从科幻幻想走向现实！核聚变能否成为能源新宠？年轻创业者悄然入局
图为星环聚能聚变试验装置。
众多科幻巨著中，不论是《星际迷航》还是《银河帝国》，亦或是《三体》，核聚变均被描绘成宇宙探险的能源支柱。然而，昔日遥不可及的幻想如今已不再遥远。据权威专家分析，人工智能发展的关键在于能源问题，而核聚变被视为最有可能的突破途径。“人造太阳”和无限能源电站，正逐步从实验室迈向工程化阶段。
在公众心目中，核聚变被视为“国家队”的专属领域，只有规模庞大的科研设施和顶尖实验室才有资格涉猎。然而，在这场激烈的竞争中，国内众多来自高等院校、研究机构以及投资界的年轻创业者正逐渐崭露头角。他们的愿景是，将庞大的“聚变航母”分解为便于携带的“能源无人机”，并将复杂的科研技术转化为更快速实现、成本更低的“小型人造太阳”。
风口已至，
“大装置”与“小装置”的协同突围
目前，核聚变产业的布局已经明确，一方面是由政府主导的“国家队”在行动，另一方面则是商业化公司正在迅猛发展。
“国家队”致力于打造“巨型人造太阳”，诸如国际合作的ITER项目、我国东方超环、环流三号、韩国的KSTAR以及欧洲的JET等。这些设施宛如“太阳训练的实验室”，正模拟太阳的燃烧过程，检验聚变是否可控制、能否持续进行、材料是否能够承受高温高压——为未来成功点亮“人造太阳”奠定基础、做好充分准备。
商业化企业选择了“微型人造恒星”的路径，他们致力于研发小型且模块化的核聚变反应堆，以此实现成本更低、效率更高的清洁能源供应，进而推动全球能源结构的变革。这就像是在一个集装箱大小的设备中驯服了一颗太阳——虽然听起来像是科幻小说中的情节，但实际操作起来却是实实在在的工程技术。
近年来，越来越多的私营资本和技术先锋公司加入这一赛道。
美国企业正致力于线性装置的研发，他们着重于构建紧凑型结构并迅速实现能量回收，他们设定的50兆瓦的商业供电目标已引起业界的广泛关注，这一项目得到了山姆·奥特曼及Fund等硅谷资本的资助；而英国的First Light公司正在研究一种名为“子弹撞击式”的聚变技术，这种技术是通过高速动能来触发动聚变过程，就像在靶材上精确地“点燃火花”一般。这些技术方案彰显了商业企业在低成本快速部署方面的技术潜力，极大地丰富了全球聚变工程的发展前景。国际组织ITER亦计划与私营企业携手，共同交流知识，以促进大型科学项目与商业创新的深度融合。
国内众多商业企业正通过采用多种技术路径同步推进探索：部分企业专注于高温超导托卡马克技术，力求实现能量效率的显著提升；另一些企业则致力于开发结构更为紧凑的直线型技术方案，旨在在成本与效率之间寻求最佳平衡；此外，还有研究团队走出实验室，以最短的时间完成了首次等离子体实验，将长期积累的科研成果迅速转化为实际工程应用。
核聚变进程加快，行业风口显现。2024年，科技部、工信部、国资委等七部门共同出台了《关于促进未来产业创新发展若干意见》的文件，其中明确指出需强化以核聚变技术为核心的先进能源领域关键技术的研发。这一高层次的指导方针，在业界被看作是“我国可控核聚变技术走向实际应用的重要号角”。
各地纷纷作出快速反应。比如，上海计划打造“4+3”的领先核能发展模式，在临港、浦东、闵行、宝山等区域设立核能设备制造与材料生产基地，同时在漕河泾、嘉定等地形成聚变研究团队，目标是在2025年实现核电相关产业的两位数增长，并培育出一个在全球具有影响力的核电产业集聚区。
在政策的推动下，核聚变技术能否成功从实验室走向实际应用？在2025年的全国两会期间，全国政协委员、中核集团在聚变领域的首席科学家段旭如指出，从国际发展趋势来看，聚变技术的商业化应用有望在2050年左右实现。然而，考虑到高温超导、人工智能以及先进材料等技术的不断突破，商业化进程有可能进一步加快，提前实现商业应用。
东方超环千秒放电实验的成功，直线型装置的快速更新迭代，以及宣布2028年前为微软提供能源的倒计时启动，这些事实都表明：核聚变商业化的进程，已经迈入了工程化的倒计时阶段。目前，我国“十五五”能源规划正在紧张筹备之中，预计核聚变技术在未来五年内将迎来一个关键的突破期。
多样路径，中国“人造太阳”的创业群像
不同路径汇成了当下中国商业核聚变的产业版图。
三月，在离西安古城墙北方大约三十公里的地方，科研人员正加紧对高温超导磁体进行研发工作，旨在为下一代可控核聚变装置的建造打下基础。
星环聚能公司于2021年正式成立，其创始团队源自清华大学曾负责聚变研究的实验室。“我们的目标并非改变研究方向，而是寻求一种全新的解题途径。”创始人陈锐这样阐述。
公司成立以来，短短279天便与清华大学携手建成了-2聚变实验装置，并顺利实现了首次等离子体的成功获取。到了2023年10月，他们仅用三个月便将等离子体电流提升至原来的两倍，同时装置的磁场指标也达到了国际同类技术领域的领先地位。这使得原本仅停留在理论阶段的设想，如今已转化为切实可行的工程实践。
去年，该公司在球形托卡马克领域取得了一系列重要进展，不仅成功实现了国际首次重复重联技术方案的稳定操作，而且在高温超导磁体的研发上也取得了显著成效。此外，公司还推动了聚变衍生技术的产品化和商业化进程，已产生了一批销售订单，并逐步展现出自主盈利的“造血”功能。
在成都龙泉驿地区，2025年2月19日的明媚阳光照耀着一座正在改造中的工业园区，标志着瀚海聚能公司旗下的聚变装置基地建设项目正式拉开序幕。这家于2022年成立的初创企业致力于研发直线型场反位形（FRC）技术，其愿景是通过构建更加紧凑和灵活的装置，打造出类似“小型人造太阳”的能源设施。
公司董事长项江在阐述时指出，必须持续稳定地推动传统路线的“太阳”燃烧，然而，这无疑对材料和控制系统提出了巨大的挑战。他进一步比喻道，传统技术就如同庞大的地铁系统，而我们追求的，则是一辆既轻便又高效、速度飞快的磁悬浮列车。
为了攻克商业化进程中资金投入的困境，瀚海聚能提出了一种“沿途下蛋”的方案，即在实现聚变发电之前，先行开发利用聚变过程中产生的中子，以推动医疗和工业中子源技术的进步，为癌症治疗、核药同位素生产、中子成像技术以及核废料处理等领域提供服务，进而开辟出短期内的商业盈利途径。“这既是科学研究的探索，同样也是一场不断创造收益的商业实验。”项江如此阐述。
在上海临港地区，另一支队伍的工作进度也在不断加速。能量奇点这家公司于2021年成立，是我国首个聚焦于聚变领域的创业公司，他们研发的“洪荒”系列设备，致力于高温超导托卡马克技术的突破。
去年，能量奇点团队自主研制的“洪荒70”设备顺利实现了等离子体放电，实现了重要突破。进入今年3月，他们在磁体技术领域再次取得显著进展——研制出的新一代“大尺寸强磁体”成功达到了21.7特斯拉的磁场强度，这一成就超越了美国麻省理工学院与CFS公司共同保持的20.1特斯拉的世界最高纪录。依照预定方案，新一代“洪荒170”设备旨在追求达到全球领先水平的美国SPARC项目。
前路不易，核聚变商业化的挑战与破局
尽管核聚变前景广阔，但商业化过程中仍存在多重挑战。
首先，在技术领域存在若干挑战。众多接受采访的专家和学者一致认为，目前核聚变技术面临三大核心问题需要克服：
首先，面临的是确保持续稳定的运行难题；其次，聚变装置需从短暂实验阶段逐步过渡至能够持续稳定运行的阶段；目前，我国此类装置的运行时长普遍在百秒左右，距离实现数小时乃至数天的稳定运行目标还有很大差距。
第二点是材料和零部件的可靠性问题，聚变装置内部面临高温和高中子辐照的严苛环境，这要求配备一种特殊的“超级防护服”，也就是具备抗中子辐照和高耐热性能的材料，然而，目前这类技术与产业配套尚不完善。
第三点涉及能量提升的效率问题，若要确保能量输出的净增值超过输入，必须对装置的整体效能和协同作业水平进行显著提升。
在产业领域，项江等人指出，当前产业链的配套体系尚不完善。他们比喻说，我们正在打造一个“炼丹炉”，不仅要攻克“炼丹”的技术难关，而且这个“炼丹炉”本身必须能够抵御上千万度极端条件下的瞬间冲击。这无疑是一项艰巨的工程，需要聚变公司自身以及与之相关的上下游企业携手合作，共同推进。
资金短缺问题同样不容忽视。陈锐指出，在过去五年间，我国市场化资金对核聚变领域的投资仅有5亿美元，这一数字与美国同期约50亿美元的投资规模相比，差距明显。资金短缺的状况使得国内企业在研发进程和规模化发展方面受到了显著制约。
公众对核聚变的理解存在不足，这主要源于历史上核裂变事故的阴影。因此，很多人对核聚变持有模糊的认识，他们担心辐射带来的风险以及环境污染问题，这些担忧在一定程度上削弱了社会对核聚变技术的支持，并对相关政策产生了不利影响。
核聚变是否真的安全？它是否会像核电站那样造成污染呢？专家们解释道，简单来说，聚变技术就如同地球上的“太阳模拟器”，其燃料源自于海水，不会发生失控的爆炸，一旦反应停止，便会自动熄灭，其产物几乎对环境无污染。它更像是“可控的太阳种子”，而非一个危险的定时炸弹。
对于这些问题，行业内的专家学者们提出，我国需要迅速建立一套专门针对聚变技术的监管框架，并对项目的审批程序和安全规范进行明确规定；此外，还应制定一系列具体的扶持措施，涵盖资金补助、税收减免以及土地使用方面的优惠政策；并且，要积极促进国家队与商业企业在科研设施、人才培育等领域进行深入的交流与合作。同时，我们必须积极推动面向公众的科学普及工作，旨在消除公众对核聚变技术的错误认识，并增强他们对聚变能清洁与安全特性的理解与认识。
社会一旦对核聚变技术产生需求，该技术便有望得以实现。托卡马克的创始人阿尔茨莫维奇在半个世纪前做出的预言，如今正逐渐变为现实。这场被誉为“点燃太阳”的科研接力赛，正由众多科研机构、商业企业、资本力量以及政策的支持不断向前推进。
