中國儲能網(wǎng)訊：可控核聚變被譽為“人類終極能源”。在全球能源需求持續(xù)增長與環(huán)境保護壓力日益加劇的背景下，能源結(jié)構(gòu)向綠色低碳轉(zhuǎn)型已成為不可逆轉(zhuǎn)的趨勢，開發(fā)清潔、高效、可持續(xù)的能源技術也成為國際社會的共同關切。核聚變因其環(huán)境友好、資源豐富、能量密度高以及安全性較高等突出優(yōu)勢，被視為理想的未來能源形式之一，正受到世界各國的廣泛重視。
核聚變概述
根據(jù)國際原子能機構(gòu)的定義，核聚變是指兩個輕原子核結(jié)合形成一個較重原子核并釋放出巨大能量的過程。目前，實現(xiàn)核聚變的主要方式包括磁約束聚變、慣性約束聚變及混合約束聚變。
磁約束聚變利用強磁場將等離子體約束在特定空間內(nèi)，并通過加熱使其達到聚變所需的條件。該方式被視為目前最有可能實現(xiàn)大規(guī)模可控核聚變的約束途徑之一。在眾多磁場裝置設計中，托卡馬克裝置因成熟度較高、可行性較強而備受關注。
慣性約束聚變則采用高能激光或粒子束在極短時間內(nèi)壓縮并加熱燃料靶丸，以實現(xiàn)聚變條件。該方法對能量輸入和控制技術要求較高，在基礎科學與國防科技等領域具有重要價值。目前，代表性的裝置包括美國的國家點火裝置（NIF）和中國的神光系列裝置，俄羅斯、日本、法國等國家也開展了相關研究。
混合約束聚變結(jié)合了磁約束與慣性約束的特點，旨在平衡裝置規(guī)模、成本與運行效率，探索更具實用性的聚變技術路徑。
核聚變主要優(yōu)勢
核聚變是人類解決能源問題的“鑰匙”之一，能夠為人類穩(wěn)定地提供大規(guī)模能源。與傳統(tǒng)能源相比，核聚變具有以下四方面顯著優(yōu)勢：
一是環(huán)境友好，核聚變的反應產(chǎn)物主要為中子和氦核，不產(chǎn)生二氧化碳等溫室氣體，安全清潔，有助于我國實現(xiàn)“雙碳”目標。
二是資源充足，核聚變使用氘氚作為燃料，氘大量存在于水中，每升水可提取約0.035克氘；氚可通過中子轟擊鋰來制備，而鋰在地殼、鹽湖和海水中儲量豐富。
三是能量密度高，核聚變的能量釋放效率遠高于傳統(tǒng)化學能源，其原料氚可通過中子和鋰的反應產(chǎn)生，該過程釋放的能量比鋰電池高出百萬倍。
四是安全性高，核聚變具有自限性反應機制，聚變反應依賴極端條件維持，若等離子體溫度下降至閾值以下，離子動能不足以克服庫侖斥力，聚變反應會在毫秒內(nèi)停止，構(gòu)成天然的安全屏障。
核聚變產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
根據(jù)聚能產(chǎn)業(yè)協(xié)會（FIA）發(fā)布的《2025年全球核聚變行業(yè)報告》，2025年全球核聚變產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，正從實驗室走向工程化落地的關鍵躍遷期。
在投融資方面，全球核聚變產(chǎn)業(yè)融資額從2021年的19億美元快速增長至2025年的97億美元，年均復合增長率超過50%。2025年，新增融資金額達26.4億美元，創(chuàng)下歷史新高。從資金來源結(jié)構(gòu)看，私有資金共投入約89.7億美元，公共資金約為7.95億美元，反映出投資者對該產(chǎn)業(yè)的信心持續(xù)增強。
從參與企業(yè)數(shù)量看，全球核聚變產(chǎn)業(yè)企業(yè)已從2021年的23家增加至2025年的53家，增長超過1倍；直接雇員總數(shù)達到4607人，較2021年增長約4倍。在員工構(gòu)成中，科學家占比23%，工程師占比44%，其他人員占比33%。
從技術路線來看，目前磁約束方法占據(jù)主導地位，共有25家企業(yè)采用，另有11家企業(yè)采用慣性約束，6家企業(yè)采用混合約束。在燃料選擇上，氘-氚組合最為普遍。能量捕獲則主要通過鋰中子毯或液體金屬熱交換器實現(xiàn)。
從商業(yè)化進程來看，核聚變領域正持續(xù)加速推進。日本計劃于2030年代實現(xiàn)商業(yè)化發(fā)電；國際熱核聚變實驗堆（ITER）預計在2035年完成氘氚燃燒實驗。據(jù)國際原子能機構(gòu)預測，全球可控核聚變市場規(guī)模有望在2030年達到4965億美元，并可能于2050年突破萬億美元。
從技術進步來看，全球在核聚變技術領域的研發(fā)呈現(xiàn)多路線并行、合作推進的特點。美國能源部聯(lián)合美國超威半導體公司（AMD）構(gòu)建兩臺超級計算機，加速聚變等離子體模擬與磁體優(yōu)化設計，支撐核聚變工程化驗證。西班牙與美國合作研發(fā)的負三角托卡馬克SMART裝置，通過磁場結(jié)構(gòu)創(chuàng)新提升等離子體約束能力。中國方面，EAST裝置保持了1.5億攝氏度運行300秒的世界紀錄，同時國產(chǎn)“人造太陽”預計于2027年竣工。
能源電力企業(yè)發(fā)展核聚變產(chǎn)業(yè)的建議
一是加強核聚變產(chǎn)業(yè)頂層設計。建議將核聚變能源納入“十五五”規(guī)劃及未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點方向，制定企業(yè)層面的核聚變產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，加強頂層設計與戰(zhàn)略引領，加大政策扶持、資金投入和人才引育力度，推動核聚變產(chǎn)業(yè)在“十五五”期間實現(xiàn)跨越式發(fā)展。同時，應持續(xù)跟蹤研究國家和地方有關核聚變產(chǎn)業(yè)的政策動態(tài)，緊密對接各級產(chǎn)業(yè)政策與資金支持導向，提前布局關鍵核心技術攻關和重大裝備研發(fā)儲備，著力推動一批符合政策方向、突破核心技術的重大項目落地實施。主動加強與國家行業(yè)主管部門的溝通對接，充分發(fā)揮企業(yè)智庫作用，為國家完善核聚變領域相關政策提供決策參考。密切關注國際核聚變技術進展，深入分析技術路線、關鍵材料及商業(yè)化路徑，積極參與國際核聚變行業(yè)標準與監(jiān)管規(guī)則制定，不斷提升我國在該領域的國際話語權(quán)和影響力。
二是加大關鍵核心技術攻關。圍繞核聚變開發(fā)面臨的等離子體穩(wěn)態(tài)燃燒、耐強場耐高溫負荷材料、超導磁體、氚燃料自持等重大難題，著力加強原始創(chuàng)新與關鍵核心技術攻關，集中資源突破一批“卡脖子”關鍵技術，努力打造核聚變原創(chuàng)技術策源地。積極參與央企創(chuàng)新聯(lián)合體建設，依托中國環(huán)流三號、電磁驅(qū)動聚變裝置等現(xiàn)有大科學裝置，整合各單位科研力量，強化基礎研究和應用基礎研究，前瞻布局前沿顛覆性技術，搶占未來發(fā)展制高點。推動產(chǎn)業(yè)鏈與創(chuàng)新鏈深度融合，加速科技成果向現(xiàn)實生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化。
三是打造產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)圈。要發(fā)揮可控核聚變創(chuàng)新聯(lián)合體、聚變產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟等機構(gòu)的平臺作用，加強與國家實驗室、全國重點實驗室等國家級研發(fā)平臺的全方位合作，加快推動核聚變領域原創(chuàng)技術攻關和科技成果轉(zhuǎn)化。圍繞核聚變技術路線、核心材料等重點方向，牽頭組建專項團隊，以示范工程、科技項目和技術交流合作為抓手，加強多技術路線并行布局與關鍵核心材料技術攻關。同時，要積極參與核聚變國際合作，主動融入國際原子能機構(gòu)、國際能源署等多邊合作機制，推動實驗數(shù)據(jù)與科研成果共享，共同構(gòu)建開放協(xié)作的核聚變產(chǎn)業(yè)鏈與生態(tài)體系。
四是完善相關支持政策措施。持續(xù)增加核聚變研發(fā)經(jīng)費投入，設立專項產(chǎn)業(yè)研發(fā)資金，并逐步擴大專項資金規(guī)模，保障核聚變研發(fā)持續(xù)獲得穩(wěn)定支持。同時，積極拓展多元化科技資金來源，努力爭取國家級、省部級重大科技項目資助，并充分利用高新技術企業(yè)稅費減免等政策支持。加大資本市場融資力度，探索設立核聚變產(chǎn)業(yè)投資基金，吸引社會資本加入，為核聚變產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入長期資金。加大核聚變專業(yè)人才培養(yǎng)力度，依托重大項目、重大工程、重大獎勵、重要平臺，全方位加強人才培養(yǎng)，完善青年科技人才發(fā)現(xiàn)、選拔和培養(yǎng)機制，在科研立項、科研投入、團隊建設、激勵機制等方面給予大力支持，大力培育核聚變領軍人才。加大社會成熟人才引進力度，聚焦全球核聚變領域頂尖人才，持續(xù)優(yōu)化人才政策體系，設立專項人才激勵機制，強化政策支持和組織保障，不斷提升人才服務保障水平，提升企業(yè)核心競爭力。
