萬物生長靠太陽，地球上的生命都依靠太陽的能量生存。而太陽之所以能發光發熱，源自內部的核聚變反應。地球擁有極其豐富的核聚變原材料，能不能人工復制這個反應過程，制造一個“太陽”來滿足我們的能量需求？

“十五五”規劃綱要明確將發展核聚變能列為新的經濟增長點，提出要突破氚燃料制備循環、材料輻照考驗、高性能激光、超導磁體制造等核聚變關鍵技術，開展聚變氘氚燃燒等離子體運行實驗和多技術路徑可行性驗証，推進核聚變研發工程化進程，為“十五五”時期我國核聚變技術發展提出了明確方向，核聚變將加速從科學實驗全面轉向工程化、產業化。

技術水平處於第一方陣

按照目前主流的核聚變實驗路徑，一升海水中提取的氘通過聚變反應產生的能量，相當於300升汽油產生的能量，且幾乎不產生放射性強的核廢料，也沒有碳排放。在加速邁向“雙碳”目標的時代，核聚變能無疑是未來的理想能源。

2025年，中國環流三號在國內首次實現原子核溫度1.2億攝氏度、電子溫度1.6億攝氏度的“雙億度”運行，標志我國聚變研究挺進燃燒實驗階段。

“當下我國核聚變的研究水平跟歐美、日本處於第一方陣，其中部分技術領先。”中核集團聚變領域首席科學家段旭如介紹，近些年，我國在裝置高參數運行、長脈沖放電控制、射頻負離子源中性束加熱、堆芯內部件研制、聚變堆主機裝配等方面的技術水平均步入國際前列。可以說，我國磁約束聚變能源研究已位於國際第一方陣，與國際同步處於向實驗堆工程驗証過渡的關鍵階段。

這一系列成就背后，是我國在核心技術、實驗裝置、人才培養等方面進行的一系列關鍵性、體系化布局。我國將核聚變能定位為未來產業的核心賽道，相關部委圍繞國內核聚變研究攻關重點，支持建成了多個國際先進的研發平台，面向企業、科研院所、高校，通過設立科技項目等形式，開展針對性科學技術攻關和人才培養。同時，我國積極參與國際熱核聚變實驗堆計劃和國際合作交流，通過承擔關鍵部件研制任務，在堆芯涉核內部件、診斷、電源、超導磁體等聚變堆核心技術方面取得了較大突破，並形成了一批高新技術產業。

我國在核聚變領域的成果得到了國際認可。2025年10月，國際原子能機構全球首個聚變能研究與培訓協作中心落戶中國成都，標志著我國在聚變能源領域的國際影響力實現了新的躍升。

作為目前我國規模最大、參數最高的聚變實驗裝置，“中國環流三號”已進入能力升級階段，計劃2027年在國內率先開展聚變燃燒實驗，這將是我國聚變研究從科學探索邁向工程驗証的關鍵跨越。

“我們計劃在2035年做出聚變先導實驗堆，2045年左右做示范堆。”核工業西南物理研究院聚變技術研究所副所長白興宇說。

產業新格局逐漸形成

從全球視野看，可控核聚變商業化已形成加速態勢。據國際原子能機構《2025年世界聚變展望》報告，全球有近40個國家推進聚變計劃。同時，全球私營聚變公司蓬勃發展，提出了多種快速商業化的技術路徑。在此背景下，中國核聚變產業“國家隊引領、民企多元創新”的新格局正逐漸形成。從政策頂層設計到經營主體發力，我國聚變產業的創新生態正加速構建。

在頂層設計上，《中華人民共和國原子能法》今年1月正式施行，明確鼓勵和支持可控熱核聚變研究。同時，國務院《2030年前碳達峰行動方案》也對聚變技術研究提出要求。

“這兩份重磅文件，對我國聚變能發展起到了關鍵的引導作用。”段旭如介紹，一方面，原子能法首次在法律層面明確“國家鼓勵和支持受控熱核聚變的科學研究和技術開發”，為聚變能快速發展提供了法治基石﹔另一方面，作為“雙碳”戰略綱領性文件的《2030年前碳達峰行動方案》明確，“積極研發先進核電技術，加強可控核聚變等前沿顛覆性技術研究”，為聚變能“加速跑”賦予了戰略驅動力。

在“國家隊引領”上，2025年7月，中國聚變能源有限公司的挂牌，對於我國核聚變事業從科研探索向工程化、產業化發展邁出了具有裡程碑意義的一步。“針對聚變研發投入大、周期長等難題，公司通過商業運營模式推動核聚變關鍵技術攻關，同時依托上海的國際科創中心區位優勢，構建具有全球影響力的聚變能源創新高地。”中國聚變能源有限公司董事長劉葉說。

在“民企多元創新”上，段旭如介紹，民營聚變企業多元化的技術路線，為可控核聚變商用研究注入了新活力，同時也為傳統可控核聚變提供了有價值的參考。

劉葉表示，未來5年將是各類創新主體積極參與、科技創新成果快速涌現、創新生態蓬勃發展的5年。

科研成果發揮外溢作用

雖然進展平穩、前景廣闊，但重大科技突破往往面臨不確定性，需要大量且長期的研發和投入。

專家表示，核聚變研發是一項覆蓋百余項高精尖技術的系統性創新工程。聚變技術在研發過程中沉澱出大量可外溢的科技成果，一方面，推動完整聚變產業鏈快速成形﹔另一方面，超導磁體、等離子體等核心技術，已在我國制氫、礦產分選等領域落地應用。

位於四川成都的核工業西南物理研究院，科研人員基於“人造太陽”的先進等離子體表面工程技術，正在進行非貴金屬催化電極制備，可顯著提升制氫效率，降低電解水制氫成本，對綠氫規模化發展具有推進作用。

“我們主要是利用等離子體的高活性，用非貴金屬實現貴金屬質性電極的功能，成本可能隻有貴金屬的十分之一。”核工業西南物理研究院應用技術開發所所長王曉宇說。

該技術還有更多用處。比如，當前全球科技企業正在快速布局新一代玻璃基板封裝材料，聚變等離子體技術可以顯著提升玻璃基板封裝集成度。“可把芯片的封裝互連密度提得更高，成本可以降到有機基板的80%。”核工業西南物理研究院應用技術開發所高級工程師陳美艷說。

許多合作企業也在積極參與相關技術的攻關研發。段旭如舉例說，一家成都企業承擔了真空檢漏設備的研制，雖然挑戰很大，但研制成功后，成為全球聚變界的第一項國際標准。