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2025-07-24 09:50
中國成立了新的國家隊,聚焦核聚變發電這一終極能源技術。
7月22日,中國聚變能源有限公司(以下簡稱「中國聚變公司」)掛牌成立大會在滬舉行。上海市委副書記、市長龔正出席,並與中核集團黨組書記、董事長申彥鋒共同為中國聚變公司成立揭牌。
據中核集團發佈的信息,此次掛牌成立的中國聚變公司是中核集團直屬二級單位。作為推進中國聚變工程化、商業化的創新主體,中國聚變公司將重點佈局總體設計、技術驗證、數字化研發等業務,並建設技術研發平臺和資本運作平臺。
掛牌成立大會上,中國聚變公司與中核集團、中國石油崑崙資本、上海未來聚變、中國核電、浙能電力、國家綠色發展基金和四川重科聚變等股東方簽署增資擴股協議。
同日,中國核電(601985.SH)、浙能電力(600023.SH)分別發佈公告,參股中國聚變能源公司。公告信息顯示,增資完成后,中國聚變公司註冊資本高達150億元。
核聚變被視作解決人類能源問題的終極方案,但因其技術難度大、工程難以實現,而被戲稱為「永遠還有五十年」。但2020年以來,全球核聚變創業和投資顯著提速,這一看似遙不可及的技術,在業內人士看來有望在未來二三十年實現突破。
另一方面,隨着人工智能、數據中心的不斷發展,算力對電力的需求與日俱增,小堆和聚變技術讓核電重新引起關注。在國外,科技公司背景的資本開始加速湧入核電及聚變技術投資,中國亦出現了公開渠道融資的核聚變創業公司。綜合來看,中美兩國引領了全球核聚變的新興投資。
此次成立的中國聚變能源公司,將成為中國核聚變研發的兩大國家隊之一。另一國家隊為中國科學院(下稱中科院)牽頭成立的聚變新能,其投資方包括安徽國資、中石油和蔚來。5月1日,聚變新能在合肥開工了新一代聚變試驗裝置BEST。
綜合來看,中國致力於商業發電為目標的可控核聚變研發主要有三類背景的團隊:以中核集團核工業西南物理研究院(下稱「西物院」)、中科院等離子所(下稱「等離子所」)為代表的國家隊歷來是中國磁約束核聚變的研發主力;民營企業方面,總部位於廊坊的能源公司新奧集團從2017年開始進入聚變領域,在氫硼聚變路線上已經投入了數十億元;近幾年來,公開渠道獲取融資的初創公司開始進入,星環聚能、能量奇點和瀚海聚能是其中代表。
兩大國家隊先后成立新的平臺公司引入投資,也與聚變研發的進展有關。從技術研發角度,可控核聚變研究可分為原理探索、規模試驗、燃燒實驗、實驗堆、示範堆、商用堆六大階段。當前,中國兩大國家隊的聚變研發都處於向燃燒實驗進發的階段,需要建設新的裝置,實現真正的氘氚融合聚變反應,也因此,下一步研發將需要更大規模的投資。
誰投資了中國聚變能源公司
中核集團成立新的聚變公司,與其在聚變領域重要的研發基地——西南物理研究院(下稱西物院)密不可分。
西物院位於四川成都,業內俗稱「585所」,擁有聚變託卡馬克研究裝置環流3號。3月28日,西物院環流3號首次實現原子核和電子温度都突破1億攝氏度,原子核温度達到1.17億攝氏度,電子温度達到1.6億攝氏度,綜合參數大幅提升。
根據中國核電、浙能電力發佈的公告,增資之前,聚變公司為中核集團全資子公司。增資之后,公司註冊資金為150億元,包括中核集團在內,有7家股東,分別為中核集團、中國核電、中國石油集團崑崙資本有限公司(下稱「崑崙資本」)、上海未來聚變能源科技有限公司(下稱「上海聚變」)、國家綠色發展基金股份有限公司 (下稱「國綠基金」) 、 浙江浙能電力股份有限公司(下稱「浙能電力」) 及四川重科聚變能源科技有限公司 (下稱「四川聚變」)。
增資之后,中核集團依然為聚變公司的控股股東,持有公司50.35%的股份。這部分股權中,30.39%的股權是通過現金出資45.6億元持有,另有19.96的股權是通過知識產權出資實現,其知識產權估值約30億元。
中核集團旗下上市公司中國核電也為新公司的股東,出資10億元,佔股6.65%。
崑崙資本則是中石油旗下的產業資本運營平臺,出資30.1億元,在聚變公司中持有20%股份。這筆投資此前亦有募資徵兆,6月17日,中石油旗下中油資本發佈公告,中油資本與中國石油集團、中石油股份等比例增資崑崙資本,用於投資可控核聚變項目,合計增資32.75億元。如今,這筆投資的去向隨着聚變公司的成立,也得以明確。
中石油通過崑崙資本還投資了中國另一聚變國家隊——聚變新能,該公司基於中科院等離子所的聚變研發積累,註冊資金145億元,崑崙資本在其中持股20%。
上海聚變則是上海國資背景,其投資方包括上海國資委、上海財政局、閔行國資委等不同背景的上海國資,此外,上海當地能源設備企業上海電氣,以及上海能源企業申能集團也分別投資了上海聚變。
國家綠色發展基金於2020年7月15日在上海揭牌成立,是由財政部、生態環境部及上海市政府三方發起的國家級投資基金,其註冊資本885億元,出資方包括財政部、地方政府、金融機構和企業。在聚變公司中出資4.8億元,持股3.19%。
浙能電力出資7.51億元,持股5%。浙能電力是浙江地方能源國企浙江省能源集團控股的上市公司。浙江是中核集團重要的核電基地,擁有已投運的秦山核電、三門核電兩大核電基地,浙能電力也是中核多個核電子公司的參股方之一,參股了秦山核電、核電秦山聯營公司、秦山第三核電公司、三門核電公司以及中核遼寧公司。
四川聚變則是四川國資背景,兩大投資方為成都重大產業化項目二期股權投資基金和成都武發科技創新投資公司,背后均為四川當地國資,成都市國資委和四川省財政廳是主要出資方。四川聚變投資聚變公司4.51億元,持股3%。
中美聚變競爭提速
聚變受到關注,還與科技公司踴躍入局密不可分。隨着人工智能技術的飛速發展,催生了算力對綠色能源的巨大需求,如何保障未來人工智能所需的電力,成為未來科技競爭的又一制高點。多家美國科技巨頭和企業家個人,近年來都在小堆、聚變為代表的新興核電技術中投入重金。
2025年2月,美國核聚變初創公司Helion Energy完成了F輪4.25億美元融資,最新一輪融資的投資方包括軟銀願景基金2期,其總融資超過10億美元,估值超過54億美元,是當前全球聚變融資熱潮中最新的案例。人工智能公司OpenAI的創始人Sam Altman在2021年就投資了這家公司,Helion Energy還與微軟簽署了售電協議。
在美國,迄今融資最高的聚變公司是Commonwealth Fusion Systems(CFS),融資總額超過20億美元,其中2021年的C輪融資一次募得了18億美元,其投資者包括比爾·蓋茨、索羅斯、谷歌母公司Alphabet等,CFS正在與麻省理工等離子體與聚變中心合作建設託卡馬克裝置SPARC,並計劃建設下一代發電裝置ARC。
TAE是另一家美國頗具代表性的初創公司,其總部位於美國加利福尼亞,成立於1998年。TAE採用氫硼作為聚變材料,反應裝置為直線型場反位形(FRC)裝置。2022年,TAE完成了2.5億美元融資,融資總額達到12億美元,這輪融資的投資方包括谷歌、雪佛龍、日本住友商事美國公司等。
根據聚變諮詢機構Fusion Energy Base的統計,截至2025年7月14日,中美兩國領跑聚變股權融資,美國聚變公司累計吸引了約62.8億美元投資,中國公司累計吸引了約27.9億美元投資,遠超所有其他國家。
在中國國內,除兩大國家隊背景的公司,民營資本也開始湧入。
總部位於河北廊坊的能源企業新奧集團投入較早,自2017年開始籌集資金進入聚變,至2024年底已在聚變上投入了約40億元。新奧選擇了與主流的氘氚融合不同的氫硼融合聚變技術路線,採用球形環託卡馬克裝置,建設了研究裝置玄龍-50U。目前,新奧正在籌劃下一代裝置和龍2號,預計投資達到60億元。
近幾年來,藉助公共渠道融資的中國初創公司也開始進入聚變領域,其中代表公司包括星環聚能、能量奇點和瀚海聚能等。
星歡聚能總部位於西安,成立於2021年,核心成員畢業於清華大學工物系,清華大學擁有中國第一臺球形託卡馬克裝置中國聯合球形託卡馬克(SUNIST)。2023年,星歡聚能與清華大學合作建成SUNIST-2號裝置,目前正在建設負三角球形託卡馬克裝置NTST。公開信息顯示,星環聚能目前完成了天使輪和Pre-A兩輪融資,投資方包括紅杉中國種子基金、順為資本、水木清華校友基金、上海知識產權基金、中創科星等。
能量奇點總部位於上海,成立於2021年,建設有聚變裝置洪荒70。在業界看來,能量奇點的技術重點在於聚變所用的高温超導材料,其裝置的目的,也主要是驗證超導材料技術。目前,能量奇點完成了天使輪和Pre-A兩輪融資,投資方包括蔚來資本、紅杉中國種子基金、藍馳創投、遊戲公司米哈遊。
瀚海聚能總部位於四川成都,成立於2022年。瀚海聚能的技術路線與美國明星公司Helion Energy相同,為直線型場反位形聚變裝置(FRC),目前,該裝置的改建工程正在建設中。瀚海聚能目前完成了種子輪和天使輪兩輪融資,投資方包括輕舟資本、厚實基金、華映資本等。
全球來看,聚變裝置的投資也呈現出私營資本湧入的趨勢。根據國際原子能機構(IAEA)聚變裝置信息(FusDIS)的統計,目前全球共有168個聚變裝置,其中102個投運,17個在建,49個處於規劃之中。投運的102個裝置里,91個為公共資金投資,11個為私營資金投資。在建的17個裝置里,12個為公共資金投資,5個為私營資金投資。而規劃的49個裝置中,12個為公共資金投資,37個為私營資金投資。私營資金背景的裝置比例大幅提升。
聚變發電何時能商用?
聚變產生能量的基本原理是愛因斯坦發現的質能方程,較輕的原子核融合成為較重的原子核,過程中的質量損失轉化為巨大的能量。
要實現自持的聚變反應,必須同時滿足三個嚴苛的物理條件:在極高温度(上億攝氏度量級)、超高密度以及足夠長的約束時間下維持燃料狀態。在這種極端條件下,燃料會完全電離形成等離子體狀態。等離子體有三個關鍵參數——温度(Temperature)、密度(Density)和約束時長(Confinement time),科學家將這三個參數的乘積定義為聚變三重積(Triple product),這是衡量聚變裝置性能的核心指標。
當前各類聚變研究裝置的核心攻關方向,就是通過持續的技術革新來提升這三項關鍵參數的綜合指標,使聚變三重積逐步趨近於實現可控核聚變所需的閾值條件。
2025年以來,國內投入較早的三個聚變裝置在提高裝置參數方面都取得了關鍵技術進展。
1月20日,中科院等離子所EAST裝置首次完成一億攝氏度1000秒的「高質量燃燒」, 中國科學院合肥物質科學研究院副院長、等離子體物理研究所所長宋雲濤表示,聚變反應達到千秒量級才能自我維持,跨越「億度千秒」意味着人類率先在實驗裝置上模擬出未來聚變堆運行所需的環境。
3月28日,中核集團西物院環流3號首次實現原子核和電子温度都突破一億攝氏度,原子核温度達到1.17億度,電子温度達到1.6億度,綜合參數大幅提升。
核工業西南物理研究院聚變科學所黨委書記李永革此前對《財經》介紹,可控核聚變研究可分為原理探索、規模試驗、燃燒實驗、實驗堆、示範堆、商用堆六個階段。離子温度要達到1億攝氏度以上,纔有發生聚變的可能性,環流三號實現「雙億度」之后,代表裝置運行的綜合參數大幅提升,標誌着中國聚變研究挺進了燃燒實驗階段。
他還表示,近期國內核聚變研究捷報頻傳,以前一直説聚變是「再過50年」,現在這些成果出現,相信未來二三十年內受控核聚變技術有望取得突破,徹底解決能源問題,曙光就在眼前。
4月16日,新奧玄龍-50U裝置實現等離子體電流達到100萬安培(兆安),温度達到4000萬攝氏度,這是全球首次實現兆安級氫硼等離子體放電。
新奧聚變首席科學家彭元凱對《財經》介紹,玄龍-50U不僅實現了百萬安培,而且是高温度高參數的等離子體,這個突破對磁約束聚變領域的最直接的貢獻就是驗證了氫硼等離子體可以達到高參數,為后續的磁約束氫硼聚變實驗奠定了很好開端。
彭元凱認為,聚變研發的歷史困境是,基礎科學突破緩慢、工程複雜度高、資金投入周期長。但當前進展已顯著改變這一預期,技術進步加速,資本和政策推動,以及近期的階段性突破,聚變研發正從「永遠50年」進入「10年-20年」窗口期
全球來看,目前只有歐洲的JET裝置、美國的TFTR裝置曾分別實現過氘氚的聚變反應,日本JT-60U實現過氘氘聚變,全球大部分投運的聚變研究裝置都是在提升等離子體的三乘積運行參數,研究其運行規律和約束手段,尚未實現真正的聚變反應。
對於聚變何時真正落地,各方願景不同。綜合先進國家的戰略規劃,以託卡馬克裝置為代表的主流磁約束聚變技術路線,在本世紀30年代至40年代建先后成實驗堆、示範堆,本世紀50年代左右建成聚變商業發電站是大致路線圖。
初創公司的加入,正在努力縮短這一時間表。其中以美國Helion Energy公司最為典型,其目標是2028年實現聚變發電,並已經與微軟簽署了售電協議。
對此,有業內人士對《財經》分析表示,Helion是採用氘氦作為聚變材料,相比氘氚聚變是將能量轉化為熱再發電,它沒有高能中子產出,反應產物是帶電粒子,因此可以直接發電。但關鍵在於是否有能量增益,即反應放出的能量是否高於觸發反應所需的能量。換言之,這一技術路線實現聚變反應后要發電並不難,難的是是否經濟、是否可以商業化。
中國核電在公告中提示,可控核聚變技術目前仍處於發展階段,技術突破需要長期研究和大量資金投入,結果具有不確定性;基於技術研發難度高,產業化進展周期長,投資聚變公司短期內實現盈利的可能性較低,也存在商業化落地失敗的風險。敬請廣大投資者注意投資風險。