近日，鼎和高達(dá)官宣投資中國(guó)場(chǎng)反磁鏡聚變企業(yè)——合肥星能玄光科技有限責(zé)任公司，后者此次完成數(shù)億元人民幣Pre-A輪融資。目前，正值國(guó)內(nèi)可控核聚變產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展之際，我們今天重點(diǎn)介紹下行業(yè)研究成果，以饗讀者。

01 核聚變是未來理想的終極能源形式，目前處于驗(yàn)證工程可行性階段，中美均在大力發(fā)展投入

從理論上來說，核聚變是指質(zhì)量較小的原子核（主要是氫的同位素）在極高溫度和壓力下，發(fā)生原子核互相聚合作用，生成新的質(zhì)量更重的原子核，并釋放出巨大能量的過程。據(jù)公開信息，核聚變的能量密度是核裂變的4倍、燃煤的400萬倍。此外核聚變具備布置靈活、原料易得及清潔環(huán)保等優(yōu)勢(shì)。所以如果提到未來理想的能源形式，核聚變極有可能是終極方案，有望在未來新能源發(fā)展浪潮中占據(jù)重要地位。

但實(shí)現(xiàn)核聚變反應(yīng)要求非常苛刻，需要同時(shí)滿足三個(gè)條件：足夠高的溫度（T）、一定的密度（n）和一定的能量約束時(shí)間（τE），三者乘積只有大于一定值（5×10²¹m^?3·s·keV），才能產(chǎn)生有效的聚變功率輸出。另外一項(xiàng)重要參數(shù)指標(biāo)是Q值（產(chǎn)生能量和消耗能量的比值），Q值大于1，意味著反應(yīng)產(chǎn)生了凈能量增益，商業(yè)聚變堆至少需要Q 值達(dá)到10。目前絕大多數(shù)的可控核聚變裝置的Q值低于1，整體行業(yè)進(jìn)展處于驗(yàn)證工程可行性階段。

據(jù)聚變咨詢機(jī)構(gòu) Fusion Energy Base 的統(tǒng)計(jì)，截至 2025 年 7 月，中美兩國(guó)正在領(lǐng)跑聚變股權(quán)融資，美國(guó)聚變公司累計(jì)吸引了約 62.8 億美元投資，同時(shí)中國(guó)公司累計(jì)吸引了約 27.9億美元投資，遠(yuǎn)超其他國(guó)家。

02 托卡馬克裝置是主流技術(shù)路線，但投入要求極大，而場(chǎng)反位形裝置、高溫超導(dǎo)材料應(yīng)用等新方向受到關(guān)注

目前市場(chǎng)上主流技術(shù)路徑是環(huán)形托卡馬克，其裝置結(jié)構(gòu)類似于一個(gè)巨大甜甜圈，等離子體在其中循環(huán)運(yùn)動(dòng)，從而有效維持等離子體的穩(wěn)定和高溫。這種反應(yīng)堆運(yùn)行依賴于環(huán)形磁場(chǎng)來約束等離子體，需要配備巨型超導(dǎo)磁線圈，體積龐大，且制造工藝復(fù)雜，成本極高。國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆（ITER）便是傳統(tǒng)托卡馬克反應(yīng)堆的典型代表，裝置重達(dá) 2.3 萬噸，建設(shè)成本預(yù)算超 200 億歐元，項(xiàng)目原定于2016年完工，不過后續(xù)由于各種原因項(xiàng)目不斷延期。

來源：ITER官網(wǎng)

場(chǎng)反位形裝置其因結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔且緊湊，節(jié)約建造成本和周期，有利于商業(yè)化應(yīng)用。β值是衡量等離子體壓力與磁場(chǎng)壓力之間比例的參數(shù)，場(chǎng)反位形裝置通常具有高β值，在較弱的磁場(chǎng)條件下，場(chǎng)反位形裝置也能夠穩(wěn)定地維持高壓等離子體，提高聚變反應(yīng)效率。場(chǎng)反位形的燃料適應(yīng)性較強(qiáng)，可以使用傳統(tǒng)的氘-氘、氘-氚燃料，也能兼容氘-氦3、氫-硼等先進(jìn)聚變?nèi)剂稀?/span>

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)KMAX裝置

來源：36氪報(bào)道

另外高溫超導(dǎo)材料應(yīng)用也日益受到關(guān)注，它可以顯著提升磁場(chǎng)強(qiáng)度和聚變性能，縮減磁體尺寸，降低托卡馬克裝置的整體建設(shè)成本。球形托卡馬克具有環(huán)徑比更小的特征，呈現(xiàn)出類似蘋果核的緊湊形態(tài)，緊湊結(jié)構(gòu)有助于更有效地利用磁場(chǎng)，降低能耗，且由于裝置體積更小，建造和維護(hù)成本也相對(duì)較低。

03 世界各國(guó)在核聚變產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面各具亮點(diǎn)，中國(guó)形成“國(guó)家隊(duì)+民營(yíng)企業(yè)”雙輪驅(qū)動(dòng)模式

美國(guó)憑借Helion、TAE Technologies、CFS等企業(yè)，在聚變私營(yíng)企業(yè)領(lǐng)域占據(jù)發(fā)展優(yōu)勢(shì)。中國(guó)則形成“國(guó)家隊(duì)+民營(yíng)企業(yè)”雙輪驅(qū)動(dòng)模式，國(guó)家隊(duì)主要以中核集團(tuán)、中科院系為代表，民營(yíng)企業(yè)則相對(duì)側(cè)重研發(fā)場(chǎng)反衛(wèi)形、球形托卡馬克等裝置構(gòu)型。歐盟通過ITER（國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆）保持技術(shù)影響力，日韓的相關(guān)企業(yè)和研究所等正在加速技術(shù)研發(fā)。

我們堅(jiān)定看好以星能玄光為代表的中國(guó)民營(yíng)企業(yè)的未來長(zhǎng)期發(fā)展，期待著他們能夠加速可控核聚變產(chǎn)業(yè)由工程驗(yàn)證階段真正邁向商業(yè)化階段，并與產(chǎn)業(yè)鏈上下游、市場(chǎng)參與各方一道共同為中國(guó)的聚變核能事業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)力量，引領(lǐng)全球聚變能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。