永遠(yuǎn)離現(xiàn)實(shí)應(yīng)用距離50年的核聚變，越來(lái)越被壓縮為迫近當(dāng)下的競(jìng)爭(zhēng)，而非未來(lái)。

昨日，國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)（IAEA）在成都發(fā)布了《聚變能源展望2025》，定調(diào)今年全球聚變能探索已經(jīng)進(jìn)入決定性新階段。今年以來(lái)，美國(guó)國(guó)家點(diǎn)火裝置（NIF）號(hào)稱(chēng)實(shí)現(xiàn)了Q值（能量增益系數(shù)）大于4；聯(lián)邦聚變系統(tǒng)（CFS）宣布收到谷歌200MW電力訂單。中國(guó)緊湊型聚變能實(shí)驗(yàn)裝置BEST正式進(jìn)入總裝階段，預(yù)計(jì)2027年發(fā)電；“國(guó)家隊(duì)”中國(guó)聚變能源公司成立，注冊(cè)資本高達(dá)150億元。

尤其是中國(guó)的這兩項(xiàng)里程碑，這一周來(lái)，先后獲得了歐洲議會(huì)研究服務(wù)處（EPRS）、美國(guó)特別競(jìng)爭(zhēng)研究項(xiàng)目（SCSP）的核聚變報(bào)告的關(guān)注。歐洲有點(diǎn)焦慮，既擔(dān)心自己做不到足夠經(jīng)濟(jì)，又擔(dān)心再次錯(cuò)過(guò)新一輪能源革命；美國(guó)喊著讓政府趕緊先打款100億美元。

聚變性能10年10倍，2030年代發(fā)電

過(guò)去70年來(lái)，聚變性能的進(jìn)步?jīng)]有明顯停滯，呈現(xiàn)類(lèi)似“摩爾定律”式的規(guī)律增長(zhǎng)。

經(jīng)典公式“勞森判據(jù)（Lawson criteria）”認(rèn)為，有效聚變能系統(tǒng)的能量增益（Q）取決于溫度、燃料密度和約束時(shí)間的三乘積，要讓Q>1，即實(shí)現(xiàn)凈能量輸出，三乘積應(yīng)該大于一個(gè)定值。不同技術(shù)路線(xiàn)Q>1對(duì)應(yīng)的三乘積定值不同（比如下圖紅線(xiàn)粗線(xiàn)對(duì)應(yīng)磁約束MCF，黑實(shí)線(xiàn)/金黑虛線(xiàn)對(duì)應(yīng)慣性約束ICF）。

三乘積以每10年1個(gè)數(shù)量級(jí)的速度提升著。目前，跑得最快的仍然是主流的激光慣性點(diǎn)火與托卡馬克路線(xiàn)；新興路徑（Zpinch等）同樣快速逼近。

從歷史經(jīng)驗(yàn)看，若趨勢(shì)維持，2030年代將是聚變發(fā)電的關(guān)鍵十年。美國(guó)的SPARC項(xiàng)目、歐盟的ITER項(xiàng)目，以及中國(guó)的BEST項(xiàng)目，都是瞄著Q>1去的。其中，中國(guó)與美國(guó)的兩個(gè)項(xiàng)目，已經(jīng)近在眼前。盡管它們本質(zhì)上都是實(shí)驗(yàn)裝置，但將為商業(yè)發(fā)電驗(yàn)證技術(shù)與工程的可行性。

歐洲有點(diǎn)失落。按照傳統(tǒng)路線(xiàn)圖，歐洲的核聚變示范工廠(chǎng)將在2050年代建成，這是一個(gè)國(guó)際合作項(xiàng)目；然而，美國(guó)國(guó)家項(xiàng)目的文字游戲，以及涌現(xiàn)的私營(yíng)企業(yè)打亂了歐洲的既定部署。它的報(bào)告認(rèn)為，頗具爭(zhēng)議的美國(guó)NIF項(xiàng)目，只是玩了一個(gè)文字游戲：它所謂的輸出能量正收益，只不過(guò)是核聚變釋放的能量，高于激光到達(dá)靶燃料的能量，但事實(shí)上，整個(gè)系統(tǒng)消耗了至少兩個(gè)數(shù)量級(jí)的電能，去驅(qū)動(dòng)激光器釋放這些能量。

產(chǎn)業(yè)界的共識(shí)正在逐步成型。據(jù)美國(guó)核聚變產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)（FIA）的調(diào)研，全球45家受訪(fǎng)聚變初創(chuàng)企業(yè)中，有21家認(rèn)為會(huì)在2030年代初首次發(fā)電，其中，有3家認(rèn)為將早于2030年。

在美國(guó)，迫切渴望數(shù)據(jù)中心接入更多電力的硅谷巨頭，已經(jīng)連續(xù)投下數(shù)張信任票。今年6月，聯(lián)邦聚變系統(tǒng)（CFS）宣布谷歌已成為自己的首個(gè)客戶(hù)，預(yù)定了它200MW規(guī)模的核聚變電力，預(yù)計(jì)2030年初發(fā)電；比爾·蓋茨旗下基金投資了該企業(yè)。去年5月，微軟與Helion達(dá)成規(guī)模50MW的聚變電力訂單，當(dāng)時(shí)預(yù)計(jì)2028年上線(xiàn)發(fā)電；奧特曼也以個(gè)人身份投資了該企業(yè)。

還是中國(guó)與美國(guó)的戲

但是，美國(guó)的報(bào)告似乎并不關(guān)心歐洲的進(jìn)展，堅(jiān)持NIF全球第一，是唯一突破了Q>1的項(xiàng)目。只給歐洲留了一個(gè)小小的位置，其余位置通篇都是中國(guó)與美國(guó)的對(duì)比。國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)的報(bào)告則四平八穩(wěn)，但它呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)，也印證了商業(yè)聚變的全球競(jìng)爭(zhēng)，將主要在中國(guó)與美國(guó)之間展開(kāi)。

資金正在加速涌入，截至今年9月，全球聚變企業(yè)的股權(quán)融資金額，就已經(jīng)超過(guò)了去年全年，為歷史最高水平。融資主體也從概念驗(yàn)證型初創(chuàng)企業(yè)，轉(zhuǎn)變?yōu)樵囼?yàn)設(shè)施和原型機(jī)以及供應(yīng)鏈聯(lián)合體為主。運(yùn)行、在建或規(guī)劃中的聚變裝置數(shù)量，已經(jīng)從2021年的119座，攀升至2025年的172座。

盡管在這個(gè)領(lǐng)域，中國(guó)的累計(jì)融資金額（約50億美元）仍然不及美國(guó)（約75億美元），但是據(jù)IAEA的報(bào)告，自2023年起，中國(guó)每一年的融資額都超過(guò)了美國(guó)。

美國(guó)的報(bào)告對(duì)中國(guó)的砸錢(qián)力度感到震驚，認(rèn)為自2023年以來(lái)，中國(guó)為支持各種核聚變路線(xiàn)的基礎(chǔ)設(shè)施，已經(jīng)調(diào)動(dòng)了高達(dá)130億美元的資金。僅中國(guó)聚變能源公司的注冊(cè)資本，就差不多是美國(guó)能源部（DOE）聚變能源科學(xué)（FES）項(xiàng)目全年預(yù)算的3倍。該報(bào)告呼吁美國(guó)政府一次性撥款100億美元來(lái)填補(bǔ)缺口；只靠風(fēng)險(xiǎn)資本是不夠的。報(bào)告稱(chēng)，中國(guó)有多個(gè)投資規(guī)模超過(guò)20億美元的項(xiàng)目；而美國(guó)目前只有一個(gè)，就是15年前建成的NIF。

更何況，中國(guó)的民間資本，在這場(chǎng)終極能源的競(jìng)賽中，也發(fā)揮著重要的角色。諾瓦聚變（NovaFusion）、能量奇點(diǎn)（Energy Singularity）、星環(huán)聚能（StarorusFusion）以及新奧能源（ENN），還有沒(méi)有出現(xiàn)在下圖的瀚海聚能（HHMAX）都是民營(yíng)企業(yè)；在南昌裂變聚變反應(yīng)堆“星火(XingHuo）”相關(guān)企業(yè)江西聚變，以及合肥BEST項(xiàng)目主體相關(guān)企業(yè)聚變新能（NeoFusion）里，民營(yíng)資本也發(fā)揮著重要作用。

在這份報(bào)告里，美國(guó)擔(dān)心如果政府不快點(diǎn)打錢(qián)，核聚變領(lǐng)域又將淪為美國(guó)引領(lǐng)科學(xué)研究，中國(guó)贏(yíng)得規(guī)模應(yīng)用的局面。但這一切似乎也在改變。截至今年9月，提交給IAEA聚變能大會(huì)（FEC 2025）的論文第一作者，27%來(lái)自中國(guó)，是排名第二的美國(guó)（15%）與第三（12%）的日本的總和。事實(shí)上，在這一領(lǐng)域的科研數(shù)量上的超越，已經(jīng)在2020年前就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。此外，中國(guó)培養(yǎng)的核聚變博士畢業(yè)生數(shù)量是美國(guó)的十倍。

供應(yīng)鏈噩夢(mèng)

與中國(guó)的核聚變競(jìng)爭(zhēng)，最令美國(guó)頭疼，還是供應(yīng)鏈安全。盡管它一定程度上是全新的賽道，但仍然不少關(guān)鍵礦物、電子組件、電氣設(shè)備等可以微調(diào)與復(fù)用。就在這幾天，A股多家上市公司披露了公司在核聚變裝置BEST項(xiàng)目的布局。

在關(guān)鍵礦物領(lǐng)域，美國(guó)的“國(guó)產(chǎn)替代”進(jìn)展實(shí)在太慢。中國(guó)生產(chǎn)了全球80%的鎢，67%的釩，它們是面向等離子體部件的關(guān)鍵候選材料。用于生產(chǎn)氚燃料的鋰-6，只有中國(guó)和俄羅斯能夠量產(chǎn)。激光二極管需要鎵、銦和鍺，中國(guó)幾乎壟斷了，已經(jīng)。高溫超導(dǎo)帶材需要少量的重稀土釔，美國(guó)94%的進(jìn)口來(lái)自中國(guó)，最近也。目前，美國(guó)只在鈹與氦等元素上占據(jù)主導(dǎo)地位。

在其他組件方面，核聚變某些特種零部件，部分也來(lái)自中國(guó)供應(yīng)商。整體上，中國(guó)在高功率開(kāi)關(guān)和高壓電容器領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。而美國(guó)本土在高溫超導(dǎo)磁體制造領(lǐng)域，日本在高溫超導(dǎo)帶材領(lǐng)域占據(jù)優(yōu)勢(shì)。

最后，美國(guó)的報(bào)告總結(jié)陳詞：趕緊打錢(qián)，加大補(bǔ)貼，抓緊盟友，利用AI加速……“我們輸不起”。

參考

World Fusion Outlook 2025，IAEA

Fusion energy: A paradigm shift in power generation for Europe? EPRS，2025

Fusion Power Powering America’s Future，SCSP，2025

The global fusion industry in 2025，F(xiàn)IA

Continuing progress toward fusion energy breakeven and gain as measured against the Lawson criteria，Samuel E. Wurzel et al，2025