商业化竞速： “人造太阳”如何照进现实？

图为星环聚能聚变试验装置。

在众多科幻作品中，无论是《星际迷航》《银河帝国》还是《三体》，核聚变都被设定为宇宙探索的能源基础。而如今，曾经的幻想已经不再遥不可及。权威专家认为，人工智能的未来归根结底是能源问题，而核聚变是最可能的解决方案。“人造太阳”、无限能源电站，正从实验室走向工程化。

在公众印象中，核聚变一向是“国家队”的专属赛道，只有庞大的科学装置和顶级实验室才能涉足。然而，在这场竞赛中，国内一批来自高校、研究所、创投圈的年轻创业者正悄然崛起。他们的目标是，把巨型“聚变航母”拆解成便携的“能源无人机”，把复杂的科研转化成更快落地、更低成本的“小型人造太阳”。

风口已至，“大装置”与“小装置”的协同突围

当前，核聚变产业布局清晰：一边是以政府为主导的“国家队”，另一边则是迅速崛起的商业化公司。

“国家队”建造的是“大型人造太阳”，比如国际合作的ITER、中国的东方超环和环流三号、韩国的KSTAR、欧洲的JET等。这些装置就像是“训练太阳的实验室”，正在模拟太阳的燃烧过程，验证聚变是否可控、能不能持续、材料能不能扛住高温高压——为未来真正点亮“人造太阳”打基础、做准备。

商业化企业则采取“小型人造太阳”的模式，通过开发小型、模块化的聚变反应堆，提供更低成本、更高效率的清洁能源，从而加速全球能源结构的转型。这相当于在一个集装箱大小的装置中驯服一个太阳——听起来像科幻，做起来是工程。

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。

例如，美国Helion Energy公司正在推进线性装置路线，强调紧凑结构和快速能量回收，其提出的50兆瓦商业供电目标已引发行业广泛关注，背后由山姆·奥特曼、Founders Fund等硅谷资本支持；英国First Light Fusion则探索“子弹撞击式”聚变方式，即通过高速动能引发聚变，类似于在靶材上精准“打出火花”。这些技术路径展现出商业公司在低成本、快部署上的技术活力，拓宽了全球聚变工程的想象空间。国际组织ITER也计划与私营公司合作共享知识，推动大科学计划与商业创新的融合发展。

在国内，商业化企业正以多元技术路线并进的方式展开探索：有的聚焦高温超导托卡马克技术，追求能量增益的突破；有的则尝试结构更为紧凑的直线型路线，力图在成本和效率之间找到平衡点；还有团队从实验室走出，用最短时间完成第一等离子体实验，将多年科研积淀快速转化为工程实践。

聚变加速，风口已至。2024年，科技部、工业和信息化部、国务院国资委等七部门联合发布《关于推动未来产业创新发展的实施意见》，明确提出要加强以核聚变为代表的未来能源关键核心技术攻关。这一顶层政策信号，被业内视为“吹响了我国可控核聚变迈向落地应用的冲锋号”。

各地也在迅速响应。例如，上海提出构建“4+3”先进核能发展格局，在临港、浦东、闵行、宝山等地布局核能装备制造及材料基地，在漕河泾、嘉定等地构建聚变研发集群，计划到2025年核电相关产业保持两位数增长，打造全球有影响力的核电产业集群。

政策助推之下，核聚变能否真正走出实验室？2025年全国两会期间，全国政协委员、中核集团聚变领域首席科学家段旭如表示，从全球发展看，聚变商用有望在2050年前后实现，但也不排除随着高温超导、人工智能、先进材料等技术的突破，商业落地时间进一步提前。

从东方超环千秒放电，到直线型装置快速迭代，再到Helion喊出2028年前为微软供电的倒计时计划，一切都说明：核聚变商业化“赛道”，已进入工程倒计时阶段。当前，“十五五”能源规划正紧锣密鼓地制定中，核聚变或将在未来五年迎来关键突破窗口。

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。

3月，在距离西安古城墙北面30公里左右的陕西星环聚能科技有限公司所在地，研究人员正在抓紧进行高温超导磁体的研发，为下一代可控核聚变装置的建设做准备。

星环聚能成立于2021年，由原清华大学的聚变实验室成员创办。“我们不是换方向，而是换一种解题方式。”创始人陈锐表示。

公司成立后，仅用279天，就与清华大学共同完成了SUNIST-2聚变实验装置的建设，并成功获得第一等离子体。2023年10月，他们用三个月时间将等离子体电流提升了一倍，装置磁场指标达到了同类技术中的世界领先水平。让原本停留在理论层面的构想，变成了现实可行的工程方案。

去年，该公司在球形托卡马克多个领域均实现了突破，包括实现国际首个重复重联技术方案的稳定运行，以及在高温超导磁体研发方面进展明显。同时，还实现了聚变衍生技术的产品化和商业化，产生了一定的销售订单，开始具备自主盈利的“造血”能力。

在成都龙泉驿，2025年2月19日的阳光洒在一处正在改建的工业基地上，瀚海聚能的聚变装置基地工程正式启动。这家成立于2022年的年轻公司专注于直线型场反位形（FRC）技术，目标是用更紧凑、更灵活的装置构建“小型人造太阳”。

“传统路线必须持续稳定地‘点燃太阳’，但这对材料、控制系统都是极大挑战。”公司董事长项江解释说，“如果说传统技术像是庞大的地铁系统，我们想造的，是一辆轻盈高效、跑得快的磁浮车。”

为了解决商业化路上的“烧钱”难题，瀚海聚能提出了“沿途下蛋”的策略，即在聚变发电实现前，先利用聚变中产生的中子开发医疗和工业中子源技术，服务于癌症治疗、核药同位素生产、中子成像和核废料处理等多个领域，从而打通短期商业变现的路径。“这既是科学探索，也是一场持续造血的商业试验。”项江说。

在上海临港，另一支团队的节奏也在加快推进。能量奇点成立于2021年，是国内首家聚变创业企业，其“洪荒”系列装置瞄准的是高温超导托卡马克技术。

去年，能量奇点自主研发的“洪荒70”装置成功完成等离子体放电，迈出了关键一步。今年3月，他们又在磁体技术上取得突破——新一代“大尺寸强磁体”成功达到21.7特斯拉的磁场强度，刷新了由美国麻省理工学院与CFS公司保持的20.1特斯拉的世界纪录。按照计划，下一代“洪荒170”装置目标直指全球先进水平的美国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。

首先是技术层面的难题。多位受访专家学者指出，当前核聚变技术需要解决三大关键问题：

一是稳定运行的挑战，聚变装置必须从短时间的实验逐步过渡到连续稳定运行状态，目前国内装置的运行时间普遍仅为百秒量级，远未达到数小时甚至数天的需求；

二是材料和零部件的可靠性挑战，聚变装置内高温、高中子辐照的极端环境需要专门的“超级防护服”，即抗中子辐照、高耐热材料，但目前相关技术与产业配套还不成熟；

三是能量增益效率问题，要真正实现能量输出大于输入的净能量增益，需要进一步提高装置整体效率与协同运作能力。

产业方面，项江等表示，目前产业链配套还远不成熟。“我们就像打造一个‘炼丹炉’，不仅需要突破‘炼丹’技术，‘炼丹炉’本身要能承受上千万度等极端条件带来的瞬间冲击，这是一项复杂工程，需要聚变公司自身以及联合相关上下游企业共同努力。”

其次是资金瓶颈。陈锐表示，过去五年中国市场化资金对核聚变领域的投入仅为5亿美元，明显低于美国同期约50亿美元的投资规模，资金不足导致国内企业研发进度和规模化发展受到明显限制。

再次是公众认知不足。受历史上核裂变事故的影响，公众普遍对核聚变缺乏清晰的认识，担忧辐射风险和环境污染问题，影响了社会支持力度与政策倾斜。

那么，核聚变真的安全吗？会不会像核电站那样有污染？受访专家表示，通俗地说，聚变就像是地球上的“太阳模拟器”，它的燃料来自海水，不会失控爆炸，反应一旦中断就自然熄灭，产物几乎无污染。它更像是一颗“可控的太阳种子”，而不是危险的定时炸弹。

针对这些问题，业内专家建议，国家应加快构建适合聚变技术的专门监管体系，明确项目审批流程与安全标准；出台具体支持政策，包括资金扶持、税收优惠与土地使用政策；同时推动国家队与商业公司在科研平台、人才培养等方面开展深度协作。此外，应大力开展公众科普教育，消除公众对核聚变技术的误解，提升公众对聚变清洁安全特性的认知。

“当社会需要核聚变的时候，核聚变就能实现。”托卡马克之父阿尔茨莫维奇半个世纪前的预言，如今正距离我们越来越近。这场“点亮太阳”的接力跑，正由科研机构、商业公司、资本和政策接续推进。

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