财π新闻 可控核聚变作为人类长期追寻的“终极能源”方向，其商业化落地的时间节点始终受到全球科研界、产业界的广泛关注。经过全球科研人员70余年的持续探索，我国可控核聚变研究也已走过半个多世纪的发展历程，从早期的跟跑阶段逐步进入并跑、部分领域实现领跑的全新阶段，当前正处于从实验室走向工程化、商业化的关键转折期，距离真正实现大规模商用发电仍需按照既定的技术路径稳步推进。

按照行业公认的发展规律，实现核聚变能的商业化运用，需要依次经历原理探索、规模实验、燃烧实验、实验堆、示范堆、商用堆六个主要阶段。目前我国正处于“燃烧实验”阶段，已具备开展相关实验的等离子体参数及装置运行等基础条件。这一阶段的核心目标，是验证氘氚燃烧等离子体的稳定运行能力，为后续从“实验堆”到“示范堆”的工程化跨越积累核心数据，填补不同技术阶段之间的衔接空白。

从近期的技术推进节点来看，我国紧凑型聚变能实验装置园区（BEST）计划2027年建成，2028至2030年期间实现首次聚变发电演示和能量净增益，也就是输出能量超过输入能量的关键验证目标。不过这一阶段的输出功率极低，暂时无法实现并网运行，仅作为科学层面的可行性验证。按照规划，2027年该装置将完成能量净增益的相关验证工作，为后续聚变发电的商业化推进提供关键的实测数据支撑。2025年3月，中国环流三号在国内首次实现原子核（离子）1.17亿摄氏度、电子1.6亿摄氏度的“双亿度”高参数运行，创下我国聚变装置运行新纪录，同年5月，该装置聚变“三乘积”达到10的20次方量级，推动我国聚变研究快速挺进燃烧实验阶段。目前“中国环流三号”正按计划推进全面升级，计划2027年首次实现燃烧实验。2025年，合肥的“东方超环”全超导托卡马克装置已经实现1亿摄氏度、1066秒稳态长脉冲高约束模运行，人类首次完整模拟出未来聚变堆实际运行的核心条件，这一突破标志着我国在长脉冲高约束等离子体运行领域走在全球前列。

在核心部件的国产化攻关方面，一大批新原理、新方法、新装备已经陆续投入实际应用，包括高功率微波回旋管、高功率中性束注入加热系统、提高芯部能量约束的新方法、三光栅精密光谱仪、紧凑型汤姆逊散射多色仪等。其中高功率回旋管是中国环流三号装置电子回旋共振加热系统的核心关键部件，曾长期依赖进口，2020年西物院团队启动以全套电子回旋系统国产化为目标的科研攻关，该部件外观是一根高2米多、重300多公斤的金属圆筒，内部结构极其精密复杂，技术壁垒极高，仅光物理特性分析研究就花费了3年多时间，科研人员在物理特性匹配与工程实现的衔接上，从设计到工艺尝试了无数次，最终通过探索与优化协同推进、制造与迭代设计同步进行的模式，成功研制出高功率微波回旋管，让我国站到了亿摄氏度高温这一核聚变领域的最前沿。2026年6月，中科院合肥物质院宣布两套聚变堆关键超导磁体完成研制验收，其中环向场超导磁体长21米、宽12米、高3.3米，总重582吨，为全球尺寸最大的聚变堆超导磁体，全套研制环节实现100%国产化，为后续实验堆的建设打下了坚实的部件基础。

在关键技术标准领域，由我国牵头制定的ISO 19991:2026《聚变技术—实验磁约束聚变设施—聚变装置用超声分子束注入加料技术》正式发布，这是聚变加料领域首项国际标准。超声分子束注入加料技术是可控核聚变装置的关键燃料补给技术，也是我国原创的先进聚变加料技术，目前已在国内外10余个磁约束聚变实验装置上应用，该技术从原创研究、装置应用到成为国际标准的跨越，是我国核聚变研究和关键技术加快突破的缩影。作为复杂的系统工程，核聚变能在材料、低温、磁体、测试和控制等方面催生了大量的技术和工程需求，可控核聚变超导强磁场的实现依赖于从液氦温区到液氢温区的低温环境，随着核聚变能的发展，低温制冷系统的规模也在不断增大，其中氦气压缩机是大型低温系统的核心动力设备。多年来，中国科学院理化技术研究所深耕螺杆氦气压缩机技术，2015年该所与福建雪人股份有限公司成立联合实验室，共同攻关大型螺杆氦气压缩机技术，打破传统转子型线设计上低转速原则的固有思维，开发出适用于小分子量气体压缩的新型转子型线，解决了氦气容易泄漏和绝热指数大带来压缩热大的难题，有效提高了氦气压缩机的效率和可靠性。

从中期发展节点来看，中国聚变工程实验堆（CFETR）规划2027年开工，2035年建成，实现长脉冲稳态运行，可对外输出稳定电能，但这一阶段的电站造价极高，尚不具备经济性，属于工程验证电站。按照我国的整体规划，2035年将建成聚变工程示范堆，进一步验证聚变发电的工程可行性与运行稳定性。与此同时，美国可控核聚变技术初创企业Commonwealth Fusion Systems在波士顿郊外一座工业园区启动核聚变发电原型机SPARC建设，SPARC预计将产生50至100兆瓦聚变功率，实现大于10的聚变增益，如果一切按计划推进，SPARC有望在本世纪三十年代初成为美国首个商业可控核聚变发电设施，预计可产生400兆瓦电力，相当于15万户家庭用电需求，该公司目标是本世纪30年代在弗吉尼亚州建成世界上第一座核聚变供能发电厂。国际能源署预测，到2030年，全球核聚变市场规模有望达到4965.5亿美元，2024至2030年间复合年均增长率为7.4%。

从远期发展节点来看，我国计划2045年建成聚变示范电站（DEMO），重点解决耐中子辐照材料、氚燃料闭环自持、度电成本三大核心瓶颈，2050年前实现聚变能商业化发电，进入规模化商用阶段。当前我国聚变领域已经形成“国家队引领、民企补位、多元协同”的独特格局，以中国科学院合肥物质科学研究院的“东方超环”和位于成都的中核集团“中国环流三号”为代表的先进托卡马克装置，构成科学前沿探索的主力军，正在建设中的国家重大科技基础设施——聚变堆主机关键系统综合研究设施，致力于聚变关键技术研发与验证，为工程化落地提供核心支撑。与此同时，我国民营企业正成为聚变领域探索多元化技术路线的生力军，不同市场主体分别围绕球形托卡马克创新方案、特定场景供电需求、聚变燃料研究等方向开展探索，进一步丰富了我国核聚变技术的发展路径。依托EAST、BEST、环流系列等重大装置的牵引，中国聚变产业链正从零星研发走向体系化构建，众多企业协同攻坚，推动我国高端制造整体升级，相关大科学装置的系列重大进展直接带动了超导材料、真空设备、特种电源等上游产业的需求，不同地区的科研机构与企业通过共建联合实验室等协同模式，有效突破供应链的技术瓶颈，这种跨主体、跨领域的协同模式，有效整合了科研资源与产业需求，大幅提升了工程化推进效率，目前聚变装置多数核心部件国产化率显著提升，为产业链自主可控奠定坚实基础。

当前核聚变技术原理虽已基本解决，但难点仍集中在如何维持反应足够长时间，需要克服诸多极端条件，包括上亿度高温、强磁场、强中子辐照等，还需要考虑培育更多核聚变用氚燃料所需的供应链，这需要获得锂资源储备。业内专家指出，实现可控核聚变商业化，需要跨越从科学可行到工程可行，再到商业可行的完整历程，即便达成能量增益大于1的目标，距离商用发电仍有不小差距，亟需将增益倍数提高几十倍，同时确保装置能稳定运行数十年。目前第一壁材料需要承受上亿摄氏度的高温等离子体的热负荷与中子辐照，尚无完美解决方案，更为棘手的是氚燃料自持循环技术，氚在自然界存量极少，必须通过在堆内增殖生产并实现循环利用，这一技术尚未取得根本突破。托卡马克装置作为迄今为止人类建造的最复杂的能源机器之一，需要将超高真空、强磁场、波加热、精密控制等系统集成在一个有限空间内，并稳定运行数十年，超导磁体、偏滤器、包层等关键部件的性能与可靠性要求极高，我国在聚变堆涉及复杂的核工程与核安全问题等此类工程技术上的积累仍在持续加强，在聚变堆的远程维护、事故应急响应等领域仍需进一步完善技术储备。高温超导磁体作为约束高温等离子体的核心部件，成本将近整个装置的三分之一，其核心材料第二代高温超导带材的批量化制备技术与性能一致性，仍是当前需要持续解决的关键问题。聚变能商业化不仅是技术攻关，更是一场需要庞大产业生态支撑的系统工程，当前产业链各环节之间的衔接仍在持续优化，企业协同机制不断完善，全球聚变领域商业投资规模仍在稳步增长，作为多学科高度交叉的前沿领域，聚变能行业的专业人才储备也在持续扩充，全球层面针对聚变电站的监管框架也在逐步构建，安全标准、审批机制、运营资质等配套制度正在有序推进。

2026年6月印发的《新型能源体系建设“十五五”规划》首次将可控核聚变、太空电站、高温超导输电、无线传能等列为强化攻关方向，从远期科研升级为国家重点任务。资本层面也在持续加码布局，2026年6月以来，星核聚变完成8.3亿元天使轮融资，刷新国内民营核聚变企业首轮融资纪录，24家机构联合入局，国内外多家聚变初创企业相继完成大额融资。从产业投资测算来看，未来3到5年将是核聚变项目招投标高峰期，国内主要核聚变项目预计投入达1465亿元，到2050年，核聚变堆市场空间累计或达5.2万亿元。

当前可控核聚变正处于从实验室走向工程化、商业化的关键阶段，聚变能发展面临从“科学”到“能源”的历史转折，有望在2030年前后看到“核聚变点亮的第一盏灯”。这场追寻“终极能源”的世纪长征，虽仍需数十年努力，但近年来的密集突破已然昭示，相关研究已经告别了黑暗摸索阶段，望见了隧道尽头的光亮。站在聚变能源产业化的前夜，这场重塑人类能源基石的突破进程已不可逆转，依托我国独特的制度优势与产业韧性，全链条的协同攻关正持续推动各项技术瓶颈逐步突破，为聚变能最终走进人类日常生活不断积蓄力量。

(编辑：张广德)