报告丨2025年的全球核聚变产业报告

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前言：

可控核聚变是理论上最理想的终极能源形式之一，即将进入燃烧试验和工程试验的攻坚阶段，海外持续加码。

可控核聚变若成功商业化，可能彻底改变人类能源结构，进而解决资源短缺、环境污染和气候变化等全球性问题。

作者| 方文三

图片来源 |网 络

当下，可控核聚变已基本解决大部分原理问题，全球在高约束等离子放电阶段不断进步，后续将逐步进入燃烧试验和工程试验阶段。

近几年海外对聚变产业热情高涨。一方面，各国政府高度重视。美国能源部在2024年6月提出其核聚变战略；日本近2年将原型电站建设计划提前20年左右，英国政府2025年宣布追加25亿英镑资助STEP原型大厂建设；欧盟预计2025年底发布首个聚变能源战略。另一方面，海外科技巨头纷纷加码聚变产业投资。

核聚变主要实现方式包括磁约束聚变、惯性约束聚变及混合约束聚变（磁惯性聚变、聚变-裂变混合堆）。不同方式各有特点，成熟度上存在差异。

磁约束聚变是利用强磁场将等离子体约束在特定空间内，并通过加热方式达到聚变所需条件。目前主要装置有托卡马克、磁镜、仿星器。

惯性约束聚变是利用激光或粒子束等能量输入装置瞬时压缩氢同位素靶丸，使其达到聚变条件。惯性约束需要非常高的能量输入和精密的控制，相比磁约束技术的成熟度仍有距离。

混合约束方面，磁惯性聚变综合了磁约束和惯性约束的优势，在装置规模、成本和效率之间寻找平衡点，典型装置如场反位形。

聚变-裂变混合堆利用聚变产生的大量中子驱动裂变堆释放能量，本质在于通过裂变放大聚变的输出能量，从而降低对聚变输入能量的要求。

托卡马克是当前最成熟的方案，多个海外项目未来10年有望实现发电。全球托卡马克装置占聚变装置总数的50%左右，海外多家公司布局基于高温超导磁体的托卡马克装置，计划在未来十年实现发电，代表性公司包括美国CFS、英国Tokamak Energy等。

其中，CFS计划于2030年初建成400MW商用核聚变发电厂ARC，目前其示范工厂SPARC正在建设， 预计2026-2027年投产运行，目标实现Q大于10。

Tokamak Energy目标在2030年初建成试验工厂并实现净能量输出，并于2034年建成500MW 电厂。

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