10月14日，“世界聚變能源集團”第2次部長級會議暨國際原子能機構第30屆聚變能大會在四川成都開幕，中共中央政治局委員、國務院副總理張國清出席開幕式并致辭。本次會議由國家原子能機構、四川省人民政府、國際原子能機構共同主辦，來自60余個國家和地區的部長級官員、國際組織負責人、全球聚變能領域專家學者出席會議。
（來源：微信公眾號可控核聚變 作者：CNF）
會議同期，國際原子能機構（IAEA）發布了《世界聚變能源展望2025》報告，以“決定性新階段”為核心定位，系統梳理了全球聚變能源從科學實驗向工業部署的跨越。
一、全球聚變裝置概覽：數量、類型和狀態
IAEA引用聚變裝置信息系統（FusDIS）最新數據：截至2025年年中，全球聚變裝置總數達172臺，較2024年增加13臺，其中實驗裝置占比85%，聚變電廠占比15%。
從類型來看：托卡馬克裝置79臺、仿星器裝置30臺、激光裝置14臺、替代路線49臺。
從運行狀態來看：運行中101臺，在建18臺，規劃建設53臺。
本年度新增13臺裝置中，仿星器依舊是最大熱門（新增7臺），激光新增2臺，替代路線新增4臺。
二、技術突破：多路線并行，磁約束與慣性約束齊頭并進
報告用近半篇幅聚焦全球核聚變裝置的里程碑進展，這些突破不再是孤立的物理實驗，而是直指“商業反應堆”的工程驗證——從磁約束到慣性約束，從超導磁體到燃料循環，各技術路線均實現關鍵跨越。
（一）磁約束聚變：主流路線的“里程碑式進展”
作為當前最成熟的聚變技術路線，磁約束聚變在2024-2025年迎來密集突破，托卡馬克與仿星器兩大分支均實現關鍵指標跨越。
1.ITER項目：全球聚變“標桿工程”進入加速期
位于法國的國際熱核聚變實驗堆（ITER）是磁約束聚變的核心樞紐，2025年其組裝階段成果顯著：2025年4月中旬完成首套真空室扇區模塊安裝，6月中旬第二套模塊提前6周就位；所有主磁體制造全部完工，低溫系統實現氦液化，用于磁體預安裝測試的試驗設施正加速建設。更關鍵的是，項目在2024年至2025年上半年保持成本績效指數（CPI）=1.0，意味著“計劃與執行100%匹配”，這是ITER自啟動以來的最佳表現，為2028年前完成初始階段目標奠定基礎。
ITER的“公私協同”同樣值得關注：通過技術訪問、專家對話與文檔共享，其積累的知識正流向私人聚變企業；《ITER設計手冊》首卷將于2025年底出版，核心軟件開源審批已基本完成，全球聚變供應鏈目錄編制也在推進中，這些舉措為后續商業項目降低了技術門檻。
2.中國：聚變設施集群形成“互補優勢”
中國科學院等離子體物理研究所與中核集團（CNNC）主導的聚變研究，在2025年呈現“多點開花”態勢。EAST（先進超導托卡馬克）在升級后，將聚變等離子體的持續時間提升至1066秒，長脈沖數據直接為ITER提供參考。
中核集團旗下核工業西南物理研究院的新一代人造太陽——中國環流三號（HL-3）則在“極端參數”上突破：實現1.5MA高約束模式（H-mode）等離子體，離子溫度達1.2億攝氏度、電子溫度達1.6億攝氏度，聚變三重積（衡量聚變性能的核心指標）達到10的20次方量級，已接近聚變電廠所需水平。
此外，報告還提到了聚變堆主機關鍵系統綜合研究設施（CRAFT）進入建設收尾階段，19個專業測試平臺將覆蓋包括超導磁體、偏濾器在內的等關鍵領域；BEST則聚焦氘氚等離子體穩態控制，計劃2027年首次實現等離子體運行。
3.仿星器：W7-X引領“穩態運行”突破
德國馬克斯?普朗克等離子體物理研究所（IPP）的Wendelstein7-X（W7-X）仿星器，在2025年升級后創造長脈沖運行紀錄：持續360秒高性能等離子體，能量周轉達1.8GJ，遠超此前1.3GJ的紀錄；等離子體比壓達到3%，向聚變電廠所需的4%-5%目標邁進。
此次升級的關鍵技術包括：與Thales合作開發的1.3MW、140GHz回旋管加熱系統，以及美國橡樹嶺國家實驗室（ORNL）設計的氫彈丸注入器，后者通過毫米級冷凍氫彈丸持續加料，支撐了長脈沖運行。
（二）慣性約束聚變：NIF創紀錄，日本聚焦“快點火”
以激光驅動為核心的慣性約束聚變，在2025年以美國國家點火設施（NIF）的突破最受關注。2025年4月，NIF通過靶丸設計創新，實現8.6MJ聚變產額，而輸入激光能量僅2.08MJ，目標增益（聚變產額/激光輸入能量）超過4，這是慣性約束聚變向“凈能量增益”邁進的關鍵一步。
報告指出，慣性約束聚變要實現商業化，需將靶丸增益提升至15，同時達到10Hz的重復率——這一條件下，慣性聚變電廠可實現“零凈電需求”。為此，NIF計劃升級激光系統：通過新增激光玻璃，將激光能量提升至2.6MJ，預計升級后聚變產額可突破30MJ。
日本大阪大學激光工程研究所（ILE）則在“快點火”技術上深耕：GEKKOXII（12束納秒脈沖激光）與LFEX（拍瓦級超短脈沖激光）協同驗證靶丸壓縮與快速加熱，為緊湊型慣性聚變系統奠基；SENJU高重復率激光（100Hz）已完成測試，成為下一代系統的核心組件。ILE的目標是2030年實現燃料密度＞100克/立方厘米（g/cm3）、加熱至10千電子伏特（keV），這是聚變點火的關鍵條件。
三、電廠研發：從“DEMO驗證”到“商業路徑”的全球布局
IAEA在報告中首次明確“成功聚變電廠”的14項核心指標，涵蓋運行性能、組件可靠性、燃料循環、經濟性等維度，為全球項目提供了統一評估標準。在此框架下，中、歐、美、日等主要參與方的示范堆（DEMO）項目與商業電廠規劃已進入實質階段。
（一）中國CFEDR：聚變工程驗證的“橋梁項目”
中國提出的“中國聚變工程示范堆”（CFEDR）是銜接實驗設施與商業電廠的關鍵項目，其核心目標包括：1.5-3GW聚變功率、能量增益Q=15-30、運行因子＞0.5（即年運行時間超4380小時），以及氚自持（氚增殖比＞1）。
從設計參數看，CFEDR的大半徑7.8m、小半徑2.5m，等離子體電流15MA，軸上磁場6.3T，當前已進入物理設計階段，重點評估燃燒等離子體行為、邊界輸運與偏濾器性能。
（二）歐盟EU-DEMO：低縱橫比設計提升“工程可行性”
歐盟示范聚變電廠（EU-DEMO）在2025年更新設計方案，采用低縱橫比構型（大半徑8.6米），目標凈電輸出350MW，脈沖持續時間2小時，滿足100-500MW凈聚變熱功率的核心指標。此次設計優化的關鍵創新包括：偏濾器熱負荷降低近50%，緩解等離子體脫離控制難題；降低環向磁場強度與儲能，減少系統重量與成本；通過先進鋼合金（如N50H、JKL2B）與新型中子屏蔽材料，探索更緊湊的7.7米大半徑的設計。
（三）美國ARC：私人企業主導“商業首秀”
美國CommonwealthFusionSystems（CFS）的ARC電廠是私人企業推進商業聚變的代表，計劃2030年代初在弗吉尼亞州切斯特菲爾德縣建成，目標輸出400MW并接入電網。ARC的技術基礎來自CFS正在建設的SPARC托卡馬克——后者采用高溫超導（HTS）磁體，預計2026年實現首個等離子體，2027年驗證凈聚變能量增益。2025年，CFS已完成SPARC低溫恒溫器底座安裝，并成功測試中心螺管模型線圈（CSMC）：實現5萬安培（A）電流與5.7T磁場，驗證了脈沖HTS磁體的快速升流、高儲能（3.7MJ）與光纖淬火檢測能力。
（四）英國STEP：球形托卡馬克的“成本優化”
英國“能源生產球形托卡馬克”（STEP）原型電廠聚焦“經濟性與可維護性”，計劃2040年實現首次運行，目標驗證凈能量輸出與氚自持。其核心優勢在于緊湊構型：球形托卡馬克比傳統托卡馬克體積更小，可降低建設成本；開放式結構為遠程維護提供便利，先進偏濾器設計能承受更高熱通量。目前，STEP已進入詳細設計階段，選址前西伯頓燃煤電廠舊址，2025-2026年將確定主要工程合作伙伴，同時開展生態與地質勘察，為后續建設許可申請鋪路。
四、商業化支撐：公私協同、供應鏈與監管框架成型
聚變能源要從“實驗室”走向“電網”，需突破技術、產業與政策的多重壁壘。2025年，全球在公私合作、供應鏈建設與監管框架上的進展，為商業化掃清了關鍵障礙。
（一）公私合作：從“備忘錄”到“實體項目”
IAEA世界聚變能源小組（WFEG）在2024年11月意大利羅馬首屆部長級會議后，成為全球聚變協同的核心平臺。2025年，WFEG推動的“公私聯動”已從協議簽署轉向實質行動：ITER啟動“私營部門聚變參與（PSFE）倡議”，基于其國際供應鏈經驗，為私人企業提供技術文檔、專家支持與基礎設施訪問權限，幫助新進入者應對供應鏈挑戰。
加拿大核實驗室（CNL）與日本KyotoFusioneering成立合資公司“FusionFuelCycles”，計劃2026年底建成UNITY-2氚燃料循環測試設施，覆蓋燃料排放、純化與供應全流程；德國FocusedEnergy與能源巨頭RWE合作，將德國比布利斯退役核電廠改造為激光聚變試點，計劃2030年代末運行，目標輸出150-250MW；美國HelionEnergy與微軟簽訂購電協議，計劃2028年通過Orion電廠向微軟供應至少50MW，該電廠目前已在華盛頓州馬拉加開工。
（二）供應鏈：從“定制研發”到“工業化生產”
聚變供應鏈正經歷從“科研級定制”向“工業化量產”的轉型。根據美國聚變工業協會（FIA）2025年供應鏈報告，2024年私人聚變企業供應鏈支出達到4.34億美元，較2023年的2.5億美元增長73%，預計2025年增速將保持25%。當前供應鏈已覆蓋7大領域：超導磁體、燃料循環、真空組件、機械系統、電子設備、測量技術與安全系統，全球登記供應商近200家。
但挑戰依然存在：在FIA調查的57家供應商中，81%將“市場可見性低”“長期需求不確定”列為規模化障礙。為此，IAEA與ITER正推動“全球聚變供應鏈目錄”編制，美國能源部（DOE）通過“里程碑基金”支持關鍵組件研發，歐盟則在EU-DEMO框架下建立“供應商資格預審機制”，以對齊項目時間線與供應鏈能力。
（三）監管框架：多國“差異化定制”，全球協同加速
2025年，主要國家已明確聚變監管“不套用裂變標準”，基于其“低風險特性”制定差異化框架：
美國：《2024年先進核能加速部署法案》（ADVANCEAct）將聚變納入“副產品材料”監管體系，明確由核管理委員會（NRC）主導，允許州級機構通過“NRC協議州計劃”參與監督；NRC正制定技術中性的聚變規則，適配不同技術路線。
歐盟：《歐盟聚變戰略（草案）》提出“分級許可”制度，按風險將設施分為“研究裝置”與“電廠”，計劃2025年底發布完整戰略；重點關注氚存量閾值、非擴散考量與框架，同時推動成員國監管協調。
加拿大：核安全委員會（CNSC）2025年發布《聚變監管概念文件》，擬將聚變設施分為兩類，征求原住民社區、行業與公眾意見，后續將修訂《核安全與控制法》以適配聚變特性。
英國：《2023年能源法案》豁免聚變“核場地許可”，由環境署（EnvironmentAgency）與健康安全執行局（HSE）監管；2025年明確“50MW以下設施簡化審批”，避免過度監管阻礙技術迭代。
IAEA指出，全球監管的下一步重點是“統一術語與標準”，如明確“聚變電廠”定義、氚管控閾值等，目前已啟動“聚變監管協調工作組”，推動跨國項目合規互認。
五、特別聚焦：高溫超導（HTS)——聚變“小型化”的核心驅動力
報告以專門章節強調，高溫超導（HTS）磁體是下一代聚變裝置“降本增效”的關鍵。與傳統低溫超導（LTS）相比，HTS能在更高溫度下實現超導，且磁場強度可達LTS的2-3倍——而聚變功率與磁場強度的四次方成正比，這意味著HTS可將裝置體積縮減50%以上，大幅降低建設成本。
2025年，全球高溫超導應用呈現“公私并進”態勢：
中國初創企業能量奇點（EnergySingularity）研發的“經天磁體”，實現21.7T峰值磁場，驗證了HTS在聚變場景的潛力；
美國CFS的SPARC托卡馬克采用稀土鋇銅氧化物（REBCO）帶材，其環向場（TF）模型線圈2021年已實現40kA電流與20T磁場，目前已采購1萬公里REBCO帶材；
美國威斯康星大學的WHAM軸對稱磁鏡裝置，用17THTS磁體實現首等離子體，為緊湊型磁鏡式聚變系統奠基。
但HTS的規模化應用仍面臨挑戰：
材料層面，REBCO帶材成本雖下降，但仍高于LTS，且釓鋇銅氧化物（GdBCO）對中子輻照敏感（熱中子俘獲截面高），釔鋇銅氧化物（YBCO）成為更優選擇；
工程層面，高磁場下HTS導體易出現邊緣彎曲（TSTC導體）與帶材分層（Roebel電纜），需優化繞組設計；淬火保護與低電阻接頭技術也待成熟，如光纖檢測系統正用于HTS線圈的實時淬火監測。
六、未來展望：2030年代“試點并網”，2050年代成“基荷支柱”
基于麻省理工學院（MIT）的全球電力系統模型，報告預測，若聚變電廠2035年實現商業化（成本1.1萬美元/kW），2050年成本降至8000美元/kW，2100年進一步降至4300美元/kW，聚變將在2100年占全球電力的27%。若成本下降更快（2050年2800美元/kW），聚變占比可提升至50%，成為碳中和電力系統的“基荷核心”。
從區域看，印度與非洲的電力需求增長最為顯著（2020-2100年分別增長8.2倍與9.3倍），由于這些地區可再生能源資源有限，聚變將成為其“零碳基荷”的關鍵選擇。
IAEA總干事RafaelMarianoGrossi在報告序言中強調：“聚變能源的發展已不再是‘是否可能’，而是‘如何加速’。”2025年的技術突破、產業協同與政策支持，正將這一“終極清潔能源”的落地時間線不斷提前——2030年代首批試點電廠并網，2040年代規模化商業部署，2050年代成為全球碳中和的核心支撐，或將成為聚變能源的“全球路線圖”。
中國原子能機構主任單忠德在為報告撰寫的專題評論中強調“推進產學研深度融合，賦能聚變能創新協同共享發展”，并表示中國將繼續與國際原子能機構、ITER組織及全球合作伙伴緊密協作，共同支持國際原子能機構“世界聚變能源集團”機制建設，推動構建更加公正公平的聚變研發治理體系，打造更加開放有序的國際科技合作框架，營造普惠包容的全球聚變科技發展環境。
特別聲明：文章為轉載，版權歸原作者所有。如涉及作品版權問題，請與我們聯系刪除。