▷也许用不了50年。
6月27日，合肥科学岛的测试大厅里，一件长21米、宽12米、高3.3米、重达582吨的D型巨型金属构件正式通过专家验收。这是聚变堆主机关键系统综合研究设施（CRAFT）的核心部件——环向场（TF）超导磁体，前后历时6年研制完成；同步通过满参数测试的，还有高温超导中心螺管线圈。
▲CRAFT环向场超导磁体（图源：合肥晚报）
两套核心部件实现100%全链条国产化，体积是国际热核聚变实验堆（ITER）同型号磁体的1.3倍，储能达到其3倍。这不是单点的技术突破，而是中国在可控核聚变这条人类终极能源之路上，又一次扎实的工程推进。
很多人对可控核聚变的印象，还停留在“永远还差50年”的调侃里。但站在2026年的节点回望，这个“50年魔咒”正在被逐步打破。它不再是实验室里的遥远设想，正一步步从科学验证走向工程落地。
▍01
简单谈谈“可控”核聚变
要读懂这项技术的分量，得先从最基础的核反应说起。
什么是“可控”核聚变，和“普通”核聚变有什么区别，又和我们经常听说的核电站有什么关系？斤风对这三种完全不同的核反应模式进行对比：
从上表就能看出，可控核聚变几乎补齐了核裂变的所有短板，这也是它被称为“终极能源”的原因。
可控核聚变的核心优势集中在三个方面：
一是燃料近乎无限。每升海水里的氘，聚变释放的能量相当于300升汽油，全球海水的氘储量足够用上百亿年。氚虽在自然界不存在，但可通过锂与中子反应生成，陆地和海水中的锂储量足以支撑长期使用；
二是清洁低碳。反应产物是惰性氦气，完全无害，全过程零碳排放。仅少量结构材料会被中子活化产生放射性，半衰期只有几十年，处置成本和难度远低于核裂变废料；
三是本质安全。聚变反应需要同时满足上亿度高温、足够密度和约束时间，条件极其苛刻。只要任意一项参数不达标，反应会立刻停止，不存在“失控”“堆芯熔毁”的可能。业内常说的一句话是：不用担心它炸，要担心它灭。
人类认识核聚变的历史其实不算短。1920年爱丁顿提出太阳能量来自氢聚变；1938年贝特解释了质子-质子链反应；1952年美国爆炸第一颗氢弹，但那是不可控的能量瞬间释放。从氢弹到可控聚变，难度提升了不止一个量级。氢弹靠原子弹当扳机“一锤子买卖”，可控聚变要的是持续稳定的“受控燃烧”。
所有可控聚变方案要解决的核心问题只有一个：上亿度的高温等离子体，用什么“装”起来？
任何实体材料碰到这个温度都会瞬间气化。科学家们探索出了磁约束和惯性约束两条核心思路，衍生出不同技术路线，目前全球主流路线的差异如下：
整体来看，磁约束是目前全球投入最大、成熟度最高、最接近商用发电的路线，其中托卡马克的研究积累最深厚。惯性约束离商用更远，更多服务于基础物理研究。目前行业内多条路线并行探索，公立机构负责验证基础原理，商业公司探索低成本落地路径，最终哪条路线率先实现商用，尚无定论。
说了很多，大家可能会问，可控核聚变到底如何转化为电能？
通俗来说，可控核聚变是在人工控制下让轻原子核发生聚变反应释放热能，再通过传统热力循环将热能转化为电能。也即与传统核电站类似，还是“烧锅炉”的过程，实现“热能→机械能→电能”的转化。
▲可控核聚变“烧锅炉”发电过程（图源：斤风设计）
还有少数前沿公司正在探索更高效的方式“感应发电”，即直接将聚变产物（如高能粒子）的能量转化为电能。
▲可控核聚变“感应发电”发电过程（图源：斤风设计）
以美国Helion Energy公司为例，其采用“场反位形”（FRC）技术，两团等离子体被加速到极高速度对撞发生聚变，反应瞬间产生的巨大能量会改变磁场，这种磁场变化可以直接在线圈中感应产生电流，从而完成发电。这种方式的理论发电效率可达95%，远超传统“烧锅炉”方式。
同时，即使主要能量提取是感应式的，反应堆仍然需要冷却以保护核心组件，并且提取的热能仍然可以转化为电能，从而最大限度地提高能源利用的总体效率，也即感应发电和热电联产可以并行工作。
▍02
聚变装置的核心部件与破局难题
搞懂了原理和路线，很多人会好奇：一座聚变堆到底由什么组成？为什么喊了几十年“还差50年”，迟迟没法大规模应用？
以最主流的托卡马克路线为例，它的核心部件可以分成五大系统：
第一是真空室：也就是聚变反应“炉膛”。它是密封的环形金属腔体，内部要达到百亿分之一大气压的超高真空，比太空环境还稀薄，避免杂质混入导致反应熄灭。同时它要承受高温和中子辐照，焊接精度要求极高，毫米级的误差都可能影响磁场和等离子体的稳定性。这次CRAFT验证的诸多工艺中，就包含真空室的核心制造技术。
第二是超导磁体系统：这是整个聚变堆最核心、成本最高的部件，占装置总造价近一半。开头提到的环向场超导磁体、高温超导中心螺管线圈都属于这个系统，主要由三类线圈配合工作：环向场磁体（TF）绕在真空室外，产生环形磁场，是约束等离子体的主力，磁场强度和储能直接决定聚变堆的参数上限；极向场磁体（PF）布置在真空室上下，控制等离子体的位置和形状；中心螺管线圈（CS）相当于“变压器”，通过感应在等离子体中产生电流。
早期磁体用普通导体，耗电量巨大，根本无法实现能量增益；后来采用低温超导材料，需要液氦冷却到零下269摄氏度，成本高且磁场上限有限。随着高温超导技术成熟，磁体可在零下一百多度的环境下工作，磁场强度成倍提升，装置体积却能大幅缩小。这也是近十年聚变商业化进程加速的核心推手。
第三是等离子体加热系统：相当于点燃燃料的“打火机”。仅靠磁场约束不够，必须把氘氚燃料加热到上亿度才能触发聚变。主流加热方式有三种：靠等离子体自身电流发热的欧姆加热、注入高速粒子碰撞加热的中性束注入，以及类似微波炉原理的射频波加热。三者配合才能达到聚变所需的温度，加热系统的功率和效率，直接决定聚变堆能不能持续“燃烧”。
第四是偏滤器：相当于排灰的“炉篦子”。聚变反应产生的氦灰和杂质如果不及时排出，会冷却等离子体，最终导致反应熄灭。偏滤器安装在真空室底部，是整个装置环境最恶劣的部件之一，直接面对上亿度的等离子体和高能粒子持续轰击，对材料的耐高温、耐溅射能力和使用寿命要求极高。
第五是氚增殖包层：是商用聚变堆必不可少的核心部件，包裹在真空室外。它有两个核心作用：一是氚增殖，用聚变产生的中子轰击包层内的锂材料生成氚，回收后作为燃料，实现氚的自给自足；二是能量回收，聚变释放的能量大部分由高能中子携带，中子撞击包层后转化为热量，通过冷却介质带出，用来烧水推动汽轮机发电。这就是聚变能转化为电能的最后一步。
▲可控核聚变装置五大核心系统示意图（图源：斤风设计）
从1950年代托卡马克方案提出至今，七十多年过去，聚变仍未实现商用。它的难点不是单一的物理瓶颈，而是材料、控制、燃料、工程等多维度的叠加挑战。
其一是材料问题。这是目前最大的拦路虎，聚变产生的高能中子不带电，磁场无法约束，会持续撞击装置内壁和包层。长期中子辐照会导致金属材料肿胀、脆化、开裂，目前还没有材料能在这种极端环境下稳定工作几十年。而商用电站要求核心部件至少几十年使用寿命，频繁更换部件会完全失去经济性。
其二是等离子体控制难度极高。上亿度的等离子体极其不稳定，像轻飘飘的肥皂泡，稍有扰动就会变形、破裂。一旦破裂，巨大的能量会瞬间释放到内壁上，轻则损伤部件，重则导致装置报废。要让等离子体稳定存在上千秒，需要对磁场、加热、位置进行毫米级、毫秒级的精准实时控制，对控制系统的要求极高。
其三是燃料闭环尚未跑通。氚是聚变的核心燃料之一，但自然界几乎不存在。行业估算，全球存量仅几十公斤，全部来自核裂变反应堆的副产品，每公斤价格高达千万美元级别。实验堆用量少还能支撑，商用堆大规模应用后，现有存量完全不够用。因此商用聚变堆必须实现氚的自产自用，形成闭环。
其四是工程实现难度极大。增殖包层结构怎么设计？氚怎么高效回收？如何保证安全管控？等等，这些技术仍处在实验室验证阶段，没有经过大规模、长时间的工程检验。氚自持不落地，商业化就无从谈起。
其五是工程复杂度极高。一座聚变堆由几百万个精密零件组成，涉及超导、真空、精密制造、大功率电源、低温制冷、自动控制等几十个尖端领域，任何一个零件出问题，整个装置都可能停摆。要独立建成商用聚变堆，需要完整的高端工业体系支撑，这也是全球只有少数国家能开展聚变大装置研究的原因。
这些难题叠加在一起，才让可控核聚变长期背负“永远还差50年”的说法。但好消息是，这些都属于工程问题，聚变的物理可行性早已被证明，剩下的就是靠工程师逐个突破。
▍03
全球格局：公立科研与商业探索
搞懂了原理和难点，再看全球聚变赛道的格局就清晰了。
早期聚变研究纯烧钱、没回报，基本都是国家队主导；最近十年技术突破带来商业化曙光，私营公司批量入场，形成了“国家队打底、商业队冲锋”的双轨格局。
（1）全球标杆大装置：国家队的“压舱石”
公立科研大装置负责积累核心数据、验证关键工艺，是整个聚变领域的基础。
▲国际热核聚变实验堆（ITER）（图源：网络）
其中最具代表性的是国际热核聚变实验堆（ITER），建在法国卡达拉舍，由中、欧、美、俄、日、韩、印七方共同出资建设，是目前人类规模最大的聚变工程，定位是全尺寸验证氘氚聚变的科学与工程可行性。由于系统复杂度远超预期，ITER进度比最初计划晚了十几年，预计2034年实现首次等离子体运行，2039年正式开展氘氚聚变实验。
即便进度延后，它依然是全球聚变能事业的标杆，很多核心技术标准和工程经验都要靠ITER趟出来。中国作为核心参与方，承担了超导磁体、偏滤器、电源系统等关键部件总包任务，这次合肥验收的CRAFT TF磁体，很多技术就是在ITER配套任务的基础上迭代升级而来。
全球各国也有各自的核心研究装置。
德国：德国W7-X装置是全球最先进的仿星器，重点验证稳态运行；英国MAST-U是球形托卡马克的代表；已经退役的欧洲联合环JET是首个实现可控氘氚聚变放电的磁约束装置，其实验数据至今仍是行业重要参考。
美国：美国在惯性约束领域有NIF装置，2022年首次实现激光聚变净增益；磁约束领域有DIII-D托卡马克，为ITER提供大量物理实验数据。
韩国：韩国KSTAR全超导托卡马克多次创造长脉冲高温等离子体的世界纪录，目标2040年建成示范堆。
日本：日本2023年投用的JT-60SA托卡马克参数仅次于ITER，在聚变材料和氚工艺方面积累深厚。
俄罗斯：俄罗斯最早提出托卡马克方案，技术底子扎实，但近年新增投入有限，主要参与ITER国际合作。
中国：中国的聚变研究始于上世纪60年代，经过几十年积累，已形成“合肥+成都”双核心、多平台协同的完整体系，整体处于国际第一梯队。
核心大装置有三个：
EAST（东方超环）位于合肥科学岛，是世界首个全超导托卡马克，核心优势是长脉冲稳态运行，创造“亿度千秒”的世界纪录，1亿度1066秒稳态运行，这些数据直接为ITER提供关键支撑。
▲EAST全超导托卡马克装置（图源：网络）
HL-3（环流三号）位于成都，隶属中核集团西南物理研究院，2020年12月建成并且实现首次放电，2023年首次实现“1兆安等离子体电流下的高约束模式运行”这一技术突破，更接近未来商用堆芯部条件。
CRAFT同样位于合肥科学岛，是核心部件测试验证平台而非实验装置，标志着中国具备独立研发验证聚变堆核心部件的全链条能力。
此外，中国还有紧凑型聚变能实验堆BEST，2023年在合肥开工，预计2027年建成，目标是聚变功率达到20兆瓦至200兆瓦，实现产出能量大于消耗能量，演示聚变能发电。
（2）商业聚变企业：跑步进场的新势力
过去十年，聚变赛道最大的变化是商业公司的崛起。全球目前已有数十家私营聚变企业，累计融资规模超百亿美元，主要集中在美国和中国。这些企业大多脱胎于高校实验室，走“小装置、快迭代”的路线，探索更具经济性的技术路径。
海外的商业聚变企业起步更早，第一梯队集中在美国。
Commonwealth Fusion Systems脱胎于麻省理工学院，走高温超导托卡马克路线，是全球融资规模最大的私营聚变企业，核心装置SPARC计划2027年左右实现净能量增益。历史投资机构包括英伟达、谷歌、比尔·盖茨的Breakthrough Energy Ventures、老虎环球基金、意大利能源巨头埃尼集团等，根据公开信息，公司累计融资超过30亿美元，约占全球私营可控核聚变企业总融资额的三分之一。
Helion Energy采用场反位形路线，探索直接发电的技术路径，理论转换效率更高。2023年5月，Helion与Microsoft签署全球首份商业聚变购电协议（PPA），承诺2028年前交付至少50兆瓦电力，成为全球首家有了商业化落地的民营核聚变公司，这使得可控核聚变领域告别了“PPT融资”时代，公司累计融资超过15亿美元。
TAE Technologies是成立超过20年的老牌企业，聚焦场反向配置技术，目标2030年代实现商用。历史投资机构包括谷歌、雪佛龙、高盛等，累计融资约15亿美元，2025年12月公司与特朗普媒体科技集团签署合并协议，交易估值超60亿美元。
国内民营聚变2021年前后起步，近两年进入融资与工程落地的快速期，三大主流路线均有布局，几乎覆盖全球所有商业化方向。
托卡马克路线布局最完整。
能量奇点是国内最早入局的民营聚变企业之一，主打高温超导托卡马克+AI控制，其“洪荒70”装置今年2月实现1337秒等离子体稳定运行，刷新同类型民营装置世界纪录。2022年2月完成近4亿元天使轮融资，由米哈游、蔚来资本共同领投，红杉中国、蓝驰创投跟投；2023年4月完成近4亿元Pre-A轮融资，米哈游等机构继续加码；2026年初完成A轮融资，投资机构包括北京市政府投资引导基金旗下相关基金。
东昇聚变团队多来自国内核工业院所，拥有丰富大装置工程经验，聚焦托卡马克的工程化落地，重点攻关高温超导磁体、真空室等核心部件的国产化与低成本制造。2026年1月完成数亿元天使轮融资，投资机构包括中科创星、IDG资本、红杉中国、高瓴资本、鼎晖百孚、龙芯创投等；2026年2月完成数亿元天使+轮融资，高瓴创投、蔚来资本、启明创投、百度风投等跟进；2026年6月完成1亿美元A轮融资，由启明创投、珠海科技产业集团、工银资本、CMC资本联合领投。
星环聚能是国内首个估值突破10亿美元的聚变独角兽，选择了球形托卡马克紧凑化路线，同时放弃“长时间稳态运行”，转而采用类似内燃机的“短脉冲重复点火”模式，靠高频运行实现持续能量输出，工程难度更低。历史投资机构包括顺为资本、昆仑资本、中科创星、红杉中国、险峰长青、联想之星、英诺创投、元禾原点等众多机构。今年1月完成10亿元A轮融资，5月再获A+轮融资，引进包括上海科创集团、上海未来产业基金、中金资本、达晨财智、金浦投资等多家知名机构。
仿星器路线的关注度正在持续上升。
随着德国W7-X不断刷新长脉冲运行纪录，加上高温超导、先进计算技术的突破，仿星器“天然稳态、无破裂风险”的优势重新被重视。
星核聚变是这条赛道上倍受瞩目的黑马。2025年11月才在合肥成立，今年6月就完成8.3亿元首轮融资，24家机构参与，刷新国内民营聚变企业首轮纪录，投后估值接近30亿元。技术上采用高温超导优化仿星器方案，首台验证装置“星核0号”计划2026年底实现首次放电，目标演示24小时连续稳态运行。历史投资机构包括上汽集团旗下恒旭资本、深创投、中科创星、联想之星、达晨财智、钟鼎资本、华控基金、合肥产投、合肥高投等知名投资机构以及紫金矿业（601899）、中鼎股份（000887）两家上市公司。
岩超聚能已建成国内首条仿星器三维异形超导磁体产线，使中国成为继日本、德国之后第三个掌握仿星器三维超导磁体技术的国家。岩超聚能是由岩山科技（002195）、岩山投资进行孵化，进一步引进上市公司宏力达（688330）、产业投资机构鸿元投资等。
鸿鹄聚变成立于2023年，是国内首家专注于高温超导仿星器路线的商业聚变企业，公司由圣湘生物（688289）董事长戴立忠个人投资创立。
场反位形路线走差异化路径。
瀚海聚能是国内首家明确商业化FRC路线的企业，其直线型场反位形装置HHMAX-901去年7月已成功点亮等离子体，全设备国产化，预计今年完成核聚变反应实验，中长期规划2028年实现兆瓦级发电验证。公司2023年3月完成种子轮融资，由轻舟资本投资；2024年8月完成数千万元天使轮融资，由华映资本领投，厚实基金、奇绩创坛跟投。
星能玄光核心团队来自国内核工业科研院所，主打直线型场反位形装置，采用脉冲运行模式。聚合聚变同样聚焦FRC路线，主打极致紧凑型设计，公司愿景是探索分布式聚变能源的可行性，首台脉冲FRC实验装置Xeonova-1于2025年2月实现等离子体放电。公司获得包括蚂蚁集团、中科创星、天创资本、金浦投资、上海科创集团、达晨财智、基石资本等机构投资。
聚合聚变聚焦FRC脉冲磁约束聚变装置研发，2026年6月完成数亿元天使轮融资，投资机构包括高瓴创投、红杉中国、同创伟业、合肥产投、百度风投、国元证券等。
盘点完所有玩家，我们可以清晰看到技术路线的差异布局以及风险资本的加速涌入：
国内民营聚变企业自2021年前后起步，最近两年进入融资爆发期。从技术路线看，托卡马克路线布局最完整（能量奇点、东昇聚变、星环聚能），仿星器路线关注度快速上升（星核聚变、岩超聚能、鸿鹄聚变），场反位形路线也有多家企业跟进（瀚海聚能、星能玄光、聚合聚变）。
投资机构方面，我们看到可控核聚变已经吸引了包括英伟达、谷歌、微软、高盛等国际巨头重磅加码。国内资本更为活跃，天使机构（中科创星、红杉中国、联想之星、蓝驰创投等）、互联网巨头（蚂蚁、百度、米哈游等）、国家队（深创投、合肥产投、上海科创、各地政府引导基金等）以及上市公司（紫金矿业、中鼎股份、宏力达、岩山科技等）均已深度入局。
我们也可以给中国一个客观定位：整体处于国际第一梯队，工程化能力突出，部分领域领跑，基础研究仍有追赶空间。优势在于规划清晰、投入稳定、工业体系完整、工程落地快；短板在氚工艺、材料辐照研究等细分领域起步较晚，基础理论研究和顶尖人才储备与国际顶尖水平还有差距。
但总体来说，在这条通往终极能源的赛道上，中国已是不可或缺的核心力量。
▍04
从实验室到电网，产业化走到哪一步了？
“可控核聚变什么时候能发电？”这是所有人最关心的问题。
答案是：还早，但比以前近多了。
行业内一般把聚变商业化分为四个阶段：
第一阶段：科学可行性验证。核心目标是证明聚变反应输出能量大于输入能量，也就是实现“净能量增益”。这一阶段以各国公立科研装置为主，资本参与极少，资金基本依靠政府科研拨款。此前美国NIF激光装置、欧洲JET、中国EAST都先后完成相关验证，物理层面已经彻底坐实聚变发电可行，这一步已经全面走完，为后续工程研发打下理论基础。
第二阶段：工程可行性验证。也是我们当下正处在的关键过渡期，核心任务是搭建完整聚变实验堆，验证超导磁体、真空室、氚增殖包层、偏滤器等全套核心部件长期协同稳定运行，打通等离子体持续燃烧、热量回收、氚自持循环全流程。这一阶段政府科研平台与商业资本开始协同发力：以ITER、中国CRAFT、BEST为代表的国家大装置，依靠长期财政投入攻克超高难度基础工程难题，完成TF超导磁体、高温超导线圈等国产化核心部件测试；而全球私募、产业资本则集中涌向民营聚变企业，依托高温超导技术红利，投资SPARC、星环聚能、能量奇点等紧凑型装置项目，用小体量、快迭代的路线快速验证简化工程方案。资本的大规模进场，大幅加快了高温超导磁体、轻量化真空室等成熟部件的迭代速度。
第三阶段：示范电站建设验证。预计落在2035至2045年，这一阶段资本将成为核心驱动力，不再只是辅助科研。大型能源集团、电力企业、长线产业基金将深度入局，一方面投资建设完整发电系统，实测电站连续运行稳定性、氚自持闭环、发电成本；另一方面同步配套聚变材料、氚回收、余热利用上下游产业链，测算商业化运营的经济模型。
第四阶段：全面商业化推广。大致在2050年之后，当示范电站证明聚变发电成本能够对标甚至低于光伏、风电、裂变核电，具备稳定市场竞争力，聚变产业会开启规模化扩张模式，大批量投资建设商用聚变电站，彻底释放聚变能源全产业链价值，真正完成从实验室技术到全民通用能源的转变。
既然距离全面商用还有数十年周期，为什么如今大量资本主动押注第二阶段工程验证？星环聚能创始人兼CEO陈锐在澎湃新闻“2026科技展望开年演讲”《核聚变能：原理、行业与未来》中，精准点出行业核心逻辑：从技术端来看，高温超导等新材料的使用让人类能在更小的装置里真正建设聚变装置，造价显著降低，建造时间显著缩短，商业化成为可能。与此同时，AI和聚变的发展相辅相成，AI能够更有效率地控制等离子体，提升约束能力。高温超导和AI带来的技术突破，让商业化聚变变得工程上可行。
当然，挑战依然巨大。现在谈“商业化在即”还为时尚早，材料、氚自持、经济性这三座大山仍需翻越。但这些都是工程层面的问题，而非物理层面的不可能。纵观工业发展史，众多颠覆性技术都曾长期停留在实验室阶段，一旦关键工程、材料技术完成突破，叠加资本规模化加持，产业发展速度往往会远超市场预期。
▍05
终极能源，和普通人有什么关系？
说到这儿，可能有人会问：“就算可控核聚变成了，跟我有啥关系？不就是电费便宜点吗？”
还真不止。
如果可控核聚变实现商业化，它改变的不只是能源行业，而是整个人类文明的能源逻辑。
最直接的影响是电价。聚变能提供的是稳定、全天候、零碳的电力，没有峰谷差，不受天气影响，也不受国际能源价格波动影响，电价会大幅下降且长期稳定。
电价便宜了，很多事情就都变了。
高耗能产业如电解铝、炼钢、化工，成本会大幅下降；海水淡化可以大规模搞，北方缺水问题彻底解决，甚至可以往西部调水改造沙漠；全面电动化会加速，重型卡车、船舶、飞机都可以用电或电制的氢燃料，石油的战略地位会大幅下降，地缘政治格局都会跟着变；化石能源全面退出，碳排放趋近于零，全球变暖问题从根本上得到解决。
更深远的影响是，人类文明的发展将不再受能源短缺的约束。
工业革命以来，任何产业的扩张都要先考虑能源供给是否充足、成本是否可控。如果有了近乎无限的清洁能源，这个紧箍咒就被摘掉了，大规模太空探索、全域生态修复、更多资源投入医疗、教育和基础科研，都将成为可能。
回到当下，中国在聚变领域的突破，对我们普通人有什么现实意义？
首先，这代表着高端制造能力的提升，聚变堆核心部件从超导材料到精密加工的技术突破会外溢到其他行业，带动整个制造业升级；其次，这意味着我们在下一代能源技术上掌握了主动权。石油时代我们是后来者，很多时候受制于人，如果聚变时代能走在前面，未来的能源格局里我们就有话语权。
50年前，人们说可控核聚变还差50年。
今天，我们可以更有底气地说：也许用不了50年。