
美國明確將「可控核聚變」提升至國家戰略核心地位,不僅是對技術突圍的渴望,也是其在深陷AI耗能攀升、能源結構失衡等「泥潭」下的無奈之舉。
近期,美國密集性推出《核聚變科學與技術路線圖》等系列核聚變技術研發與商業化助推政策,明確將「可控核聚變」提升至國家戰略核心地位。其全力押注「人造太陽」的背後,不僅是對技術突圍的渴望,也是美國在深陷AI耗能攀升、能源結構失衡等「泥潭」下的無奈之舉。
核聚變:美國能源荒的「絕對答案」
核聚變是指將兩個較輕原子核(如氘、氚等)在超高溫下融合併釋放巨大能量的過程。在多重戰略焦慮疊加下,排放低、高可靠、供能穩定的「可控核聚變」已然成為未來美國能源科技與產業發展僅存路徑。
一是傳統能源難填AI「無底洞」。隨着AI應用場景的持續拓展,美國未來數據中心的耗電量將呈現指數型增長。據德勤統計,預計2035年美國AI數據中心電量需求將增長30倍以上,無論是煤炭、天然氣、核裂變能還是可再生能源(風能、太陽能等)均無法穩定滿足美國未來的能源需求。在美國面臨電網設施老舊、發電廠建設緩慢、專業勞動力短缺等問題下,核聚變成為其擺脫能源限制、構建「AI+無限能源」閉環的「唯一」選擇。比爾·蓋茨也稱「核聚變突破堪比工業革命前蒸汽機的發明」「意義重大,怎麼強調都不為過」。、

▲美國勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室的核聚變點火設施
二是資金涌入加速推動核聚變「商用化」轉型。受核聚變超導體技術突破、AI賦能核電研究、政策鼓勵等多重利好信息影響,2025年該領域投資呈現「井噴式」增長。據《2025年全球聚變行業》報告顯示,核聚變公司籌資按年增長178%,創下自2022年以來的最高年度投資額。國際原子能機構(IAEA)預測,2030年全球可控核聚變市場規模有望達到4965億美元。為此,谷歌、微軟、英偉達、Meta等美國AI行業巨頭競相下場投資核聚變行業,旨在為其保障AI數據中心電力供應、搶佔新能源市場份額提前佈局。
三是各國加速佈局「核聚變」賽道引發美國競爭壓力。2025年,中國、歐盟、日本等國相繼宣佈或計劃推出本國核聚變發展政策,全球核聚變行業進入「中美主導、多方並進」的關鍵期。如日本接連修訂及發布《核聚變能源創新戰略》、《日本核聚變能源產業白皮書》等,將「核聚變能源產業化」列為戰略核心內容;韓國發布「關鍵技術發展路線圖」,旨在加快核聚變技術研發;歐盟計劃在2025年內發布其首個「歐盟核聚變戰略」。美國則接連推出《部署先進核反應堆技術以保障國家安全》、《核聚變科學與技術路線圖》等政策,明確將核聚變列為國家戰略重點,旨在加快核聚變能源的研發與商業化進程,爭奪「核聚變賽道」先發優勢。
四是核聚變進入國際規則制定關鍵期。核聚變作為新興能源,其國際研發及監管規則均「空白」,誰能率先主導該領域國際規則制定,誰就將掌握未來能源話語權。10月31日,美國牽頭加拿大等七國集團(G7)國家發布《核能與聚變能聲明》,稱應儘快制定統一的首批聚變能設施的國際安全標準與監管政策。同時,美國核監管委員會(NRC)已陸續制定多條聚變能監管相關法案,並在同日本、韓國、英國、加拿大等國家簽訂核聚變項目合作中主動推介,將聚變監管規則列為重點合作項目,為建立以美國為主導的國際聚變規則和監管體系全力「拉票助威」。
「核聚變」難圓美「電力富裕」夢
核聚變業界長期流傳一句戲言,「任何時間問科學家,可控核聚變的商用時間永遠還有50年」。雖然在多重技術突破下,美核聚變公司Helion Energy放出豪言稱將計劃在2028年實現聚變發電廠商業化。但不可忽視的是,美國距離其真正落實仍需通過「多重關卡」。
首先是「技術關」。目前在覈聚變技術層面仍面臨多重難題:如「核心燃料」等離子體穩定持續燃燒;耐極端條件(極端高溫、高能中子衝擊等)材料研發、核聚變能量轉化低效等,以上技術關卡均難在短期內實現突破。此外,公衆對環境污染等議題日趨敏感,即便核聚變幾乎不產生任何放射性物質和污染,但受核裂變污染帶來的「核恐懼」影響,核聚變商業應用普遍化仍需克服諸多「清潔排放困境」。
其次是「資金關」。核聚變產業前期耗資巨大,僅單個核聚變廠建設就需要7億美元左右,美國當前的投資水平遠難滿足建設需求。且美國公共資金投資相對滯後,嚴重依賴於私營部門驅動。如美國國會授權的「里程碑式聚變發展計劃」實際撥款不足授權額的20%,導致科研與產業轉化出現「斷層」。美國能源部也坦承,其規劃的時間表(2030年代示範、2040年代推廣)高度依賴公私部門的投資力度。此外,當前私營投資存在較強跟風和概念投資因素,若美國核聚變行業無法如期交出「滿意答卷」,極易出現研發資金鍊「斷供」。
最重要的是「中國依賴關」。目前,美國在超導磁體、電容器薄膜等關鍵聚變反應堆部件方面對中國存在嚴重的依賴。如電容器薄膜作為核聚變反應堆必備消耗品,目前80%產量來自中國。據美國特殊競爭研究項目核聚變能源規模化委員會發布的《融合前進:賦能美國的未來》顯示,中國在鎢(佔全球80%)、釩(佔全球67%)、釔(佔美國94%)、氚增殖劑「鋰-6」、激光二極管原材料「鎵、鍺、銦」等領域均佔據絕對主導地位。美國能源部更是將對華供應鏈依賴稱為「戰略噩夢」。
可見,美國雖然全力「押注」核聚變,希望藉此滿足AI供電訴求、拉平對華能源起跑線,但在面對技術、資本和供應鏈的「重重難關」下,其最終成敗或許仍需更多個「50年」來驗證。
【本文來自微信公衆號「中美聚焦」】