6月18日，经过五年技术攻关，由中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所承担的聚变堆主机关键系统综合研究设施（CRAFT）重要子系统低杂波电流驱动系统通过专家组测试与验收。图为6月14日即将验收的低杂波电流驱动系统。本报记者 徐旻昊 摄
7月15日，无人机航拍的紧凑型聚变能实验装置（BEST）建设工地。本报记者 张大岗 实习生 汪鑫 摄
全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）。（资料图片）本报记者 徐旻昊 摄
在可控核聚变赛道，安徽正在成为一股不容忽视的力量。
1月，有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）在合肥刷新“亿度千秒”世界纪录；5月，同样是在合肥，紧凑型聚变能实验装置（BEST）项目工程总装工作比原计划提前两个月启动，建成后将有望演示聚变能发电。
近3年来，在安徽，聚变新能、星能玄光等致力于聚变能商业化开发的企业相继成立，聚变新能更是整合了中国科学院合肥物质科学研究院的技术优势与市场化资本活力。现在，安徽正通过“科研院所+商业公司”的协同模式，在氘氚聚变这一具有商业化前景的技术路线上持续突破。
2025年初以来，一度被戏称为“永远还要50年”的可控核聚变取得了多个重大突破，实现可控核聚变商业化的时间周期可能因此缩短。
终极能源
2021年9月28日晚，中国科学技术大学东校区USTC1958咖啡馆里，举办了一场主题为“碳中和与能源革命”的科学文化沙龙。在这场活动上，时任中国科学技术大学校长的包信和院士向中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所原所长李建刚院士，抛出一个困扰几代科学家的问题：
“建刚院士你讲讲，我上学的时候就听说聚变要50年建成，现在我快退休了，还说要50年，你跟我讲讲什么时候能实现？”
另一个现场的提问则更直指本质：
“可控核聚变在将来40年内是否有商业化可能？”
李建刚在2015年当选为中国工程院院士，是中国磁约束核聚变学术带头人之一，负责了三代聚变装置的技术发展、实验计划的制定和实施，也是国家重大科技基础设施“聚变堆主机关键系统综合研究设施”的总指挥。
近4年后，在位于合肥科学岛的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）不远处，紧凑型聚变能实验装置（BEST）项目工程总装工作正在进行。
核聚变，指的是两个轻原子核结合形成一个较重原子核，同时释放大量能量的过程。它不仅驱动着太阳持续发光发热，更引领着人类探索新能源的梦想。
可控核聚变，被誉为“人造太阳”，以其独特优势吸引着全球目光。与化石能源、风能、水能等相比，它不受自然条件限制，可再生且清洁安全。一旦实现商业化，可控核聚变将带来稳定的电力供应，成为未来能源结构的关键支柱，被视为人类的终极能源。
“太阳之所以发光放热，是由于其内部不断进行的核聚变反应。”中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所团委书记叶华龙告诉记者，他们研究的可控核聚变技术就是借鉴太阳发光发热的原理，让氢的同位素氘和氚结合，从而持续稳定释放出巨大能量。氘和氚，就来自海水——氘可以从海水中直接提取，氚则可以通过氘和锂反应产生。
那么，一升海水能有多大能量？叶华龙说，从一升海水里面提取原料发生核聚变所释放的能量，可与300升汽油相当。核聚变能的好处还有很多。过去几十年发生的核灾难让不少人谈核色变。“核聚变却不同，一旦条件失效，反应会瞬间停止，就像关掉水龙头一样安全，不存在核泄漏、核辐射风险。”
2023年5月，作为中国科学院等离子体物理研究所磁约束核聚变领域的唯一成果转化平台，聚变新能（安徽）有限公司正式成立，为紧凑型聚变能实验装置（BEST）的实施主体单位，注册资本50亿元，一年之后增至145亿元。聚变新能公司的目标在于将可控核聚变技术由科学实验阶段提升至高成熟度的工程实践和商业应用水平，这无疑吸引了众多投资机构的目光。
公开资料显示，聚变新能由合肥产投新能科技合伙企业、安徽皖能丰禾聚变科技合伙企业、中国石油集团昆仑资本有限公司、合肥科学岛控股有限公司和安徽省科创投资有限公司等6家股东共同持股，股东涵盖央企、科研机构资产管理平台、安徽省与合肥市国资平台及社会资本。
路线与图景
在合肥聚变堆园区的聚变创新展览馆，一张阶梯图展示了“聚变合肥 中国方案”核聚变能研发路径：物理实验装置（科学验证）到聚变实验堆（演示发电）再到聚变工程堆（商业应用）。其中，“EAST实验装置”“ITER实验堆”“CRAFT设施”“BEST装置”“CFEDR工程堆”的示意图引人注目。
叶华龙在一旁告诉记者，全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）是基础，意味着人类首次在实验装置上模拟出未来聚变堆高效稳态运行必备的环境，验证了核聚变发电的可行性。
紧凑型聚变能实验装置（BEST）项目将在EAST装置的基础上，首次演示聚变能发电，为中国聚变能的发展作出前瞻性和开创性贡献。
聚变堆主机关键系统综合研究设施（CRAFT）将是国际聚变领域参数最高、功能最完备的综合性研究及测试平台，为聚变实验堆和工程堆核心部件的研发及建设保驾护航。
7月1日，记者来到位于合肥市庐阳区三十岗乡的合肥未来大科学城，紧凑型聚变能实验装置（BEST）项目建设施工现场机器轰鸣。
“现场装配的部件数以万计，总重高达6000吨，精度要求高，标准严苛。”紧凑型聚变能实验装置（BEST）项目工程负责人黄雄一介绍，BEST装置已启动工程总装工作，是装置建造过程中最关键的环节之一，要将包括超导磁体系统、磁体馈线系统、杜瓦、冷屏、包层以及偏滤器等在内的聚变堆“心脏”部件精确安装至主机基坑内。
距此不远处的合肥科学岛，坐落着由中国科学院合肥物质院等离子体物理研究所牵头，我国自主设计、自主建造的世界上第一个全超导非圆截面托卡马克核聚变实验装置（EAST），这就是人们耳熟能详的“人造太阳”。EAST装置的主机部分高11米，直径8米，重400吨，由超高真空室、纵场线圈、极向场线圈、内外冷屏、外真空杜瓦、支撑系统等六大部件组成，凭借其先进稳态长脉冲等离子体运行，创下了多项世界纪录。
聚变研究在基础科学上取得突破后，迅速转向工程实践。
“BEST技术可行性经过充分论证和国际评估，能够提供接近未来聚变堆参数的集成环境，验证关键工程技术和部件。BEST将在EAST装置技术沉淀的基础上，首次实现聚变能发电演示。”聚变新能（安徽）有限公司董事长严建文说，BEST项目的启动标志着我国在可控核聚变领域的技术突破和工程化应用迈入新阶段。
事实上，BEST装置只是聚变新能图景里“紧凑型聚变能实验装置（BEST）—聚变工程示范堆（CFEDR）—首个商业聚变堆”的第一步。
为什么在商业堆前要建设BEST和CFEDR？通俗来说，在第三步商业聚变堆设计和建造前，紧凑型聚变能实验装置（BEST）要系统验证并解决氘氚的稳定燃烧。聚变工程示范堆（CFEDR）则要验证氚增殖，即实现氚的闭环循环，消耗多少氚就能产生多少氚，甚至产生的氚要大于消耗的氚。只有完成了这两个核心目标，才能认为初步具备了商业化的价值。
“计划在2040年前后，聚变新能将联合产业链上下游企业，开展更高聚变功率聚变商业堆建设，努力实现低成本发电。”严建文说。
值得注意的是，4月25日在上海举行的“好望角科学沙龙”上，李建刚指出，预计可以在2027年建成紧凑型聚变能实验装置（BEST）。“从实验装置到聚变实验堆、工程示范堆，再到聚变能原型电站，是中国磁约束聚变能发展的技术路线图。”
李建刚在活动中透露，中国聚变工程示范堆（CFEDR）已启动方案设计。“中国聚变工程示范堆将完成从国际热核聚变实验堆（ITER）到聚变原型电站之间的技术过渡和工业实践，演示聚变能持续大功率、安全和稳定运行的可行性。”
半个多世纪的求索
6月18日，距离紧凑型聚变能实验装置（BEST）不远处的“夸父”项目迎来重要进展。作为“夸父”项目的19个子系统之一，低杂波电流驱动系统的成功验收，标志着该系统及其关键部件完成了从设计优化、预研验证、加工制造到测试验收的完整流程。
“夸父”学名为聚变堆主机关键系统综合研究设施（CRAFT），是“十三五”国家重大科技基础设施，项目由中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所承担。
半个月后，记者在聚变堆园区11号厂房看到了一个外形犹如“橘子瓣”、高度达20米的实验平台。这就是1/8真空室及总体安装实验平台。未来，八个这样的“橘子瓣”将组成“人造太阳”的“锅炉”，为上亿度的等离子体运行提供真空环境。叶华龙说，目前，这里正在进行偏滤器部件和遥操作系统的集成测试，将进一步验证这个总装平台的综合能力。该设施目标是建成国际磁约束聚变领域参数最高、功能最完备的综合性研究平台。
从EAST的科学验证到BEST演示发电，从深度参与ITER建设到CRAFT平台建设，再到未来推动CFEDR工程示范堆立项，在中国，这项“逐日”工作，已经持续了半个多世纪。
20世纪60年代，我国抽调多家单位人员在四川乐山组建585所（中核集团核工业西南物理研究院的前身），从事受控核聚变研究。此后，585所陆续研制“环流”（HL）系列常规导体托卡马克装置。
1972年10月，国家批准核聚变研究可以由二机部和中国科学院两家开展，从而形成了我国磁约束核聚变研究的长远布局。1978年9月，中国科学院等离子体物理研究所在合肥成立，在攻克多项技术难关后，相继研制出HT-6B等小型实验装置，并于1984年底建成我国首个空芯变压器托卡马克装置HT-6M。20世纪90年代，中国科学院等离子体物理研究所主持建设了全球首个全超导托卡马克装置HT-7U（后更名为EAST）。
2006年9月28日，EAST首次成功完成放电实验，获得电流200千安、时间接近3秒的高温等离子体放电。至此，EAST成为世界上第一个建成并真正运行的全超导非圆截面核聚变实验装置。此后，EAST多次刷新世界纪录。
“它的一次次突破意味着人类首次在实验装置上模拟出未来聚变堆高效稳态运行必备的环境，验证了核聚变发电的可行性。”科研人员介绍。
叶华龙告诉记者，今年初，位于合肥科学岛上的全超导托卡马克装置EAST获得重大成果，成功实现1亿摄氏度1066秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行，刷新世界纪录。这标志着中国在等离子体稳态高约束模运行这一关键技术上已稳居世界领先地位。这些突破不仅具有科学意义，更为未来商业聚变堆的工程设计和运行提供了宝贵数据。
在中国核聚变研究一步一个脚印前行时，国际核聚变研究也在推进。1985年，美苏两国共同倡议，由美、苏、欧、日共同启动采用全超导托卡马克技术路线的国际热核聚变实验堆（ITER）计划。中国于2006年正式加入ITER。等离子体所承担了ITER计划分配给中国的近75%的研发任务，通过自主创新突破多项技术瓶颈。EAST已成为ITER计划最重要的实验验证平台和典型“卫星工程”。
曙光初现
因无限、清洁和安全的特性，可控核聚变被视作人类终极能源，但由于进展缓慢，“永远还要50年”成为行业长久以来的玩笑话。近两年，国内外主流核聚变项目不断刷新进度，似乎正在打破这一魔咒，可控核聚变的商业化应用显露曙光。
从中国科大东区USTC1958咖啡馆中传来的“50年”追问，不仅是科学家间的对话，更是中国能源转型的时代追问。
聚变能源“永远还要50年”的魔咒，源自其极端技术难度。
有业内人士指出，实现可控核聚变必须跨越劳逊判据的门槛——即温度（T）、密度（n）和约束时间（τ）的乘积需超过5×1021keV·s/m3。这被科学家称为“聚变三重积”。
2025年成为核聚变研究的爆发之年，商业化竞速也随之开启。尽管技术路线并不完全一致，但今年以来核聚变装置获得的突破性进展，已然让科幻叙事照进了现实。
1月，EAST装置实现1亿度高约束模等离子体1066秒稳态运行，刷新世界纪录；3月，“中国环流三号”在成都首次达成“双亿度”——原子核温度1.17亿℃、电子温度1.6亿℃，并大幅提升等离子体电流、能量约束时间综合参数；4月，国际热核聚变实验堆（ITER）组织宣布，这一由30多国数十年共建的“人造太阳”已完成其“电磁心脏”——世界最大、最强的脉冲超导电磁体系统的全部组件建造；7月，瀚海聚能直线型场反位形聚变装置实现等离子体点亮……
事实上，核聚变要“发电”，首先需要考虑控制1亿摄氏度的高温燃料。这个量级的燃料会使得普通材料一碰就气化。只有靠引力、磁场或惯性这种“非接触式”手段，才能持续“发电”。现行有三种“约束方案”，相当于给等离子体（高温燃料）设计不同的“牢笼”，分别为引力约束、惯性约束、磁约束。目前，磁约束被公认为最具前景的方向，而托卡马克装置则是当前产业化探索的核心路径。
行业认为，随着高温超导磁体等技术进步加速，国内外主流聚变装置不断取得阶段性突破，资本与政策的支持以及AI赋能，聚变研究正从“永远50年”进入“10年至20年”窗口期，商业公司的高效运作或将进一步缩短时间。
据国家能源局官网，我国核能发展遵循了“热堆—快堆—聚变堆”三步走战略。热堆是核能发展的第一步，主要关注的是核裂变技术的成熟应用。热堆技术相对成熟，是当前核能发电的主要形式。快堆作为第二步，主要是采用快中子反应，能够实现核燃料的增殖，提高资源利用效率。聚变堆是核能发展的最终目标。
在此背景下，越来越多的企业和资本开始入局攻关核聚变技术。
目前，中国在核聚变研究上形成了两股主要力量：以中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所和中核集团核工业西南物理研究院为主的“国家队”；另一边则是迅速崛起的商业化企业。
“国家队”建造的是大型“人造太阳”，为未来真正点亮“人造太阳”打基础、做准备。商业化企业则采取小型“人造太阳”的模式，通过开发小型、模块化的聚变反应堆，提供更低成本、更高效率的清洁能源。
在国内，商业化企业正以多元技术路线并进的方式展开探索：有的聚焦高温超导托卡马克技术，追求能量增益的突破；有的则尝试结构更为紧凑的直线型路线，力图在成本和效率之间找到平衡点；还有团队从实验室走出，努力用最短时间将多年科研积淀快速转化为工程实践。
安徽力量
5月1日，合肥紧凑型聚变能实验装置（BEST）项目工程总装工作正式启动，比原计划提前两个月。
严建文对聚变新能的定位是“战斗部队”。这样的紧迫感缘于全球范围内可控核聚变技术商业化应用形势的变化。
多家券商分析报告指出，可控核聚变是未来国家间在能源领域的必争之地。今年以来，我国可控核聚变领域进入资本开支扩张周期，国内可控核聚变正处于实验堆建设、工程堆验证阶段。由此，券商普遍看好可控核聚变产业在“十五五”期间进入密集的资本开支期，更看好可控核聚变板块资本开支扩张带来的投资机会。
“我们不能起了大早，却赶了晚集。”严建文认为，聚变新能拥有非常好的条件，对于全球聚变产业而言，合肥则是不可低估的力量。“现在，我们在托卡马克装置上领先了一步。”
2017年，合肥综合性国家科学中心建设方案获批，成为继上海张江综合性国家科学中心后的全国第二个综合性国家科学中心。这一年也为安徽后来在可控核聚变产业的布局和发展埋下了伏笔。
当年12月5日，在中国科学技术大学水上报告厅，中国聚变工程实验堆CFETR（后更名为CFEDR——中国聚变工程示范堆）宣告启动工程设计。该项目是中国在全面消化吸收国际热核聚变实验堆（ITER）相关技术的基础上，预先开展下一代聚变堆研究的重大项目。
要建设中国聚变工程实验堆（示范堆），必须要有实验堆（示范堆）关键部件的预研基地。2019年1月3日，国家发展改革委明确聚变堆主机关键系统综合研究设施（CRAFT）项目由中国科学院合肥物质科学研究院作为项目建设单位在合肥建设。
作为全球综合性的聚变科研平台，CRAFT主要承担两项核心使命：其一是为未来聚变堆研制主机系统组件；其二是通过技术攻关全面掌握下一代聚变堆关键技术体系，培养专业技术人才队伍，最终实现聚变装置全系统国产化目标。据中国科学院合肥物质院等离子体物理研究所消息，由于未来反应堆的建设规模较大，基于现实条件，中国科研团队审慎研判，提出建设紧凑型聚变能实验装置（BEST）的战略规划，作为EAST装置的技术迭代与ITER计划的重要衔接。
“这是合肥获批综合性国家科学中心后首个落户的国家‘十三五’重大科技基础设施项目。”合肥市发展改革委综合性国家科学中心工作处处长李辰告诉记者，聚变堆主机关键系统综合研究设施是《国家重大科技基础设施建设“十三五”规划》中优先部署的大科学装置，也是合肥综合性国家科学中心的核心建设内容之一。
李辰认为，CRAFT项目的落地，是安徽可控核聚变产业发展的关键一环，为后来BEST的建设奠定了基础。
2021年5月，合肥未来大科学城的建设方案正式提出，统筹规划80平方公里扩展区和19.2平方公里核心区。在核心区里，分布着紧凑型聚变能实验装置（BEST）等一批大科学装置，合肥成为全国大科学装置布局最为密集的城市之一。
事实上，近年来，我国已将支持可控核聚变产业纳入顶层设计，重磅政策频出。2021年《中共中央 国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》首次将可控核聚变列为“低碳前沿技术攻关”的重点领域；2022年，国家发展改革委和国家能源局发布“十四五”现代能源体系规划，提出支持受控核聚变的前期研发，积极开展国际合作。
2024年，科技部、工业和信息化部、国务院国资委等七部门联合发布《关于推动未来产业创新发展的实施意见》，明确提出要加强以核聚变为代表的未来能源关键核心技术攻关。这一政策信号，被业内视为“吹响了我国可控核聚变迈向落地应用的冲锋号”。
各地迅速响应。2023年，安徽出台《以创新模式加速推进聚变能商业应用战略行动计划（2022—2035年）》，确立核聚变开发应用实验堆、工程堆和商业堆“三步走”发展战略。
7月22日，注册资本高达150亿元的“核聚变国家队”中国聚变能源有限公司在上海正式揭牌成立，国有资本再次进军这一“终极能源”领域。中国核电当日晚间公告，为响应国家未来产业战略发展要求，落实中国核能“三步走”战略，拟参股投资中国聚变能源有限公司。
记者梳理发现，可控核聚变产业包括材料、主机、系统、应用等多个环节，得益于产业链整体技术进步和产学研协同创新，我国可控核聚变产业取得先发优势，在高温超导带材、高温超导托卡马克装置等方面占据领先地位。
李辰介绍，目前，合肥形成了覆盖科学研究、工程集成、未来商业发电原型装置的大科学装置集群，并依托中国科学院、中国科学技术大学等科研机构和高校的科研基础，汇聚了世界一流的人才。
2023年11月16日，聚变产业联盟正式成立；2025年6月13日，联盟注册为“安徽省聚变产业联合会”实体。截至目前，已形成从超导材料、真空设备到智能控制的产业链闭环，相关专利数量占全国总量的37%。严建文认为，有了前期EAST、CRAFT等的铺垫，一定程度上解决了可控核聚变产业链条上的企业培育工作。“比如以前某个领域只有一家供应商，现在通过BEST的建设，未来供应商会越来越多。”
在产业链方面，截至目前，合肥已汇集聚变能源产业链企业70余户，涵盖上游超导线材等生产（夸父超导、上超材料等），中游主机设备制造、工程建设（曦合超导、聚能电物理等），下游设计运营商（聚变新能公司）的全产业链。依托2023年在合肥成立的聚变产业联合会，已汇集会员企业200余家，覆盖超导材料、磁体系统、真空设备等10个产业链环节。
科技、产业、资本等多方力量的汇聚，将支撑安徽在可控核聚变领域日益崭露头角，为人类迈向终极能源的梦想作出更大贡献。
（本版图片均为视觉安徽供图）
