十五五规划将核聚变列为未来产业,背后是“技术够格、需求迫切、竞争倒逼”三重合力

2026年,“十五五”规划纲要正式将可控核聚变与量子科技、生物制造等并列,纳入六大未来产业,并列入109项重大工程清单。这项决策并非突发奇想,而是在多个维度上同时具备了“落子”的条件。从技术、能源安全到大国竞争,每个维度都给出了一个清晰的信号:时机已到。

从技术维度看,工程化瓶颈已被实质性突破

过去几十年,核聚变总被调侃“永远差五十年”,核心原因在于三重死局——成本太高、效率太低、工程配套几乎空白。而截至2025-2026年,这三重死局在中国被逐一拆解。

首先是成本死局被打破。超导带材是聚变装置的核心原材料,其成本从早年的400元/米降至100元/米降幅高达75%

高温超导材料的成熟,让制造更强磁场成为可能——核聚变输出功率与磁场强度的四次方成正比,磁场翻倍,装置体积就能缩小到十六分之一,建设成本随之大幅下降。

其次是效率死局被打开。2025年1月,全超导托卡马克装置“东方超环”实现1亿摄氏度等离子体稳态运行1066秒,刷新世界纪录。这意味着等离子体控制技术已从“能不能点着”迈入“能不能稳定烧”的阶段。

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全超导托卡马克装置磁场结构可视化示意图

中科院等离子体所公开指出,当前产业核心矛盾已从“原理层面的稳态运行突破”转向“工程层面的系统集成与可靠性验证”。

最后是工程死局被补齐。2026年6月,我国完成全球最大聚变堆环向场超导磁体验收,总重582吨,体积是国际ITER磁体的1.3倍,核心技术100%国产化。这标志着聚变堆最核心的工程制造难题已完全自主可控。

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待验收的聚变堆环向场超导磁体设备

从全链条看,我国已形成覆盖超导材料、特种电源、低温系统等数十个细分领域的完整产业配套,合肥一地就聚集了超过200家聚变关联企业。

从能源安全维度看,这是“终极电源”对抗“AI算力饥渴”的必须选项

风光等可再生能源虽成本低廉,但存在间歇性、并网消纳难题,无法独立承担基荷能源供给。而可控核聚变具备零碳排放、24小时连续稳定运行、燃料几乎无限的核心优势——海水中氘储量可供人类使用数十亿年

更紧迫的驱动力来自AI算力爆发。2026年上半年,中国人工智能大模型日均词元调用量已达数百万亿,算力集群的能耗呈指数级增长。传统电网供电能力难以匹配,且高能耗数据中心的碳足迹与双碳目标存在冲突。

小型模块化聚变堆可单堆输出50-100MW零碳电力,就近部署在AI数据中心周边,完美适配高稳定、高密度电源需求。诺瓦聚变创始人郭后扬直言:“AI对电力需求的爆发式增长,将聚变的商业化窗口从30-50年压缩到了5-10年。”

从竞争维度看,这已是中美科技博弈的核心战场

国际能源署数据显示,当前全球商业化聚变公司已达68家,全赛道累计投入约600亿美元。中美两国覆盖了几乎全部主流技术路线,形成“双主导格局”。

美国侧以私人资本为主,科技巨头(微软、OpenAI等)绑定AI算力需求,激进探索小型聚变落地节奏。Helion Energy已与微软签署2028年供电协议,目标激进。

中国侧则采用“国家顶层锚定+市场活力激活”的特色路径。2025年中国全领域研发总投入达480亿元,占全球同期聚变总预算的35%

官方明确的时间表是:2027年底建成紧凑型聚变实验装置,2030年前后实现聚变第一度电并网,2035年左右建成首座商用聚变示范电站。

科技部部长阴和俊2026年7月公开表态,将氢能与核聚变能作为六大未来产业主攻方向之一,引导金融资本投早、投小、投长周期硬科技。

三个维度拼出同一个结论:这是一次“条件成熟+时不我待”的顶层决策

从技术维度看,产业已进入“工程化集中投入”阶段,不再停留在实验室幻想;从能源安全维度看,AI算力爆发倒逼超大规模零碳电源加速落地;从竞争维度看,全球聚变赛道已进入商业化冲刺窗口,谁先跑通第一度电,谁就掌握了未来能源规则的话语权。

当然,全行业尚未完成技术路线收敛,托卡马克、仿星器、场反位形等路线的最终商业化成功率均无确定性结论。

但“十五五”将核聚变上升为未来产业,正是要通过国家顶层设计,在技术路线尚未收敛的阶段,以“国家队+民营企业”双线并行、长短期目标协同的方式,把不确定性转化为可控的试错空间——一边保障托卡马克等长线路线稳定推进,一边支持多元市场化路线并行探索。

中科院合肥物质院等离子体所研究员秦经刚说得好:“经过多年发展,我们已经看到曙光。这肯定不用再等50年。”

当一个被调侃了半个世纪的“永远差五十年”的魔咒,被逐年可验证的工程节点打破时,把它从“实验室研究”提升为“国家未来产业”,就不再是超前布局,而是顺势而为。