美國押寶“核聚變”革命的考量與困境

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”的背后，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）在超高溫下融合并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”。隨著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，怎么強調都不為過”。、

▲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，核聚變公司籌資同比增長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、搶占新能源市場份額提前布局。

三是各國加速布局“核聚變”賽道引發美國競爭壓力。2025年，中國、歐盟、日本等國相繼宣布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、多方并進”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》，稱應盡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，并在同日本、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”。目前在核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、高能中子沖擊等）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，公眾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后，嚴重依賴于私營部門驅動。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年代示范、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”，極易出現研發資金鏈“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（占全球80%）、釩（占全球67%）、釔（占美國94%）、氚增殖劑“鋰-6”、激光二極管原材料“鎵、鍺、銦”等領域均占據絕對主導地位。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，希望借此滿足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。

原文標題《美國押寶“核聚變”革命的考量與困境》，文章轉載自公眾號“中國現代國際關系研究院”，作者范曉瑩，中國現代國際關系研究院科技與網絡安全研究所研究人員。

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