核聚变路线之争胜负未定，上海为何全线押注

来源：澎湃新闻

　　“假设你们三位是投资人要投项目，在对方的技术路线中，最不敢投哪一条？它最大的技术风险点是什么？”核聚变论坛上，主持人中科创星创始合伙人米磊突然抛出角色互换的提问。坐在米磊身旁的三位主角，是星环聚能创始人、首席科学家谭熠，东昇聚变创始人、复旦大学现代物理研究所教授许敏，以及鸿鹄未来能源CTO魏西硕。

　　“对方可以反驳吗？”谭熠没有直接作答，而是先确认规则。在得到米磊肯定的回答后，谭熠的结论引发了全场会意的笑声：“那可能会吵得不可开交。”

　　上述三家初创企业分别专注于球形托卡马克、氘-氦3、仿星器三条截然不同的核聚变技术路线。这背后，是不同聚变技术路线的漫长角力，各有拥趸，也各有软肋。

　　核聚变承载着人类对终极能源的想象，但通往终极之路尚未明朗。国际原子能机构（IAEA）最新数据显示，目前全球共有174个聚变装置（包括已投运、在建及计划建设），其中托卡马克装置78个、仿星器装置28个、激光惯性约束装置20个、其他路线48个。托卡马克是当之无愧的主流，工程经验最丰富，也最接近商用，但其成本与复杂度至今令人望而生畏。同样采用磁约束的仿星器堪称托卡马克的“近亲”，得到的关注和资金却少得多，一度被视为冷门路线，直到近年超导材料和3D打印技术突破才使之显著提速，重新进入聚变商业公司的视野。而氘-氦3作为最理想的燃料，也是最遥远的梦：其所需温度远高于氘-氚聚变，且地球上几乎没有天然氦-3。月球表面的氦-3储量虽丰富，但开采和运输仍是科幻级别的难题。

　　在这样一条充满变数的赛道上，押注单一技术路线无异于豪赌，分散投资则意味着资源稀释、难以形成压强突破。上海的选择是将每一种可能攥在手中：无论哪条路线跑向终点，都确保自己站在赛道的最前方。

　　多元技术探索：以代价换可能

　　路线有分歧，但共识高度一致：看似完美不竭的核聚变，不存在完美的技术路线。“现在所有的选择都是艰难的选择。”谭熠坦言。

　　星环聚能选择了一条极具差异化的技术路径：在高温超导强磁场球形托卡马克的基础上，多冲程重复运行，用磁重联加热等离子体。这改变了传统“长时间维持高温等离子体”的思路，而是像内燃机一样，利用短脉冲不断快速“点燃”等离子体并往复做功。目的只有一个：让聚变堆变得更小、更简单，从而大幅降低建造成本。

　　短脉冲降低了传统长脉冲托卡马克等离子体大破裂的风险，但新挑战由此伴生。“代价是托卡马克周期性运行，所有磁体、结构都会受到周期性应力，第一壁表面受到周期性中子负荷和热负荷轰击。如何让材料在反复应力、反复热负荷下保持长时间使用寿命？”谭熠打了个比方：就像高炉里的耐火砖，一直处于两三千摄氏度安然无恙，但一旦经历几次降温循环，“马上变成渣渣”。

　　“聚变堆最终跑起来之前，很难说哪种方式绝对好，都得看实际运行、实际检验后才能知道。”他说。

　　谭熠看到了短脉冲的代价，许敏同样如此。“没有全是优点、没有缺点的路线，也没有全是缺点、没有优点的路线，都是各种平衡的结果。”由复旦许敏团队孵化创办的东昇聚变选择了“氘-氦3”路径，是全球首家采用“托卡马克位形+氘-氦3燃料”方案的磁约束聚变企业。主流的氘-氚反应会产生大量高能中子，需要厚重的辐射屏蔽层，装置规模天然偏大，选址受限。氘-氦3燃料路线几乎不产生中子辐射，放射性废物极少，能量转换效率更高，被视为“完美聚变”的代名词。

　　“选择氘-氦3，我们避开了对抗中子辐照材料的要求。但代价随之而来：必须采用高温超导强磁场作为托卡马克的前提。没有高温超导，没有强磁场，氘-氦3聚变在经济上不可行。”许敏并不讳言这是一条冒险的路：氘-氚聚变一定是全球最易实现的聚变方案，东昇聚变的定位是国家主流路线的重要补充，“我们希望这条路线能够走通，作为国家选择时的Plan B。”

　　“B计划”或许更为险峻。谭熠对氘-氦3的前景颇为审慎：“氘-氚都如此之难，氘-氦3的要求较之高不少。我甚至不敢想象，如果给我一些资金，如何去设计一个让氘-氦3达到发电要求的聚变堆。”

　　其犹豫并非保守。核聚变攻关每前进一步，都在叩问人类现有工程材料的物理极限。

　　魏西硕所在的鸿鹄未来能源，则押注仿星器。“我判断一个路线能否成为未来商业化聚变堆，有两个标准：第一，优势能否通过实验证明；第二，挑战能否在可见的未来内解决。”

　　“近几年德国W7-X（世界最大仿星器核聚变装置）的实验，一次次刷新我们对仿星器优势的认识。”他介绍，2024年，W7-X证明通过磁场几何结构优化，可以将新经典输运降低到湍流输运水平以下，这使得仿星器与托卡马克站上了同一起跑线；2025年，该装置实现等离子体连续稳定运行43秒，创造了该时间尺度下的聚变“三乘积”新纪录。“而且主要是工程限制，这两年升级后，高参数稳态运行时间还会拉长。这些实验结果增加了我对仿星器的信心。”

　　至于仿星器面临的传统挑战——三维磁场设计和异形线圈制造——魏西硕认为正在被技术进步消解：“AI工具的发展让磁场设计有了很大进展，三维高温超导线圈工艺进步和成本下降也是实实在在的。”更重要的是，国家近年来投入大量资源进行的第一壁和包层材料等关键技术攻关，以及应用于托卡马克的中性束注入加热（NBI）、诊断设备等，都可以直接平移到仿星器上，避免了重复开发。

　　但也有观点直指仿星器的先天短板：三维扭曲的线圈结构让装置显得“皮厚馅小”，同等规模下其发电体积远小于托卡马克，这将直接推高未来的度电成本。

　　殊途同归，皆为险峰。球形托卡马克向“小”而生，却须扛住周期应力的撕扯；氘-氦3诱人，但前程系于高温超导强磁场的惊险一跃；仿星器后来居上，终要与极端复杂的自身结构对抗。

　　“技术路径的选取，不仅仅是站在现在看未来，更应该站在未来看现在。”许敏极为看好高温超导产业的降本曲线：“今天听说带材厂商已经把材料压到40块钱一米了，原来是四五百块钱一米，这是产业发展的结果。上海的高温超导产业，在未来十年能够完全跑出来，提供非常稳定、可靠、经济的磁体。”

　　“现在聚变技术还没有达到最后的封闭阶段，各条路线都值得做尝试和技术储备。”魏西硕说。

　　米磊给出了投资人的答案：都得投。聚变参数太多，每个领域、每个技术参数都可能触碰到目前人类技术的上限，无论材料的上限还是器件的上限。今天的上限不代表明天的上限。“很多技术的突破在于投资人愿不愿意支持创业者突破极限。”

　　米磊认为，聚变的投资风险正在大幅变小，全球技术发展趋势越来越明确。随着资本与人才加速涌入，聚变的成功概率随之上升，商业化时间线不断压缩。在他看来，不同技术路线的探索都是国家队主流路线的有益补充，但格局不止于此：各条路线其实都代表中国在与全球竞速，最终将决定中国能否在新一轮科技革命中实现突破和引领。

　　资本湍流处，科学长跑时

　　涌向核聚变的资本，从未如此湍急。

　　科技部三司三处处长郭育敏在同一论坛上介绍，央地联动政策引导下，今年国内核聚变领域创业投资异常活跃，据不完全统计上半年一级市场融资事件达到30笔，同比增长8倍；融资总规模达到80亿元，同比增幅超233倍；近30家初创企业在此期间获得资本加持，产业链上下游企业同步受益，合计融资约15亿元。“聚变能投资呈现出大额化和连续化并存的特点，单笔融资额屡创新高，同时资本对优质标的的长期信心逐步增强，投资主体也呈现出多元化的生态。”

　　但聚变投资过热了吗？远远没有。

　　郭育敏援引美国聚变工业协会《2026全球聚变产业报告》、欧洲聚变能组织《全球核聚变能趋势》统计数据称，2025年7月至2026年6月，全球核聚变产业年度新增融资同比激增69%，至44.8亿美元，行业累计融资额达142.4亿美元。2022年至2025年，全球五大经济体的核聚变总投入规模达203.5亿欧元，其中美国公共资金约49.5亿欧元、私营资金约24.1亿欧元，市场活力强劲；中国公共资金约54.5亿欧元，居五大经济体之首，私营资金仅15亿欧元——结构性落差恰恰说明中国的聚变投资远未饱和，仍需更多市场资本入场接力。

　　“全球核聚变进入‘中美双雄’时代”，她说，“如何引导更多创业投资持续进入核聚变领域，使我们在决定国运的核聚变竞赛中赢得主动，是科研界、产业界与投资界需要深思的问题。”

　　滚烫的资本，动摇不了这是一场马拉松的事实。聚变商用的时间表，正在整体向后推移。

　　《2026全球聚变产业报告》显示，在45家给出商业发电时间表的聚变公司中，计划2031至2040年间实现商用的公司数量，相较2025年调查结果减少；而将目标定在2041至2050年的公司，则明显增多。

　　当全球聚变界重估商用预期，耐心的长度，决定了资本在下一程的话语权。

　　而上海，显然打算跑到最后。

　　上海已经成为全球聚变装置密度最高、技术路线最丰富的城市之一。上海市科学技术委员会副主任翟金国给出了一组更具象的数据：目前上海聚变行业累计融资已接近180亿元，有望成为技术路线最全、融资氛围最浓、人才密度最高的全球核聚变创新高地之一。

　　今年5月，星环聚能完成5亿元A+轮融资，累计融资额突破20亿元，估值跨越10亿美元大关，跻身独角兽行列。星环并非孤例——上海已形成核聚变国家队与多家独角兽共舞的格局，而撑起这片生态的关键力量，是上海国资。

　　上海国有资本投资有限公司（下称上海国投）党委副书记、总裁戴敏敏表示，公司目前已在聚变产业累计投资超过10亿元，全面覆盖上游材料、核心器件、多元技术路线、AI for Fusion等全产业链关键环节，撬动百亿元社会资本投向核聚变领域。

　　2024年5月，上海国投启动聚变产业的前瞻布局。彼时，核聚变尚未被写入国家“十五五”顶层文件，大范围“聚变热”亦未兴起。此后一年多时间里，上海国投引入中国聚变能源有限公司、挖掘30个科学家团队，系统性构筑起聚变能源全产业链版图。

　　据澎湃新闻了解，除引入国家队中国聚变，孵化星环聚能、东昇聚变等托卡马克路线企业之外，上海国投还围绕激光聚变、仿星器、场反位形等多条非主流路径开展深入研究，通过赛马机制多点布局，目前已储备多个聚变装置项目，包括上海交通大学张杰院士的双锥对撞点火激光聚变项目、林志宏团队的高温超导仿星器项目（即鸿鹄聚变）、中国科学技术大学孙玄团队的场反位形项目（即星能玄光）等。

　　提前落子、多路径验证，令上海形成了如今堪称全国最完整、最系统的可控核聚变赛道布局。

　　跑得早考验战略眼光，但聚变这场马拉松，比的不仅是起跑速度，更是耐力。

　　2024年，上海国投旗下上海未来产业基金启航（初始规模100亿元，后扩募至150亿元），由上海财政作为单一LP全额出资。上海未来产业基金投资部执行总经理刘理鹏对澎湃新闻表示，该基金设立之初就确立了“15+3”的母基金周期。最近两年，许多省份面向未来产业放宽了政府投资基金的存续期，但在两年前，设置18年超长存续期的耐心资本，在全国范围内都相当罕见。

　　未来产业基金采用“80%投子基金、20%直投”的结构统筹布局，在技术路线选择上多元包容。刘理鹏称：“上海已是全球聚变装置密度最高的城市，甚至没有之一。装置集群一旦形成，带材、磁体、核心器件等产业链各环节便会集聚。这是天然形成的共生生态：装置吸引产业链，产业链反哺装置，进而催生世界级的产业体系，吸引世界级的人才。”

　　“既要保持战略敏捷，更要杜绝战略踏空。”刘理鹏认为，可控核聚变作为极具势能高度的终极能源，目前技术路线仍未充分收敛，无论是中国还是美国投资界，都对多路线保持开放。

　　技术收敛之前，任何一条路线的排除都可能意味着错过终局。高温超导技术的突破、AI技术的应用深入，都为不同路线竞速注入了新变量。

　　“可控聚变是一场已知终点的长跑，全球范围内呈现出多路线并举的态势。虽然50%以上的装置都聚焦在托卡马克上，但我认为哪怕在终局，也未必是托卡马克一家独大。上海坚持多技术路线并举的先进理念，是在国际核聚变科技激烈竞赛中的战略智慧。”星环聚能CEO陈锐曾对澎湃新闻表示。

　　仅2025年，就有多家聚变公司落地上海。

　　“如果可控核聚变真的实现了，长三角将成为聚变产业的重镇，目前来说是唯一的高地。”陈锐此前对澎湃新闻称。