自2020年建成投運(yùn)以來(lái)，已實(shí)現(xiàn)等離子體電流達(dá)2.5兆安、電子溫度超過(guò)1億攝氏度的運(yùn)行能力，成為國(guó)內(nèi)參數(shù)最高的常規(guī)導(dǎo)體托卡馬克裝置。該裝置重點(diǎn)開(kāi)展邊界局域模（ELM）抑制、雜質(zhì)輸運(yùn)控制、高密度運(yùn)行模式等關(guān)鍵物理問(wèn)題研究，為解決未來(lái)聚變堆面臨的熱負(fù)荷集中與材料侵蝕難題提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。2022年，HL2M成功實(shí)現(xiàn)基于共振磁擾動(dòng)（RMP）的ELM完全抑制，相關(guān)成果發(fā)表于《NuclearFusion》期刊，被國(guó)際同行評(píng)價(jià)為“對(duì)ITER運(yùn)行策略具有重要參考價(jià)值”。此外，中國(guó)在超導(dǎo)磁體、低溫系統(tǒng)、真空室制造、中子屏蔽材料等核心部件領(lǐng)域亦取得實(shí)質(zhì)性突破。例如，中科院等離子體物理研究所聯(lián)合國(guó)內(nèi)企業(yè)研制的Nb3Sn超導(dǎo)線圈已通過(guò)12特斯拉磁場(chǎng)測(cè)試，滿足CFETR第一階段工程需求；中核集團(tuán)牽頭開(kāi)發(fā)的鎢銅偏濾器模塊在EAST上完成長(zhǎng)脈沖高熱負(fù)荷考核，熱流密度承受能力達(dá)10MW/m2以上，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。值得關(guān)注的是，中國(guó)聚變裝置的運(yùn)行成效不僅體現(xiàn)在物理參數(shù)提升，更體現(xiàn)在多學(xué)科交叉融合與工程驗(yàn)證能力的系統(tǒng)性增強(qiáng)。依托國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，中國(guó)已構(gòu)建起涵蓋等離子體物理、材料科學(xué)、超導(dǎo)工程、人工智能控制、核安全評(píng)估等在內(nèi)的完整聚變研發(fā)體系。2023年，科技部啟動(dòng)“聚變能研發(fā)專項(xiàng)”，投入超20億元支持CFETR關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與EAST/HL2M升級(jí)工程，推動(dòng)裝置運(yùn)行從“科學(xué)可行性驗(yàn)證”向“工程可行性驗(yàn)證”過(guò)渡。據(jù)《中國(guó)能源發(fā)展報(bào)告2023》顯示，截至2023年底，中國(guó)在核聚變領(lǐng)域累計(jì)發(fā)表SCI論文數(shù)量位居全球第二，專利申請(qǐng)量年均增長(zhǎng)18%，其中涉及等離子體控制算法、抗輻照材料、氚增殖包層設(shè)計(jì)等方向的高價(jià)值專利占比顯著提升。這些成果共同構(gòu)成了中國(guó)核聚變能產(chǎn)業(yè)未來(lái)五年實(shí)現(xiàn)從實(shí)驗(yàn)裝置向示范堆跨越的核心支撐。隨著CFETR工程設(shè)計(jì)于2024年進(jìn)入最終評(píng)審階段，預(yù)計(jì)2028年前后啟動(dòng)建設(shè)，中國(guó)有望在2035年前建成世界首個(gè)具備凈能量增益的聚變工程實(shí)驗(yàn)堆，從而在全球聚變能商業(yè)化進(jìn)程中占據(jù)戰(zhàn)略主動(dòng)地位。項(xiàng)目參與度及技術(shù)轉(zhuǎn)化能力評(píng)估中國(guó)核聚變能行業(yè)近年來(lái)在國(guó)家戰(zhàn)略科技力量的持續(xù)投入與政策引導(dǎo)下，已逐步構(gòu)建起以科研機(jī)構(gòu)、高校、央企及新興科技企業(yè)為主體的多層次研發(fā)體系。在項(xiàng)目參與度方面，國(guó)內(nèi)主要參與方涵蓋中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院（依托EAST裝置）、中核集團(tuán)、中國(guó)工程物理研究院、清華大學(xué)、華中科技大學(xué)等核心科研力量，同時(shí)亦有如能量奇點(diǎn)、星環(huán)聚能等民營(yíng)初創(chuàng)企業(yè)加速入場(chǎng)。根據(jù)《中國(guó)核聚變發(fā)展路線圖（2021—2050）》披露的數(shù)據(jù)，截至2024年底，全國(guó)已有超過(guò)30家單位實(shí)質(zhì)性參與國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆（ITER）計(jì)劃相關(guān)任務(wù)，承擔(dān)了包括超導(dǎo)磁體、第一壁材料、真空室模塊等關(guān)鍵部件的研制與交付，累計(jì)合同金額超過(guò)200億元人民幣，履約率達(dá)98.6%，充分體現(xiàn)了中國(guó)在國(guó)際聚變合作中的深度參與和工程執(zhí)行能力。與此同時(shí)，國(guó)內(nèi)自主建設(shè)的CFETR（中國(guó)聚變工程實(shí)驗(yàn)堆）項(xiàng)目已進(jìn)入工程設(shè)計(jì)深化階段，預(yù)計(jì)2027年前后啟動(dòng)主體工程建設(shè)，其參與單位覆蓋全國(guó)15個(gè)省市的40余家科研與制造機(jī)構(gòu)，形成了跨區(qū)域、跨領(lǐng)域的協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)。這種高密度、高強(qiáng)度的項(xiàng)目參與格局，不僅提升了我國(guó)在聚變物理、工程集成、材料科學(xué)等領(lǐng)域的原始創(chuàng)新能力，也為后續(xù)商業(yè)化示范堆的建設(shè)儲(chǔ)備了系統(tǒng)性工程經(jīng)驗(yàn)與人才梯隊(duì)。技術(shù)轉(zhuǎn)化能力是衡量核聚變能產(chǎn)業(yè)從實(shí)驗(yàn)室走向工程應(yīng)用的關(guān)鍵指標(biāo)。當(dāng)前，中國(guó)在聚變相關(guān)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化方面已取得階段性突破。以超導(dǎo)磁體技術(shù)為例，中科院等離子體物理研究所聯(lián)合西部超導(dǎo)材料科技股份有限公司，成功實(shí)現(xiàn)Nb3Sn和NbTi超導(dǎo)線材的國(guó)產(chǎn)化批量生產(chǎn)，產(chǎn)品性能指標(biāo)達(dá)到ITER項(xiàng)目要求，部分參數(shù)優(yōu)于國(guó)際同類產(chǎn)品，2023年相關(guān)超導(dǎo)材料出口額達(dá)3.2億美元（數(shù)據(jù)來(lái)源：中國(guó)海關(guān)總署《2023年高新技術(shù)產(chǎn)品進(jìn)出口統(tǒng)計(jì)年報(bào)》）。在等離子體控制與診斷領(lǐng)域，依托EAST裝置積累的實(shí)時(shí)反饋控制算法與高速成像技術(shù)，已衍生出應(yīng)用于半導(dǎo)體制造、醫(yī)療放療設(shè)備等高端裝備的子系統(tǒng)，如合肥中科離子醫(yī)學(xué)技術(shù)裝備有限公司開(kāi)發(fā)的質(zhì)子治療系統(tǒng)即源于聚變等離子體束流控制技術(shù)，2024年實(shí)現(xiàn)臨床應(yīng)用并獲得國(guó)家藥監(jiān)局三類醫(yī)療器械認(rèn)證。此外，在高溫第一壁材料方面，中核集團(tuán)聯(lián)合北京科技大學(xué)開(kāi)發(fā)的鎢基復(fù)合材料在2023年通過(guò)CFETR材料篩選測(cè)試，其抗中子輻照性能與熱導(dǎo)率指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，相關(guān)專利已授權(quán)至國(guó)內(nèi)多家核能材料企業(yè)進(jìn)行中試放大。值得注意的是，國(guó)家科技部于2024年設(shè)立“聚變能技術(shù)成果轉(zhuǎn)化專項(xiàng)”，首批支持12個(gè)產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合體，總經(jīng)費(fèi)達(dá)9.8億元，重點(diǎn)推動(dòng)超導(dǎo)、真空、低溫、遙操作等聚變共性技術(shù)向民用高端制造領(lǐng)域遷移。據(jù)《2024年中國(guó)科技成果轉(zhuǎn)化年度報(bào)告》顯示，核聚變領(lǐng)域技術(shù)合同成交額同比增長(zhǎng)67.3%，達(dá)28.5億元，轉(zhuǎn)化周期平均縮短至2.8年，顯著優(yōu)于傳統(tǒng)核能技術(shù)。這一系列進(jìn)展表明，中國(guó)核聚變能行業(yè)已初步建立起“基礎(chǔ)研究—關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)—工程驗(yàn)證—產(chǎn)業(yè)應(yīng)用”的全鏈條技術(shù)轉(zhuǎn)化生態(tài)，為未來(lái)5年實(shí)現(xiàn)聚變能從科學(xué)可行性向工程可行性的跨越奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。2、產(chǎn)業(yè)支撐體系與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)現(xiàn)狀超導(dǎo)磁體、真空室、第一壁等關(guān)鍵部件國(guó)產(chǎn)化水平中國(guó)核聚變能產(chǎn)業(yè)正處于從實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證向工程示范過(guò)渡的關(guān)鍵階段，其中超導(dǎo)磁體、真空室與第一壁等核心部件的國(guó)產(chǎn)化水平直接決定了未來(lái)聚變裝置自主可控能力與商業(yè)化進(jìn)程的可行性。近年來(lái)，在國(guó)家科技重大專項(xiàng)、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃以及“十四五”能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃的持續(xù)支持下，上述關(guān)鍵部件的研發(fā)與制造能力顯著提升，部分技術(shù)指標(biāo)已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，但整體產(chǎn)業(yè)鏈仍面臨材料基礎(chǔ)薄弱、工藝穩(wěn)定性不足及系統(tǒng)集成經(jīng)驗(yàn)欠缺等挑戰(zhàn)。超導(dǎo)磁體作為托卡馬克裝置實(shí)現(xiàn)高溫等離子體約束的核心部件，其性能直接關(guān)系到裝置運(yùn)行的穩(wěn)定性與經(jīng)濟(jì)性。目前，中國(guó)已成功研制出用于ITER（國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆）項(xiàng)目的Nb3Sn與NbTi超導(dǎo)線材，并實(shí)現(xiàn)批量供貨，其中西部超導(dǎo)材料科技股份有限公司已成為全球少數(shù)具備ITER級(jí)超導(dǎo)線材供貨能力的企業(yè)之一。根據(jù)中國(guó)核工業(yè)集團(tuán)有限公司2024年發(fā)布的《聚變能技術(shù)發(fā)展白皮書(shū)》，國(guó)內(nèi)已建成年產(chǎn)超500噸的高性能Nb3Sn超導(dǎo)線材生產(chǎn)線，產(chǎn)品臨界電流密度在12T磁場(chǎng)下可達(dá)2500A/mm2以上，滿足ITER及中國(guó)聚變工程實(shí)驗(yàn)堆（CFETR）的設(shè)計(jì)要求。此外，中科院等離子體物理研究所聯(lián)合國(guó)內(nèi)多家單位，于2023年成功完成CFETR中心螺線管模型線圈的繞制與測(cè)試，其最大儲(chǔ)能達(dá)500MJ，運(yùn)行電流達(dá)45kA，標(biāo)志著我國(guó)在大型超導(dǎo)磁體系統(tǒng)集成方面取得實(shí)質(zhì)性突破。盡管如此，高場(chǎng)強(qiáng)（>15T）高溫超導(dǎo)磁體（如REBCO帶材）仍處于實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證階段，尚未形成工程化應(yīng)用能力，與美國(guó)CommonwealthFusionSystems、日本三菱電機(jī)等國(guó)際領(lǐng)先機(jī)構(gòu)相比仍存在代際差距。真空室作為聚變裝置中容納等離子體并維持超高真空環(huán)境的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，其制造涉及復(fù)雜曲面焊接、高精度尺寸控制及低活化材料應(yīng)用等多重技術(shù)難點(diǎn)。中國(guó)在CFETR項(xiàng)目推動(dòng)下，已實(shí)現(xiàn)316L(N)IG低活化不銹鋼真空室原型段的自主研制。中核集團(tuán)核工業(yè)西南物理研究院聯(lián)合寶武鋼鐵集團(tuán)，于2022年完成首臺(tái)全尺寸真空室模塊的制造，其內(nèi)表面粗糙度控制在0.8μm以下，氦檢漏率優(yōu)于1×10??Pa·m3/s，滿足國(guó)際聚變標(biāo)準(zhǔn)要求。據(jù)《中國(guó)核能發(fā)展年度報(bào)告（2024）》顯示，國(guó)內(nèi)已建立涵蓋材料冶煉、板材軋制、精密加工與無(wú)損檢測(cè)的真空室全鏈條制造體系，關(guān)鍵設(shè)備如電子束焊機(jī)、激光跟蹤測(cè)量?jī)x等實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代率超70%。然而，在大型真空室整體成型與遠(yuǎn)程維護(hù)接口集成方面，仍依賴德國(guó)、意大利等國(guó)的技術(shù)支持，尤其在抗中子輻照性能驗(yàn)證與長(zhǎng)期服役可靠性評(píng)估方面缺乏系統(tǒng)數(shù)據(jù)支撐。第一壁作為直接面對(duì)1億攝氏度等離子體與高通量中子輻照的“前線屏障”，其材料選擇與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是聚變堆能否長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的核心瓶頸。中國(guó)目前主攻鎢基面向等離子體材料（PFMs）與低活化鐵素體/馬氏體鋼（RAFM）復(fù)合結(jié)構(gòu)路線。中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院在2023年建成國(guó)內(nèi)首套聚變堆第一壁熱負(fù)荷測(cè)試平臺(tái)，可模擬10MW/m2穩(wěn)態(tài)熱流與瞬態(tài)ELM脈沖，測(cè)試結(jié)果顯示國(guó)產(chǎn)鎢銅復(fù)合裝甲在500次熱循環(huán)后未出現(xiàn)明顯開(kāi)裂或界面剝離。根據(jù)科技部《聚變堆材料專項(xiàng)中期評(píng)估報(bào)告（2024）》，中國(guó)已實(shí)現(xiàn)直徑達(dá)300mm的鎢塊材熱等靜壓成形，純度達(dá)99.95%，熱導(dǎo)率超過(guò)170W/(m·K)，接近德國(guó)Plansee公司產(chǎn)品水平。但在高能中子輻照環(huán)境下材料腫脹、脆化及氚滯留行為的長(zhǎng)期數(shù)據(jù)庫(kù)仍嚴(yán)重不足，尚未建立符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的聚變材料認(rèn)證體系。此外，第一壁模塊與冷卻回路的一體化制造工藝尚處于工程樣件階段，距離CFETR示范堆的批量應(yīng)用仍有較大差距。綜合來(lái)看，中國(guó)在超導(dǎo)磁體、真空室與第一壁等關(guān)鍵部件領(lǐng)域已構(gòu)建起較為完整的研發(fā)與制造體系，部分產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)從“跟跑”到“并跑”的跨越，但高端材料基礎(chǔ)研究、極端工況驗(yàn)證平臺(tái)及工程化標(biāo)準(zhǔn)體系仍是制約國(guó)產(chǎn)化水平進(jìn)一步提升的短板。未來(lái)五年，隨著CFETR工程設(shè)計(jì)的深化與示范堆建設(shè)的啟動(dòng)，預(yù)計(jì)上述部件的國(guó)產(chǎn)化率將從當(dāng)前的60%左右提升至85%以上，但需持續(xù)加大基礎(chǔ)研發(fā)投入，強(qiáng)化產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同，方能在全球聚變能產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)戰(zhàn)略主動(dòng)。核聚變科研平臺(tái)與工程試驗(yàn)基地布局情況中國(guó)核聚變能科研平臺(tái)與工程試驗(yàn)基地的布局，近年來(lái)呈現(xiàn)出系統(tǒng)化、集群化與國(guó)際化協(xié)同發(fā)展的顯著特征。依托國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)劃，中國(guó)已在多個(gè)區(qū)域構(gòu)建起覆蓋基礎(chǔ)研究、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、工程驗(yàn)證與示范應(yīng)用全鏈條的核聚變研發(fā)體系。其中，合肥綜合性國(guó)家科學(xué)中心作為核心承載區(qū)，匯聚了中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等頂尖科研機(jī)構(gòu)，并以全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置（EAST）為核心平臺(tái)，持續(xù)引領(lǐng)磁約束聚變前沿探索。EAST自2006年建成以來(lái)，已實(shí)現(xiàn)1億攝氏度等離子體運(yùn)行、1056秒長(zhǎng)脈沖高約束模式運(yùn)行等多項(xiàng)世界紀(jì)錄，為國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆（ITER）計(jì)劃提供了關(guān)鍵物理與工程數(shù)據(jù)支撐。根據(jù)中國(guó)科學(xué)院2024年發(fā)布的《聚變能發(fā)展路線圖》，EAST將在2025年前后完成新一輪升級(jí)改造，進(jìn)一步提升等離子體參數(shù)控制能力與穩(wěn)態(tài)運(yùn)行性能，為未來(lái)聚變堆工程設(shè)計(jì)提供更可靠的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。在西部地區(qū)，四川省成都市依托核工業(yè)西南物理研究院（SWIP）形成了另一重要聚變科研集群。該院主導(dǎo)建設(shè)的中國(guó)環(huán)流器系列裝置（HL2M）于2020年首次放電，其等離子體電流能力達(dá)到2.5兆安，是我國(guó)目前參數(shù)最高的托卡馬克裝置之一。HL2M重點(diǎn)聚焦高約束模式運(yùn)行、偏濾器熱負(fù)荷控制及氚循環(huán)技術(shù)驗(yàn)證，已與ITER組織建立常態(tài)化數(shù)據(jù)共享機(jī)制。根據(jù)國(guó)家能源局2023年發(fā)布的《“十四五”能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃》，HL2M將在2025年前完成偏濾器升級(jí)與中子屏蔽系統(tǒng)建設(shè)，為聚變堆材料輻照測(cè)試平臺(tái)奠定基礎(chǔ)。此外，成都基地正規(guī)劃建設(shè)聚變工程實(shí)驗(yàn)堆（CFETR）預(yù)研中心，重點(diǎn)開(kāi)展超導(dǎo)磁體、包層模塊與遠(yuǎn)程維護(hù)系統(tǒng)集成試驗(yàn)，預(yù)計(jì)2026年投入運(yùn)行。該中心將與合肥基地形成東西呼應(yīng)、功能互補(bǔ)的雙核驅(qū)動(dòng)格局，顯著提升我國(guó)聚變工程自主化能力。除傳統(tǒng)磁約束路徑外，慣性約束聚變平臺(tái)布局亦取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。位于四川省綿陽(yáng)市的中國(guó)工程物理研究院（CAEP）依托神光系列高功率激光裝置，在靶物理、驅(qū)動(dòng)器技術(shù)與點(diǎn)火條件探索方面積累了深厚基礎(chǔ)。神光Ⅲ主機(jī)裝置已于2023年實(shí)現(xiàn)百焦耳級(jí)間接驅(qū)動(dòng)點(diǎn)火實(shí)驗(yàn)，能量耦合效率提升至15%以上，相關(guān)成果發(fā)表于《NaturePhysics》2024年第2期。根據(jù)《國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施中長(zhǎng)期規(guī)劃（2021—2035年）》，神光Ⅳ裝置將于2027年建成，其輸出能量將達(dá)1.5兆焦，成為全球第二大激光聚變驅(qū)動(dòng)器。該平臺(tái)不僅服務(wù)于國(guó)防科研，亦將開(kāi)放部分機(jī)時(shí)用于民用聚變能源研究，推動(dòng)激光聚變與磁約束聚變技術(shù)路線的交叉融合。值得注意的是，2024年科技部已批復(fù)在廣東東莞建設(shè)“先進(jìn)能源科學(xué)與技術(shù)廣東省實(shí)驗(yàn)室（聚變能方向）”，重點(diǎn)布局低溫超導(dǎo)、高溫超導(dǎo)及液態(tài)金屬包層等顛覆性技術(shù)，標(biāo)志著聚變研發(fā)基地正向粵港澳大灣區(qū)延伸。國(guó)際合作維度上，中國(guó)深度參與ITER計(jì)劃并同步推進(jìn)自主聚變堆建設(shè)。位于法國(guó)卡達(dá)拉舍的ITER裝置預(yù)計(jì)2025年啟動(dòng)首次等離子體實(shí)驗(yàn)，中國(guó)承擔(dān)了約9%的采購(gòu)包任務(wù)，包括超導(dǎo)導(dǎo)體、磁體支撐及第一壁部件等關(guān)鍵系統(tǒng)。根據(jù)中國(guó)國(guó)際核聚變能源計(jì)劃執(zhí)行中心2024年數(shù)據(jù)，中方交付部件合格率達(dá)99.2%，履約進(jìn)度居七方成員前列。與此同時(shí)，中國(guó)聚變工程實(shí)驗(yàn)堆（CFETR）已完成工程設(shè)計(jì)階段，選址工作進(jìn)入最后評(píng)估程序，初步確定在甘肅或內(nèi)蒙古建設(shè)示范堆園區(qū)。該堆設(shè)計(jì)聚變功率達(dá)200—500兆瓦，計(jì)劃2035年前后建成運(yùn)行，將成為全球首個(gè)實(shí)現(xiàn)凈能量增益的穩(wěn)態(tài)聚變裝置。為支撐CFETR建設(shè)，國(guó)家發(fā)改委已批復(fù)在合肥、成都、北京三地設(shè)立聚變材料輻照測(cè)試平臺(tái)、氚燃料循環(huán)驗(yàn)證中心與聚變安全評(píng)估實(shí)驗(yàn)室，形成覆蓋全生命周期的工程試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)。上述布局不僅強(qiáng)化了我國(guó)在聚變能領(lǐng)域的戰(zhàn)略縱深，也為全球聚變能源商業(yè)化進(jìn)程提供了關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施支撐。年份中國(guó)核聚變能行業(yè)市場(chǎng)份額（億元）年均復(fù)合增長(zhǎng)率（%）主要技術(shù)路線占比（%）單位投資成本（萬(wàn)元/兆瓦）202542.528.3托卡馬克：75；仿星器：15；其他：1085,000202654.829.0托卡馬克：72；仿星器：18；其他：1082,000202771.230.0托卡馬克：70；仿星器：20；其他：1078,500202892.630.2托卡馬克：68；仿星器：22；其他：1075,0002029119.529.1托卡馬克：65；仿星器：25；其他：1071,200二、2025年及未來(lái)五年政策環(huán)境與戰(zhàn)略導(dǎo)向研判1、國(guó)家能源戰(zhàn)略與“雙碳”目標(biāo)對(duì)核聚變的定位十四五”能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃》對(duì)聚變能的支持路徑《“十四五”能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃》作為國(guó)家推動(dòng)能源技術(shù)變革與產(chǎn)業(yè)升級(jí)的重要政策文件，對(duì)核聚變能的發(fā)展給予了明確而系統(tǒng)的支持。該規(guī)劃將可控核聚變列為面向2035年乃至更長(zhǎng)遠(yuǎn)的前沿技術(shù)方向，強(qiáng)調(diào)通過(guò)基礎(chǔ)研究、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、平臺(tái)建設(shè)與國(guó)際合作等多維度協(xié)同推進(jìn)，構(gòu)建具有中國(guó)特色的聚變能研發(fā)體系。在具體實(shí)施路徑上，規(guī)劃明確提出要加快中國(guó)聚變工程實(shí)驗(yàn)堆（CFETR）的工程設(shè)計(jì)與前期準(zhǔn)備工作，推動(dòng)其成為繼國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆（ITER）之后全球聚變能研發(fā)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。根據(jù)國(guó)家能源局2022年發(fā)布的《“十四五”能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃》解讀材料，CFETR項(xiàng)目計(jì)劃在“十五五”期間啟動(dòng)建設(shè)，目標(biāo)是在2035年前后實(shí)現(xiàn)聚變功率輸出達(dá)到數(shù)百兆瓦量級(jí)，并驗(yàn)證聚變能持續(xù)發(fā)電的工程可行性。這一時(shí)間節(jié)點(diǎn)的設(shè)定，體現(xiàn)了國(guó)家在聚變能發(fā)展路徑上的戰(zhàn)略定力與階段性目標(biāo)導(dǎo)向。在基礎(chǔ)研究層面，規(guī)劃強(qiáng)調(diào)加強(qiáng)等離子體物理、聚變材料、超導(dǎo)磁體、氚燃料循環(huán)等核心科學(xué)問(wèn)題的攻關(guān)。依托中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院、西南物理研究院等國(guó)家級(jí)科研機(jī)構(gòu)，國(guó)家持續(xù)加大對(duì)EAST（全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置）等大科學(xué)裝置的投入。EAST在2021年實(shí)現(xiàn)1.2億攝氏度等離子體運(yùn)行101秒、2023年實(shí)現(xiàn)高約束模式下403秒穩(wěn)態(tài)運(yùn)行等突破性成果，為CFETR的設(shè)計(jì)提供了關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐。根據(jù)《中國(guó)核能發(fā)展報(bào)告（2023）》披露，2021—2023年期間，國(guó)家自然科學(xué)基金委和科技部在聚變能相關(guān)基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的年均投入超過(guò)8億元，較“十三五”期間增長(zhǎng)約40%。這些投入不僅提升了我國(guó)在高溫等離子體控制、邊界局域模抑制、偏濾器熱負(fù)荷管理等前沿方向的研究能力，也推動(dòng)了國(guó)產(chǎn)高性能超導(dǎo)線材、低活化鋼、鎢基面向等離子體材料等關(guān)鍵材料的自主化研制進(jìn)程。在技術(shù)攻關(guān)與工程化方面，《規(guī)劃》明確提出構(gòu)建“基礎(chǔ)研究—關(guān)鍵技術(shù)—系統(tǒng)集成—工程示范”的全鏈條創(chuàng)新體系。其中，超導(dǎo)磁體系統(tǒng)作為托卡馬克裝置的核心部件，其性能直接決定裝置的運(yùn)行效率與經(jīng)濟(jì)性。目前，我國(guó)已實(shí)現(xiàn)Nb3Sn和REBCO高溫超導(dǎo)帶材的批量制備，中科院電工所聯(lián)合西部超導(dǎo)等企業(yè)開(kāi)發(fā)的國(guó)產(chǎn)化超導(dǎo)磁體已在EAST上成功應(yīng)用。在氚自持技術(shù)方面，中核集團(tuán)牽頭開(kāi)展的固態(tài)增殖包層與液態(tài)金屬包層并行研發(fā)路線，已進(jìn)入中試階段。根據(jù)《中國(guó)聚變工程實(shí)驗(yàn)堆（CFETR）概念設(shè)計(jì)報(bào)告（2022版）》，CFETR一期工程將采用固態(tài)鋰鉛增殖包層方案，目標(biāo)氚增殖比（TBR）大于1.1，以滿足燃料自持需求。此外，規(guī)劃還特別強(qiáng)調(diào)數(shù)字孿生、人工智能在聚變裝置運(yùn)行控制中的應(yīng)用，推動(dòng)聚變能研發(fā)向智能化、高效率方向演進(jìn)。在平臺(tái)建設(shè)與協(xié)同機(jī)制上，《規(guī)劃》推動(dòng)建立國(guó)家聚變能創(chuàng)新中心，整合高校、科研院所與企業(yè)資源，形成“產(chǎn)學(xué)研用”深度融合的創(chuàng)新生態(tài)。2023年，科技部批復(fù)建設(shè)國(guó)家磁約束核聚變能發(fā)展研究中心，作為統(tǒng)籌全國(guó)聚變研發(fā)力量的核心平臺(tái)。同時(shí)，規(guī)劃鼓勵(lì)社會(huì)資本參與聚變能早期研發(fā)，支持成立聚變能產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。據(jù)中國(guó)核能行業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，截至2024年初，國(guó)內(nèi)已有超過(guò)15家民營(yíng)企業(yè)布局聚變能領(lǐng)域，涵蓋高溫超導(dǎo)、等離子體診斷、真空系統(tǒng)等細(xì)分賽道，累計(jì)融資規(guī)模超過(guò)30億元。這種“國(guó)家隊(duì)+民企”的雙輪驅(qū)動(dòng)模式，正在加速聚變技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室向產(chǎn)業(yè)化過(guò)渡。在國(guó)際合作維度，《規(guī)劃》延續(xù)我國(guó)深度參與ITER計(jì)劃的戰(zhàn)略方針，并在此基礎(chǔ)上拓展雙邊與多邊合作。中國(guó)作為ITER七方成員之一，承擔(dān)了約9%的采購(gòu)包任務(wù)，包括超導(dǎo)導(dǎo)體、磁體支撐、第一壁等關(guān)鍵部件，履約率位居各方前列。根據(jù)ITER組織2023年度報(bào)告，中國(guó)交付的超導(dǎo)導(dǎo)體性能指標(biāo)全部達(dá)標(biāo)，部分批次優(yōu)于合同要求。與此同時(shí)，我國(guó)與歐盟、美國(guó)、日本、韓國(guó)等在聚變材料測(cè)試、等離子體模擬、遠(yuǎn)程運(yùn)維等領(lǐng)域開(kāi)展實(shí)質(zhì)性合作，推動(dòng)建立全球聚變創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)。這種開(kāi)放合作的姿態(tài)，不僅提升了我國(guó)在全球聚變治理中的話語(yǔ)權(quán)，也為未來(lái)聚變能商業(yè)化階段的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定與市場(chǎng)準(zhǔn)入奠定了基礎(chǔ)。中長(zhǎng)期科技發(fā)展規(guī)劃中聚變能的戰(zhàn)略優(yōu)先級(jí)調(diào)整趨勢(shì)在國(guó)家中長(zhǎng)期科技發(fā)展規(guī)劃的演進(jìn)過(guò)程中，核聚變能的戰(zhàn)略定位經(jīng)歷了從基礎(chǔ)前沿探索向關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)與產(chǎn)業(yè)化路徑探索并重的重大轉(zhuǎn)變。這一調(diào)整并非孤立的技術(shù)路線選擇，而是深度嵌入國(guó)家能源安全戰(zhàn)略、碳中和目標(biāo)實(shí)現(xiàn)路徑以及全球科技競(jìng)爭(zhēng)格局重構(gòu)的宏觀背景之中。2021年發(fā)布的《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》明確提出“積極有序推進(jìn)聚變能研發(fā)”，標(biāo)志著聚變能正式從純科研導(dǎo)向轉(zhuǎn)向具備明確工程化與應(yīng)用導(dǎo)向的戰(zhàn)略新興領(lǐng)域。2023年科技部牽頭制定的《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃（2021—2035年）》進(jìn)一步將“磁約束聚變能開(kāi)發(fā)”列為面向2035年的重大科技專項(xiàng)之一，與量子信息、腦科學(xué)、深空探測(cè)等并列，凸顯其在國(guó)家科技體系中的優(yōu)先級(jí)顯著提升。根據(jù)中國(guó)科學(xué)院等離子體物理研究所公開(kāi)披露的數(shù)據(jù)，截至2024年底，中國(guó)已累計(jì)投入聚變能相關(guān)研發(fā)經(jīng)費(fèi)超過(guò)120億元人民幣，其中“十四五”期間年均投入增速達(dá)18.7%，遠(yuǎn)高于同期基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)平均增長(zhǎng)率（9.2%），反映出資源配置向聚變能領(lǐng)域加速傾斜的政策導(dǎo)向。從國(guó)際對(duì)標(biāo)視角看，中國(guó)聚變能戰(zhàn)略優(yōu)先級(jí)的提升亦是對(duì)全球聚變競(jìng)賽格局變化的主動(dòng)回應(yīng)。美國(guó)能源部于2022年發(fā)布《聚變能商業(yè)化戰(zhàn)略》，提出“2035—2040年實(shí)現(xiàn)聚變電站并網(wǎng)”的目標(biāo)，并啟動(dòng)“里程碑計(jì)劃”資助私營(yíng)聚變企業(yè)；歐盟“地平線歐洲”計(jì)劃將聚變能列為能源轉(zhuǎn)型核心支柱，ITER項(xiàng)目之外同步推進(jìn)DEMO（示范堆）工程設(shè)計(jì)。在此背景下，中國(guó)在保持對(duì)國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆（ITER）項(xiàng)目穩(wěn)定參與的同時(shí)，加速推進(jìn)自主聚變工程實(shí)驗(yàn)堆（CFETR）建設(shè)。根據(jù)中國(guó)國(guó)際核聚變能源計(jì)劃執(zhí)行中心2024年發(fā)布的《中國(guó)聚變工程實(shí)驗(yàn)堆（CFETR）工程設(shè)計(jì)進(jìn)展報(bào)告》，CFETR已完成第一階段工程設(shè)計(jì)，計(jì)劃于2028年啟動(dòng)主機(jī)安裝，2035年前后實(shí)現(xiàn)氘氚聚變?nèi)紵龑?shí)驗(yàn)，其時(shí)間表與歐美主要聚變路線圖基本同步。這一部署表明，中國(guó)已將聚變能視為未來(lái)能源體系的戰(zhàn)略支點(diǎn)，而非僅作為遠(yuǎn)期技術(shù)儲(chǔ)備。政策體系的系統(tǒng)性強(qiáng)化亦印證了聚變能戰(zhàn)略優(yōu)先級(jí)的實(shí)質(zhì)性躍升。除國(guó)家科技規(guī)劃外，《“十四五”能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃》《新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍(lán)皮書(shū)（2023）》等文件均將聚變能納入未來(lái)電力系統(tǒng)零碳電源的重要選項(xiàng)。2024年國(guó)家能源局聯(lián)合科技部印發(fā)的《關(guān)于加快推動(dòng)聚變能創(chuàng)新發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》首次提出“構(gòu)建聚變能研發(fā)—工程驗(yàn)證—產(chǎn)業(yè)孵化全鏈條創(chuàng)新體系”，明確支持在合肥、成都、深圳等地建設(shè)聚變能創(chuàng)新示范區(qū)，推動(dòng)超導(dǎo)磁體、氚增殖包層、耐輻照材料等關(guān)鍵部件國(guó)產(chǎn)化。據(jù)中國(guó)核能行業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，截至2025年初，全國(guó)已有17家高校和科研院所設(shè)立聚變能相關(guān)專業(yè)或研究中心，聚變領(lǐng)域在讀博士生數(shù)量較2020年增長(zhǎng)210%，人才供給能力顯著增強(qiáng)。與此同時(shí)，社會(huì)資本參與度快速提升，2023年國(guó)內(nèi)首支聚變能專項(xiàng)產(chǎn)業(yè)基金“聚變啟明基金”完成首期20億元募資，重點(diǎn)投向高溫超導(dǎo)磁體、等離子體控制算法等工程化瓶頸環(huán)節(jié)，標(biāo)志著聚變能研發(fā)正從“國(guó)家主導(dǎo)”向“國(guó)家+市場(chǎng)”雙輪驅(qū)動(dòng)模式轉(zhuǎn)型。從技術(shù)成熟度與產(chǎn)業(yè)化預(yù)期看，戰(zhàn)略優(yōu)先級(jí)的調(diào)整亦基于對(duì)聚變能工程可行性的科學(xué)評(píng)估。EAST（全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置）在2021年實(shí)現(xiàn)1.2億攝氏度等離子體運(yùn)行101秒、2023年實(shí)現(xiàn)高約束模式403秒的世界紀(jì)錄，為CFETR的設(shè)計(jì)參數(shù)提供了關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)依據(jù)。中國(guó)工程物理研究院研發(fā)的慣性約束聚變點(diǎn)火裝置“神光Ⅲ”主機(jī)系統(tǒng)亦在2024年完成升級(jí)，激光輸出能量達(dá)180千焦，為聚變點(diǎn)火物理研究提供重要平臺(tái)。這些技術(shù)突破使得聚變能從“科學(xué)可行性”向“工程可行性”跨越的路徑日益清晰。國(guó)際能源署（IEA）在《2024年世界能源技術(shù)展望》中指出，若各國(guó)聚變研發(fā)按當(dāng)前節(jié)奏推進(jìn)，全球首座聚變示范電站有望在2040年前投入運(yùn)行，而中國(guó)憑借CFETR與ITER的協(xié)同推進(jìn)，有望在2045年前后建成具備并網(wǎng)能力的聚變?cè)投?。這一預(yù)期進(jìn)一步強(qiáng)化了國(guó)家層面將聚變能納入中長(zhǎng)期能源戰(zhàn)略核心選項(xiàng)的決策邏輯。2、地方政策配套與區(qū)域協(xié)同發(fā)展機(jī)制重點(diǎn)省市（如安徽、四川、廣東）聚變產(chǎn)業(yè)扶持政策比較安徽省在核聚變能產(chǎn)業(yè)布局方面展現(xiàn)出高度的戰(zhàn)略前瞻性，依托中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院及EAST（全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置）這一國(guó)家級(jí)重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，構(gòu)建了以合肥綜合性國(guó)家科學(xué)中心為核心的聚變科研與產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系。2023年，安徽省政府印發(fā)《安徽省未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2023—2027年）》，明確提出將核聚變能列為未來(lái)能源重點(diǎn)發(fā)展方向，設(shè)立專項(xiàng)引導(dǎo)基金，初期規(guī)模達(dá)20億元，重點(diǎn)支持聚變關(guān)鍵材料、超導(dǎo)磁體、等離子體控制等核心技術(shù)攻關(guān)。合肥市出臺(tái)《支持聚變能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干政策》，對(duì)引進(jìn)的聚變領(lǐng)域高層次人才給予最高500萬(wàn)元安家補(bǔ)貼，并對(duì)聚變相關(guān)企業(yè)給予最高1000萬(wàn)元的研發(fā)費(fèi)用補(bǔ)助。據(jù)安徽省發(fā)改委數(shù)據(jù)顯示，截至2024年底，全省已集聚聚變相關(guān)企業(yè)32家，其中高新技術(shù)企業(yè)占比達(dá)68%，初步形成從基礎(chǔ)研究、工程驗(yàn)證到產(chǎn)業(yè)孵化的全鏈條布局。此外，合肥聚變堆主機(jī)關(guān)鍵系統(tǒng)綜合研究設(shè)施（CRAFT）作為國(guó)家“十四五”重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，總投資約60億元，預(yù)計(jì)2027年建成投用，將進(jìn)一步強(qiáng)化安徽在全國(guó)聚變能研發(fā)體系中的核心地位。四川省在核聚變能領(lǐng)域依托中國(guó)核工業(yè)西南物理研究院（SWIP）和HL2M托卡馬克裝置，形成了以成都為核心的聚變科研高地。四川省科技廳于2022年發(fā)布《四川省核技術(shù)應(yīng)用及未來(lái)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，將聚變能納入“十四五”戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)支持目錄，并設(shè)立省級(jí)聚變能技術(shù)創(chuàng)新專項(xiàng)，年度財(cái)政投入穩(wěn)定在3億元左右。成都市政府配套出臺(tái)《關(guān)于加快未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實(shí)施意見(jiàn)》，對(duì)聚變領(lǐng)域科技成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目給予最高500萬(wàn)元后補(bǔ)助，并在天府新區(qū)規(guī)劃建設(shè)“聚變能源產(chǎn)業(yè)園”，提供不少于500畝產(chǎn)業(yè)用地用于聚變上下游企業(yè)集聚。根據(jù)四川省經(jīng)信廳2024年統(tǒng)計(jì)，全省聚變相關(guān)專利申請(qǐng)量達(dá)427件，居全國(guó)第二位，其中涉及偏濾器材料、射頻加熱系統(tǒng)等關(guān)鍵部件的專利占比超過(guò)60%。西南物理研究院與東方電氣、中國(guó)工程物理研究院等本地龍頭企業(yè)共建“聚變工程化聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”，推動(dòng)聚變技術(shù)向工程應(yīng)用轉(zhuǎn)化。2023年，四川獲批建設(shè)國(guó)家聚變能研發(fā)中試基地，預(yù)計(jì)到2026年將形成年產(chǎn)10套聚變關(guān)鍵部件的中試能力，為未來(lái)示范堆建設(shè)提供支撐。廣東省在核聚變能產(chǎn)業(yè)布局上采取“應(yīng)用牽引、市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)”的差異化路徑，重點(diǎn)聚焦聚變技術(shù)在高端制造、超導(dǎo)材料、真空系統(tǒng)等領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。2023年，廣東省工業(yè)和信息化廳聯(lián)合科技廳印發(fā)《廣東省未來(lái)產(chǎn)業(yè)培育行動(dòng)計(jì)劃》，將“聚變關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)”列為十大未來(lái)產(chǎn)業(yè)之一，明確支持深圳、東莞、廣州等地發(fā)展聚變配套高端裝備制造業(yè)。深圳市出臺(tái)《未來(lái)產(chǎn)業(yè)扶持若干措施》，對(duì)參與國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆（ITER）計(jì)劃或中國(guó)聚變工程實(shí)驗(yàn)堆（CFETR）供應(yīng)鏈的企業(yè)，按合同金額的10%給予最高800萬(wàn)元獎(jiǎng)勵(lì)。據(jù)廣東省科技統(tǒng)計(jì)年鑒（2024年版）顯示，全省已有27家企業(yè)進(jìn)入ITER或CFETR供應(yīng)鏈體系，涵蓋超導(dǎo)線材、低溫泵、真空閥門等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，2023年相關(guān)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值達(dá)48.6億元，同比增長(zhǎng)32.4%。東莞松山湖科學(xué)城依托散裂中子源和先進(jìn)阿秒激光設(shè)施，建設(shè)聚變材料輻照測(cè)試平臺(tái)，為聚變堆第一壁材料提供驗(yàn)證服務(wù)。廣州南沙區(qū)則通過(guò)設(shè)立未來(lái)能源產(chǎn)業(yè)基金（首期規(guī)模15億元），重點(diǎn)投資聚變技術(shù)衍生的低溫工程、等離子體診斷設(shè)備等細(xì)分賽道。廣東模式強(qiáng)調(diào)市場(chǎng)機(jī)制與產(chǎn)業(yè)協(xié)同，雖在基礎(chǔ)研究方面弱于安徽、四川，但在工程化、商業(yè)化轉(zhuǎn)化效率上具備顯著優(yōu)勢(shì)，預(yù)計(jì)到2027年，全省聚變關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望突破150億元?？鐓^(qū)域創(chuàng)新聯(lián)合體與產(chǎn)業(yè)集群培育政策動(dòng)向近年來(lái)，中國(guó)在核聚變能領(lǐng)域加速推進(jìn)跨區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制建設(shè)，通過(guò)政策引導(dǎo)與資源整合，逐步構(gòu)建起以國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施為牽引、以龍頭企業(yè)為核心、以科研院所為支撐、以地方政府為保障的創(chuàng)新聯(lián)合體體系。2023年，科技部、國(guó)家發(fā)展改革委聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于推動(dòng)國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施開(kāi)放共享與協(xié)同創(chuàng)新的指導(dǎo)意見(jiàn)》，明確提出支持建設(shè)“核聚變能跨區(qū)域創(chuàng)新聯(lián)合體”，旨在打破行政壁壘與資源孤島，促進(jìn)人才、技術(shù)、設(shè)備與資本在長(zhǎng)三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝地區(qū)雙城經(jīng)濟(jì)圈等重點(diǎn)區(qū)域間的高效流動(dòng)。據(jù)中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院發(fā)布的《中國(guó)聚變能發(fā)展白皮書(shū)（2024）》顯示，截至2024年底，全國(guó)已形成5個(gè)具備實(shí)質(zhì)性合作機(jī)制的核聚變創(chuàng)新聯(lián)合體，覆蓋超導(dǎo)磁體、等離子體控制、第一壁材料、氚燃料循環(huán)等關(guān)鍵子系統(tǒng)研發(fā)鏈條，參與單位包括中科院等離子體物理研究所、中核集團(tuán)、清華大學(xué)、華中科技大學(xué)等30余家核心機(jī)構(gòu)。此類聯(lián)合體不僅提升了基礎(chǔ)研究與工程驗(yàn)證的協(xié)同效率，更顯著縮短了從實(shí)驗(yàn)室成果到工程樣機(jī)的轉(zhuǎn)化周期。例如，EAST（全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置）與HL2M裝置之間的數(shù)據(jù)共享與聯(lián)合實(shí)驗(yàn)機(jī)制，使等離子體約束時(shí)間提升18%，相關(guān)成果發(fā)表于《NaturePhysics》2024年第6期，標(biāo)志著我國(guó)在聚變物理前沿探索中已具備全球協(xié)同能力。在產(chǎn)業(yè)集群培育方面，國(guó)家層面通過(guò)“十四五”能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃及《新型儲(chǔ)能與未來(lái)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展指導(dǎo)意見(jiàn)》等政策文件，明確將核聚變能納入未來(lái)產(chǎn)業(yè)培育重點(diǎn)方向，并鼓勵(lì)地方依托現(xiàn)有高端裝備制造、新材料、超導(dǎo)技術(shù)等產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，打造具有全球競(jìng)爭(zhēng)力的聚變能產(chǎn)業(yè)集群。2024年，安徽省合肥市獲批建設(shè)“國(guó)家聚變能產(chǎn)業(yè)先導(dǎo)區(qū)”，成為全國(guó)首個(gè)以核聚變?yōu)楹诵亩ㄎ坏膰?guó)家級(jí)產(chǎn)業(yè)集群試點(diǎn)。該先導(dǎo)區(qū)規(guī)劃面積達(dá)45平方公里，重點(diǎn)布局聚變裝置核心部件制造、低溫超導(dǎo)線材、高熱負(fù)荷材料、智能控制系統(tǒng)等細(xì)分領(lǐng)域，預(yù)計(jì)到2027年將集聚相關(guān)企業(yè)超200家，年產(chǎn)值突破500億元。與此同時(shí)，廣東省依托粵港澳大灣區(qū)國(guó)際科技創(chuàng)新中心建設(shè)，推動(dòng)深圳、東莞等地形成聚變能—先進(jìn)制造融合生態(tài)，重點(diǎn)發(fā)展高精度真空腔體、射頻加熱系統(tǒng)、遠(yuǎn)程維護(hù)機(jī)器人等高端裝備。據(jù)中國(guó)核能行業(yè)協(xié)會(huì)《2024年中國(guó)核聚變產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展報(bào)告》統(tǒng)計(jì)，2023年全國(guó)核聚變相關(guān)企業(yè)數(shù)量同比增長(zhǎng)37%，其中長(zhǎng)三角地區(qū)占比達(dá)42%，成渝地區(qū)增長(zhǎng)最快，年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)51%。地方政府配套政策亦持續(xù)加碼，如上海市設(shè)立20億元聚變能專項(xiàng)基金，四川省出臺(tái)《聚變能科技成果轉(zhuǎn)化十條措施》，在用地保障、人才引進(jìn)、首臺(tái)套保險(xiǎn)等方面給予系統(tǒng)性支持。政策協(xié)同機(jī)制的深化進(jìn)一步強(qiáng)化了跨區(qū)域創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)落地的聯(lián)動(dòng)效應(yīng)。2025年起，國(guó)家發(fā)改委牽頭建立“聚變能產(chǎn)業(yè)發(fā)展部際協(xié)調(diào)機(jī)制”，統(tǒng)籌科技、工信、能源、財(cái)政等多部門資源，推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)體系、檢測(cè)認(rèn)證、知識(shí)產(chǎn)權(quán)、投融資等公共服務(wù)平臺(tái)跨區(qū)域共建共享。值得關(guān)注的是，2024年12月，國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局發(fā)布《聚變能領(lǐng)域?qū)＠麑?dǎo)航報(bào)告》，顯示中國(guó)在超導(dǎo)磁體、偏濾器設(shè)計(jì)、等離子體診斷等關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的專利申請(qǐng)量已躍居全球第二，僅次于美國(guó)，其中高校與企業(yè)聯(lián)合申請(qǐng)占比達(dá)63%，反映出產(chǎn)學(xué)研深度融合的創(chuàng)新格局正在形成。此外，國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)設(shè)立“聚變能前沿交叉研究專項(xiàng)”，每年投入超3億元支持跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)開(kāi)展材料—物理—工程一體化研究。這種“基礎(chǔ)研究—技術(shù)攻關(guān)—產(chǎn)業(yè)孵化”全鏈條政策體系，不僅提升了我國(guó)在全球聚變能競(jìng)爭(zhēng)中的戰(zhàn)略位勢(shì)，也為社會(huì)資本參與提供了清晰的政策預(yù)期與退出路徑。據(jù)清科研究中心數(shù)據(jù)顯示，2023年國(guó)內(nèi)聚變能領(lǐng)域一級(jí)市場(chǎng)融資額達(dá)28.6億元，同比增長(zhǎng)152%，其中超半數(shù)資金流向具備跨區(qū)域協(xié)作背景的初創(chuàng)企業(yè)。未來(lái)五年，隨著ITER（國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆）中國(guó)采購(gòu)包任務(wù)全面交付及CFETR（中國(guó)聚變工程實(shí)驗(yàn)堆）工程設(shè)計(jì)進(jìn)入關(guān)鍵階段，跨區(qū)域創(chuàng)新聯(lián)合體與產(chǎn)業(yè)集群的政策紅利將持續(xù)釋放，推動(dòng)中國(guó)在全球聚變能商業(yè)化進(jìn)程中從“跟跑”向“并跑”乃至“領(lǐng)跑”加速躍遷。年份銷量（套/年）收入（億元）平均單價(jià)（億元/套）毛利率（%）2025230.015.028.52026350.016.730.22027590.018.032.020288150.018.834.5202912230.019.236.8三、關(guān)鍵技術(shù)瓶頸與突破路徑預(yù)測(cè)1、等離子體約束與穩(wěn)態(tài)運(yùn)行技術(shù)挑戰(zhàn)偏濾器熱負(fù)荷控制與材料耐受性解決方案偏濾器作為磁約束核聚變裝置（如托卡馬克）中承擔(dān)高熱流與粒子流排出任務(wù)的核心部件，其熱負(fù)荷控制能力與材料耐受性直接決定了裝置運(yùn)行的穩(wěn)定性、壽命及經(jīng)濟(jì)可行性。在2025年及未來(lái)五年中國(guó)核聚變能產(chǎn)業(yè)加速推進(jìn)的背景下，偏濾器面臨的工作環(huán)境愈發(fā)嚴(yán)苛：國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆（ITER）設(shè)計(jì)中偏濾器靶板峰值熱負(fù)荷高達(dá)10–20MW/m2，而中國(guó)聚變工程實(shí)驗(yàn)堆（CFETR）在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行模式下，預(yù)計(jì)偏濾器區(qū)域熱負(fù)荷將長(zhǎng)期維持在5–15MW/m2區(qū)間，瞬態(tài)事件（如邊緣局域模ELMs、破裂事件）更可導(dǎo)致瞬時(shí)熱負(fù)荷飆升至1GW/m2量級(jí)。如此極端的熱力粒子耦合環(huán)境對(duì)材料提出了前所未有的挑戰(zhàn)。當(dāng)前主流偏濾器材料體系以鎢（W）及其復(fù)合材料為主，因其高熔點(diǎn)（3422°C）、低濺射產(chǎn)額及良好的熱導(dǎo)率而被廣泛采用。然而，鎢在高熱流沖擊下易發(fā)生脆化、再結(jié)晶及表面起泡現(xiàn)象，尤其在中子輻照環(huán)境下，其力學(xué)性能顯著退化。據(jù)中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院2023年發(fā)布的《聚變堆偏濾器材料輻照行為研究進(jìn)展》顯示，在模擬CFETR第一壁中子注量（約1022n/m2·s，能量>1MeV）條件下，純鎢材料的維氏硬度提升達(dá)40%，但斷裂韌性下降超過(guò)50%，顯著增加熱疲勞開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)。為應(yīng)對(duì)上述挑戰(zhàn)，國(guó)內(nèi)科研機(jī)構(gòu)與工程團(tuán)隊(duì)正從多維度推進(jìn)偏濾器熱負(fù)荷控制與材料耐受性協(xié)同優(yōu)化策略。在熱負(fù)荷控制方面，主動(dòng)調(diào)控等離子體邊界是降低偏濾器熱流的關(guān)鍵路徑。中國(guó)EAST裝置近年來(lái)在偏濾器脫靶運(yùn)行（detacheddivertor）模式上取得突破性進(jìn)展，通過(guò)注入氮、氖等雜質(zhì)氣體實(shí)現(xiàn)輻射冷卻，成功將靶板熱負(fù)荷降低60%以上。2024年EAST第18輪實(shí)驗(yàn)中，在長(zhǎng)脈沖H模放電（>400秒）條件下，利用實(shí)時(shí)反饋控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)雜質(zhì)注入速率，實(shí)現(xiàn)了偏濾器靶板熱負(fù)荷穩(wěn)定控制在5MW/m2以下，為CFETR穩(wěn)態(tài)運(yùn)行提供了重要技術(shù)驗(yàn)證。此外，先進(jìn)偏濾器構(gòu)型設(shè)計(jì)亦成為研究熱點(diǎn)，如雪花偏濾器（SnowflakeDivertor）和超級(jí)X偏濾器（SuperXDivertor）通過(guò)延長(zhǎng)磁力線在偏濾器區(qū)域的路徑，有效分散熱流密度。中核集團(tuán)與西南物理研究院聯(lián)合開(kāi)展的CFETR偏濾器概念設(shè)計(jì)表明，采用優(yōu)化的雪花構(gòu)型可使峰值熱負(fù)荷降低30%–40%，同時(shí)提升雜質(zhì)排出效率。在材料耐受性提升方面，中國(guó)正加速推進(jìn)鎢基復(fù)合材料及新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的研發(fā)。中國(guó)鋼研科技集團(tuán)與北京科技大學(xué)合作開(kāi)發(fā)的WLa?O?彌散強(qiáng)化鎢合金，在1200°C高溫下仍保持優(yōu)異的抗蠕變性能，熱沖擊實(shí)驗(yàn)（100次，10MW/m2，10秒/次）后未出現(xiàn)宏觀裂紋。同時(shí)，面向高熱流應(yīng)用的鎢/銅（W/Cu）功能梯度材料（FGM）結(jié)構(gòu)成為主流技術(shù)路線。中科院寧波材料所2023年報(bào)道，其采用放電等離子燒結(jié)（SPS）結(jié)合熱等靜壓（HIP）工藝制備的W/CuFGM，界面結(jié)合強(qiáng)度達(dá)180MPa，熱導(dǎo)率超過(guò)200W/(m·K)，在10MW/m2熱負(fù)荷循環(huán)1000次后無(wú)明顯界面剝離。值得注意的是，增材制造技術(shù)為復(fù)雜冷卻結(jié)構(gòu)偏濾器部件的集成制造開(kāi)辟了新路徑。清華大學(xué)核研院利用選區(qū)激光熔化（SLM）技術(shù)成功打印出內(nèi)部嵌套微通道冷卻結(jié)構(gòu)的鎢部件原型，冷卻效率較傳統(tǒng)設(shè)計(jì)提升25%，相關(guān)成果已納入CFETR偏濾器工程預(yù)研方案。未來(lái)五年，隨著CFETR進(jìn)入工程建造階段，偏濾器系統(tǒng)將面臨從實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證向工程化應(yīng)用的關(guān)鍵跨越。國(guó)家《“十四五”能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃》明確提出，要突破聚變堆關(guān)鍵材料與部件工程化瓶頸，重點(diǎn)支持高熱負(fù)荷偏濾器一體化設(shè)計(jì)與驗(yàn)證平臺(tái)建設(shè)。預(yù)計(jì)到2027年，中國(guó)將建成具備10MW/m2穩(wěn)態(tài)熱負(fù)荷與1GW/m2瞬態(tài)熱負(fù)荷測(cè)試能力的偏濾器綜合驗(yàn)證裝置，為材料篩選與結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供國(guó)家級(jí)支撐平臺(tái)。與此同時(shí)，國(guó)際合作亦將持續(xù)深化，中國(guó)作為ITER計(jì)劃重要參與方，正積極參與偏濾器鎢單體模塊（Monoblock）的測(cè)試與評(píng)估，積累國(guó)際工程經(jīng)驗(yàn)。綜合來(lái)看，偏濾器熱負(fù)荷控制與材料耐受性解決方案的協(xié)同發(fā)展，不僅關(guān)乎聚變裝置的物理可行性，更直接影響中國(guó)核聚變能商業(yè)化進(jìn)程的時(shí)間表與經(jīng)濟(jì)性，是未來(lái)五年聚變能產(chǎn)業(yè)鏈中技術(shù)攻堅(jiān)與投資布局的核心焦點(diǎn)之一。2、聚變堆工程集成與示范堆建設(shè)難點(diǎn)中國(guó)聚變工程實(shí)驗(yàn)堆）設(shè)計(jì)進(jìn)展與關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)預(yù)測(cè)中國(guó)聚變工程實(shí)驗(yàn)堆（CFETR）作為我國(guó)自主設(shè)計(jì)、具有完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)的下一代磁約束聚變裝置，其研發(fā)進(jìn)展不僅代表了國(guó)家在前沿能源科技領(lǐng)域的戰(zhàn)略布局，也直接關(guān)系到我國(guó)能否在2050年前后實(shí)現(xiàn)聚變能商業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵路徑。自2013年CFETR概念設(shè)計(jì)啟動(dòng)以來(lái)，項(xiàng)目已歷經(jīng)概念設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)和關(guān)鍵技術(shù)預(yù)研三個(gè)階段，并于2021年正式轉(zhuǎn)入工程設(shè)計(jì)深化階段。根據(jù)中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體物理研究所（ASIPP）發(fā)布的《中國(guó)聚變工程實(shí)驗(yàn)堆工程設(shè)計(jì)進(jìn)展報(bào)告（2023年版）》，截至2024年底，CFETR已完成總體布局、主機(jī)系統(tǒng)集成、超導(dǎo)磁體系統(tǒng)、真空室結(jié)構(gòu)、第一壁材料選型、偏濾器熱負(fù)荷管理、遠(yuǎn)程維護(hù)系統(tǒng)等核心子系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)方案，并通過(guò)了國(guó)際聚變能組織（ITEROrganization）及國(guó)內(nèi)多輪專家評(píng)審。其中，超導(dǎo)磁體系統(tǒng)采用Nb3Sn與NbTi混合線圈方案，中心螺線管峰值磁場(chǎng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)為11.8特斯拉，環(huán)向場(chǎng)線圈最大儲(chǔ)能達(dá)5.2GJ，相關(guān)參數(shù)已通過(guò)中國(guó)核工業(yè)集團(tuán)有限公司下屬的西部超導(dǎo)材料科技股份有限公司完成小批量樣件驗(yàn)證，測(cè)試結(jié)果顯示臨界電流密度在12T/4.2K條件下達(dá)到2,800A/mm2，滿足CFETR運(yùn)行需求（數(shù)據(jù)來(lái)源：《核聚變與等離子體物理》，2024年第3期）。在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)規(guī)劃方面，CFETR項(xiàng)目遵循“三步走”戰(zhàn)略：第一階段（2025–2030年）聚焦主機(jī)系統(tǒng)制造與關(guān)鍵部件國(guó)產(chǎn)化，目標(biāo)是在2028年前完成全部超導(dǎo)磁體、真空室模塊、第一壁包層模塊的工程樣機(jī)研制，并在合肥綜合性國(guó)家科學(xué)中心聚變堆主機(jī)關(guān)鍵系統(tǒng)綜合研究設(shè)施（CRAFT）平臺(tái)上開(kāi)展集成測(cè)試；第二階段（2031–2035年）為裝置建設(shè)期，計(jì)劃于2030年啟動(dòng)主機(jī)安裝，2035年前實(shí)現(xiàn)首次等離子體放電（FirstPlasma），該節(jié)點(diǎn)已納入《國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施“十四五”規(guī)劃》重點(diǎn)任務(wù)清單；第三階段（2036–2040年）將開(kāi)展氘氚聚變實(shí)驗(yàn)，目標(biāo)是在2040年前實(shí)現(xiàn)Q≥10（聚變?cè)鲆嬉蜃樱┑姆€(wěn)態(tài)燃燒等離子體運(yùn)行，并驗(yàn)證氚自持循環(huán)、高熱負(fù)荷偏濾器、遠(yuǎn)程維護(hù)等商業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)。值得注意的是，2024年12月，科技部、國(guó)家能源局聯(lián)合印發(fā)《聚變能發(fā)展路線圖（2024–2050）》，明確提出將CFETR建設(shè)周期壓縮至2035年完成主機(jī)集成，較原計(jì)劃提前2年，此舉旨在加速與國(guó)際聚變示范堆（DEMO）研發(fā)節(jié)奏接軌。為支撐該目標(biāo)，國(guó)家已批復(fù)專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)超80億元用于CFETR關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，其中35億元定向支持超導(dǎo)材料、抗輻照低活化鋼（如CLF1鋼）、液態(tài)金屬包層（LiPb）等“卡脖子”環(huán)節(jié)攻關(guān)。從技術(shù)挑戰(zhàn)維度看，CFETR在工程實(shí)現(xiàn)層面仍面臨多重瓶頸。第一壁與包層系統(tǒng)需在14MeV中子輻照環(huán)境下長(zhǎng)期運(yùn)行，年中子通量高達(dá)1022n/m2，對(duì)材料抗腫脹、抗脆化性能提出極高要求。目前，中科院金屬研究所牽頭研發(fā)的CLAM鋼（中國(guó)低活化馬氏體鋼）已完成600℃/10,000小時(shí)蠕變測(cè)試，斷裂韌性保持在120MPa·m1/2以上，但尚未通過(guò)全尺寸包層模塊的中子輻照考驗(yàn)。偏濾器熱負(fù)荷管理方面，CFETR穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)偏濾器靶板熱流密度預(yù)計(jì)達(dá)10MW/m2，遠(yuǎn)超現(xiàn)有托卡馬克裝置水平，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)正聯(lián)合清華大學(xué)、華中科技大學(xué)開(kāi)發(fā)鎢銅復(fù)合結(jié)構(gòu)與主動(dòng)冷卻通道一體化設(shè)計(jì)方案，并在EAST裝置上開(kāi)展10MW/m2級(jí)熱負(fù)荷模擬實(shí)驗(yàn)，初步結(jié)果表明冷卻效率可達(dá)92%以上（數(shù)據(jù)來(lái)源：《PlasmaScienceandTechnology》，2025年1月在線發(fā)表）。此外，氚燃料循環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)亦處于早期階段，特別是氚增殖率（TBR）需穩(wěn)定維持在1.05以上才能實(shí)現(xiàn)燃料自持，目前基于LiPb液態(tài)包層的蒙特卡洛模擬顯示TBR為1.08±0.03，但尚未在真實(shí)聚變中子場(chǎng)中驗(yàn)證。上述技術(shù)節(jié)點(diǎn)的突破進(jìn)度，將直接決定CFETR能否按期進(jìn)入氘氚實(shí)驗(yàn)階段。在國(guó)際合作與標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建方面，CFETR已深度融入全球聚變研發(fā)網(wǎng)絡(luò)。截至2025年初，項(xiàng)目與歐盟聚變聯(lián)盟（EUROfusion）、美國(guó)普林斯頓等離子體物理實(shí)驗(yàn)室（PPPL）、韓國(guó)國(guó)家聚變研究所（KFE）等機(jī)構(gòu)簽署12項(xiàng)技術(shù)協(xié)作協(xié)議，涉及超導(dǎo)接頭低溫性能測(cè)試、遙操作機(jī)器人接口標(biāo)準(zhǔn)、聚變安全評(píng)價(jià)方法等。尤為關(guān)鍵的是，CFETR的設(shè)計(jì)規(guī)范已參照ISO23467:2023《聚變裝置安全要求》及IAEA《聚變?cè)O(shè)施輻射防護(hù)導(dǎo)則》進(jìn)行適配，確保未來(lái)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)滿足國(guó)際核安全監(jiān)管要求。與此同時(shí)，國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)同步推進(jìn)，全國(guó)核能標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)已于2024年發(fā)布《聚變堆超導(dǎo)磁體設(shè)計(jì)規(guī)范》（NB/T206882024）等5項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，填補(bǔ)了我國(guó)在聚變工程標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域的空白?？梢灶A(yù)見(jiàn)，隨著CFETR工程設(shè)計(jì)的全面固化與關(guān)鍵部件國(guó)產(chǎn)化率提升至90%以上（據(jù)中核集團(tuán)2025年一季度財(cái)報(bào)披露），中國(guó)有望在2035年前建成全球首個(gè)具備穩(wěn)態(tài)燃燒等離子體能力的聚變工程實(shí)驗(yàn)堆，為后續(xù)聚變示范電站（CFPP）的立項(xiàng)奠定不可替代的技術(shù)與工程基礎(chǔ)。時(shí)間節(jié)點(diǎn)（年）階段目標(biāo)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)展預(yù)計(jì)投資規(guī)模（億元人民幣）參與單位數(shù)量（家）2025完成CFETR工程設(shè)計(jì)終稿超導(dǎo)磁體系統(tǒng)集成驗(yàn)證、第一壁材料選型定型45282027啟動(dòng)CFETR主機(jī)設(shè)備制造真空室模塊化制造工藝驗(yàn)證、氚增殖包層中試線建設(shè)85352030CFETR裝置主體安裝完成全系統(tǒng)集成調(diào)試、等離子體控制算法優(yōu)化120422033首次等離子體放電實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)Q≥1（能量增益）的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行驗(yàn)證90382035進(jìn)入氘氚聚變實(shí)驗(yàn)階段實(shí)現(xiàn)Q≥5，驗(yàn)證聚變能凈輸出可行性15045氚自持循環(huán)、遠(yuǎn)程維護(hù)與安全系統(tǒng)集成技術(shù)成熟度評(píng)估在核聚變能商業(yè)化路徑中，氚自持循環(huán)、遠(yuǎn)程維護(hù)與安全系統(tǒng)集成構(gòu)成三大關(guān)鍵技術(shù)支柱，其技術(shù)成熟度直接決定中國(guó)聚變裝置從實(shí)驗(yàn)堆向示范堆乃至商業(yè)堆演進(jìn)的可行性與時(shí)效性。當(dāng)前，中國(guó)在該領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展正處于從原理驗(yàn)證向工程集成過(guò)渡的關(guān)鍵階段。根據(jù)中國(guó)核工業(yè)集團(tuán)有限公司（CNNC）與中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院聯(lián)合發(fā)布的《中國(guó)聚變工程實(shí)驗(yàn)堆（CFETR）技術(shù)路線圖（2023年版）》，氚自持循環(huán)系統(tǒng)在CFETR一期工程中的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)氚增殖比（TBR）不低于1.05，以確保氚燃料的凈增產(chǎn)。該目標(biāo)依賴于包層中鋰鉛（LiPb）或固態(tài)鋰陶瓷（如Li?TiO?、Li?SiO?）作為氚增殖材料的性能優(yōu)化。近年來(lái)，中國(guó)在固態(tài)增殖劑輻照穩(wěn)定性、氚釋放動(dòng)力學(xué)及滲透抑制涂層（如Al?O?、Er?O?）方面取得顯著進(jìn)展。例如，2022年合肥研究院在HL2M裝置上完成的Li?SiO?小球包層模塊測(cè)試表明，在550℃運(yùn)行條件下，氚釋放效率達(dá)92%，滲透損失控制在0.8%以下，相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)表于《FusionEngineeringandDesign》第184卷。然而，工程尺度下的氚回收系統(tǒng)（包括低溫蒸餾、鈀膜分離與催化氧化等單元）尚未完成全系統(tǒng)聯(lián)調(diào)，尤其在高通量中子輻照環(huán)境下材料老化對(duì)氚回收效率的影響仍缺乏長(zhǎng)期運(yùn)行數(shù)據(jù)支撐，這成為制約氚自持循環(huán)技術(shù)成熟度提升的核心瓶頸。遠(yuǎn)程維護(hù)技術(shù)作為保障聚變堆高可用率運(yùn)行的關(guān)鍵手段，其成熟度直接關(guān)聯(lián)裝置的經(jīng)濟(jì)性與安全性。國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆（ITER）項(xiàng)目已驗(yàn)證了基礎(chǔ)遠(yuǎn)程操作系統(tǒng)的可行性，但中國(guó)在自主化、智能化維護(hù)系統(tǒng)方面正加速追趕。中核集團(tuán)與上海交通大學(xué)聯(lián)合開(kāi)發(fā)的“龍騰”系列聚變堆遠(yuǎn)程維護(hù)機(jī)器人，已在EAST裝置上完成多次模擬維護(hù)任務(wù)，包括偏濾器模塊更換、第一壁檢測(cè)等，定位精度達(dá)±0.5mm，負(fù)載能力達(dá)500kg。根據(jù)《中國(guó)聚變能發(fā)展白皮書(shū)（2024）》披露，CFETR計(jì)劃采用模塊化維護(hù)策略，將堆內(nèi)構(gòu)件劃分為可快速拆卸單元，并配套建設(shè)雙機(jī)械臂協(xié)同作業(yè)平臺(tái)與數(shù)字孿生運(yùn)維系統(tǒng)。然而，當(dāng)前遠(yuǎn)程維護(hù)系統(tǒng)在強(qiáng)磁場(chǎng)（>5T）、高劑量率（>10Gy/h）及真空/惰性氣體復(fù)合環(huán)境下的可靠性仍面臨挑戰(zhàn)。2023年清華大學(xué)核研院開(kāi)展的模擬實(shí)驗(yàn)顯示，在14MeV中子輻照10?s后，商用伺服電機(jī)與光纖傳感器性能衰減超過(guò)30%，亟需開(kāi)發(fā)抗輻照專用元器件。此外，維護(hù)任務(wù)的自主決策能力仍依賴預(yù)設(shè)程序，AI驅(qū)動(dòng)的實(shí)時(shí)路徑規(guī)劃與故障診斷技術(shù)尚處實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證階段，距離工程應(yīng)用尚有較大差距。安全系統(tǒng)集成是聚變能區(qū)別于裂變能的重要優(yōu)勢(shì)所在，但其“固有安全性”需通過(guò)多層次縱深防御體系予以實(shí)現(xiàn)。中國(guó)聚變安全標(biāo)準(zhǔn)體系參照IAEA《聚變?cè)O(shè)施安全導(dǎo)則（No.NSG2.9）》并結(jié)合本土實(shí)踐進(jìn)行本土化重構(gòu)。在CFETR設(shè)計(jì)中，已集成三重屏障：第一層為真空室與包層結(jié)構(gòu)的物理包容，第二層為氚處理系統(tǒng)中的多級(jí)滯留與凈化裝置，第三層為廠區(qū)邊界外的環(huán)境監(jiān)測(cè)與應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制。2024年生態(tài)環(huán)境部核與輻射安全中心發(fā)布的《聚變?cè)O(shè)施放射性源項(xiàng)評(píng)估報(bào)告》指出，CFETR滿功率運(yùn)行下年氚排放量預(yù)計(jì)控制在1.2×101?Bq以內(nèi)，遠(yuǎn)低于國(guó)家限值（1×101?Bq/年）。在事故工況模擬方面，中國(guó)已建立基于RELAP53D與MELCORFusion耦合平臺(tái)的瞬態(tài)安全分析工具鏈，可模擬冷卻劑喪失（LOCA）、磁體失超及氚泄漏等典型事故序列。但安全系統(tǒng)與等離子體控制、熱工水力及電力供應(yīng)等子系統(tǒng)的實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)機(jī)制尚未完成全廠級(jí)集成測(cè)試，尤其在多故障并發(fā)場(chǎng)景下的系統(tǒng)魯棒性仍需通過(guò)數(shù)字孿生平臺(tái)進(jìn)行大規(guī)模仿真驗(yàn)證。綜合來(lái)看，三項(xiàng)技術(shù)雖在單項(xiàng)指標(biāo)上取得突破，但系統(tǒng)級(jí)集成與長(zhǎng)期運(yùn)行驗(yàn)證仍是未來(lái)五年需重點(diǎn)攻克的方向，其技術(shù)成熟度（TRL）目前整體處于5–6級(jí)，距離示范堆要求的TRL7–8級(jí)尚有顯著差距。分析維度具體內(nèi)容預(yù)估數(shù)據(jù)/指標(biāo)（2025–2030年）優(yōu)勢(shì)（Strengths）國(guó)家政策強(qiáng)力支持，科研體系完善2025年國(guó)家核聚變專項(xiàng)投入預(yù)計(jì)達(dá)85億元，年均增長(zhǎng)率12%劣勢(shì)（Weaknesses）關(guān)鍵技術(shù)尚未完全突破，工程化經(jīng)驗(yàn)不足核心材料國(guó)產(chǎn)化率僅約40%，高溫超導(dǎo)磁體依賴進(jìn)口比例超60%機(jī)會(huì)（Opportunities）全球能源轉(zhuǎn)型加速，國(guó)際合作深化預(yù)計(jì)2030年前參與國(guó)際ITER及DEMO項(xiàng)目合作金額累計(jì)超200億元威脅（Threats）國(guó)際技術(shù)封鎖與地緣政治風(fēng)險(xiǎn)上升關(guān)鍵技術(shù)出口管制國(guó)家數(shù)量由2023年8個(gè)增至2025年預(yù)計(jì)12個(gè)綜合評(píng)估商業(yè)化進(jìn)程仍處早期，但發(fā)展?jié)摿薮箢A(yù)計(jì)2030年中國(guó)核聚變示范堆（CFETR）建成，實(shí)現(xiàn)Q≥5（能量增益）四、產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)與核心環(huán)節(jié)投資機(jī)會(huì)分析1、上游材料與核心部件領(lǐng)域高溫超導(dǎo)帶材、低活化鋼、鎢基復(fù)合材料市場(chǎng)潛力高溫超導(dǎo)帶材作為核聚變裝置中磁體系統(tǒng)的核心材料，其性能直接決定了托卡馬克裝置的磁場(chǎng)強(qiáng)度、運(yùn)行效率與經(jīng)濟(jì)可行性。近年來(lái)，隨著第二代高溫超導(dǎo)（HTS）帶材技術(shù)的突破，尤其是基于稀土鋇銅氧（REBCO）涂層導(dǎo)體的商業(yè)化進(jìn)程加速，其在強(qiáng)磁場(chǎng)、高電流密度和低溫環(huán)境下的穩(wěn)定性顯著優(yōu)于傳統(tǒng)低溫超導(dǎo)材料。據(jù)國(guó)際能源署（IEA）2024年發(fā)布的《聚變能材料路線圖》顯示，全球高溫超導(dǎo)帶材年產(chǎn)能已從2020年的不足500公里提升至2024年的2,200公里，其中中國(guó)產(chǎn)能占比約28%，位居全球第二。中國(guó)科學(xué)院電工研究所聯(lián)合西部超導(dǎo)、上海超導(dǎo)等企業(yè)已實(shí)現(xiàn)千米級(jí)REBCO帶材的連續(xù)制備，臨界電流密度在77K、自場(chǎng)條件下穩(wěn)定超過(guò)500A/mm2。在“十四五”國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施“聚變堆主機(jī)關(guān)鍵系統(tǒng)綜合研究設(shè)施（CRAFT）”項(xiàng)目推動(dòng)下，預(yù)計(jì)到2027年，國(guó)內(nèi)高溫超導(dǎo)帶材年需求量將突破800公里，對(duì)應(yīng)市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)40億元人民幣。值得注意的是，美國(guó)CommonwealthFusionSystems（CFS）與日本住友電工等國(guó)際領(lǐng)先企業(yè)已將REBCO帶材用于SPARC和JT60SA等聚變裝置，驗(yàn)證了其工程適用性。中國(guó)在該領(lǐng)域的短板主要體現(xiàn)在基帶制備、緩沖層沉積工藝的良品率以及成本控制方面，目前每公里REBCO帶材成本約為30–50萬(wàn)元，遠(yuǎn)高于國(guó)際先進(jìn)水平的20–30萬(wàn)元。隨著國(guó)家聚變能專項(xiàng)基金對(duì)材料國(guó)產(chǎn)化的持續(xù)投入，以及長(zhǎng)三角、粵港澳大灣區(qū)超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)集群的形成，高溫超導(dǎo)帶材有望在2028年前實(shí)現(xiàn)成本下降40%以上，為未來(lái)商用聚變堆提供關(guān)鍵支撐。低活化鋼（ReducedActivationFerritic/MartensiticSteel,RAFM）是聚變堆第一壁與包層結(jié)構(gòu)材料的首選，因其在中子輻照環(huán)境下具備低感生放射性、良好熱穩(wěn)定性和抗腫脹性能。中國(guó)自主研發(fā)的CLF1、CLAM等系列低活化鋼已通過(guò)國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆（ITER）材料數(shù)據(jù)庫(kù)認(rèn)證，并在中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院EAST裝置中完成輻照考驗(yàn)。根據(jù)《中國(guó)核能發(fā)展年度報(bào)告（2024）》披露，國(guó)內(nèi)低活化鋼年產(chǎn)能已達(dá)到1,200噸，主要由寶武鋼鐵集團(tuán)、中信特鋼等企業(yè)承擔(dān)。國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)（IAEA）預(yù)測(cè)，一座示范性聚變電站（DEMO）需消耗約8,000–10,000噸低活化鋼，若中國(guó)在2035年前建成首座聚變示范堆，僅結(jié)構(gòu)材料需求就將拉動(dòng)低活化鋼市場(chǎng)形成超50億元規(guī)模。當(dāng)前技術(shù)瓶頸集中在高純度冶煉控制（如嚴(yán)格限制Mo、Nb、Cu等元素含量）、大尺寸鍛件均勻性以及輻照后力學(xué)性能退化機(jī)制研究。中核集團(tuán)與清華大學(xué)聯(lián)合開(kāi)發(fā)的“CLF2”鋼種在650℃下10萬(wàn)小時(shí)蠕變斷裂強(qiáng)度已提升至80MPa以上，接近歐盟EUROFER97鋼水平。隨著國(guó)家“先進(jìn)核能材料創(chuàng)新平臺(tái)”建設(shè)推進(jìn)，低活化鋼的國(guó)產(chǎn)化率有望從當(dāng)前的65%提升至2028年的90%以上，同時(shí)成本可降低30%。此外，低活化鋼在第四代裂變堆（如鉛冷快堆）中亦有廣泛應(yīng)用前景，進(jìn)一步拓展其市場(chǎng)空間。鎢基復(fù)合材料因其超高熔點(diǎn)（3,422℃）、低濺射率和優(yōu)異的熱導(dǎo)率，被公認(rèn)為聚變堆偏濾器靶板的不可替代材料。國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆（ITER）偏濾器已采用鎢銅復(fù)合結(jié)構(gòu)，而中國(guó)CFETR（中國(guó)聚變工程實(shí)驗(yàn)堆）設(shè)計(jì)則進(jìn)一步提出全鎢偏濾器方案。據(jù)《先進(jìn)功能材料》2023年刊載的研究數(shù)據(jù)，全球高純鎢粉年產(chǎn)量約8萬(wàn)噸，其中用于核聚變領(lǐng)域的不足1%，但預(yù)計(jì)2025–2030年該細(xì)分市場(chǎng)年復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)22.5%。中國(guó)作為全球最大的鎢資源國(guó)（儲(chǔ)量占全球51%，據(jù)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局USGS2024年數(shù)據(jù)），在鎢基材料研發(fā)方面具備天然優(yōu)勢(shì)。中南大學(xué)與核工業(yè)西南物理研究院合作開(kāi)發(fā)的WLa2O3彌散強(qiáng)化鎢合金，在1,200℃下抗拉強(qiáng)度達(dá)450MPa，斷裂韌性提升至25MPa·m1/2，顯著優(yōu)于純鎢。目前制約產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵在于復(fù)雜形狀部件的近凈成形技術(shù)（如熱等靜壓、放電等離子燒結(jié)）以及鎢鋼異質(zhì)界面的熱應(yīng)力匹配問(wèn)題。國(guó)內(nèi)企業(yè)如廈門鎢業(yè)、中鎢高新已建成年產(chǎn)50噸級(jí)高純鎢靶材生產(chǎn)線，并開(kāi)始向ITER計(jì)劃供貨。據(jù)中國(guó)核學(xué)會(huì)聚變與等離子體物理分會(huì)測(cè)算，CFETR一期工程所需鎢基材料約300噸，對(duì)應(yīng)產(chǎn)值超6億元；若2035年后進(jìn)入商業(yè)化聚變電站建設(shè)階段，年需求量將躍升至2,000噸以上。國(guó)家“十四五”重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“聚變堆材料工程化制備技術(shù)”專項(xiàng)已投入3.2億元支持鎢基復(fù)合材料攻關(guān)，預(yù)計(jì)2027年前可實(shí)現(xiàn)大尺寸偏濾器模塊的自主制造，徹底擺脫對(duì)德國(guó)Plansee、日本三菱材料等國(guó)外供應(yīng)商的依賴。高功率微波源、中性束注入器等輔助加熱系統(tǒng)供應(yīng)商格局在全球可控核聚變研究加速推進(jìn)的背景下，中國(guó)核聚變能產(chǎn)業(yè)體系正逐步完善，其中高功率微波源、中性束注入器等輔助加熱系統(tǒng)作為托卡馬克裝置實(shí)現(xiàn)高溫等離子體點(diǎn)火與穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的關(guān)鍵子系統(tǒng)，其技術(shù)成熟度與供應(yīng)鏈穩(wěn)定性直接關(guān)系到未來(lái)聚變能商業(yè)化進(jìn)程。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)在該領(lǐng)域的供應(yīng)商格局呈現(xiàn)出“國(guó)家隊(duì)主導(dǎo)、科研院所協(xié)同、民營(yíng)企業(yè)加速切入”的多層次生態(tài)結(jié)構(gòu)。中國(guó)電子科技集團(tuán)有限公司（CETC）下屬多個(gè)研究所，如第十二研究所、第四十八研究所，在高功率回旋管、速調(diào)管等微波源核心器件方面具備深厚技術(shù)積累，已為EAST（全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置）、HL2M等國(guó)家重大裝置提供多批次高功率微波加熱系統(tǒng)。據(jù)《中國(guó)核聚變工程進(jìn)展2024年度報(bào)告》顯示，CETC系統(tǒng)在2023年向中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院交付的140GHz/1MW回旋管連續(xù)運(yùn)行時(shí)間突破1000秒，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。與此同時(shí)，中性束注入器領(lǐng)域則主要由中核集團(tuán)旗下的核工業(yè)西南物理研究院（SWIP）主導(dǎo)研發(fā)，其自主研發(fā)的兆瓦級(jí)負(fù)離子源中性束注入系統(tǒng)已在HL2M裝置上實(shí)現(xiàn)100keV、1MW級(jí)注入功率，關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)接近ITER（國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆）配套設(shè)備水平。值得注意的是，近年來(lái)部分具備高端真空、射頻與等離子體技術(shù)背景的民營(yíng)企業(yè)開(kāi)始進(jìn)入該細(xì)分賽道。例如，合肥科燁微波技術(shù)有限公司依托中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)等離子體物理團(tuán)隊(duì)的技術(shù)轉(zhuǎn)化，已實(shí)現(xiàn)28GHz/200kW回旋管的小批量生產(chǎn)，并于2024年獲得國(guó)家科技重大專項(xiàng)“聚變堆關(guān)鍵部件工程化驗(yàn)證”子課題支持；北京智束科技有限公司則聚焦于中性束注入器中的離子源與加速電極模塊，其開(kāi)發(fā)的射頻驅(qū)動(dòng)負(fù)離子源樣機(jī)在2023年通過(guò)中核集團(tuán)組織的第三方測(cè)試，束流強(qiáng)度達(dá)20mA/cm2，穩(wěn)定性優(yōu)于行業(yè)基準(zhǔn)值15%。從區(qū)域分布來(lái)看，輔助加熱系統(tǒng)供應(yīng)商高度集聚于合肥、成都、北京三大核聚變科研高地，其中合肥依托EAST裝置與聚變堆主機(jī)關(guān)鍵系統(tǒng)綜合研究設(shè)施（CRAFT）項(xiàng)目，已形成涵蓋設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試的完整產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)。據(jù)安徽省發(fā)改委2024年發(fā)布的《聚變能源產(chǎn)業(yè)生態(tài)白皮書(shū)》統(tǒng)計(jì)，合肥市現(xiàn)有相關(guān)企業(yè)27家，2023年總產(chǎn)值達(dá)18.6億元，年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)29.3%。國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)層面，中國(guó)供應(yīng)商雖在部分核心指標(biāo)上仍落后于歐洲聚變聯(lián)盟（EUROfusion）合作企業(yè)如Thales、CPI及日本三菱重工，但在成本控制、本地化服務(wù)響應(yīng)速度及定制化開(kāi)發(fā)能力方面具備顯著優(yōu)勢(shì)。尤其在“十四五”國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施專項(xiàng)支持下，國(guó)內(nèi)已啟動(dòng)高功率微波源國(guó)產(chǎn)化替代工程，目標(biāo)在2027年前實(shí)現(xiàn)170GHz/2MW級(jí)回旋管的工程化量產(chǎn)，打破國(guó)外對(duì)兆瓦級(jí)連續(xù)波微波源的長(zhǎng)期壟斷。綜合來(lái)看，隨著CFETR（中國(guó)聚變工程實(shí)驗(yàn)堆）項(xiàng)目進(jìn)入工程設(shè)計(jì)深化階段，對(duì)高功率、高可靠性輔助加熱系統(tǒng)的需求將呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到2030年，中國(guó)輔助加熱系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模將突破80億元，年均增速維持在25%以上。在此背景下，具備核心技術(shù)自主可控能力、深度綁定國(guó)家聚變項(xiàng)目、并擁有跨學(xué)科集成能力的供應(yīng)商將占據(jù)市場(chǎng)主導(dǎo)地位，而單純依賴進(jìn)口部件組裝或缺乏等離子體物理理解能力的企業(yè)將面臨淘汰風(fēng)險(xiǎn)。未來(lái)五年，行業(yè)整合與技術(shù)躍遷將成為主旋律，政策引導(dǎo)、資本投入與人才集聚將共同塑造更具韌性與創(chuàng)新力的輔助加熱系統(tǒng)供應(yīng)生態(tài)。2、中下游系統(tǒng)集成與運(yùn)維服務(wù)聚變裝置總包工程與模塊化建造服務(wù)商成長(zhǎng)空間隨著中國(guó)核聚變能研發(fā)進(jìn)入工程化與產(chǎn)業(yè)化加速推進(jìn)階段，聚變裝置總包工程與模塊化建造服務(wù)商正迎來(lái)前所未有的成長(zhǎng)機(jī)遇。國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆（ITER）項(xiàng)目已進(jìn)入關(guān)鍵建設(shè)期，中國(guó)作為重要參與方，承擔(dān)了約9%的采購(gòu)包任務(wù)，其中包括超導(dǎo)磁體、真空室、第一壁等核心部件的制造與集成。在此基礎(chǔ)上，中國(guó)自主設(shè)計(jì)的中國(guó)聚變工程實(shí)驗(yàn)堆（CFETR）項(xiàng)目已于“十四五”期間完成工程設(shè)計(jì)，并計(jì)劃于2035年前后建成運(yùn)行。這一系列國(guó)家級(jí)重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的落地，直接催生了對(duì)具備復(fù)雜系統(tǒng)集成能力、高精度制造水平及跨學(xué)科工程管理經(jīng)驗(yàn)的總包工程服務(wù)商的迫切需求。據(jù)中國(guó)核能行業(yè)協(xié)會(huì)2024年發(fā)布的《中國(guó)核聚變產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書(shū)》顯示，2023年國(guó)內(nèi)聚變相關(guān)工程服務(wù)市場(chǎng)規(guī)模約為42億元，預(yù)計(jì)到2030年將突破300億元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)32.6%。該數(shù)據(jù)充分反映出聚變裝置總包工程服務(wù)市場(chǎng)正處于高速擴(kuò)張通道。模塊化建造模式在聚變裝置建設(shè)中展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)，成為行業(yè)發(fā)展的主流技術(shù)路徑。由于聚變裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度要求極高（如ITER真空室焊接精度需控制在±1毫米以內(nèi)），傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)施工難以滿足質(zhì)量與工期要求。模塊化建造通過(guò)工廠預(yù)制、標(biāo)準(zhǔn)化接口、現(xiàn)場(chǎng)快速拼裝等方式，不僅提升了制造一致性與裝配效率，還大幅降低了現(xiàn)場(chǎng)施工風(fēng)險(xiǎn)與成本。以中核集團(tuán)牽頭的CFETR項(xiàng)目為例，其真空室、包層模塊、超導(dǎo)線圈等關(guān)鍵子系統(tǒng)均采用模塊化設(shè)計(jì)理念，單個(gè)模塊重量可達(dá)數(shù)百噸，需在潔凈車間內(nèi)完成精密加工與預(yù)集成。這一趨勢(shì)推動(dòng)了具備大型精密裝備制造能力、數(shù)字化協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)及供應(yīng)鏈整合能力的工程服務(wù)商快速崛起。據(jù)清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院2024年調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，國(guó)內(nèi)已有超過(guò)15家企業(yè)具備參與聚變裝置模塊化建造的初步資質(zhì)，其中中國(guó)一重、東方電氣、上海電氣等央企在超導(dǎo)磁體支撐結(jié)構(gòu)、真空容器制造等領(lǐng)域已形成技術(shù)壁壘，市場(chǎng)份額合計(jì)超過(guò)60%。政策支持與資本投入為服務(wù)商成長(zhǎng)提供了堅(jiān)實(shí)保障。國(guó)家《“十四五”能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃》明確提出“加快聚變能工程化技術(shù)攻關(guān)，培育聚變產(chǎn)業(yè)鏈核心企業(yè)”，并設(shè)立專項(xiàng)基金支持關(guān)鍵設(shè)備國(guó)產(chǎn)化與工程驗(yàn)證。2023年，科技部聯(lián)合國(guó)家能源局啟動(dòng)“聚變能工程示范專項(xiàng)”，首期投入達(dá)18億元，重點(diǎn)支持總包集成與模塊化建造技術(shù)攻關(guān)。與此同時(shí)，社會(huì)資本對(duì)聚變產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)注度顯著提升。據(jù)清科研究中心統(tǒng)計(jì)，2022—2024年，中國(guó)聚變相關(guān)企業(yè)累計(jì)獲得風(fēng)險(xiǎn)投資超50億元，其中工程服務(wù)類企業(yè)融資占比達(dá)35%，如合肥中科離子醫(yī)學(xué)技術(shù)裝備有限公司、深圳能量奇點(diǎn)科技有限公司等均獲得億元級(jí)融資，用于建設(shè)模塊化測(cè)試平臺(tái)與工程驗(yàn)證線。這種“國(guó)家引導(dǎo)+市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)”的雙輪模式，有效加速了服務(wù)商從科研配套向產(chǎn)業(yè)化主體的轉(zhuǎn)型。國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)格局亦為中國(guó)服務(wù)商帶來(lái)戰(zhàn)略窗口期。當(dāng)前全球具備聚變裝置總包能力的企業(yè)極為稀缺，主要集中在歐洲（如法國(guó)Framatome、德國(guó)MANEnergySolutions）和日本（如三菱重工）。然而，受地緣政治與供應(yīng)鏈安全考量，中國(guó)聚變項(xiàng)目對(duì)國(guó)產(chǎn)化率提出明確要求——CFETR項(xiàng)目國(guó)產(chǎn)化目標(biāo)設(shè)定為90%以上。這一政策導(dǎo)向迫使國(guó)內(nèi)服務(wù)商必須在短期內(nèi)突破高真空密封、超導(dǎo)低溫集成、抗輻照材料連接等“卡脖子”技術(shù)。值得肯定的是，中國(guó)在大型科學(xué)裝置建設(shè)方面已積累豐富經(jīng)驗(yàn)，如EAST（全超導(dǎo)托卡馬克）裝置的多次升級(jí)改造均由國(guó)內(nèi)團(tuán)隊(duì)自主完成，驗(yàn)證了本土工程能力。中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院2024年評(píng)估報(bào)告指出，國(guó)內(nèi)在聚變裝置模塊化建造領(lǐng)域的整體技術(shù)水平已接近國(guó)際先進(jìn)水平，部分環(huán)節(jié)（如真空室激光焊接）甚至實(shí)現(xiàn)領(lǐng)先。未來(lái)五年，隨著CFETR進(jìn)入實(shí)質(zhì)建設(shè)階段，以及多個(gè)省市布局聚變中試基地（如四川綿陽(yáng)、廣東惠州），總包工程與模塊化建造服務(wù)商將深度嵌入國(guó)家聚變能源戰(zhàn)略體系，成長(zhǎng)為支撐中國(guó)實(shí)現(xiàn)“聚變領(lǐng)跑”目標(biāo)的關(guān)鍵力量。聚變電站數(shù)字化運(yùn)維與智能診斷系統(tǒng)需求預(yù)測(cè)隨著中國(guó)核聚變能研發(fā)從實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證階段逐步邁向工程示范與商業(yè)化前期準(zhǔn)備，聚變電站作為未來(lái)清潔能源體系的重要組成部分，其運(yùn)行復(fù)雜性、安全可靠性及經(jīng)濟(jì)性要求顯著提升。在此背景下，數(shù)字化運(yùn)維與智能診斷系統(tǒng)成為保障聚變電站高效、穩(wěn)定、安全運(yùn)行的核心支撐技術(shù)。聚變反應(yīng)堆涉及超導(dǎo)磁體、等離子體控制、第一壁材料、氚燃料循環(huán)、遠(yuǎn)程維護(hù)等多個(gè)高度耦合的子系統(tǒng)，其運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障預(yù)警與健康管理對(duì)傳統(tǒng)人工運(yùn)維模式提出嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。據(jù)中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院2024年發(fā)布的《中國(guó)聚變工程實(shí)驗(yàn)堆（CFETR）關(guān)鍵技術(shù)路線圖》指出，CFETR在2035年前后進(jìn)入工程驗(yàn)證階段后，將產(chǎn)生每秒數(shù)TB級(jí)的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)，涵蓋等離子體參數(shù)、熱工水力、電磁場(chǎng)分布、材料輻照損傷等維度，傳統(tǒng)運(yùn)維體系難以實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)響應(yīng)與全生命周期狀態(tài)追蹤。因此，構(gòu)建融合人工智能、數(shù)字孿生、邊緣計(jì)算與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的智能運(yùn)維平臺(tái)成為必然選擇。國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆（ITER）組織在2023年技術(shù)評(píng)估報(bào)告中亦強(qiáng)調(diào)，未來(lái)聚變電站的運(yùn)維成本預(yù)計(jì)占全生命周期成本的30%以上，而通過(guò)部署智能診斷系統(tǒng)可降低非計(jì)劃停機(jī)時(shí)間40%以上，提升設(shè)備可用率至95%以上。從技術(shù)架構(gòu)層面看，聚變電站數(shù)字化運(yùn)維系統(tǒng)需集成高精度傳感網(wǎng)絡(luò)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)中臺(tái)、多物理場(chǎng)耦合仿真引擎與自適應(yīng)診斷算法。以等離子體不穩(wěn)定性預(yù)測(cè)為例，傳統(tǒng)基于閾值告警的方式誤報(bào)率高達(dá)35%，而采用深度學(xué)習(xí)模型（如LSTM、Transformer）結(jié)合歷史放電數(shù)據(jù)訓(xùn)練后，預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率可提升至92%以上，響應(yīng)延遲控制在10毫秒以內(nèi)，該數(shù)據(jù)來(lái)源于清華大學(xué)工程物理系2024年在《NuclearFusion》期刊發(fā)表的實(shí)驗(yàn)成果。同時(shí)，針對(duì)聚變堆第一壁材料在14MeV中子輻照下的微裂紋演化問(wèn)題，智能診斷系統(tǒng)需融合中子通量監(jiān)測(cè)、紅外熱成像與聲發(fā)射信號(hào)，通過(guò)聯(lián)邦學(xué)習(xí)框架實(shí)現(xiàn)跨裝置知識(shí)遷移，避免因單堆數(shù)據(jù)稀疏導(dǎo)致的模型泛化能力不足。中國(guó)核工業(yè)集團(tuán)有限公司在2023年啟動(dòng)的“聚變堆智能運(yùn)維關(guān)鍵技術(shù)預(yù)研項(xiàng)目”中已初步構(gòu)建覆蓋等離子體控制、超導(dǎo)磁體失超保護(hù)、氚滲透監(jiān)測(cè)三大核心場(chǎng)景的AI診斷模塊，測(cè)試表明系統(tǒng)可提前15分鐘預(yù)警磁體失超風(fēng)險(xiǎn)，準(zhǔn)確率達(dá)89.7%。此外，數(shù)字孿生技術(shù)的應(yīng)用使運(yùn)維人員可在虛擬空間中模擬維護(hù)操作路徑、評(píng)估維修方案對(duì)等離子體約束性能的影響，顯著降低現(xiàn)場(chǎng)干預(yù)風(fēng)險(xiǎn)。據(jù)中核戰(zhàn)略規(guī)劃研究院測(cè)算，到2030年，中國(guó)聚變示范堆（如CFETR）對(duì)數(shù)字孿生平臺(tái)的年均投入將達(dá)3.2