環球零碳

碳中和領域的《新青年》

來源：Getty Images

撰文| Penn

編輯 | 小瀾

→這是《環球零碳》的2036篇原創

核聚變能源是人類夢寐以求的清潔能源，有望成為人類解決能源問題的終極方案。然而，這項技術的實現難度之大，使得科學家們常常感嘆，人類距離核聚變發電似乎永遠相差50年。

2022年，人類首次實現了核聚變反應凈能量增益的歷史性里程碑，隨后全球核聚變商業化進程邁入了快車道。

隨后，核聚變永遠還差50年的質疑正在被慢慢的打破。2025年9月，美國能源部長賴特在接受BBC專訪時表示核聚變發電技術有望在未來十年內實現商業化應用。

賴特預測，商業化核聚變發電最快可能在8年內實現，將在8到15年內向世界各地的電網輸送電力，并將迅速成為減少溫室氣體排放的重要推動力。

近日，美國能源部再次對核聚變發電的50年假設說出了“No”。6月9日，美國能源部（DOE）正式發布最終版《聚變科學與技術路線圖》，這是一項旨在以史上最快、最負責任的時間表加速聚變能源開發和商業化的國家戰略。

這份匯聚了超過800名科學家與工程師共同意見的文件，為美國商業聚變能源設定了清晰的時間表：2035年前演示并網發電的聚變試點電廠，2045年前實現商業聚變電力。

這不僅是一次技術路線的梳理，更是美國聯邦層面首次以如此具體的時間節點和系統工程視角，對聚變能源從實驗室走向電網的全過程進行規劃。

該路線圖在前期路線圖工作的基礎上，將聚變科學、技術、基礎設施、人才培養和商業化等優先事項整合為一項統一的國家戰略，以支持在2030年代中期建成聚變試驗工廠并實現商業聚變發電。

“聚變能源已經進入了一個以非凡的科學進步和公私合作為標志的新時代，”美國能源部負責科學的副部長達里奧·吉爾博士說。“有了這份路線圖，我們現在擁有了將聚變能源的承諾變為美國人民的現實所需的清晰度、協調性和持續的承諾。”

圖說：美國發布聚變科學與技術路線圖

來源：美國能源部

《聚變科學與技術路線圖》為美國聚變事業制定了一項統一戰略，該戰略圍繞三個主要驅動因素展開：

1）建設關鍵基礎設施，以彌合聚變材料和技術差距。

2）通過先進研究、高性能計算和人工智能進行創新。

3）通過公私合作、供應鏈發展、勞動力增長和商業化途徑，發展美國聚變生態系統。

該路線圖與美國能源部“創世紀使命”（Genesis Mission）相契合，并將通過能源部新成立的聚變辦公室實施，利用人工智能、先進計算和公私合作來加速聚變研究、工程和商業化進程。

目前已有超過100億美元的私人投資用于推進聚變技術和示范項目，美國能源部正在協調一項全國性行動，以彌合聚變能源商業化所需的剩余技術差距。通過“建設-創新-發展”戰略，能源部及其合作伙伴正在加強國內供應鏈，推進聚變科學發展，并使美國在全球聚變能源商業化競賽中占據領先地位。

該路線圖界定了近期（2-3年）、中期（3-5年）和長期（5-10年）需實施的關鍵行動，這些關鍵行動和基礎設施的落實，將推動美國在通往聚變能源的關鍵路徑上彌合科學和技術（S&T）差距，涵蓋六個核心挑戰領域：結構材料；等離子體接觸部件及等離子體-材料相互作用；約束方法；燃料循環；包層；以及聚變電站工程與系統集成。

圖說：公私部門在短期、中期和長期的時間表

來源：美國能源部

就在路線圖發布同一天，田納西州通過了一項具有標志性意義的監管動作——成為全美第一個為聚變裝置建立專門監管框架的州。該監管框架秉持技術中立原則，借鑒了田納西州作為美國核管理委員會（NRC）協議州60余年的經驗，并對聚變裝置及相關運行活動制定了定義和許可要求。

位于橡樹嶺附近的Type One Energy商業項目預計將成為首批獲得許可的運營商之一，根據新規，其400兆瓦的Infinity Two仿星器電站最早可能于2028年開工建設。聯邦路線圖的頂層設計與州級監管的實際突破，正在形成上下聯動的推進格局。

一周之后的6月16日，美國聚變初創公司Helion Energy宣布，已獲得華盛頓州衛生部頒發的兩份關鍵監管許可證——放射性材料許可證與放射性空氣排放許可證。這些許可證的頒發表明，Helion 公司已滿足工廠設施、人員和安全計劃方面的安全要求。

這意味著Helion可以在華盛頓州馬拉加建設并運營其第一座聚變發電廠"Orion"，而這座電廠也是目前全球最接近實際落地的商業聚變電力項目。這座名為獵戶座（Orion）的世界首座聚變發電廠已于去年7月破土動工，目前辦公樓的建設已經完成，Helion公司現在可以著手建造發電機房，該項目的初步土方工程已于今年春季啟動。

“我們非常榮幸獲得華盛頓州衛生部頒發的這些許可證，這使我們成為全球首家獲得聚變電站運營監管批準的公司，”Helion Energy首席執行官David Kirtley表示。“今天的公告體現了我們工作的嚴謹性，并為實用、商業化、安全的聚變能源打開了大門。”

圖說：Helion Energy計劃建造的聚變電站Orion的鳥瞰圖

來源：Helion

兩周前，Helion 宣布完成 4.65 億美元的G輪融資，以加速聚變技術的商業開發，這使得這家位于埃弗雷特的公司的總融資額達到15億美元，公司估值達到 155 億美元。

Helion此前宣布，其第七代北極星原型聚變能源裝置成為首臺使用氘氚燃料的私人投資聚變裝置，并打破了公司自身創造的等離子體溫度紀錄，超過1.5億攝氏度。Helion的使命是在馬拉加建造首座聚變發電廠，從而實現未來無限清潔電力供應。

Helion公司還與切蘭縣公共事業區簽署了輸電互聯協議——這是首個針對聚變電站的此類協議——標志著向電網輸送電力又邁出了關鍵一步。

這項輸電協議使Helion距離為微軟運營首個聚變電站又近了一步。2023年5月，Helion宣布了全球首個核聚變購電協議，將在2028年底前從該電站向微軟提供至少50兆瓦的電力，用于為其位于馬拉加的數據中心供電。

圖說：CFS核聚變實驗裝置

來源：CFS

與此同時，Helion Energy的競爭對手聯邦聚變系統公司（Commonwealth Fusion Systems，簡稱CFS）也在加速建設商業化聚變發電廠。今年4月21日，CFS負責人在接受路透社采訪時表?，CFS將于 2027 年在美國開?建設聚變發電的商業??，?前正在尋找更多?址。

CFS聯合創始?兼?席執?官鮑勃·穆姆加德表?，該公司位于?薩諸塞州的?范聚變裝置已完成75%以上，將于2027年投?運?。

與此同時，CFS 正在推進在弗吉尼亞州切斯特菲爾德縣建造世界上第一座電網級聚變發電廠ARC的計劃。這項計劃旨在于 2030 年代初將電力并入電網，并得到了與Dominion Energy和谷歌的戰略合作的支持。

2025年6月30日，谷歌與CFS達成了一項電力采購協議，這是全球首批核聚變能源商業交易之一。根據兩家公司發布的聯合聲明，谷歌已承諾于2030年代從CFS的首座商業電站購買200兆瓦的電力。

今年4月，CFS已向美國最大的電網運營商PJM提交了并網申請，該公司已成為全球首家申請并入大型電網的聚變電站開發商。這一關鍵步驟將聚變能源的科學技術與實際輸送該能源的基礎設施連接起來。

參考材料：

[1]https://www.energy.gov/articles/energy-department-releases-finalized-fusion-science-and-technology-roadmap-accelerate

[2]https://neutronbytes.com/2026/06/13/doe-charts-fusions-future-in-updated-roadmap/

[3]https://interestingengineering.com/energy/worlds-first-fusion-power-plant-washington

[4]https://cfs.energy/news-and-media/commonwealth-fusion-systems-becomes-first-fusion-company-to-apply-to-pjm-interconnection-the-largest-u.s.-wholesale-electricity-market

[5]https://www.ft.com/content/a8a41287-441e-435b-a5c7-1a57075906a4?syn-25a6b1a6=1

[6]https://www.autonocion.com/us/tokamak-hall-fusion-reactor/

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