能源安全是关系国家经济社会发展的全局性、战略性问题。可控核聚变——这一被誉为"人造太阳"的前沿技术,作为提供近乎无限清洁能源的终极解决方案,已成为重塑全球能源版图的关键变量。本报告在阐释可控核聚变产业发展现状的基础上,进一步梳理国内外推动可控核聚变产业发展的相关政策措施,并针对广东实际情况提出若干建议。
一、可控核聚变产业发展现状
可控核聚变是指在地球上人为操控氘、氚等轻原子核,在超高温、高密度条件下发生聚合反应,生成更重原子核并释放巨大能量的过程。其反应的燃料氘)在海水中的储量近乎无限,氚可通过核反应增殖产生,且过程无温室气体排放、无长寿命高放射性核废物,因此被视为能够彻底解决人类能源与环问题的“终极能源”。所有技术路径的共同核心挑战与目标是:将燃料加热至上亿摄氏度形成等离子体,通过有效约束使其在有限空间内长时间、稳定发生自持热核反应,最终实现能量净增益(即聚变输出能量超过输入能量),并迈向商业化发电。
实现可控聚变的主要技术路线可分为引力约束、惯性约束和磁约束三种类型。其中,磁约束聚变(主流路线)利用超强磁场约束等离子体,其中托卡马克(如国际热核聚变实验堆ITER、中国的全超导托卡马克装置东方超环EAST 及紧凑型聚变能实验装置BEST)技术最成熟,其衍生出的紧凑型高温超导托卡马克(如能量奇点、星环聚能)及球形环(如新奥科技)是商业资本追逐的重点;其他磁约束路径包括仿星器(德国W7-X)和场反位形(Helion Energy,TAE)。惯性约束则利用高能激光或粒子束瞬时压缩靶丸引发聚变,以美国NIF 装置为代表。此外,聚变-裂变混合堆(如中国“星火一号”)作为过渡路径,降低了聚变技术门槛。
当前,全球可控核聚变研发已从验证科学可行性,进入攻克实现稳定“可控”燃烧及提升能量净增益Q 值的工程化阶段,可控核聚变市场正从“国家主导科研”向“政产学研资协同产业化”加速转型。根据核聚变行业协会(FIA)发布的2025 年聚变能产业报告,全球累计融资已从2021年的约19 亿美元跃升至2025 年的超过97 亿美元,增长超五倍,其中私人资本占比高达约92%,成为绝对主导力量。全球股权投资高度集中于美国(累计约62.8 亿美元)和中国(累计约27.9 亿美元),两国共同引领全球产业浪潮。可控核聚变领域呈现出“大科学工程”与“商业公司”双轨并行的竞争格局。一方面,以ITER 国际合作为代表的国家级大科学工程是技术路线的“压舱石”和供应链标准制定者;另一方面,以美国英联邦聚变系统公司(CFS,累计融资超20 亿美元)、Helion Energy,以及中国的能量奇点、星环聚能等为代表的商业公司,以更灵活的机制和创新技术路线(如高温超导、紧凑化设计)推动商业化时间表前移。
二、发达国家主要政策
国际层面,以美国、欧盟为代表的发达经济体已超越传统的科研资助模式,正通过立法、战略规划和多元化融资工具,将可控聚变提升至国家能源安全与产业竞争的战略高度,目标直指2030-2040年代的示范与供电。
美国:战略清晰,公私协同,立法护航
美国已建立起全球最激进的聚变能发展政策体系。其核心特点是国家战略引导与私营市场驱动紧密结合。2022 年,白宫举办“聚变能峰会”,并发布《聚变能商业化战略》,提出“十年愿景”。2024 年6 月,能源部发布《2024 年聚变能战略》,聚焦缩小科技差距、铺平商业化道路、构建伙伴关系三大支柱。在立法层面,《2022 年通胀削减法案》已为聚变能提供了税收优惠框架。2025 年,美国参众两院同步推进《聚变先进制造业平等法案》,拟将聚变核心部件制造纳入高达25%的先进制造生产税收抵免范围,旨在强化本土供应链。同时,美国能源部(DOE)于2025年11 月进行重大重组,新设立“聚变办公室” ,提升聚变事务在部门内的层级和资源协调能力。美国政府还积极与日本、英国等签署双边合作协议,强化技术联盟。
欧盟、英国:依托ITER,双轨并行
欧盟是ITER 项目的主导者和最大出资方,其政策重心长期围绕支持ITER 建设及成员国的基础研究。近年来,面对全球竞争,欧盟及其成员国加速了商业化布局。英国在脱离欧盟后,独立推出雄心勃勃的STEP 计划,目标在2040 年代建成并运营商业聚变电站,并配套发布了《聚变材料路线图2.0》等具体技术文件,大力吸引私营投资。德国则在2025 年推动六大州成立“聚变研究联盟”,统筹国内资源,并计划利用退役核电站旧址建设聚变园区。欧盟层面也在探讨制定统一的聚能发展战略。
日本:国家战略推动,产学官联动
2023 年4 月,日本内阁府发布《核聚变能源创新战略》,明确提出到2050 年左右实现聚变能源实用化和商业化,并抢占全球市场份额。2024年3 月,由21 家领军企业组成的日本聚变能源协会(J-Fusion) 正式成立,旨在整合产业力量。日本政策注重可视化目标管理和全产业链构建,在氚技术、高性能材料、加热系统等细分领域寻求全球领先优势,并与美国建立了紧密的战略伙伴关系。2025 年12 月,日本出现了首份聚变能源电力采购协议(PPA),虽属象征性,但展现了其推动产业落地的决心。
表1 发达国家可控核聚变产业主要政策举措
| 国家/地区 | 主要政策/规划 | 核心内容与支持方式 |
| 美国 | 《2024 年聚变能战略》(2024 年6 月,DOE 与白宫OSTP) | 提出三大战略支柱:缩小商用聚变科技差距、为商业化铺平道路、建立/利用伙伴关系。为系统性产业加速提供顶层指导。 |
| 聚变能源商业化十年愿景”白宫峰会(2022 年3 月) | 确立十年商业化框架,并宣布三项举措:制定十年战略、持续推动INFUSE 计划、DOE拨款5000 万美元支持未来聚变试验工厂相关研究。 | |
| 《将核聚变引入美国电网》报告(2021 年2 月,NASEM) | 提出建造可运行核聚变发电厂的目标时间窗口。 | |
| ARPA-E 聚变项目(GAMOW/BETHE 计划) | 聚焦等离子体技术、新型聚变材料、增材制造及成熟度更高的聚变方案。 | |
| DOE 聚变能源科学办公室(FES)拨款 | 支持可控聚变能源研究。 | |
| 聚变能源创新网络(INFUSE)计划 | 资助私营企业与国家实验室合作项目,单个项目10 万至35 万美元。 | |
| 欧盟 | 地平线欧洲框架与聚变旗舰计划 | 在“地平线欧洲”计划下设立,旨在协调与加强欧盟聚变研究与创新。 |
| 国际热核聚变实验堆(ITER)计划 | 多国合作的超大型托卡马克实验堆项目,旨在验证和平利用聚变能的科学与技术可行性。 | |
| 欧洲聚变示范堆(DEMO)筹备 | 作为ITER 之后的必经阶段,旨在建设具有实用功能的示范堆,验证工程可行性。 | |
| 首个欧盟聚变能源战略(征询意见) | 推进制定欧盟层面的统一战略。 | |
| 英国 | STEP (球形托卡马克能源生产)项目 | 被列为旗舰项目,旨在设计并建造全球首座原型聚变电厂,实现净能量输出。 |
| 日本 | 《第六次能源基本计划》修订 | 将核聚变实证发电目标从原定的2050 年提前至2030 年代,彰显加速决心。 |
| 德国 | 《核聚变资助计划2040》 | 建立聚变研究生态系统,战略目标是到2040年左右建成原型发电厂,并“拥有世界第一个核聚变反应堆”。 |
三、我国及重点省市主要政策
(一)国家层面
我国高度重视核聚变能的战略布局,《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十五个五年规划的建议》将核聚变能纳入国家前瞻布局的未来产业范畴,明确推动其成为新的经济增长点,2026 年正式施行的《中华人民共和国原子能法》更首次将受控热核聚变纳入立法保障,这标志着可控核聚变已从基础科研的“象牙塔”正式升级为国家战略科技方向,开启了从技术攻关向产业培育的全新篇章。
表2 我国可控核聚变产业主要政策举措
| 序号 | 政策/事件 | 发布机构 | 核心内容 | 发布时间 |
| 1 | 《“十四五”现代能源体系规划》 | 国家发展改革委、国家能源局 | 在“增强能源科技创新能力”章节,提出“支持受控核聚变的前期研发,积极开展国际合作”。明确了“十四五”期间的支持重点。 | 2022 年3 月 |
| 2 | 《“十四五”能源领域科技创新规划》 | 国家能源局、科学技术部 | 将“先进核能技术”作为重点任务,其中包括“聚变堆关键技术研发”。设立了更具体的技术攻关方向。 | 2022 年4 月 |
| 3 | 《关于推动未来产业创新发展的实施意见》 | 工信部等七部门 | 在未来能源领域明确聚焦“核聚变” ,要求打造全链条的未来能源装备体系 | 2024 年1 月 |
| 4 | 中国聚变能源有限公司成立 | 中国核工业集团有限公司等 | 国家级商业化平台实体落地。公司致力于聚变能源的工程化、商业化,开展技术研发、资本运作与产业整合,标志着产业化进入新阶段。 | 2025 年7 月 |
| 5 | 《国家发展改革委国家能源局关于推进“人工智能+”能源高质量发展的实施意见》 | 国家发展改革委、国家能源局 | 提出推进人工智能与能源深度融合。为聚变研究中等离子体控制、装置优化、材料设计等关键环节的智能化突破提供了顶层政策指引和场景支持。 | 2025 年9 月 |
| 6 | 《中华人民共和国原子能法》 | 全国人民代表大会常务委员会 | 首次在法律层面明确“国家鼓励和支持受控热核聚变的科学研究与技术开发”,并确立了分级分类管理的监管原则,为产业发展提供了根本法律保障 | 2025 年9 月通过,2026年1 月15 日起施行 |
| 7 | 《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十五个五年规划的建议》相关内容 | 中国共产党中央委员会 | 提出“前瞻布局未来产业”,将“核聚变能”与量子科技、生物制造等并列,明确要推动其“成为新的经济增长点”。这是核聚变首次被提到如此高的战略层面。 | 2025 年11 月 |
(二)省市层面
国内主要省市已敏锐捕捉到核聚变产业的战略机遇,结合自身资源禀赋,展开了错位竞争,目前已形成可控核聚变产业三大集聚区。
安徽(合肥):定位为国家聚变科学研究中心与核心装置集聚地。依托中国科学院合肥物质科学研究院和EAST 大科学装置,拥有国内最深厚的聚变科研积淀。政策重点是支持大科学装置升级、前沿研究突破,并推动“科里科气”的科技成果转化,培育了能量奇点、聚变新能等创新企业,致力于打造从基础研究到工程验证的完整链条。
四川(成都):定位为聚变工程研发与混合堆技术策源地。依托核工业西南物理研究院和中国环流系列装置,在聚变堆工程设计、材料、氚技术等方面实力雄厚。政策强调“磁约束与惯性约束双线突破”,并前瞻布局Z 箍缩聚变裂变混合堆(Z-FFR)等创新路径,旨在形成有特色的工程化能力。
上海:定位为国际聚变能源创新高地与总部经济中心。凭借其金融、贸易、科创中心和国际化优势,成功吸引中国聚变能源有限公司总部落户。政策侧重于打造全球化创新生态,支持组建可控核聚变创新联合体,推动资本与技术对接,旨在成为聚变能的研发管理中枢、投资运营中心和高端人才集聚地。
表3 重点省市可控核聚变产业主要政策举措
| 省市 | 发布时间 | 政策名称 | 核心内容 |
| 安徽 | 2023 年 | 《以创新模式加速推进聚变能商业应用战略行动计划(2022—2035 年)》 | 确立核聚变开发应用实验堆、工程堆和商业堆“三步走”发展战略 |
| 2024 年 | 《安徽省未来产业发展行动方案》 | 明确聚变能源为未来产业重点方向,支持筹建首批省级未来产业先导区 | |
| 上海 | 2022 年 | 《上海打造未来产业创新高地发展壮大未来产业集群行动方案》 | 将可控核聚变列为未来能源产业核心方向,提出在浦东、闵行、嘉定等区域打造相关产业集群 |
| 2024 年 | 《上海核电产业高质量发展行动方案(2024—2027年)》 | 提出开展磁-惯性约束聚变能源系统的实验物理、核心技术和关键设备等研发,建成国际先进的聚变能源中心,目标到2027 年形成600 亿元核电产业规模。 | |
| 2025 年 | 《关于加快推动前沿技术创新与未来产业培育的若干措施》 | 将可控核聚变列为需加速布局的前沿领域 | |
| 四川 | 2025 年 | 可控核聚变产业发展计划 | 聚焦可控核聚变技术研发、成果转化、材料与装备研制和产业链集聚等领域,提出在西部(成都)科学城和成渝(兴隆湖)综合性科学中心核心区域集中布局三大功能区 |
| 2025 年 | 《四川省发展壮大新兴产业加快培育未来产业的实施方案(2025—2027 年)》 | 明确将可控核聚变列为重点培育的未来产业 |
四、广东省产业发展建议
当前,可控核聚变技术已步入从实验室研发到工程验证与商业探索的关键阶段,作为我国经济和科技创新的重要前沿阵地,广东在“十五五”规划建议中,明确将核聚变能列入未来产业清单,从战略层面布局核聚变产业发展。广东作为全国第一用电大省,能源保供与绿色转型压力催生了对颠覆性清洁能源的迫切需求,为聚变能提供了广阔潜在应用场景;其领先的高端装备制造、新材料、人工智能等产业集群与聚变产业链高度契合,叠加活跃的资本市场和深交所融资平台,能为长周期聚变项目提供多元资金支持,毗邻港澳的国际化环境亦利于国际合作,现有核电基地如大亚湾、阳江、台山等核电基地还积累了可迁移的工程与人才资源。但同时也存在明显短板,相较于合肥、成都、上海等地缺乏国家级聚变研发主体与大型实验装置,省级层面尚未形成清晰系统的战略布局,超导材料、聚变专用特种部件等核心细分领域存在产业短板,且面临顶尖研发人才匮乏、竞争激烈的挑战。
在此背景下,广东应立足制造强省和科创高地优势,采取“应用牵引、中游切入、生态构建”的非对称策略,力争成为国家聚变能源商业化核心支点。为此,提出以下建议:
一是强化省级统筹,制定可控核聚变产业发展专项政策。将聚变产业纳入省级未来产业战略核心,尽快出台专项政策和行动方案,明确技术路径、空间布局及实施机制。建立省领导牵头的跨部门协调机制,统筹政策、项目与资金,避免碎片化投入。
二是聚焦中游制造,打造全球聚变核心部件供应基地。不盲目追求大型装置建设,重点突破特种电源(如高功率磁场/加热电源)、高端装备(真空室、低温系统、遥控维护)及关键材料(钨基复合材料、超导磁体绕制)等环节。设立“聚变关键部件攻关专项”,对首台(套)产品给予采购补贴、保险补偿,并建设共享中试平台,加速产业化落地。
三是构建“应用+研发”双轮驱动生态,布局融合应用先导区。支持南方电网、粤电集团等前瞻性参与聚变电站选址与并网研究,探索签订长期购电协议,释放市场信号。在广深莞等地建设“聚变技术融合应用创新园”,推动高功率微波、等离子体、超导等衍生技术在半导体、环保、医疗、交通等领域示范应用,形成“以研促用、以用带研”闭环。
四是深化开放协同,嵌入全球聚变创新网络。依托大湾区优势,举办“粤港澳大湾区国际聚变论坛”,吸引ITER、国际企业与资本参与。加强与上海、合肥、成都等地合作,共建“沪—皖—粤”产业联盟,在标准制定、供应链协作、工程服务等方面形成互补,确立广东在全国聚变产业链中的不可替代地位。
执笔人:信息与知识产权研究中心朱妍副研究馆员