全球聚变研究最新进展研究报告

摘要：本文系统梳理了全球核聚变研究的最新进展，重点分析了中国"十五五"规划、美国《聚变科学与技术路线图》(2025年10月发布)、英国STEP原型聚变电厂计划以及欧盟DEMO示范堆规划等核心战略。研究显示，全球聚变研究已从实验室突破迈向工程验证新阶段，中国、美国和欧盟成为主要竞争力量。中国EAST装置实现"亿度千秒"世界纪录，BEST项目加速推进；美国NIF在激光聚变领域取得净能量增益突破；英国STEP采用球形托卡马克技术路线，欧盟DEMO则聚焦低纵横比设计优化。各国均将AI技术视为聚变研发的关键驱动力，公私合作模式成为加速商业化的重要路径。然而，等离子体稳定性、材料耐辐照性能、氚自持循环和成本控制仍是全球聚变商业化面临的共同挑战。本文认为，2030-2035年将是聚变能源商业化的关键窗口期，建议各国加强技术共享与标准协调，构建多元化融资体系，培养复合型人才梯队，以加速这一"终极能源"的落地应用。

关键词：核聚变；可控核聚变；十五五规划；聚变科学与技术路线图；STEP计划；DEMO规划；等离子体约束；高温超导；AI应用

可控核聚变，俗称"人造太阳"，是模仿太阳将氢原子核在极高温度下碰撞融合、释放巨大能量的技术。与核裂变不同，核聚变燃料主要为氘和氚，其中氘可直接从海水中提取，全球海水中的氘资源足够人类使用数百万年。核聚变反应不会产生高放射性核废料，产物主要是无毒无放射性的氦气，且反应条件一旦偏离就会自动停止，安全性极高。这些特性使核聚变被视为人类能源的"终极解决方案"，是实现能源安全、碳中和目标的关键技术路线。

从全球格局看，核聚变已成为国家战略竞争的新焦点。2025-2026年间，中国、美国、英国、欧盟等相继发布聚变能源战略，投入力度持续加大。美国能源部宣布将投入超62亿美元用于聚变研发；英国政府公布25亿英镑投资建设STEP原型聚变电厂；中国将核聚变纳入"十五五"规划建议前瞻布局的未来产业范畴；欧盟则计划在2028-2034年投入67亿欧元支持核聚变发展。全球正在运行、建设或规划的可控核聚变装置已超过160座，加速了人类对"太阳之力"的掌控。

值得注意的是，核聚变研究呈现出"三国竞赛"格局——中国、美国和欧盟主导着这一领域的技术突破与资本涌入。同时，各国在技术路径上也呈现多元化竞争态势：中国、美国以托卡马克为主，英国采用球形托卡马克，德国则专注于仿星器技术，日本探索磁惯性约束，美国部分企业尝试惯性约束。这种多元竞争与协同创新并存的格局，为核聚变商业化提供了更多可能性。

1. 中国：从实验堆到工程验证的加速跨越

中国在可控核聚变领域取得了多项重大技术突破：

EAST装置：中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所主导的全超导托卡马克实验装置(EAST)，2025年1月实现1亿摄氏度、1066秒稳态等离子体运行，这是人类首次在实验装置上模拟出未来聚变堆运行所需环境。自2006年全面建成以来，EAST的长脉冲高约束模运行时间不断延长，从最初的60秒逐步提升至1066秒，为后续工程验证堆奠定了基础。

中国环流三号(HL-3)：2025年3月，位于四川成都的"中国环流三号"首次实现原子核和电子温度均突破1亿摄氏度，其中原子核温度达1.2亿摄氏度，电子温度达1.6亿摄氏度，创造了"双亿度"运行的世界纪录。同年5月，该装置又实现聚变三乘积指标达到10的20次方量级，标志着中国核聚变研究正式叩开燃烧等离子体实验的大门。

紧凑型聚变能实验装置(BEST)：位于安徽合肥的紧凑型聚变能实验装置(BEST)，2025年5月1日启动总装工作，9月30日成功完成杜瓦底座的精准安装，标志着建设开启"加速度"。该装置力争在2030年前后实现"核聚变点亮的第一盏灯"，成为全球首个实现聚变发电演示的装置。其首个PF磁体制造完成，线圈直径超10米，重量超百吨，突破了超大尺寸线圈绕制、高精度堆叠成型等关键技术。

民营企业创新：中国商业核聚变公司能量奇点建造的"洪荒70"高温超导托卡马克装置，2026年2月2日成功实现1337秒稳态等离子体运行，再次刷新世界纪录。新奥集团则专注于氢硼聚变路线，其"玄龙-50U"实验装置在2025年实现多项突破，包括兆安级氢硼等离子体放电、秒量级1.2特斯拉强磁场、全球首次氢硼等离子体高约束模放电等，标志着我国在氢硼聚变和球形环装置领域的研发水平跻身世界前列。

在材料研发方面，中国成功研制出高强低温钢CHSN01，填补了极端低温工况下高强韧无磁结构材料的应用空白，与国际主流材料相比，低温强度提高了40%，为重大技术装置创新前行提供了"硬核力量"。

2. 美国：AI驱动的聚变研发与商业化加速

美国在核聚变领域主要通过"政府主导、市场驱动"模式推进研发与商业化进程：

国家点火装置(NIF)：2025年4月，美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室(NIF)在其第八次点火实验中，实现激光聚变"输出能量大于输入能量4倍"的突破，能量增益系数(Q值)达到4.0。这一成果标志着从"原理验证"向"工程探索"的转变，为后续商业化奠定了基础。NIF每年只能进行几十次点火尝试，通过AI优化实验设计，可显著提高实验效率。LLNL科学家使用深度学习模型预测点火实验成功率，准确率达74%，大幅提升了研发效率。

SPARC托卡马克：Commonwealth Fusion Systems(CFS)与麻省理工学院合作开发的SPARC托卡马克，采用高温超导磁体技术，计划于2026年实现首个等离子体，2027年验证净聚变能量增益。2025年，CFS已完成SPARC低温恒温器底座安装，并成功测试中心螺管模型线圈(CSMC)：实现5万安培电流与5.7特斯拉磁场，验证了脉冲高温超导磁体的快速升流、高储能(3.7MJ)与光纤淬火检测能力。CFS还与谷歌DeepMind合作，利用Torax软件优化等离子体控制，探索运行设置以最大化性能。

商业路径规划：美国能源部2025年10月发布的《聚变科学与技术路线图》提出"建设—创新—发展"三大战略支柱，目标在21世纪30年代中期实现核聚变商业化发电。路线图强调将AI与高性能计算深度融入聚变技术研发全过程，并首次将构建"AI-聚变数字融合平台"列为十大关键行动之一，以加速材料发现、等离子体控制与电厂设计优化等核心环节。

在商业应用方面，CFS已与谷歌签署协议，谷歌承诺从第一座ARC发电厂购买200兆瓦电力，该发电厂计划于2030年代初投入运营，目标输出400MW并接入电网。

3. 欧盟：低纵横比设计与公私合作的示范堆推进

欧盟作为ITER项目的主要出资方(承担45%的预算)，正稳步推进从实验堆到示范堆的技术过渡：

欧盟DEMO规划：欧盟委员会2024年报告指出，欧盟正制定首个专门的聚变战略，目标是2050年实现聚变商业化，成为首个将聚变能源并网的地区。DEMO示范堆计划采用低纵横比构型(大半径8.6米)，目标净电输出350MW，脉冲持续时间2小时，满足100-500MW净聚变热功率的核心指标。该设计优化的关键创新包括：偏滤器热负荷降低近50%，缓解等离子体脱离控制难题；降低环向磁场强度与储能，减少系统重量与成本；通过先进钢合金(N50H、JKL2B)与新型中子屏蔽材料，探索更紧凑的7.7米大半径设计。

JT-60SA重启：由日本与欧洲合作建造的全球最大超导托卡马克装置JT-60SA，在完成为期两年的全面升级后，已于2026年3月在日本那珂市重启综合调试，计划年内实现1亿摄氏度100秒稳态运行，为ITER和DEMO提供数据支持。升级内容包括安装新型碳基偏滤器、真空室内线圈和额外加热系统，同时集成了AI控制技术。

公私合作机制：2025年，欧盟通过欧洲创新理事会(EIC)2026年工作计划下设立了专门的聚变征集，并资助了GO4FUSION倡议，建立新的欧洲公私伙伴关系(PPP)。该机制旨在通过公私协作加速本土聚变产业成熟，降低示范堆建设成本。德国《聚变行动计划》也提出设立"聚变青年研究组"及相关奖项，培养或吸引更多相关人才。

偏滤器技术：欧盟DEMO项目采用水冷钨单块设计(WPDIV)，通过渐变铜层(graded interlayer)替代传统厚铜层，解决中子辐照导致的铜脆化问题，目标热负荷20 MW/m²，持续2小时脉冲。2025年10月，首批54个偏滤器盒体已完成测试，包括液压压力测试和热氦泄漏测试，为后续交付奠定基础。

4. 英国：STEP计划与球形托卡马克的商业化探索

英国在核聚变领域采取独立但协同的战略，STEP计划是其核心项目：

STEP原型聚变电厂：英国政府于2022年10月确定建设STEP原型聚变电厂的地点，2025年6月宣布投入25亿英镑用于建设，该项目将建在诺丁汉郡雷德福德和加恩斯博罗附近原韦斯特伯顿A燃煤电站的遗址上。STEP采用球形托卡马克技术路线，计划于2040年建成并首次运行，目标是产生至少100兆瓦的净能量。

技术路线选择：与传统托卡马克相比，球形托卡马克具有体积更小、建设成本更低、开放式结构便于远程维护等优势。STEP核心优势在于紧凑构型和先进偏滤器设计，能承受更高热通量，为后续商业化提供可行路径。

供应链与材料创新：英国原子能管理局(UKAEA)在2025年6月发布《英国聚变材料路线图2.0》，聚焦五大重点研发领域：高温超导带材性能退化问题、锂基增殖剂腐蚀与氚提取难题、600-1000摄氏度耐受度高温材料、耐强辐照材料、跨尺度多物理场耦合模型与AI优化设计。英国已实现聚变级钢材的大规模生产，成本降低10倍，为STEP电厂材料认证奠定了基础。

国际合作：尽管英国已退出欧盟，但仍通过EUROfusion保持与欧洲聚变研究网络的合作，接触覆盖聚变各学科的世界专家和设施网络。同时，英国还与美国SHINE Technologies签署价值3400万英镑的协议，用于采购氘-氚中子源，支持氚自持计划。

5. 日本与韩国：托卡马克技术的持续优化与商业化路径

日本JT-60SA：作为ITER的关键前体装置，JT-60SA在2025年5月22日的OP2.3实验阶段，维持了高三重乘积(nτT)达43秒，超越了以往托卡马克装置在长时间等离子体维持方面的表现。该装置采用美国能源部橡树岭国家实验室/ORNL研发的新型颗粒注入器，实现长时间的燃料补给，为未来聚变电站延长等离子体维持时间至数分钟提供了技术验证。

日本JT-60U：JT-60U专注于研究稳态高约束等离子体，为DEMO提供关键技术验证。日本Helical Fusion公司获得23亿日元A轮融资，加速"螺旋计划"，目标是在2030年代建成稳态净功率聚变电厂。

韩国KSTAR：2024年3月，韩国KSTAR装置实现离子温度1亿摄氏度维持48秒，H模式运行102秒，钨偏滤器升级显著提升了热负荷耐受性。KSTAR团队与美国PPPL合作开发的误差场(EF)优化模型，成功控制了等离子体边缘和中心不稳定性。韩国计划于2030年前继续使用KSTAR进行研究，并建造验证性发电设备'DEMO'，目标在2050年实现可控核聚变能源商业化。

俄罗斯仿星器Wendelstein 7-X：2025年5月，俄罗斯Wendelstein 7-X仿星器实现1.5亿摄氏度等离子体维持30秒，验证了仿星器稳态运行的潜力。该装置采用外部线圈网络生成三维磁笼，无需内部大电流等离子体约束，理论上可避免一些限制托卡马克连续运行的稳定性问题。

印度ADITYA装置：印度ADITYA装置正在进行升级，计划实现高约束模式(H模)运行。该装置为中型空心托卡马克，采用限制器配置，主要研究等离子体约束与控制。虽然其参数相对较低(等离子体电流约160kA，持续时间约140ms)，但其在杂质控制和氢回收方面的研究成果对大型托卡马克如ITER具有参考价值。

1. 中国"十五五"规划：从基础研究到产业化加速

中国"十五五"规划将核聚变列为重点发展领域，从政策定位到实施路径均体现了加速推进的决心：

政策定位：2025年10月28日发布的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十五个五年规划的建议》明确提出，推动量子科技、生物制造、氢能和核聚变能、脑机接口、具身智能、第六代移动通信等成为新的经济增长点。核聚变同时入选"十五五"规划纲要中109项重大工程项目，具体为"前沿科技攻关"中的第三项，标志着核聚变从未来产业布局提升为国家战略工程。

实施路径：中国聚变能源有限公司明确2035年建成首个工程实验堆(CFETR)，2045年左右建成首个商用示范堆；紧凑型聚变装置BEST力争2030年实现全球首次聚变发电演示。值得注意的是，中国正将"聚变三步走"战略重新定义为"两步并作一步走"，即BEST试验堆建好后，工程示范堆和商业示范堆两步并行、同步推进。原计划2030年启动的工程示范堆(C项目)，其工程设计已全部完成，最快将于2025年底或2026年初启动建设。

技术路线：中国在聚变堆第一壁关键部件、超导导体等核心技术领域达到国际领先水平，部分领域实现从技术跟跑到并跑、领跑的转变。EAST装置实现的"亿度千秒"世界纪录，为后续聚变堆的建设和运行提供了重要验证。同时，中国还提出了"热堆-快堆-聚变堆"三步走战略，为核能长远发展储备战略力量。

资金投入：据行业分析，中国近三年在核聚变领域的投资规模接近600亿元，形成了从基础研究到成果转化的全链条生态。2026年1月召开的"聚变能科技与产业大会"上，围绕EAST升级、CRAFT、BEST等任务的计划采购项目将超120项，总经费近百亿元。

2. 美国《聚变科学与技术路线图》(2025年10月)：AI赋能与公私协作

美国能源部2025年10月16日发布的《聚变科学与技术路线图》确立了"建设—创新—发展"三大战略支柱，强调AI与公私合作在加速聚变商业化中的关键作用：

战略支柱：

AI应用：路线图明确指出，AI已成为聚变能源的变革性工具。美国创新体系正系统整合AI技术的指数级发展潜力，用于加速材料发现、等离子体控制与电厂设计优化等核心环节。劳伦斯利弗莫尔国家实验室(NIF)利用深度学习模型预测点火实验成功率，准确率超过70%，为实验设计提供了重要指导。此外，美国能源部还设立"AI-聚变数字融合平台"，将AI与聚变研发深度融合。

商业化目标：路线图计划通过公私协作加速本土聚变产业成熟，在21世纪30年代中期实现聚变能源商业化。美国能源部设定了明确的时间表：2026年完成聚变能办公室(OF)设立；2027年推进SPARC装置建设；2028年验证净能量增益；2030年代中期实现并网发电。路线图还提出，将"AI-聚变融合能力"打造为国家核心竞争力，并全面融入能源部所有聚变项目体系。

国际合作：美国在保持独立研发的同时，也积极参与国际聚变合作。例如，美国橡树岭国家实验室/ORNL与京都聚变创业公司(Kyoto Fusioneering)建立了战略合作关系，共同开发关键的聚变技术，包括增殖包层测试设施，以推进聚变示范工厂(FPP)项目。

3. 英国STEP计划：独立发展与本土化优势

英国STEP计划是全球首个球形托卡马克原型聚变电厂，其战略特点在于技术路线选择与供应链本土化：

技术路线：STEP采用球形托卡马克技术路线，区别于传统托卡马克，具有体积更小、建设成本更低、开放式结构便于远程维护等优势。STEP的核心目标包括：产生至少100兆瓦的净能量、实现燃料自给自足并实现可扩展维护。该技术路线被视为迈向全球部署聚变发电站的关键一步。

实施路径：STEP项目已进入详细设计阶段，选址在诺丁汉郡前西伯顿燃煤电厂旧址，计划于2025-2026年确定主要工程合作伙伴，并开展生态与地质勘察，为后续建设许可申请铺路。2025年6月，英国工业融合解决方案公司任命由Kier和Nuvia牵头的ILIOS联合体作为STEP项目的施工合作伙伴，负责原型电厂及全部配套设施的设计与建设，首期合同价值2亿英镑。英国原子能管理局与意大利埃尼集团共同选定加拿大Kinectrics公司，作为UKAEA-Eni H3AT氚环设施的设计与制造伙伴，该设施计划于2030年投运，将成为全球最大、最先进的氚燃料循环研究平台。

监管框架：英国立法明确了核聚变监管框架，将聚变电站纳入《辐射防护法》而非《原子能法》管辖，为业界提供了明确的投资信号。英国鼓励IAEA制定国际聚变安全标准，并加强内部对聚变工作的协调。

人才培养：英国通过"聚变青年研究组"及相关奖项，以及OnEST-FuSED项目，为聚变行业培训2200名新人，已支持了31名博士生参加培训，并建立与科学技术设施委员会(STFC)对工程学徒的培训体系。

技术优势：英国在聚变材料领域取得突破，首次大规模生产聚变级钢材，可抵御1202°F(约649°C)的温度，成本降低10倍。同时，英国还积极探索将聚变研究获得的短期收益应用于其他领域，如消防安全、救灾、计算、电池和癌症治疗等。

4. 欧盟DEMO规划：低纵横比设计与公私合作

欧盟DEMO示范堆作为ITER的后续项目，其战略特点在于技术路线选择与国际合作机制：

技术路线：DEMO采用低纵横比托卡马克构型，大半径8.6米，目标净电输出350MW，脉冲持续时间2小时，满足100-500MW净聚变热功率的核心指标。该设计优化的关键创新包括：偏滤器热负荷降低近50%，降低环向磁场强度与储能，减少系统重量与成本，使用先进钢合金与新型中子屏蔽材料。

时间线：欧盟计划在2028-2032年完成DEMO概念设计，2034年前启动建设，2050年实现商业化。DEMO将作为ITER之后的发电设施，旨在生产约500MW的净电力，证明聚变能的技术和经济可行性。

国际合作：尽管欧盟对中国参与AI等核心研发的限制可能影响其国际合作广度，但DEMO仍保持与日本JT-60SA等装置的技术交流。JT-60SA重启后将与DEMO共享等离子体控制与偏滤器设计经验。

公私合作：欧盟通过"STEP计划"向8家聚变初创企业注资1.71亿欧元，覆盖磁约束与惯性约束两大路线。德国Proxima Fusion与莱茵集团(RWE)、巴伐利亚自由州和马克斯·普朗克等离子体物理研究所(IPP)签署协议，共同建设欧洲首座商业托卡马克聚变电站Stellaris，计划建在格恩德明根一座前核裂变电站的原址。

监管创新：欧盟正推动构建全球聚变监管联盟(GFRA)，以统一聚变电站的监管标准，避免技术垄断和监管碎片化。德国《聚变行动计划》也提出加强监管并拟在2026年完成相关立法，明确聚变电站适用于德国《辐射防护法》而非《原子能法》。

尽管全球核聚变研究取得了显著进展，但商业化仍面临多重挑战：

1. 技术瓶颈：等离子体控制与材料耐久性

等离子体稳定性控制：实现长时间稳定约束高温等离子体仍是最大技术挑战。ITER总干事指出，核聚变商业化面临的核心挑战包括"成本控制、面向等离子体部件的工程难题以及氚的自持循环"。其中，等离子体约束性能直接影响装置运行效率与寿命，是决定聚变经济性的关键因素。

材料耐辐照性能：聚变堆运行时，等离子体区域的材料需承受极端热负荷与中子辐照。欧盟DEMO偏滤器采用的钨单块设计，虽通过渐变铜层解决了中子辐照导致的铜脆化问题，但仍需进一步验证其在长期运行中的可靠性。德国《聚变行动计划》提出建设"聚变青年研究组"，重点培养材料科学领域人才，以攻克这一难题。

氚自持循环：核聚变燃料中的氚在自然界几乎不存在，需通过氘与锂的反应产生。法国CEA研发的液态锂铅包层概念，在辐照实验中实现了氚增殖比1.2，但仍需进一步提升至1.1以上，才能满足自持要求。英国H3AT氚环设施计划于2030年投运，将成为全球最大、最先进的氚燃料循环研究平台，用于攻克氚的处理、存储与回收等关键技术。

中子辐照效应：聚变堆运行时产生的高能中子会破坏结构材料，降低其机械性能。德国Wendelstein 7-X仿星器在2025年实验中实现了43秒高三重乘积运行，但等离子体区域的中子辐照效应仍需长期监测与评估。

2. 经济性问题：成本控制与规模化挑战

高昂的建设成本：大型聚变装置的建设成本极高。ITER总预算约280亿欧元，平均每个成员国承担约40亿欧元。美国SPARC托卡马克的建造成本预计超过50亿美元，而商业规模的聚变电站成本可能高达数百亿美元，远高于传统核电站和可再生能源设施。

成本下降路径：为解决成本问题，各国积极探索不同技术路线。韩国通过模块化设计和铜磁体替代超导材料，计划将聚变电站建造成本从托卡马克的50亿美元降至5亿美元以下。中国通过高温超导技术与国产化替代，成功将CRAFT偏滤器原型部件的靶板面向等离子体表面邻接误差控制在小于1毫米，同时实现了钾钨、弥散强化铜和低活化钢等国产先进聚变堆材料的发展。

经济性验证标准：国际原子能机构(IAEA)在2025年《世界聚变能源展望》报告中首次明确"成功聚变电厂"的14项核心指标，涵盖运行性能、组件可靠性、燃料循环、经济性等维度，为全球项目提供了统一评估标准。其中，经济性指标要求聚变电厂的度电成本低于0.1美元/千瓦时，这对当前技术路线提出了严峻挑战。

融资模式创新：面对巨大资金需求，各国积极探索多元化融资模式。欧盟通过"欧洲创新理事会(EIC)"2026年工作计划下设立专门的聚变征集，资助聚变初创企业。英国则通过"Sunrise"人工智能专用超计算机项目，支持等离子体物理、材料研发等领域的模拟与优化，以降低实验成本。美国则通过"Stellar-AI"超级计算集群，整合英伟达、IBM等企业资源，加速AI在聚变研发中的应用。

3. 政策与监管：标准制定与国际合作

监管框架差异：各国对聚变电站的监管框架存在差异。德国《聚变行动计划》提出加强监管并拟在2026年完成相关立法，明确聚变电站适用于德国《辐射防护法》而非《原子能法》，降低了监管风险。英国也立法明确聚变电站适用《辐射防护法》，但欧盟对中国参与AI等核心研发的限制可能影响其国际合作广度。

国际标准协调：为促进技术共享与商业化进程，IAEA正推动构建全球聚变监管联盟(GFRA)，以统一聚变电站的监管标准。欧盟委员会与英国在2025年5月的峰会上同意加强在CCUS、氢能和生物甲烷等领域的技术与监管合作，包括制定联合标准以促进跨境二氧化碳基础设施建设，但未明确提及聚变领域的标准协调。

知识产权与技术共享：随着各国聚变战略的加速推进，知识产权与技术共享问题日益凸显。欧盟委员会2025年10月发布的报告指出，核聚变发展已从"公共项目主导"转向"公私协同博弈"，不同主体的时间线差异正在重塑全球竞争格局。该报告建议通过公私伙伴关系(PPP)来分摊风险并吸引私人资本，同时强调监管框架必须"既有足够的灵活性来容纳实验，又足够清晰来提供指导"。

人才培养与知识转移：核聚变是高度专业化的领域，需要大量跨学科人才。英国通过"聚变青年研究组"及相关奖项，以及OnEST-FuSED项目，为聚变行业培训2200名新人，已支持了31名博士生参加培训。中国则通过新奥集团等民营企业，构建了超过300人的国际化研发团队，具备"物理基础研究-装置设计-工程建设和验证"一体化研发能力。同时，中国还积极参与国际人才培养，如泰国"托卡马克1号"已于2023年建成，这是东盟共同体的首个托卡马克装置，也是中国支持的成果。

1. 商业化时间表与投资趋势

商业化时间表：根据各国战略规划，核聚变商业化大致可分为三个阶段：

投资趋势：全球聚变领域投资持续增长。美国能源部计划投入超62亿美元用于聚变研发；英国政府公布25亿英镑投资建设STEP；中国近三年在核聚变领域的投资规模接近600亿元；欧盟则计划在2028-2034年投入67亿欧元支持核聚变发展。同时，私人资本也积极参与，全球私营企业累计融资超百亿美元。例如，Proxima聚变公司获得巴伐利亚自由州、莱茵集团和马克斯·普朗克等离子体物理研究所的联合支持，计划在德国建设欧洲首座商业托卡马克聚变电站。

融资模式创新：面对巨大资金需求，各国积极探索多元化融资模式。欧盟通过"欧洲创新理事会(EIC)"2026年工作计划下设立专门的聚变征集，资助聚变初创企业。美国则通过"Stellar-AI"超级计算集群，整合英伟达、IBM等企业资源，加速AI在聚变研发中的应用。中国则通过"聚变金融机构联盟"，汇集130家金融投资机构及创新平台，为聚变产业提供系统性金融支持。

2. 技术路线竞争与融合趋势

技术路线多元化：全球核聚变研究呈现技术路线多元化竞争态势：

技术融合趋势：尽管技术路线多元，但核心技术和部件呈现融合趋势：

国际合作与竞争并存：在全球化与本土化并存的背景下，核聚变研究呈现出国际合作与竞争并存的格局。一方面，各国通过国际合作共享技术与经验，如JT-60SA与PPPL合作引入X射线光谱仪；另一方面，各国也在加速技术自主与商业化布局，如中国将核聚变工程实验堆(CFETR)列为"十五五"重大工程项目，美国将"AI-聚变融合能力"打造为国家核心竞争力。

3. 市场前景与应用场景

市场规模预测：国际能源署(IEA)预测，2050年全球聚变发电装机容量将达1000吉瓦，占电力供应的15%。美国能源部则预测，2030年代中期可实现聚变发电并网，2050年装机容量可达数百吉瓦。中国聚变能源有限公司计划2045年建成示范堆，2050年实现商用堆商业化运营。

应用场景拓展：除发电外，核聚变技术在多个领域展现出应用潜力：

产业生态构建：各国正加速构建核聚变产业生态：

产业链协同：核聚变产业链涵盖超导材料、低温系统、等离子体控制、燃料循环等多个环节，各国正通过产业链协同降低研发成本。例如，中国与日本、韩国、印度、美国、法国等合作研发聚变堆第一壁关键部件；英国与意大利埃尼集团合作推进H3AT氚环设施建设；美国与ORNL、京都聚变创业公司等合作开发关键聚变技术。

1. 主要结论

全球核聚变研究已进入关键加速期：从2025-2026年的政策发布与技术突破来看，全球核聚变研究已从实验室验证阶段加速迈向工程验证与商业化阶段。中国EAST实现"亿度千秒"世界纪录，美国NIF实现Q=4的能量增益突破，英国STEP获得25亿英镑投资，欧盟DEMO规划明确2050年商业化目标，标志着人类向"人造太阳"的梦想又迈出了重要一步。

技术路线多元化竞争与融合并存：各国在技术路线选择上呈现多元化竞争态势，但核心技术和部件研发呈现融合趋势。高温超导磁体、AI应用、偏滤器设计等关键技术已成为全球共同攻关的重点，而托卡马克、仿星器、球形托卡马克等不同装置构型则为人类提供了多条通向聚变能源的路径。

商业化面临四大核心挑战：等离子体稳定性控制、材料耐辐照性能、氚自持循环和成本控制仍是核聚变商业化面临的共同挑战。各国正通过不同策略应对这些挑战：中国通过高温超导技术降低能耗；美国通过AI优化研发效率；英国通过球形托卡马克降低建设成本；欧盟则通过低纵横比设计优化工程可行性。

2030-2035年将是商业化关键窗口期：综合各国战略规划与技术进展，2030-2035年将是核聚变商业化的关键窗口期。届时，ITER将完成全功率实验，中国BEST将实现首次聚变发电演示，美国SPARC将验证净能量增益，英国STEP和欧盟DEMO将进入详细设计阶段，韩国KSTAR将探索

300秒等离子体运行。这一时期的技术突破与工程验证将决定核聚变能源能否在21世纪中叶实现商业

化。

2. 政策建议

加强国际合作与技术共享：尽管各国都在加速技术自主与商业化布局，但核聚变技术复杂度高、研发周期长，单靠一国之力难以快速突破。建议各国通过多边机制加强国际合作，建立全球聚变技术共享平台，降低研发成本与风险。例如，中国可继续推进与日本、韩国、印度等国家的聚变堆第一壁部件合作；欧盟可考虑放宽对中国在AI等核心研发领域的限制；美国可通过国际原子能机构(IAEA)平台促进全球聚变安全标准协调。

构建多元化融资体系：面对巨大资金需求，各国应构建多元化融资体系，吸引私人资本参与聚变研发与商业化。例如，中国可借鉴欧盟EIC模式，设立专门的聚变产业基金；美国可通过"Stellar-AI"超级计算集群吸引科技巨头投资；英国可通过"Sunrise"AI平台降低研发成本；欧盟则可通过PPP机制分摊风险。同时，各国应探索聚变技术在非发电领域的应用，为商业化提供短期收益支撑，如海水淡化、氢能生产等。

强化人才培养与知识转移：核聚变是高度专业化的领域，需要大量跨学科人才。各国应强化人才培养与知识转移，建立全球聚变人才库。例如，中国可继续推进与东盟国家的聚变人才培养合作；英国可通过"聚变青年研究组"培养本土人才；欧盟可通过"STEP计划"支持初创企业；美国可通过"聚变能源科学办公室"吸引全球人才。同时，各国应加强聚变知识的科普与传播，提高公众认知度与接受度，为商业化创造良好的社会环境。

完善监管框架与标准协调：为降低商业化风险，各国应完善监管框架与标准协调，建立统一的聚变安全标准与监管体系。例如，德国可推进《辐射防护法》在聚变领域的应用；英国可加强与欧盟在聚变监管框架上的协调；中国可完善《原子能法》中关于聚变能的条款；美国可通过能源部新设的聚变能办公室(OF)推动标准制定。同时，各国应积极参与IAEA等国际组织的聚变标准制定工作，推动构建全球聚变监管联盟(GFRA)。

推动聚变技术在非发电领域的应用：为加速商业化进程，各国应推动聚变技术在非发电领域的应用，如材料辐照测试、医疗同位素生产、太空推进等，为聚变产业提供短期收益支撑。例如，中国可利用CRAFT设施开展材料辐照测试服务；美国可利用NIF开展医疗同位素生产研究；英国可利用STEP技术开展太空推进系统研发；欧盟可利用DEMO技术开展工业辐照应用研究。这些应用不仅可为聚变产业创造经济价值，也可加速关键技术的验证与成熟。