2025年11月27日，日本项目牵头方Starlight Engine Ltd.（SLE）与工程公司Kyoto Fusioneering Ltd.（KF）联合宣布，历时一年攻关的"先进超导托卡马克聚变项目"（FAST）正式完成概念设计并发布《概念设计报告》（CDR）。这是日本首份由私营部门主导的聚变发电示范项目概念设计报告，标志着该国在响应"聚变能源创新战略"、推进终极能源商业化进程中迈出关键一步。
一、概念设计收官：技术路线与安全框架双确立
FAST项目自2024年11月启动以来，仅用一年时间便完成了概念设计阶段的全部任务。根据发布的报告，该装置采用低环径比托卡马克设计，以高温超导（HTS）线圈为核心技术支撑，整体呈现"小型化、低成本、高可靠性"的显著特征。其关键部件尺寸已明确：真空室直径约11米，低温恒温器直径约15米，相较于国际热核聚变实验堆（ITER）大幅缩减，预计建设周期可缩短30%以上。
FAST设定了清晰的运行验证目标
：
聚变输出功率达到50兆瓦，电功率输出10兆瓦，能量增益（Q值）实现1
，即聚变输出能量与输入能量持平。项目采用成熟的
中性束注入（NBI）加热技术
，并辅以电子回旋共振加热（ECH）系统，确保
氘-氚（D-T）
等离子体的稳定燃烧。值得注意的是，FAST并非追求极致的Q值，而是聚焦于"集成聚变能源系统"的实证，
重点验证能量转换、氚自持循环、堆内设备维护
等商业化关键技术。
安全设计是本次概念设计的重中之重
：项目发布的《
安全保障基本方针
》确立了
自动停止、被动除热、多重屏障三大核心原则
。通过燃料供应中断即停机制、自然对流辐射除热系统，以及真空容器-增殖屏蔽包层-低温恒温器-厂房的四重物理屏障，实现对放射性物质和能量风险的全流程管控。
二、产学协同创新：私营主导的聚变发展新模式
作为日本内阁府"聚变能源创新战略"框架下的标杆项目，
FAST开创了私营部门主导、产学研深度融合的创新模式
。项目牵头方Starlight Engine成立于2025年4月，由Kyoto Fusioneering首席运营官Kiyoshi Seko兼任CEO，专门负责项目的整体推进。目前已形成覆盖"学术研究-技术开发-工程建设-资金保障"的完整协作网络。
学术领域
：
东京大学、名古屋大学、京都大学、九州大学
等顶尖学府组建了联合研究团队。其中，据了解东京大学聚焦聚变系统创新技术与社会融合研究，名古屋大学主攻等离子体参数优化与控制策略，京都大学则专注于高温超导磁体设计，九州大学利用QUEST球形托卡马克实验数据改进等离子体-壁相互作用策略。这种分工明确的学术协作机制，确保了装置设计既符合物理规律，又具备工程可行性。
产业界
：参与阵容同样强大，依据他们的主营业务猜测，Kyoto Fusioneering作为核心工程伙伴，提供聚变包层与热管理技术；日立、藤仓、古河电气均为日本超导技术领军企业，预计负责超导材料与磁体制造；具备大型能源设施设计施工经验，符合FAST厂房建设的工程管理需求；
三井住友银行、J-Power
则分别对应项目资金保障与能源市场落地，贴合私营主导项目的商业化推进逻辑。截至目前，
项目已整合近20家机构的资源
，形成了从核心部件到系统集成的完整供应链体系。
三、冲刺2035：工程设计与选址工作同步推进
随着概念设计的完成，FAST项目已全面转入工程设计阶段。根据规划，
团队将在2028年前完成《工程设计报告》（EDR）
，重点突破高温超导磁体量产、氚增殖包层集成、远程维护机械臂等关键技术。目前，长周期设备采购计划已启动，超导线圈导体样品测试取得阶段性成果，氚存储用ZrCo合金材料性能达到设计要求。
选址工作成为当前推进的重点
。项目发布的场址要求显示，FAST需占地60-100公顷，优先选择沿海无民宅区域，需具备大容量输电能力、靠近港口物流枢纽，且地质条件符合百年工程标准。据Starlight Engine透露，目前已与日本多个沿海地区开展接洽，
预计2026年完成选址确定
。
四、全球竞争格局下的日本战略
FAST项目的推进速度与技术路线选择，折射出日本在全球聚变能源竞争中的战略考量。当前，国际聚变领域呈现"多国竞赛"态势，美国、中国、欧盟均在加速推进各自的示范项目。相较于ITER的国际合作模式，FAST以"小而精"的定位实现差异化发展，项目设计方针明确提出与JT-60SA和ITER形成互补。JT-60SA作为日本现有最大托卡马克装置，专注于等离子体物理研究；ITER则聚焦燃烧等离子体实证；而FAST则致力于将这些基础研究成果转化为商业化技术，特别是在高温超导应用、氚自持循环等关键领域实现突破。这种"基础研究-物理实证-工程示范"的梯次布局，使日本在聚变能源领域形成了完整的技术储备体系。
按照计划，FAST将于2028年启动建设，2035年实现首次发电。若能如期达成目标，日本不仅能够在能源转型中占据先机，还将通过技术输出和标准制定获得巨大的国际竞争优势。正如Starlight Engine CEO Kiyoshi Seko所言："FAST不仅是一个能源项目，更是日本制造业高端化和科技创新能力的集中体现。"目前，《概念设计报告》已在项目官网开放下载，下一步工程设计将结合各方反馈持续优化。
参考链接：
- https://kyotofusioneering.com/en/news/2025/11/27/3586