再不發力，就要輸給中國啦！美國報告急呼：強化核聚變產業鏈競爭

再不抓緊建設，就要被中國超越啦——這就是美國核聚變能源規模化委員會在近期發布的報告中給出的吶喊。這場關乎國家科技實力的競賽，賽道上的主要選手——中國與美國，正沿著不同的技術路徑，以各自的國之重器，向這一夢想發起沖擊。

中美核聚變的技術主力方向，存在著差異

要理解中美兩國的技術戰略，首先需要了解實現受控核聚變的兩大主流技術路線：磁約束核聚變和慣性約束核聚變。通俗地說，磁約束就像用一個無形的"磁力籠子"將極高溫的等離子體"火球"懸浮起來，不讓它接觸任何容器壁，并持續加熱使其維持聚變反應。

而慣性約束則像是用超高能的"激光刀"在極短時間內將一顆微小的燃料"膠囊"瞬間切割并壓縮到極致，利用自身慣性完成一次微型核爆炸。這兩條技術路線，一條追求"持久穩定"，一條追求"瞬間爆發"。

當前，中美兩國都是在多條技術路徑上行走，但各有側重。先看美國，在核聚變領域布局全面，但最引人注目的成就來自于慣性約束路線的“國家點火裝置（NIF）”。

美國國家點火裝置（NIF）位于勞倫斯利弗莫爾國家實驗室，擁有192路全球最強大的激光束，這些激光被精確聚焦到毫米大小的、裝有氘氚燃料的靶丸上。在十億分之一秒的瞬間，靶丸承受的壓力和溫度超過了太陽核心。

2022年12月，NIF實現了歷史性突破，在人類歷史上首次實現了"科學能量增益"（Q>1），即聚變產生的能量大于激光打在靶丸上的能量，也就是輸出的能量超過了輸入。

此后他們不斷刷新紀錄，在2025年將這一增益提升到了4以上。這一成就的象征意義巨大，它首次在實驗室里向全人類證明了慣性約束聚變的科學可行性。

然而，NIF的成功有著特定背景與局限

它最初的重要使命是服務于美國的核武器庫存管理計劃，通過實驗室模擬核武器內部條件來確保核武庫的安全可靠，能源應用是衍生目標。也正因如此，NIF的"能量增益"是一個精確定義的科學概念。

它指的是聚變能量與靶丸吸收激光能量的比值，是一種相對狹隘的指標。如果計入驅動整個巨型激光系統所消耗的龐大電能，那美國NIF的總能量效率仍然遠低于1，依舊是“能源輸出，低于輸入”。

此外，NIF每天只能進行少數幾次實驗，距離發電所需的每秒數次脈沖相差甚遠。它像一位能在瞬間爆發出驚天力量的短跑冠軍，但要成為能夠持續供電的"馬拉松選手"，還需要在效率、材料和重復頻率上取得革命性突破。

相較于NIF的"瞬間藝術"，中國的戰略重心則堅定地放在了磁約束路線上，核心平臺是全超導托卡馬克東方超環（EAST）——位于安徽合肥"科學島"上的EAST，其名字本身就寓意著"人造太陽"。

它的核心是一個甜甜圈形狀的真空室，利用強大的磁場將上億攝氏度的等離子體約束在其中。EAST的主攻方向并非追求單次脈沖的能量增益，而是挑戰極限的穩態高約束運行——主要目的就是驗證發電。

它就像在試圖馴服一團狂暴的、溫度遠超太陽的等離子體，讓它能夠長時間"溫和"且穩定地燃燒。2025年，中國核聚變領域捷報頻傳，取得了一系列令人矚目的突破。

1月份，我國全超導托卡馬克裝置（EAST）實現了1億攝氏度1066秒的穩態長脈沖高約束模等離子體運行。這一成績不僅打破了EAST自己保持的世界紀錄，更比之前的記錄延長了近7分鐘。

EAST團隊將其比作燒開水："傳統裝置只能點一下火就熄滅，而EAST要做到讓火焰穩定燃燒"。實現這一突破絕非易事，EAST團隊解決了等離子體芯部與邊界的物理集成、等離子體與壁相互作用、高功率加熱系統注入耦合等系列前沿物理和工程技術問題。

我國EAST的成功，源于獨特的技術路線

它是全球首個全超導托卡馬克裝置，獨特的全超導設計——16個縱場線圈產生3.5特斯拉強磁場，如同給"磁籠"裝上"超導骨架"，無需反復冷卻，能耗降低90%。

在加熱技術上，EAST創新性地引入射頻波加熱（包括離子回旋、電子回旋等），像"微波爐加熱食物"般將等離子體從室溫"煮"到1億度。更關鍵的是非感應電流驅動技術：通過射頻波與等離子體粒子的"不對稱碰撞"，讓等離子體自身產生電流，實現"自維持燃燒"。

緊隨EAST的成功是在今年3月份，中核集團核工業西南物理研究院的新一代人造太陽"中國環流三號（HL-3）"再傳捷報，在國內首次實現原子核溫度1.17億度、電子溫度1.6億度的"雙億度"運行，綜合參數聚變三乘積實現大幅躍升，標志著中國聚變研究挺進燃燒實驗階段。

這一突破的背后是一系列自主創新的核心技術：自主研制的高功率微波回旋管成功投入運行，最高注入功率達2.5兆瓦；建成并投運2套具有完全自主知識產權的高功率中性束注入加熱系統，單條束線最大功率達7兆瓦。

這些成就表明中國不僅在實驗成果上，更在核心裝備技術上達到了國際領先水平。中國核聚變發展的另一重要里程碑發生在2025年7月22日——中國聚變能源有限公司（簡稱"中國聚變公司"）在滬正式掛牌成立。

這家公司被稱為可控核聚變"國家隊"，是中核集團直屬二級單位，作為推進我國聚變工程化、商業化的創新主體。中國聚變公司將重點布局總體設計、技術驗證、數字化研發等業務，并建設技術研發平臺和資本運作平臺。

成立當天，中國聚變公司與中核集團、中國核電、中國石油集團昆侖資本有限公司等七方簽署增資擴股協議，投資約115億元。

本次交易完成后，中國聚變公司注冊資本達到150億元，一躍成為國內注冊資本最高的商業聚變公司。這一舉措展現了國家對核聚變能源商業化的高度重視，標志著中國核聚變研發從科學實驗向工程化、商業化邁出了堅實一步。

中國核聚變領域的成就，不僅限于國家隊

2025年4月，新奧"玄龍-50U"實驗裝置成為全球首個實現百萬安培氫硼等離子體放電的裝置；5月又創下秒級1.2T以上磁場條件的國際新紀錄，展示了中國在非托卡馬克路線上的創新實力。

與此同時，產業鏈上下游企業也在積極布局：合肥合鍛智能制造股份有限公司參與了緊湊型聚變能實驗裝置（BEST）的核心部件真空室研制；江蘇永鼎股份旗下東部超導科技發布了適配核聚變場景的千米級REBCO超導帶材HF1200型號產品……

這些進展表明，中國核聚變產業鏈已初步成型，形成"上游-原材料，中游-設備與工程建設，下游-核電站運營"的完整結構。

面對中國的快速進步，美國表現出了強烈的危機感。2025年10月，美國核聚變能源規模化委員會發布的報告——就是本文開頭提到的那個機構，明確將核聚變競爭視為"決定國運的關鍵拐點"，并設定了在2028年底前開工多個示范電站的激進目標。

報告估算，自2023年以來，中國已為聚變生態系統投入了至少65億美元，甚至可能高達130億美元的資金，幾乎是美國公共投資的三倍。這些資金正在轉化為實實在在的硬件設施：

在EAST的旁邊，一座新的聚變重器——BEST（燃燒等離子體實驗超導托卡馬克）正在建設中，預計2027年投入運行，目標是直接挑戰Q=1.5，即實現能量凈增益的"燃燒等離子體"。

同一園區內，投資5.7億美元的CRAFT（聚變工程測試綜合研究設施）已接近完工。請注意，它并非是實驗裝置，而是一個專注于研發未來聚變電站所需材料和部件的"聚變工廠"。

更宏大的中國聚變工程實驗堆（CFETR）已在進行規劃，它被視作ITER之后通往商業示范堆的橋梁。美國核聚變能源規模化委員會在報告中還尖銳地指出了供應鏈問題，優勢都在中國手中：

中國在鎢、釩、鋰-6、激光二極管關鍵材料（如鎵、鍺）等諸多聚變關鍵原材料和元器件上占據全球主導地位；在高功率開關、高壓電容器等聚變脈沖裝置核心部件領域，我國也占據全球主導地位。

2025年以來，中國已實施出口管制。美國的技術主流路徑——慣性約束核聚變，所需的激光二極管消耗的鎵、銦、鍺等原料，今后將難以獲得了，直接影響美國慣性聚變企業的供應鏈安全。

這意味著，即便美國率先突破了技術，未來大規模建設聚變電站時，仍可能面臨被"卡脖子"的風險。

在這場競賽中，中國利用人工智能成為新的加速器

傳統控制方法依賴復雜物理模型和第一性原理模擬器，計算過程極為耗時。新型智能控制方法，如基于強化學習的算法，可通過協調多參數組合、優化實驗控制方式，顯著提升等離子體約束效率和穩定性。

2025年10月，核工業西南物理研究院與浙江大學等合作，在"中國環流三號"實驗數據基礎上，成功開發具有國際先進水平的等離子體控制方法，相關成果發表在《自然》子刊《通訊物理學》上。

美國的報告也提到這一點，并表示：美國在科學頂峰插上了旗幟，而中國正在將通往頂峰的道路拓寬、夯實。然后慫恿特朗普政府在今后三年時間內投入巨資，爭取在建設領域獲得成果。否則，就要落后了。

對于中國而言，這份報告既是對我國核聚變領域巨大進展的“最強背書”，也是一個明確的信號：美國已驚醒，并試圖以強大的科技、金融和聯盟體系為武器，發起一場全面反擊戰。

這份報告還是美國在核聚變領域對中國發出的正式“戰略競爭宣言”，在闡明技術研究不落后于中國，但在工程建設上已是全面劣勢后給出的追趕建議，從而試圖開啟中美在核聚變領域的全面競爭。