在眾多科幻作品中，無論是《星際迷航》《銀河帝國》還是《三體》，核聚變都被設定為宇宙探索的能源基礎。而如今，曾經的幻想已經不再遙不可及。權威專家認為，人工智能的未來歸根結底是能源問題，而核聚變是最可能的解決方案。“人造太陽”、無限能源電站，正從實驗室走向工程化。
在公眾印象中，核聚變一向是“國家隊”的專屬賽道，只有龐大的科學裝置和頂級實驗室才能涉足。然而，在這場競賽中，國內一批來自高校、研究所、創投圈的年輕創業者正悄然崛起。他們的目標是，把巨型“聚變航母”拆解成便攜的“能源無人機”，把復雜的科研轉化成更快落地、更低成本的“小型人造太陽”。
風口已至，
“大裝置”與“小裝置”的協同突圍
當前，核聚變產業布局清晰：一邊是以政府為主導的“國家隊”，另一邊則是迅速崛起的商業化公司。
“國家隊”建造的是“大型人造太陽”，比如國際合作的ITER、中國的東方超環和環流三號、韓國的KSTAR、歐洲的JET等。這些裝置就像是“訓練太陽的實驗室”，正在模擬太陽的燃燒過程，驗證聚變是否可控、能不能持續、材料能不能扛住高溫高壓——為未來真正點亮“人造太陽”打基礎、做準備。
商業化企業則采取“小型人造太陽”的模式，通過開發小型、模塊化的聚變反應堆，提供更低成本、更高效率的清潔能源，從而加速全球能源結構的轉型。這相當于在一個集裝箱大小的裝置中馴服一個太陽——聽起來像科幻，做起來是工程。
近年來，越來越多的私營資本和技術先鋒公司加入這一賽道。
例如，美國Helion Energy公司正在推進線性裝置路線，強調緊湊結構和快速能量回收，其提出的50兆瓦商業供電目標已引發行業廣泛關注，背后由山姆·奧特曼、Founders Fund等硅谷資本支持;英國First Light Fusion則探索“子彈撞擊式”聚變方式，即通過高速動能引發聚變，類似于在靶材上精準“打出火花”。這些技術路徑展現出商業公司在低成本、快部署上的技術活力，拓寬了全球聚變工程的想象空間。國際組織ITER也計劃與私營公司合作共享知識，推動大科學計劃與商業創新的融合發展。
在國內，商業化企業正以多元技術路線并進的方式展開探索：有的聚焦高溫超導托卡馬克技術，追求能量增益的突破;有的則嘗試結構更為緊湊的直線型路線，力圖在成本和效率之間找到平衡點;還有團隊從實驗室走出，用最短時間完成第一等離子體實驗，將多年科研積淀快速轉化為工程實踐。
聚變加速，風口已至。2024年，科技部、工業和信息化部、國務院國資委等七部門聯合發布《關于推動未來產業創新發展的實施意見》，明確提出要加強以核聚變為代表的未來能源關鍵核心技術攻關。這一頂層政策信號，被業內視為“吹響了我國可控核聚變邁向落地應用的沖鋒號”。
各地也在迅速響應。例如，上海提出構建“4+3”先進核能發展格局，在臨港、浦東、閔行、寶山等地布局核能裝備制造及材料基地，在漕河涇、嘉定等地構建聚變研發集群，計劃到2025年核電相關產業保持兩位數增長，打造全球有影響力的核電產業集群。
政策助推之下，核聚變能否真正走出實驗室?2025年全國兩會期間，全國政協委員、中核集團聚變領域首席科學家段旭如表示，從全球發展看，聚變商用有望在2050年前后實現，但也不排除隨著高溫超導、人工智能、先進材料等技術的突破，商業落地時間進一步提前。
從東方超環千秒放電，到直線型裝置快速迭代，再到Helion喊出2028年前為微軟供電的倒計時計劃，一切都說明：核聚變商業化“賽道”，已進入工程倒計時階段。當前，“十五五”能源規劃正緊鑼密鼓地制定中，核聚變或將在未來五年迎來關鍵突破窗口。
多樣路徑，中國“人造太陽”的創業群像
不同路徑匯成了當下中國商業核聚變的產業版圖。
3月，在距離西安古城墻北面30公里左右的陜西星環聚能科技有限公司所在地，研究人員正在抓緊進行高溫超導磁體的研發，為下一代可控核聚變裝置的建設做準備。
星環聚能成立于2021年，由原清華大學的聚變實驗室成員創辦。“我們不是換方向，而是換一種解題方式。”創始人陳銳表示。
公司成立后，僅用279天，就與清華大學共同完成了SUNIST-2聚變實驗裝置的建設，并成功獲得第一等離子體。2023年10月，他們用三個月時間將等離子體電流提升了一倍，裝置磁場指標達到了同類技術中的世界領先水平。讓原本停留在理論層面的構想，變成了現實可行的工程方案。
去年，該公司在球形托卡馬克多個領域均實現了突破，包括實現國際首個重復重聯技術方案的穩定運行，以及在高溫超導磁體研發方面進展明顯。同時，還實現了聚變衍生技術的產品化和商業化，產生了一定的銷售訂單，開始具備自主盈利的“造血”能力。
在成都龍泉驛，2025年2月19日的陽光灑在一處正在改建的工業基地上，瀚海聚能的聚變裝置基地工程正式啟動。這家成立于2022年的年輕公司專注于直線型場反位形(FRC)技術，目標是用更緊湊、更靈活的裝置構建“小型人造太陽”。
“傳統路線必須持續穩定地‘點燃太陽’，但這對材料、控制系統都是極大挑戰。”公司董事長項江解釋說，“如果說傳統技術像是龐大的地鐵系統，我們想造的，是一輛輕盈高效、跑得快的磁浮車。”
為了解決商業化路上的“燒錢”難題，瀚海聚能提出了“沿途下蛋”的策略，即在聚變發電實現前，先利用聚變中產生的中子開發醫療和工業中子源技術，服務于癌癥治療、核藥同位素生產、中子成像和核廢料處理等多個領域，從而打通短期商業變現的路徑。“這既是科學探索，也是一場持續造血的商業試驗。”項江說。
在上海臨港，另一支團隊的節奏也在加快推進。能量奇點成立于2021年，是國內首家聚變創業企業，其“洪荒”系列裝置瞄準的是高溫超導托卡馬克技術。
去年，能量奇點自主研發的“洪荒70”裝置成功完成等離子體放電，邁出了關鍵一步。今年3月，他們又在磁體技術上取得突破——新一代“大尺寸強磁體”成功達到21.7特斯拉的磁場強度，刷新了由美國麻省理工學院與CFS公司保持的20.1特斯拉的世界紀錄。按照計劃，下一代“洪荒170”裝置目標直指全球先進水平的美國SPARC項目。
前路不易，核聚變商業化的挑戰與破局
盡管核聚變前景廣闊，但商業化過程中仍存在多重挑戰。
首先是技術層面的難題。多位受訪專家學者指出，當前核聚變技術需要解決三大關鍵問題：
一是穩定運行的挑戰，聚變裝置必須從短時間的實驗逐步過渡到連續穩定運行狀態，目前國內裝置的運行時間普遍僅為百秒量級，遠未達到數小時甚至數天的需求;
二是材料和零部件的可靠性挑戰，聚變裝置內高溫、高中子輻照的極端環境需要專門的“超級防護服”，即抗中子輻照、高耐熱材料，但目前相關技術與產業配套還不成熟;
三是能量增益效率問題，要真正實現能量輸出大于輸入的凈能量增益，需要進一步提高裝置整體效率與協同運作能力。
產業方面，項江等表示，目前產業鏈配套還遠不成熟。“我們就像打造一個‘煉丹爐’，不僅需要突破‘煉丹’技術，‘煉丹爐’本身要能承受上千萬度等極端條件帶來的瞬間沖擊，這是一項復雜工程，需要聚變公司自身以及聯合相關上下游企業共同努力。”
其次是資金瓶頸。陳銳表示，過去五年中國市場化資金對核聚變領域的投入僅為5億美元，明顯低于美國同期約50億美元的投資規模，資金不足導致國內企業研發進度和規模化發展受到明顯限制。
再次是公眾認知不足。受歷史上核裂變事故的影響，公眾普遍對核聚變缺乏清晰的認識，擔憂輻射風險和環境污染問題，影響了社會支持力度與政策傾斜。
那么，核聚變真的安全嗎?會不會像核電站那樣有污染?受訪專家表示，通俗地說，聚變就像是地球上的“太陽模擬器”，它的燃料來自海水，不會失控爆炸，反應一旦中斷就自然熄滅，產物幾乎無污染。它更像是一顆“可控的太陽種子”，而不是危險的定時炸彈。
針對這些問題，業內專家建議，國家應加快構建適合聚變技術的專門監管體系，明確項目審批流程與安全標準;出臺具體支持政策，包括資金扶持、稅收優惠與土地使用政策;同時推動國家隊與商業公司在科研平臺、人才培養等方面開展深度協作。此外，應大力開展公眾科普教育，消除公眾對核聚變技術的誤解，提升公眾對聚變清潔安全特性的認知。
“當社會需要核聚變的時候，核聚變就能實現。”托卡馬克之父阿爾茨莫維奇半個世紀前的預言，如今正距離我們越來越近。這場“點亮太陽”的接力跑，正由科研機構、商業公司、資本和政策接續推進。
