“永遠還差50年”——這句對可控核聚變商業化時間的調侃,曾像幽靈般縈繞在行業上空。如今,隨著技術突破與資本涌入,這一時間表被大幅提前。據可控核聚變行業協會的問卷調查顯示,行業普遍認為2030至2035年聚變能將首次并入電網。這一判斷背后,是算力需求激增帶來的能源危機,以及中美在“終極能源”領域的激烈競逐。
在清華大學工程物理系的實驗室里,一臺建成于2002年的球形托卡馬克裝置曾是譚熠每日工作的核心。這位研究可控核聚變超過20年的副教授,如今以星環聚能首席科學家的身份,帶領團隊向商業化目標沖刺。公司成立僅四年,便成為國內裝置建設進度領先的商業公司,其技術路線選擇與工程突破,正重塑著行業格局。
可控核聚變的商業化之路充滿挑戰。傳統托卡馬克裝置雖技術成熟,但造價高昂,更適合國家主導的大型項目。星環聚能選擇的球形托卡馬克路線,通過縮小裝置尺寸、降低熱負荷,將Q值大于1的裝置造價壓縮至15億元,僅為傳統路線的十分之一。這種“緊湊型”設計雖面臨材料與工程挑戰,卻為初創公司提供了生存空間。“商業公司首先要活下去,再算經濟賬。”譚熠坦言,省下的每一分錢都將轉化為未來電價優勢。
資本的嗅覺總是敏銳。2025年以來,全球可控核聚變領域融資規模激增,中國與美國形成并進態勢。訓練一次GPT-5級別模型耗電2.4億度,全球數據中心年用電量超400億千瓦時——算力需求的指數級增長,讓可控核聚變成為AI時代的能源剛需。山姆·奧特曼、貝索斯等科技巨頭紛紛下注,美國CFS公司單輪融資達18億美元,而中國國家隊亦攜數百億資本入場,推動產業鏈快速成熟。
星環聚能的融資歷程折射出行業變遷。2021年首次融資時,團隊需向投資人解釋“聚變是什么”,單家機構投入額度僅4000萬元;如今,主流投資者已深入探討技術路徑,中科創星等機構連續兩輪支持。更關鍵的是,國家隊進場重塑了供應鏈生態。過去,美國Helion Energy需自建薄膜電容器產線,而中國廠商已能批量供應;中科院等離子體所牽頭成立的聚變新能,注冊資本達145億元,帶動上游企業踴躍參與。
技術突破同樣迅猛。星環聚能僅用279天便完成零號實驗裝置組裝,創下公開報道中最快速度;其高溫超導磁體技術已進入工程驗證階段,團隊規模擴展至170人。譚熠回憶,裝置首次運行時,團隊忙至凌晨1點仍未成功,次日調整參數后便獲得第一等離子體。“聚變研究像創業,反復帶來絕望與希望。”這種韌性,支撐著團隊在2027至2028年實現Q值大于1的目標,并計劃在2032至2033年建成商業示范堆。
中美技術路線差異顯著。美國公司多聚焦強場托卡馬克或場反位形(FRC)等非傳統路線,而中美國家隊與民企幾乎覆蓋所有主流路徑。中國優勢在于工程整合能力:高溫超導材料產能占全球80%以上,超強低溫鋼性能優于國際同類,鎢銅核心材料實現自主供應。這種全產業鏈自主可控能力,使中國在聚變裝置制造環節領先美國。
AI與聚變的融合正在加速。等離子體物理的復雜性堪比“黑盒”,而AI的數據驅動特性恰好與之契合。傳統控制技術已應用于裝置監測,團隊正嘗試用大模型解釋物理現象、挖掘數據規律。譚熠預計,AI可使現有裝置性能翻倍,并推動新一代裝置實現量級提升。“2027至2028年,中美同行的高性能裝置將集中投入運行,屆時聚變能將真正走進現實。”
能源格局的變革已現端倪。當前,中國人均發電功率約1000瓦,聚變實現后或達10千瓦甚至更高。這種近乎無限的清潔能源,將徹底改變社會運行邏輯——從工廠化生產食物到星際旅行,曾被能源成本束縛的場景將逐一解鎖。正如陳銳所言:“聚變的意義不僅是替代火電,更是賦予人類掌握無限能源的能力。”這場靜默的能源革命,正在實驗室與資本市場的雙重推動下,加速奔向現實。












