近日，欧洲议会（欧盟三大机构之一）下属科学前瞻局（STOA）发布报告《Fusion energy：A paradigm shift in power generation for Europe？》，系统梳理了核聚变公私部门发展动态及政策挑战，指出其虽已迎来发展加速期，但技术突破、监管适配、资金保障等多重障碍仍需跨越，并提出行动方向。
一、发展路径博弈：公私部门的时间线差异
报告指出，核聚变发展已从“公共项目主导”转向“公私协同博弈”，不同主体的时间线差异正在重塑全球竞争格局。
1.公共项目：以ITER为核心的稳健路线
国际热核聚变实验堆（ITER）是当前核心公共项目，由欧盟、中国、美国、日本等七方参与，目标验证核聚变的科学与技术可行性，计划2034年启动科研运行，2039年开展首次氘-氚等离子体实验。欧盟作为主导方，承担45%的建设成本（80%来自欧盟预算，20%由法国承担），欧洲企业已获超68亿欧元ITER相关合同，初步形成核聚变供应链。
欧洲传统路线遵循“EUROfusion路线图”：以ITER为基础，后续推进“DEMO示范堆”。但多国已调整时间表——德国计划2028年前投超10亿欧元，目标2040年运行示范堆；英国投资超6.5亿英镑开发“STEP”装置；日本将“净能量增益示范堆”目标从2050年提前至2030年代。
2.私营部门：以技术突破为核心的加速路线
过去五年，私营核聚变初创企业崛起成为关键变量。全球私营企业累计融资超百亿美元。凭借人工智能、高温超导技术的发展，以CFS、Helion Energy为代表的私营企业的发电承诺十分激进：Helion Energy与微软签订2028年供电协议，CFS计划2030年代初实现400MW电网接入。
欧洲私营企业（如德国Proxima Fusion、法国Renaissance Fusion）依托ITER和IPP的仿星器开发与科研经验，但融资规模相对落后，需解决“资金缺口”与“技术路线分散”问题。
二、商业化的核心障碍：六大关键挑战
报告明确，核聚变从实验室到商业发电需，还需要跨越六大核心挑战，部分难题尚无明确解决方案，且直接关联商业化可行性。
1.技术性能挑战：等离子体、氚循环与材料的“卡脖子”难题
- 等离子体控制：核聚变依赖1亿摄氏度以上的等离子体（比太阳核心温度高10倍），其不稳定性与湍流长期未解决，且燃烧等离子体状态尚未得到充分的实验研究。
- 氚循环：氚是主流聚变燃料，但自然界几乎不存在，需通过反应堆内“锂增殖”产生。罗马尼亚在建的氚分离设施仅满足科研需求，商用堆“氚自给自足”未经验证，且氚储备不足可能制约商用堆扩张速度；
- 材料耐受力：反应堆包层需承受高温与中子轰击，同时承担中子屏蔽、热量提取功能。欧盟材料测试设施——“IFMIF-DONES”将会在2035年全面运行，私营企业提出的“液态金属包层”等方案仍处实验阶段。
2.硬件挑战：磁体与激光器、靶材的“性能鸿沟”
核心硬件的技术上限直接决定商用进度：
- 磁约束聚变：高温超导磁体虽实现技术突破（如CFS的磁体磁场强度是ITER的2倍），但也有观点认为，紧凑型反应堆可能存在“结构稳定性问题”，影响长期运行安全；
- 惯性约束聚变：当前激光效率极低（NIF），仅有很少电能转化为靶丸能量，商用需提升10倍效率，且频率要求远超当前NIF“每天至多3次”的实验水平，靶丸低成本量产也未实现。
3.生命周期挑战：运营与退役的 “隐性风险”
即使技术达标，全生命周期管理仍存漏洞：
- 可靠性与维护：高温放射性环境需远程操作维护，当前技术难以保障“低停机率”（商用堆需年运行率超80%）；
- 耐久性：材料长期受中子轰击会出现损耗，需定期更换，更换成本与周期尚未纳入商用成本测算；
- 退役处理：部分部件因中子活化具有放射性，虽半衰期短于裂变废物，但退役流程与成本现无成熟方案。
4.建设与技能挑战：供应链与人才的 “双重缺口”
- 人才储备：核聚变需“等离子体物理学家”“低温工程师”等跨学科人才，欧洲当前储备不足，且人才流向私营企业的趋势明显，培养周期（10-15年）远长于商用时间表；
- 供应链风险：关键资源不足，且由于项目建设复杂度极高（ITER建设已多次延期），团队成员的经验积累不足。
5. 监管挑战：框架空白导致的“审批延迟”
欧盟无核聚变专属监管体系，仍沿用核裂变框架：
- 标准不统一：ITER在法国按“基础核设施”审批（流程耗时超5年），德国Wendelstein 7-X仿星器按“粒子加速器”监管（流程耗时2年），差异导致企业合规成本高、规划不确定性大；
- 风险适配性不足：核聚变无“自持链式反应”与“熔毁风险”，套用裂变监管的“过度安全要求”，制约技术迭代速度。
6. 资金与经济可行性挑战：成本未知的“最大变量”
- 投资规模：ITER总成本超300亿欧元，私营公司的示范装置成本通常需要10亿欧元，未来商用堆单座成本或达数百亿欧元，公共资金面临“优先级博弈”（若私营企业率先突破，DEMO等公共项目可能缩减投入）；
- 经济性考虑：维护、退役等隐性成本未纳入估算，“度电成本（LCOE）是否比裂变、低碳天然气更具竞争力”仍未知。
三、欧盟的战略应对：六大政策议题与行动方向
针对上述挑战，报告提出欧盟需聚焦六大政策议题，通过系统性举措推动核聚变商业化，核心方向将体现在2025年底出台的“欧盟核聚变战略” 中。
1.战略方向与技术多样性：避免“路径锁定”风险
制定清晰的核聚变战略，推动技术路线多元化（支持仿星器、惯性约束、磁惯性聚变等替代方案）；将核聚变纳入欧盟能源与气候政策框架。
2.治理、监管与公私伙伴关系：破解“协同低效”
面对公私部门协作松散，未形成共享战略；监管框架适配性不足；知识产权（IP）规则模糊（公共项目要求数据开放，私营企业需技术保护）等情况，尽快建立“聚变公私伙伴关系（PPP）”，整合EUROfusion科研资源与私营技术创新；制定专属监管框架，建立“分级审批体系”（实验堆、示范堆、商用堆差异化监管）；明确IP分配规则，平衡公共利益与私营权益。
3.融资与产业发展：填补“资金与供应链缺口”
欧盟初创企业融资规模落后于美中（美国企业累计融资超50亿美元，欧洲不足10亿美元）；核聚变未纳入“欧盟可持续金融分类体系”，难以吸引绿色资本；供应链依赖外部关键资源，本土产能不足；将核聚变纳入可持续金融分类，允许利用“创新基金”“InvestEU”等工具融资；为私营企业提供“风险补偿”，降低投资风险；支持本土供应链建设（如高温超导材料、锂加工产能），加强国际合作以标准化技术与安全要求、。
4.技能、人才与研究能力：夯实“人才与技术基础”
面对跨学科人才储备不足，培养体系不完善；人工智能、高性能计算（HPC）等数字工具未充分融入核聚变研发（如等离子体控制、反应堆设计）。建议依托“Marie Skłodowska-Curie”等项目设立核聚变专项奖学金，建立“高校-科研机构-企业”人才培养联盟；推动数字工具（AI、HPC）在研发中的应用，促进跨领域技术融合。
5.公众接受度与伦理：化解 “认知与伦理风险”
报告显示：45%欧洲民众混淆核聚变与核裂变，易受“放射性废物”误解影响；核聚变研发涉及双用途技术（如激光、磁体可用于军事），伦理审查缺失。因此，需要加强公众科普，明确区分核聚变与核裂变差异；建立双用途技术伦理审查机制，确保研“负责任创新”；监测公众态度变化，及时回应关切。
6.可持续性、成本与市场整合：提升“商用适配性”
建议开展核聚变全生命周期评估（LCA），量化环境影响；依托“战略能源技术（SET）计划”监测成本动态，建立LCOE测算标准；研究商用堆与电网的协同机制（如与可再生能源互补调度）。
四、未来前景与欧洲的选择：“协作”是最优解
报告提出四种核聚变发展途径，其中“公私协作”被认为最具可行性——公共项目提供基础科学支撑，私营企业加速技术商用化，2050年前后实现规模化并网；若欧盟错失协同机会，可能面临“技术落后”（被美中超越）或“路线混乱”（私营无序竞争）的风险。
报告强调，2025年年内发布的“欧盟聚变战略”将会是关键转折点：欧洲需维护ITER带来的科研与供应链优势，同时为私营企业创造公平竞争环境，在“稳健”与“创新”间找到平衡——这不仅关乎核聚变能否成为能源选项，更决定欧洲在全球能源转型中的战略地位。
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参考链接：
- https://www.europarl.europa.eu/thinktank/en/document/EPRS_IDA(2025)774669
- https://www.europarl.europa.eu/RegData/etudes/IDAN/2025/774669/EPRS_IDA(2025)774669_EN.pdf