人造太阳“三国杀”：中美日千亿资本押注，2030 年代成决胜窗口期

日前 ，日本 Helical Fusion 在东京召开的新闻发布会上抛出 “ 世界首创 ” 宣言，其专为商业反应堆设计的大型高温超导线圈实现稳定运行， CEO 田口隆也直言“将先于欧美实现聚变发电”。而就在三周前，中国合肥 BEST 装置 400 吨杜瓦底座以 2 毫米级精度落位，正式进入主机装配阶段；美国 Commonwealth Fusion Systems （ CFS ）则刚与谷歌敲定 2027 年并网售电协议。一场横跨三大创新中心、关乎未来能源霸权的“人造太阳”竞速战，已进入剑拔弩张的冲刺阶段。

日本：材料霸权下的“螺旋突围”

在核聚变赛道上长期低调的日本，正以精密制造优势“突出杀招”。Helical Fusion 此次亮相的高温超导线圈，在 - 258℃环境下实现 7 特斯拉磁场中 40kA 稳定电流，关键在于其适配 “螺旋仿星器” 的可弯曲超导带束合技术 —— 这一延续六十余年的本土技术路线，因无需外部电流即可实现连续等离子体约束，被视为商业化的 “捷径”。

支撑这一突破的是日本在核心材料领域的垄断地位：三菱、住友掌控全球70%高温超导带材供应，Faraday Factory对中国实施技术禁售。依托国立聚变科学研究所（NIFS）的积累，Helical Fusion已完成等离子体科学验证，成为全球唯一专攻螺旋式技术的企业。在新任首相高市早苗的政策背书下，这家初创公司获政府1300万美元专项资助，计划2030年代推出商用反应堆Helix KANATA，直指 “24小时运行、净能量增益、可维护性” 三大商业化标准。

但资金短板成为致命软肋。CEO田口隆也坦言，日本五年投入仅1000万日元，不足中美同期的1%，“中国和美国已砸下65亿美元，我们急需政府填补差距”。

中国：举国体制的“三线并进”

当日本在单一技术路线上精耕细作时，中国正以“托卡马克+氢硼聚变+场反位形”三线布局形成合围。10月1日合肥BEST装置的关键一步，凸显了中国冲刺“首个发电装置”的雄心——这个被称为 “人造太阳地基” 的杜瓦底座，将承载6700吨主机设备，剑指2027年竣工、2030年 “用聚变点亮电灯”。

“BEST要证明聚变能‘烧得旺、能发电’”，中科院合肥物质院副院长宋云涛的表态背后，是中国二十年的技术积淀：EAST装置曾创下1亿摄氏度403秒运行纪录，培养出上千人专业团队。更关键的是全产业链支撑——杜瓦底座由中国一重制造，超导磁体采用西部超导材料，激光跟踪仪来自中科院长春光机所，18个月攻克超大尺寸焊接等三大技术难关。

资本端的爆发力度更猛。中核集团联合六大央企注资 114.92亿元成立聚变公司，科创板为其开辟上市通道，公募基金正筹备主题ETF。民企力量同样凶猛，新奥集团 “玄龙-50U” 实现全球首次兆安级氢硼放电，依托青海硼矿资源规避燃料风险；瀚海聚能 HHMAX-901装置建造成本仅为托卡马克的1/5，2025年已切入中子成像等商用市场。中投顾问数据显示，中国聚变资本投入三年激增470%，2025年市场规模突破3314亿美元。

美国：科技巨头主导的“商业闪电战”

美国则凭借资本与场景优势进行突破。CFS公司与谷歌的售电协议创下行业里程碑，计划2030年代初建成弗吉尼亚 “电网级聚变电厂”，微软随即跟进锁定 2028年并网目标。这场由科技巨头主导的竞逐，已吸引97亿美元公私资本涌入，较2021年暴增400%。

美国的技术路线目前呈“多点开花”之势。麻省理工学院衍生企业主攻高温超导托卡马克，TAE Technologies 在谷歌资助下研发氢硼反应堆，Power公司获英伟达6.5亿美元投资深耕惯性约束。更隐蔽的优势来自军工反哺 ——DARPA “星舰计划” 将核聚变推进器技术转化为民用电站研发，NIF装置虽能量转换效率不足1%，但激光点火技术仍领跑全球。

但业内分析指出，美国资源过度集中于短期商业化项目，基础物理研究投入占比不足中国的 1/3，或面临“技术断层”危机。

决胜2030：三重壁垒定生死

这场竞速战的核心，已聚焦于“材料、燃料、成本”三大生死命题。材料领域，中国用3D打印梯度材料突破美国抗辐照材料禁运，耐热性提升35%；日本在氚循环领域领先，Kyoto Fusioneering将于 2026年调试燃料模拟器；美国则寄望AI优化磁场控制，弥补材料短板。

燃料自主化方面，中国青海锂矿与柴达木盆地硼矿可支撑千年需求，美国依赖锂资源进口，日本则需突破氚自持闭环技术。成本控制上，中国超导磁体单价降至 8000美元/米，美国依托规模化制造压减建设周期，日本则试图以螺旋式设计降低维护成本。

国际热核聚变实验堆（ITER）的延迟，更让这场三国竞逐成为决胜关键。中投顾问指出，2030年代将决定谁能掌握能源主权，当BEST的激光跟踪仪对准磁体安装精度，CFS的售电协议进入倒计时，Helical Fusion的超导线圈持续发电——人类能源的终极答案，正藏在这场白热化的竞赛里。