一项前所未有的能源 " 超级计划 " 曝光！

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" 终极能源 " 时代开启

9 月 21 日，在浦江创新论坛上，中国科学院院士、上海交通大学李政道研究所所长张杰向世界宣布了一项震撼人心的能源发展计划：中国正全力推进激光惯性约束聚变技术路线，目标是在 2045 年于上海建成并运行中国首个聚变商业电站。同时，公布 " 三步走 " 宏伟战略规划：

第一步：从现在到 2030 年，重点突破核心技术瓶颈；

第二步，2031 年至 2035 年，进入工程化演示阶段；

第三步，2036 年至 2045 年，全面迈向商业化，建造百万千瓦级、运行频率达 50 赫兹的激光聚变电站。

这意味着，我国正式开启人类 " 终极能源 " 时代。

聚变技术即可控核聚变，俗称 " 人造太阳 "，被一些业内人士定性为 " 未来唯一能源方向 "。聚变能的能量密度是化石能源的百万倍（1 克氘氚释放的能量约相当于 8 吨汽油），燃料来源近乎无限、零碳排放，而且没有放射性，运行安全。

尽管核聚变的优点数不胜数，但唯一一个缺点却是致命的——核聚变的能量太过巨大，导致截至目前人类无法做到像控制核裂变（核电站的能量来源）一样，控制住核聚变。

而上海在这方面取得了重要突破。

在地球上实现核聚变，难点在于如何创造并稳定维持上亿摄氏度的极端环境，并用某种方法 " 盛放 " 这团炽热的 " 火球 "。目前主流方案有两种：

磁约束核聚变：利用强大的磁场构筑一个 " 无形的笼子 "，使带电的等离子体被约束在其中，并沿着磁感线旋转运动，而不与容器接触。最主流、最有前途的装置是托卡马克（Tokamak），一个环形的真空室。我国的 EAST（东方超环）、参与的国际项目 ITER 都属于此列。

惯性约束核聚变：使用多路高能激光从四面八方同步、精确地轰击一个含有氘氚燃料的微型靶丸。激光在极短时间内将靶丸表面迅速加热并向外喷射，产生的反作用力将其内部燃料极度压缩至高温高压状态，从而引发聚变。美国的 NIF 和上海聚变电站正是此路线的代表。

与磁约束相比，惯性约束在技术进展上已展现出更快的突破速度。2022 年，美国 NIF 首次实现 " 能量净增益 " 点火，即通过核聚变产生的能量比激发聚变所使用的能量更多，首次证实了惯性核聚变能的基本科学原理和可行性。

尽管美国 NIF 取得了巨大成功，但效率特别低、不稳定。而张杰团队提出了一个 " 先压缩、后加热 " 的聚变技术路线，可以让聚变过程更加高效、可控。

在过去 6 年，张杰带领团队进行了 11 轮大型物理实验，解决并验证了所有重要物理问题，他们使用中国科学院上海光机所的 " 神光 2" 升级装置。在刚结束的第 11 轮实验中，该团队获得的聚变三乘积达到世界最高，预计于 2028 年可实现点火。

一旦上海聚变电站实现商业运行，每千万瓦时成本将低于现在所有其他能源，电价预计不到 0.2 元 / 度，首批可满足 200 万人口城市的用电需求。

而历史的阀门一旦打开，势必将掀起一场惊涛骇浪般的能源革命。

往小了说，近乎 " 白菜价 " 的电力将降低家庭能源开支和企业制造成本。往大了说，这将为国家繁荣与战略自主构筑起一道不可撼动的能源安全基石。

02

一个比 " 风光 " 更大的万亿赛道

随着 " 终极能源 " 时代开启，可控核聚变背后一个体量空前的万亿级市场也逐渐浮出水面。

根据前瞻产业研究院报告，2024 年全球可控核聚变市场规模为 3314.9 亿美元；未来，核聚变市场将继续强劲增长，预计以 8.1% 的复合年增长率到 2029 年增长至 4795 亿美元；若完全商业化，到 2050 年市场规模将至少突破 1 万亿美元。

这个超级赛道的空间超乎想象。

与此同时，在政策层面，可控核聚变则被写入国家最高战略，在《十四五规划和 2035 年远景目标纲要》及《关于推动未来产业创新发展的实施意见》中，被置于未来产业的核心位置。今年 7 月，由国资委直接牵头，汇聚了 " 中核集团、国家电网、航天科技 " 等顶级央企力量的国家级聚变能源平台——中国聚变能源有限公司横空出世，" 国家队 " 航母正式起航。

这一机遇类似于新能源汽车产业早期——新的领域正破土而出，政策与市场双重驱动孕育着无限潜能，处于这条产业链上的企业和城市，都将受到巨大辐射效应。

前瞻产业研究院报告显示，可控核聚变产业链上游主要为各类原材料，包括超导磁体材料、金属钨、钽等稀有金属、特种钢材、氘和氚等燃料等。中游主要为各类设备以及反应堆工程建设，以最常见的托卡马克核聚变实验装置为例，相关设备包括磁体系统、真空系统、加热与电流驱动系统等。下游主要为核电站运营，用于科研及发电。

从成本构成来看，磁体是磁约束核聚变装置的核心部件，为价值最高的部分。而超导材料又是磁体系统的核心基础。

超导材料根据临界温度高低又可以分为低温超导材料和高温超导材料。虽然低温超导材料因其性能稳定、制备工艺成熟，占据了当前超导应用市场 90% 以上的份额，但高温超导运行成本较低且易于实现小型化，更适合商用，迎来了广泛的投资建设。未来，随着高温超导带材成本下降和抗辐照技术成熟，超导磁体将成为可控核聚变商业化的核心引擎。

而围绕可控核聚变上下游产业链，各大城市掀起了新一轮产业布局热潮，初步形成了以上海、合肥为核心的江浙沪徽产业圈，以及以成都、西安为核心的可控核聚变装备产业圈。

以上海为为例，凭借其强大的高端装备制造能力和完整的核电产业链基础，将核聚变列为前沿产业重点方向，聚焦于高温超导等核心技术攻关和商业化应用。其中，上海电气作为国内核心装备制造商，已为全球多个聚变项目提供了真空室等关键部件；上海超导正在研制世界上首个利用高温超导技术的核聚变装置；能量奇点致力于研发采用全高温超导技术的托卡马克装置。

合肥的核心优势则在于基础科学研究，是整个产业链的 " 前沿实验室 " 和 " 技术策源地 "。它拥有大名鼎鼎的全超导托卡马克装置 EAST，长期以来专注于挑战等离子体的极限运行参数。同时，正在建设的紧凑型聚变能实验装置（BEST）正探索利用高温超导等技术，缩小装置尺寸，并计划在 2027 年建成后，在全球范围内首次实现聚变能发电演示，推动技术从实验室走向实用。

面对上海、合肥、成都等城市掀起的聚变浪潮，尚未入局的城市不应只是旁观者。这场关乎未来的能源革命，其产业链之长、机遇之广，足以让任何一座有准备的城市赢下未来十年乃至二十年。

作为更懂产业的科技型决策智库，前瞻产业研究院深耕产业研究和产业规划 27 年，依托其自主研发的覆盖 6600 多个行业的六大专业数据库，能够为地方政府提供核聚变产业 " 产业研究 + 大数据 + 技术洞察 + 招商资源前置 " 的一体化产业咨询服务。前瞻认为，各城市布局的核心思路在于深刻理解自身优势，在长产业链中找到差异化定位，避免同质化竞争：

1. 差异化定位，错位竞争

深入评估自身的科研基础、产业优势、资源禀赋。拥有强大材料产业基础的城市，可专注超导材料或耐高温材料的研发与生产，例如一个核聚变装置对超导材料需求价值就超过 10 亿元。工业基础雄厚、高端制造能力突出的城市，则可瞄准核心部件（如真空室、磁体线圈）的制造与集成。切记避免盲目跟风建设整机装置。

2. 技术成熟度匹配，分步投入

合理规划产业化的节奏。对技术成熟度较高、已具备商业化条件的领域，可推动其规模化生产和成本控制。对高温超导材料等正处于工程验证阶段的技术，应支持其开展应用示范和迭代升级。对于等离子体控制等尚处早期研发阶段的技术，则应以科研项目、人才引进和基础研究支持为主。

3. 重视应用导向，鼓励 " 沿途下蛋 "

在支持长期聚变梦想的同时，必须高度重视中期技术成果的转化。建立激励机制，鼓励研发机构和企业将聚变技术应用于工业、医疗领域，实现自我造血。这不仅能为研发持续输血，也能让公众和投资者更早看到价值，形成良性发展循环。

4. 聚链成群，构建协同创新生态

单打独斗难以成事。城市需要主动构建连接科研、产业与应用的生态。可以积极搭建公共研发与测试平台，如建设面向全国的关键部件测试认证中心、材料辐照考验平台等，服务全行业，既能汇聚产业资源，也能为本地下游企业提供便利。

总而言之，其他城市在布局可控核聚变这一未来产业时，关键在于保持战略耐心，发挥自身优势，进行精准卡位。通过选择差异化的技术路线或产业链环节，构建协同创新的产业生态，并遵循科学的布局原则，完全有能力在这条充满希望的超级赛道中占据一席之地。

前瞻经济学人 APP 产业观察组

更多行业研究分析详见：

【1】《2025-2030 年全球及中国核材料产业发展前景展望与投资战略规划分析报告》，前瞻产业研究院

【2】《中国核电设备产业链布局全景梳理与招商策略建议深度研究报告》，前瞻产业研究院

同时前瞻产业研究院还提供产业新赛道研究、投资可行性研究、产业规划、园区规划、产业招商、产业图谱、产业大数据、智慧招商系统、行业地位证明、IPO 咨询 / 募投可研、专精特新小巨人申报、十五五规划等解决方案。如需转载引用本篇文章内容，请注明资料来源（前瞻产业研究院）。

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