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上海"人造太阳"产业融资破120亿,打造全球聚变能源创新高地

上海"人造太阳"产业融资破120亿,打造全球聚变能源创新高地 AI聚变能
2025-12-08
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导读:上海正依托高温超导技术、多元聚变路线和“AI+聚变”融合创新,打造全球核聚变能源产业高地,已吸引超120亿元融资,加速迈向“人造太阳”商业化。

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据解放日报报道,近日,研发核聚变装置磁体的翌曦科技完成新一轮融资,由上海国投旗下上海科创集团、上海未来产业基金与交大母基金共同投资。这家上海企业的融资总额已达2亿元左右。


如今,上海已确立全球核聚变能源创新高地的战略地位,集聚了高温超导托卡马克、激光聚变、场反位形(FRC)、仿星器、磁-惯性等多条技术路线,形成从材料研发到装置集成的完整产业链


据市科委可控核聚变项目经理团队透露,上海核聚变企业累计融资规模已超120亿元,其中上海未来产业基金通过"直接投资+子基金投资"模式,战略投资了中国聚变能源有限公司东昇聚变翌曦科技等三家企业。与此同时,上海电气核电集团等传统能源企业正与能量奇点等聚变新锐紧密合作,共同推进聚变装置制造。


在政策层面,上海已发布《上海打造未来产业创新高地发展壮大未来产业集群行动方案》,明确将核聚变列为未来能源重点发展领域,目标2030年未来产业产值达到5000亿元。值得关注的是,上海正积极探索"人工智能+核聚变能"的交叉领域,通过AI技术加速破解聚变装置研发中的科学难题,为未来20年内建成AI参与研发的聚变发电站奠定基础。


上海高温超导产业十年磨一剑


上海超导材料产业历经十余年发展,已成为全球聚变能源材料供应链的核心环节。早在2011年,上海交通大学和上海大学科研团队就在政府支持下创立了上海超导上创超导两家公司,走上了第二代高温超导带材的产业化道路。经过十年攻关,上海超导已从实验室技术走向规模化生产,2022年产能达200公里,2024年跃升至4000公里。今年6月,上海超导占地近百亩、产能不低于1.5万公里的新工厂在浦东正式开建,总投资25亿元。按照计划,三期生产基地建成后,公司总产能将增至2万公里,成为全球首条大工业化级别的第二代高温超导带材生产研发基地。


图片来源:新浪


上海超导已为全球100多家单位提供产品或服务,包括美国CFS公司、英国TE公司等国际头部聚变企业,以及国内的能量奇点、星环聚能和中国科学院等机构。根据赛迪数据,2024年全球第二代高温超导带材市场规模为7.9亿元,同比增长77.3%,其中可控核聚变为核心应用领域,占比接近40%。上海超导在国内市占率已超过80%,连续三年排名第一。全球范围内,能实现年产千公里级以上第二代高温超导带材的生产商仅两家,即上海超导与日本FFJ。


上海超导的技术突破显著降低了聚变装置的制造成本。在传统托卡马克装置中,磁体制造成本占整个装置的30%-40%。而采用高温超导材料研制20特斯拉以上的强场磁体,已成为驱动聚变装置变革性发展的关键技术。美国SPARC/ARC、英国STEP、日本FAST等代表性聚变能装置,都选择高温超导托卡马克路线。高温超导材料相比低温超导材料具有显著优势,能在低价的液氮降温环境(-196℃)下达到"零电阻",大幅降低冷却成本。更重要的是,高温超导材料有望将"甜甜圈"形状的托卡马克装置尺寸和造价降低数十倍,极大推动可控核聚变进程。


上海超导的IPO进程也体现了资本对聚变材料产业的信心。公司已于2025年6月科创板IPO申请获受理,拟募资12亿元用于产能扩张。尽管监管对其产能利用率不足(2024年全球需求仅3400公里)和客户集中风险提出质疑,但基金仍看好其长期发展前景。上海超导的带材生产线核心装备已完成国产化,使生产成本下降60% ,为后续超导应用的大规模推广奠定了基础。


上海聚变装置研发企业集群崛起

图片来源:能量奇点


上海已形成聚变装置研发企业的集群效应,多家企业在不同技术路线上取得突破。能量奇点公司于2024年成功点亮全球首台全高温超导托卡马克装置"洪荒70",创下研发建造最快纪录。今年3月,该公司研制的"经天磁体"在通流实验中,产生高达21.7特斯拉的磁场,超越了麻省理工学院和CFS公司在2021年创造的世界纪录。


源于上海交大高温超导团队的翌曦科技,是上海未来产业基金投资的另一家超导磁体领域佼佼者。该公司在国有资本和社会资本合力支持下,将研制20特斯拉以上的超导磁体。"研发托卡马克强场磁体的难度很大,是在超导材料的极限上跳舞。"上海交通大学教授、翌曦科技创始人金之俭表示,这种磁体的电流强度高达10万安培,电磁应力超过600兆帕,接近高温超导材料极限。经过多年攻关,上海交大团队已在高强度集束缆线技术、失超保护技术、磁体鲁棒性研究等领域取得突破。


中国聚变能源有限公司作为中核集团直属二级单位,今年7月在沪挂牌成立,总部已落户闵行,成立了超导磁体研发部。该公司将在上海重点布局总体设计、技术验证、数字化研发等业务,建设技术研发平台和资本运作平台。作为推进我国聚变工程化、商业化的央企创新主体,中国聚变公司将按照先导实验堆、示范堆、商用堆"三步走"路线图,最终实现聚变能商业化应用。


此外,上海未来产业基金还投资了东昇聚变,该公司依托复旦大学孵化成立,聚焦以"氘-氦3"为燃料的强磁场小型化聚变电站技术。东昇聚变计划用12年左右时间建设三代聚变装置,最终实现"氘-氦3"聚变净能量增益Q>1的目标。东昇聚变的氘-氦3路线相比传统氘-氚路线具有燃料来源更丰富、放射性废物更少等优势,是上海布局的多元技术路线之一。


除上述企业外,诺瓦聚变能源科技(上海)有限公司于2025年4月成立,是中国首家专注于小型、分布式、模块化核聚变装置的商业化企业。该公司采用先进的场反位形(FRC)磁压缩技术路线,制定了清晰、可量化的阶段性里程碑,计划分阶段实现技术飞跃:短期目标是实现1亿度离子温度,中期目标是实现聚变能量增益Q>1,长期目标是成功实现50兆瓦(MW)的聚变电力输出。诺瓦聚变在天使轮融资中获得5亿元资金支持,创下国内民营核聚变公司单笔融资新高。


上海聚变装置研发企业的崛起得益于"四位一体"产业创新生态优势。诺瓦聚变创业团队认为,上海核电产业发达,有上海电气核电集团等龙头企业,近年来又涌现出上海超导、能量奇点等聚变能产业链上的明星企业。在科研端,复旦大学、上海交通大学、上海科技大学、中国科学院上海光学精密机械研究所等高校院所有多个聚变研发团队,企业落户上海后可以与他们合作,也能招聘到高校院所培养的青年科研人才。


上海电气核电集团作为传统核电龙头企业,在聚变装置制造领域扮演着关键角色。该公司已深度介入国内外多个具有里程碑意义的工程,包括全球首台全超导非圆截面托卡马克装置EAST"东方超环"、国家可控核聚变重大科技基础设施CRAFT项目,以及全球首个全高温超导托卡马克洪荒70装置。上海电气与中国科学院等离子体物理研究所联合承制的磁体冷态测试杜瓦设备,已成功交付至法国卡达拉舍的ITER国际组织现场。这种从国内实验装置到国际合作项目的全链条布局,体现了上海电气在聚变领域的重要地位。


"AI+核聚变"技术融合加速


上海正积极探索"人工智能+核聚变能"的交叉领域,通过AI技术加速破解聚变装置研发中的科学难题。业内流传着一句极具洞察力的话:"人工智能的尽头是算力,算力的尽头是能源,能源的尽头是聚变" 。这句话揭示了AI与聚变能源的相互依存关系——AI需要强大算力支撑,而算力需要稳定能源供应,而聚变能源有望成为未来AI发展的终极能源解决方案。


国际上已有AI加速聚变研究的成功案例。美国普林斯顿大学的研究团队开发了一套人工智能模型,实现了可控核聚变装置托卡马克中等离子体的实时预测和控制,避免了等离子体撕裂的问题 。项目研究负责人埃格曼·科莱曼表示:"通过从过去的实验中学习,而非从物理理论模型中获取信息,人工智能可以制定出最终的控制策略,实现在真实反应堆中实时支持高功率等离子体保持稳定。" 这种AI辅助的等离子体控制技术,有望缩短聚变装置研发周期,提高实验效率。


上海未来产业基金与上海未来启点社区深度协同,推动两个行业交叉融合,将人工智能技术应用于聚变装置研发。上海未来启点社区依托上海未来产业基金、顶级科学家社区以及子基金生态体系,打造成为顶尖人才与认知的入口和创新创业资源的超节点。社区以"人才—认知—连接—范式"四位一体的创新生态,重塑颠覆式创新产业化的底层范式。


上海未来产业基金执行总经理刘理鹏介绍,"人工智能+核聚变能"这一交叉领域是基金关注的重点。未来20年内,人工智能参与研发的聚变发电站有望在我国建成,为算力基础设施提供源源不断、成本低廉的电力。这将从根本上解决AI发展面临的能源瓶颈问题。


上海聚变产业政策支持体系


上海已构建起完善的聚变产业政策支持体系,为聚变能源创新提供了强有力的制度保障。2022年11月,上海市经济和信息化委员会主任吴金城解读了《上海打造未来产业创新高地发展壮大未来产业集群行动方案》,明确将未来能源列为重点发展领域,目标到2030年未来产业产值达到5000亿元左右。


为实现这一目标,上海迅速组建了规模达100亿元的未来产业基金,将聚变能等前沿方向作为投资重点。同时,《上海核电产业高质量发展行动方案(2024—2027年)》等文件,将可控核聚变列为重点培育的未来能源产业,推动磁-惯性约束核聚变等关键技术研发。


中国聚变上海研发基地规划图    图片来源:中国聚变


上海在聚变产业政策支持方面具有四大特色:一是"四位一体"机制,即项目经理团队主责、重点任务清单突破、未来产业基金赋能、未来产业集聚区支撑;二是"五证连发"绿色通道,如上海超导带材及总部基地项目在土地交付当日同步取得用地规划许可证、设计方案批复、审图证、施工许可证、土地不动产权证,成为张江首个同时实现"拿地即开工"、"交地即交证"的项目;三是专项研发经费补贴,14年来给予上海超导等企业可观的专项研发经费支持;四是产业集聚区建设,为符合条件的未来产业集聚区建设主体提供最高2000万元支持。


上海聚变产业政策支持体系的核心是人才战略。通过"未来人才'雁阵计划'",上海推出一批面向全球的"揭榜挂帅"项目,充分赋予科学家自主权和决策权,营造自由探索的良好氛围 。同时,引进全球顶尖人才、科研团队和创新型企业,建立以市场化为导向的利益风险分担机制。


上海聚变产业政策支持体系的另一特点是创新生态建设。通过"未来生态'雨林计划'",上海探索市场化主导的未来产业引导基金,鼓励金融机构开展产品和服务创新 。推动国际性行业组织落户,支持企业参与制定未来产业标准规范 。建立未来产业知识产权保护体系,注重数据安全、产业安全和伦理制度建设。


上海未来产业基金总经理魏凡杰表示,基金将关注未来信息、未来能源、未来空间、未来健康、未来制造、未来材料等六大领域。其中,可控核聚变是未来能源领域的核心方向。基金通过组建战略科学家委员会,集聚了一批科技项目经理人,深度联动市科技创新专项资金,在前沿领域进行一站式孵化投资。


上海聚变产业链协同效应显著


上海聚变产业链协同效应显著,形成了"政产学研用金"深度融合的创新生态。在政府层面,上海市科委组建了可控核聚变项目经理团队,从产业需求出发布局项目,打通整条产业链。"以前政府科研项目都请大专家写指南,而市科委项目经理是从产业需求出发布局项目,这使得我们能够实现核心部件国产替代。"上海超导总裁朱佳敏表示。


在产业层面,上海电气核电集团等传统能源企业正与能量奇点等聚变新锐紧密合作。上海电气与能量奇点合作,承接了全高温超导托卡马克装置洪荒-70的制造任务,包括外真空杜瓦、真空室和冷屏三大核心部件。这是全球首台高温超导托卡马克装置,目标是验证高温超导托卡马克技术的可行性与安全性。上海电气还为新奥集团的EXL-50U紧凑型聚变装置提供真空室制造支持。


在科研层面,上海交通大学、复旦大学等高校的聚变研发团队与企业深度合作。上海交大团队已在高强度集束缆线技术、失超保护技术、磁体鲁棒性研究等领域取得突破。同时,上海交大团队与中国聚变公司合作,探讨超导磁体的技术方案,为我国下一代磁约束核聚变实验装置提供核心部件。


在人才层面,上海聚变产业形成了独特的"科技项目经理人"机制。以刘理鹏为例,他既是上海未来产业基金的投资人,也是市科委可控核聚变项目经理团队成员。他以风险投资视角研判产业趋势,与市科委相关处室、科技项目管理机构、科技智库专家合作,共同调研企业和科研团队,实现了科技管理人员、投资人、智库学者的优势互补。


上海聚变产业链协同效应还体现在数据共享与算法优化上。上海交大、复旦等高校在聚变研发中积累的数据,为AI训练提供了素材。同时,上海电气参与聚变装置制造,其工程数据可能与AI企业合作优化设计。这种数据与算法的融合,有望加速聚变装置的研发进程。


上海未来产业基金通过"以赛代评"机制支持硬核创新团队,首批项目覆盖生命科学、人工智能等交叉学科领域。基金还通过"概念验证经费联动投入机制",将验证转化率纳入子基金考核指标,确保技术成果能够有效转化为商业应用。


上海聚变能源商业化进程展望


上海聚变能源商业化进程正在加速推进,有望在2030-2035年之间实现重要突破。根据核聚变行业协会(FIA)发布的《2024年全球聚变行业报告》,去年全球核聚变产业吸引了71亿美元的投资,比2023年高出近10亿美元。中国自2024年以来发生超30起融资事件,呈现国家队与民营核聚变公司双线并进的强劲态势。


工业和信息化部党组书记、部长李乐成,上海市委副书记、市长龚正参观能量奇点展位

图片来源:能量奇点


在商业化路径方面,上海聚变企业制定了清晰的时间表。能量奇点公司计划分阶段实现技术飞跃:短期目标是实现1亿度离子温度,中期目标是实现聚变能量增益Q>1,长期目标是成功实现50兆瓦(MW)的聚变电力输出。东昇聚变计划用12年左右时间建设三代聚变装置,最终实现"氘-氦3"聚变净能量增益Q>1的目标。


中国聚变能源有限公司作为央企创新主体,按照先导实验堆、示范堆、商用堆"三步走"路线图,计划在2035-2040年建成工程样机。这一时间表与国家规划高度一致——中国已确立"2035年建成聚变工程示范堆、2050年实现聚变能商用"的战略目标。


上海聚变能源商业化进程的最大优势在于产业链完整性。从高温超导带材(上海超导)到超导磁体(翌曦科技、能量奇点),再到聚变实验装置(中国聚变能源公司、东昇聚变),上海已形成完整的聚变产业链。这种产业链协同效应,将显著降低聚变装置的制造成本和研发周期。


上海聚变能源商业化进程的另一优势在于技术路线多元化。除主流的高温超导托卡马克路线外,上海还布局了场反位形(FRC)、仿星器、磁-惯性约束等多元技术路线。这种多元化布局,既分散了技术风险,又为未来可能的技术突破提供了更多可能性。


上海未来产业基金的战略投资也体现了对聚变能源商业化的长期信心。基金将80%规模投向子基金,20%用于直投项目,预计2025年将投资二十几只不同规模的子基金,最终有望撬动至少三四百亿元社会资本 。这种资本协同效应,将为聚变能源商业化提供充足的资金支持。


国际能源署预测,若2050年实现聚变能发电,全球每年可减少80亿吨二氧化碳排放,相当于关闭2000座煤电厂。核聚变能源一旦实现商业化,将彻底改变全球能源格局,成为人类能源文明的革命性突破 。


上海正以其超前布局和产业创新生态优势,抢占全球聚变能源竞争制高点。通过"人工智能+核聚变能"的交叉融合,上海有望在20年内建成AI参与研发的聚变发电站,为算力基础设施提供源源不断、成本低廉的电力,从根本上解决AI发展面临的能源瓶颈问题 。


上海聚变产业的崛起,不仅将推动我国能源结构的优化升级,也将为全球能源转型贡献中国方案。在这一全球科技竞争的新赛道上,上海正以其独特的优势和前瞻性的布局,成为全球聚变能源创新高地之一 。


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