「人造太陽」背后的變局：中美為何押注這塊萬億蛋糕？

　　炒股就看金麒麟分析師研報，權威，專業，及時，全面，助您挖掘潛力主題機會！

（來源：星海情報局）

一場能源革命正在加速來臨。

就在全世界還在為石油、天然氣爭個不停的時候，中美兩個大國已經領跑了另一條能源賽道——核聚變，也就是我們常説的「人造太陽」。

這技術聽起來特別科幻，說白了就是模仿太陽發光發熱的原理，讓原子核在極端條件下結合，爆發出巨大能量。它也被叫做「終極能源」，是因為它的燃料來自海水，幾乎取之不盡，而且非常清潔，本質上也很安全。

以前總覺得這是遙遠未來的事，但現在它正從實驗室快步走向現實。

最近英國《每日電訊報》報道，中國正在以「閃電速度」掌控核聚變產業的供應鏈，想在美國之前先把這技術變成真正的電力。

美國人顯然也感覺到了壓力。美國初創企業太平洋聚變公司創始人威爾·里根警告説：「中國在覈聚變方面的崛起，對美國的能源主導地位構成了生存威脅。」

中國科學家則拿出了更實在的數據。

最近，中國科學院院士張傑表示，中國正在研發的一種激光核聚變，加熱效率比美國同類技術高了30倍，發電成本有望降至每兆瓦時25美元左右，預計到2045年中國電價僅為美國的一半。

這場比賽早就不是誰先造出「太陽」那麼簡單了，它關係到未來全球能源聽誰的、下一次工業革命由誰來主導。用張傑院士的話説，聚變能帶來的變革將「超越迄今為止所有三次工業革命影響的總和」。

我們就來看看，中美兩國在這場「人造太陽」的競賽中，都是怎麼出牌的？這場能源變革背后的推力究竟是什麼？未來又將如何演變？

01 多元力量，同場競逐：

國家隊和創業幫都在加速跑

曾幾何時，核聚變這東西只在幾個大國的高級實驗室里折騰，每年燒錢如流水，進展卻像蝸牛爬。

不過現在，情況徹底變了。核聚變已不再是國家隊的專屬遊戲，而是變成了國家隊和創業幫一起上的「混合雙打」。

尤其中國和美國在覈聚變上表現得最突出，雙方都在拼命狂奔，看誰先點亮那盞由聚變能發電的燈。

如果説核聚變是場馬拉松，那國家隊就是職業選手，拼的是長期投入和系統訓練。

中國這邊，搞核聚變已經不是「科研」，而是「國運」。國家層面已經將核聚變納入「未來產業十大工程」，2030年前計劃投入超3000億元。

衝在前面的，是中國科學院和中核集團這兩大主力。一個主攻基礎研究，一個負責工程攻堅。

其中，中科院的EAST（東方超環）裝置，在今年1月創下了「1億攝氏度1066秒」的長脈衝高約束模運行世界紀錄，為聚變堆穩態運行提供了關鍵驗證。

這就像你生了一堆旺盛的篝火，不僅讓它的温度燒到了太陽核心温度（1500萬攝氏度）近7倍，還能讓它持續穩定地燒了將近18分鍾，而不是瞬間就熄滅了。這在技術上非常難實現，證明了咱們有能力長時間控制這種極端能量。

中核集團的「中國環流三號」裝置，則在今年3月實現了「雙億度」運行等重大突破。它的突破在於，首次讓核聚變離子和電子的温度分別達到1.17億度和1.6億度，正式進入聚變燃燒實驗階段。

你可以把核聚變想象成一團「火」，它由兩種不同的「燃料」混合而成。這個裝置讓這兩種「燃料」同時都達到了產生聚變所需的極高温度，為劇烈、高效的燃燒（聚變反應）創造了完美條件。

但光在實驗室里破紀錄還不夠。

今年7月，一個重磅玩家登場了——註冊資本150億元的中國聚變能源有限公司（CFEC）正式成立。

這可不是普通的公司，而是中核集團直屬的聚變商業化平臺，稱得上中國核聚變事業的「國家隊旗艦」。它的任務很明確——把實驗室里的成果，變成能發電的商業產品。

CFEC畫下了一條清晰的路線圖——以託卡馬克技術為主，按照實驗堆、示範堆、商用堆「三步走」，最終讓聚變能走進千家萬戶。

更重要的是，以前各研究所單打獨鬥，現在有了CFEC這個「專業總包工頭」，從技術、設備到找錢、運營，全部打包管理，效率直接拉滿。

這種集中力量辦大事的模式，就像握緊了拳頭打出去，力道自然不一樣。

聯邦核聚變系統公司CEO鮑勃·馬姆加德感嘆道：「他們（中國）的設施太大了，從太空中都能看到。這是一場由國家組織的協調一致的行動，旨在贏得核聚變競賽。」

中國的行動力確實驚人。

作為聚變工程「三步走」戰略的重要組成部分，緊湊型聚變能實驗裝置BEST在今年3月首塊頂板順利澆築，到了5月就開啟工程總裝，較原計劃提前兩個月。

10月1日，BEST建設又取得關鍵突破，杜瓦底座成功完成吊裝，正式進入主機組裝的全新階段。

這個BEST裝置的目標很明確：首次在國際上驗證演示核聚變發電，在2030年通過核聚變發電點亮第一盞燈。

視線轉向美國，他們的國家力量同樣不容小覷。

美國能源部（DOE）是總指揮部，旗下的聚變能源科學辦公室負責制定戰略、分配資金、協調合作。2024年，它發佈的《聚變能戰略》明確了三大支柱——縮小科技差距、鋪平商業化道路和建立夥伴關係。

今年9月，美國能源部宣佈投入1.34億美元，以加速核聚變能源技術的發展，並加強私營部門、國家實驗室和大學之間的合作。事實上，美國能源部的國家實驗室體系，就像一支分工明確、又合作緊密的特種部隊：

橡樹嶺國家實驗室手里有幾張硬牌，比如它的高通量同位素反應堆，像個超級「中子顯微鏡」，能看清材料在極端環境下的表現。它還研究怎麼給反應堆「喂燃料」、用3D打印零件，用數字模擬系統運行，技術底子相當紮實。

而讓這場比賽進一步熱鬧起來的，還有那些正在創業的民營企業。

它們不再是小打小鬧，而是真的能和國家隊互補，甚至在某些點上實現反超，給整個領域注入了新鮮血液。

中國的民企雖然起步晚，但跑得飛快。

2021年才成立的「能量奇點」，是中國第一家搞核聚變的民營公司。它的目標很猛：2025年建成實驗裝置，2030年前就要示範發電。

人家不是吹牛，2024年它就真的造出了全球首個全高温超導託卡馬克裝置，名字也很霸氣，叫「洪荒70」。

還有像「星環聚能」「瀚海聚能」這樣的公司，則選擇了與主流託卡馬克不同的技術路線，比如選擇了球形託卡馬克、場反位形等小眾路線。典型的換道超車，賭的就是成本和效率。

美國的核聚變初創企業，同樣兇猛。

比如，從麻省理工學院孵化出來的CFS，已是全球融資最強、商業化路徑最清晰的明星初創。

還有幾家也挺有意思，Helion Energy不玩常見的託卡馬克，搞線性裝置，強調緊湊和快速能量回收；Zap Energy 則專注更簡單的 Z-Pinch 技術，試圖用低成本和快迭代出奇制勝。

所以你看，這場「人造太陽」的競賽，早已不是單純的科研論文競賽。它既是國家意志與工業底牌的較量，也是民間智慧與商業野心的綻放。

02 核聚變加速背后的「三重推力」：

為什麼是現在？

某條科技賽道的爆發，往往需要幾股力量一起推。

核聚變突然快起來，不是偶然，而是因為是三件大事碰到了一起，形成了強大的推力——需求、技術，以及資金和政策。

第一推，來自AI這個「電老虎」產生的龐大需求。

都知道AI是未來，發展得也飛快，但它有個大問題：太耗電了。

訓練一個大模型，消耗的電能可能夠一個小城市用幾年。遍佈全球的數據中心，正是這樣一羣24小時不間斷運轉的「電老虎」。有專家預測，這個「電老虎」可能要吃掉全球20%的電。

OpenAI的奧特曼説得很直白：未來的AI需要能源方面的突破，因為AI消耗的電力將遠遠超過人們的預期。馬斯克也預言，AI行業很快會從「缺硅」變成「缺電」。

這下，許多國家政府和科技公司坐不住了。

水電成本雖然低，但受地理和季節的嚴重製約。風能太陽能雖然好，但也是看天吃飯，穩定性不夠，沒法保證數據中心的穩定用電。火電雖然穩定，但需要煤，在碳中和目標下也面臨壓力。現在的核裂變電站，又有核廢料的麻煩，讓人頭疼。

於是，核聚變——這種燃料幾乎無限、穩定供應、沒有污染、而且本質安全（不會爆炸）的能源，就從「未來可期」變成了「必須拿下」。

在奧特曼看來，核聚變纔是終極答案，它將是「最便宜、最豐富、最可靠的能源」。

業內也流傳這句話「AI的終點是能源，能源的終點是聚變」。

第二推，是技術憋了大招，尤其是高温超導這個「神器」。

光有需求，沒有本事，那也是白搭。

幸運的是，核聚變技術憋了幾十年，最近終於捅破了幾層關鍵的窗户紙。其中最關鍵的一招，就是高温超導材料的成熟。

要理解它多重要，咱們得先搞懂核聚變裝置的核心——「託卡馬克」。

你可以把它想象成一個用磁場編織的「籠子」，專門用來關住上億攝氏度的等離子體「火球」，然后其內的氘、氚原子核會以極高速度碰撞，聚合生成氦原子核和一箇中子，這個過程會釋放出巨大的能量，這標誌着核聚變反應的發生，后續能量可以轉化成電能。

這個「磁籠子」夠不夠結實，直接決定了能不能成功發電。

過去，很多機構使用的是低温超導材料製造這個「磁籠子」，這類材料非常「嬌氣」，必須用極其昂貴的液氦冷卻到接近絕對零度（-269℃），而且即便費這麼大勁，它們能產生的磁場強度仍然有限。這就導致了一個尷尬的局面：

爲了達到聚變條件，機構只能把裝置越造越大，讓傳統的託卡馬克變成了一個個耗資數百億、建造周期長達數十年的「巨無霸」。

而如今，新一代高温超導材料改變了這個局面。 與低温超導材料不同，高温超導材料可以在更高的温度（如液氮温區）下運行。比如，它只需要用更便宜、更容易獲取的液氮來冷卻（-196℃左右），大大降低了製冷系統的複雜度和成本。

更重要的是，它能在更小的體積里爆發出更強的磁場。

這里有個關鍵知識點：聚變功率和磁場強度的四次方成正比。翻譯過來就是，磁場強一倍，聚變功率直接飆到原來的16倍。

這個指數級的提升，帶來了革命性變化：裝置可以造得更小、更便宜、更快。

好比原來需要造個體育館才能關住的猛獸，現在換個更結實的籠子，一個房間就夠了。

成本和時間的斷崖式下降，讓民營企業看到了希望，紛紛下場參賽。比如，美國CFS公司設計的SPARC實驗堆，使用了稀土鋇銅氧（REBCO）高温超導帶材料，體積僅為國際熱核聚變實驗堆（ITER）的約1.3%，建造成本從數百億美元級別驟降至數十億美元級別，建造周期也從數十年縮短到幾年。

另一個神助攻，還是AI自己。核聚變的一個難點，是馴服那個上億度的等離子體「火球」，它太調皮，行為難以預測。

現在，研究人員用AI和機器學習，能快速分析數據，實時調整參數，把過去需要幾個月的調試時間，縮短到幾天甚至幾小時。

技術瓶頸就這樣一個接一個被敲開了，給核聚變的商業業注入推力。

第三推，是錢和政策這兩大助力。

核聚變無疑是塊巨大蛋糕。國際原子能機構（IAEA）預測，2030年全球可控核聚變市場規模有望達到4965億美元，2050年或突破萬億美元。

資本的鼻子最靈。一個萬億美元級別的未來市場，讓全球資本都紅了眼，敢往那些聽着像天方夜譚的項目里砸錢。

外媒CNBC今年報道，中國和美國正在競相成為首個創造電網規模核聚變能源的國家，而中國每年投在覈聚變上的公共資金，差不多是美國的兩倍。

在民私人企業的股權融資上，根據聚變諮詢機構Fusion Energy Base的統計，截至2025年7月，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，二者遠超所有其他國家。

資金的加速湧入，不僅解決了吃飯問題，更帶來了高效的商業思維、明確的節點和緊迫的時間表，改變了以往不緊不慢的科研節奏。

同時，政策綠燈也亮了起來。今年9月，中國頒佈《原子能法》，從法律層面給聚變發展保駕護航。美國則在簡化核聚變裝置的審批流程，給創新松綁。

需求、技術、資金和政策，這三股力量形成一股合力，就是核聚變突然加速的真正原因。

它不是單一事件，而是一個時代到了。

03 未來圖景：

時間表、新機遇與終極遊戲規則

三重推力為核聚變注入了強大動能，讓所有參賽者在通往「終極能源」的賽道上加速狂奔。

但這更像一場馬拉松，而非百米衝刺——在跑向終點的路上，時間進度、中途機會，以及最后決定輸贏的規則，都越來越清楚。

首先，時間表徹底更新了：從「這輩子看不到了」變成「快了快了」。

以前，核聚變更多存在於科幻小説里的場景。在科幻小説《三體》中，作者劉慈欣描繪了一個被核聚變改變的未來世界：城市天空上漂浮着數不盡的電力網絡，能源就像空氣一樣無處不在。人類已經擺脫了對化石燃料的依賴，文明在無限能量的支撐下變得無比繁榮。

在業內，也流傳着「核聚變永遠還要50年」的魔咒。

如今，理想正在照進現實，魔咒正在被打破。雖然困難還是一籮筐，但核聚變已經從科幻走進了計劃書，成了實實在在要完成的任務。

比如，中國的BEST裝置預計2027年底建成，並計劃在2030年實現首次聚變發電演示。今年9月美國能源部長預測，商業化核聚變發電最快可能在8年內實現，最迟不會超過15年。

值得關注的是中國的多路線佈局，特別是在激光聚變上的快速進步，像一條鮎魚攪動着整個賽場。如果張傑院士所説的「激光聚變路徑」真的走通了，那絕對是王炸。這意味着，我們可能不用苦等完美的託卡馬克，就能提前用上聚變能源。

其次，一個實實在在的大機會已經來了：「賣鏟子」的黃金時代到了。

當年美國加州淘金熱，大部分淘金客沒發財，反而是那些賣鏟子、牛仔褲、帳篷給他們的「賣鏟人」賺了大錢。這個故事，在今天這場核聚變競賽里也在上演。

在「人造太陽」完全成功之前，一個巨大的產業鏈機會已經擺在那里。不管最后是哪條技術路線、哪個國家、哪家公司贏了，他們都離不開一些共同的核心零件和工具。

比如，超導材料和磁體堪稱整個系統的「心臟」，它決定了磁約束的效率和強度。誰能製造出性能更優、成本更低的超導帶材和磁體，誰就掌握了產業鏈的關鍵環節。

有了強大的磁場還不夠。 直接面對億度高温等離子體的「第一壁」材料，需要承受極端的熱負荷和中子輻射，這是材料科學麪臨的終極考驗，也孕育着巨大的市場機遇。

而要駕馭所有這些尖端部件，離不開精密的製造和工程設計。聚變裝置是極其複雜的系統工程，對製造精度和系統集成能力提出了前所未有的要求。

這些領域的「賣鏟人」，不用賭最后誰能成功，卻能在整個行業爆發時穩穩賺錢。

最后，決定勝負的是生態構建能力，這比單純的技術領先更高一層。

等技術慢慢成熟，路線慢慢清晰，最后的競爭會升級。

它將不再是「誰先造出來」的競賽，而是「誰能定標準、誰能建生態、誰能整合全球資源」的較量。

這就像現在的智能手機，iOS和安卓比的早就不單是哪個技術更強，而是誰的系統里應用更多、開發者更活躍、用户體驗更好。

核聚變也一樣。

未來，誰能建立起一個融合了技術專利、行業標準、資本、供應鏈和全球市場的完整生態，誰就能掌握定義未來能源世界的話語權。

這里就能看出中美佈局的深層不同了。

中國在大型工程建設、全產業鏈製造和成本控制上優勢明顯，能快速把技術變成實物，還能控制住總成本。美國在原始創新、風險投資和構建全球化學研生態上傳統很強，不停冒出顛覆性的想法並給它們找錢。

當然了，這種差異並非絕對。中國也在通過民營公司的崛起，展現出驚人的原始創新能力，美國同樣有大規模的國家實驗室體系和工程項目。

它們很可能不是誰完全取代誰，而是在又競爭又合作的複雜關係中，一起捏出一個全新的全球能源格局。而在這場長跑里，一個強大、自己能掌控的產業鏈生態，會是比單一技術突破更可靠的護城河。

話說回來，這場「人造太陽」的競賽，我們每一個人都不僅是看客，更是馬上就要走進這個新世界的親歷者。

一個能量巨大、清潔又便宜的能源時代，正在加速到來。

酷玩實驗室整理編輯

首發於微信公眾號：酷玩實驗室（ID：coollabs）