2025年12月9日,美国能源部(DOE)与卢瑟福能源风险投资公司(REV)联合宣布启动“聚变能源科学与技术能力加速计划”(FULCRA)试点项目,橡树岭国家实验室(ORNL)成为首个试点基地。这一创新公私合作框架旨在破解聚变能源从科学验证到商业部署的关键瓶颈,通过整合联邦资源与私人资本,加速补齐核级材料、氚处理等核心技术短板,巩固美国在全球“终极能源”竞争中的领导地位。
一、背景:核心技术断层卡壳商业化 全球竞速倒逼美国跨界破局
当前全球聚变能源领域已进入商业化冲刺关键期,美国私营聚变企业凭借等离子体物理、超导磁体等技术突破,吸引超过
110亿
美元私人资本投入,多家企业计划未来五年内实现燃烧等离子体或净能量增益演示。然而,商业聚变电站所需的核级工程技术存在显著“断层”——
抗辐射材料、氚燃料循环系统、集成包层技术及工业级组件测试设施
等关键领域发展滞后,成为制约商业化落地的核心障碍。
“任何单一主体都无法独立承担这些基础设施建设成本,技术突破也难以仅靠市场力量推动。”REV联合创始人、麻省理工学院教授
Dennis Whyte
直言。与此同时,包括中国在内的竞争对手正加速推进国家聚变基础设施建设,国际层面的技术竞争日趋激烈,这一背景直接推动美国启动FULCRA计划,通过跨界协作弥补技术差距。
二、方案:“支点” 平台精准攻坚 四大技术领域率先突破
FULCRA计划创新性提出
“支点”(Fulcrums)模块化测试平台概念
,聚焦聚变产业化的核心技术痛点,明确四大优先攻坚方向:
1. 研发可耐受数十年中子轰击的抗辐射材料,解决反应堆部件寿命难题;
2. 建立氚燃料处理与增殖技术体系,保障燃料供应闭环;
3. 开发集成包层系统,实现能量捕获与氚生成双重功能;
4. 搭建工业级组件测试设施,为商业设计验证和供应链认证提供支撑。
作为首个试点,橡树岭国家实验室将发挥其聚变相关基础设施与技术积淀。试点阶段将重点开展现有设施适配性评估、运营框架设计及私营合作伙伴对接,
REV将主导构建成本分摊、知识产权共享等核心机制,形成可复制的合作模式
。
三、机制:公私协同激活创新生态 国家实验室 + 私营资本双向赋能
FULCRA计划的核心逻辑在于
打通“国家实验室科研能力” 与 “私营部门资本 + 效率”的协同通道
,直接对接美国能源部《聚变科学与技术路线图》的 “
建设 - 创新-增长
” 战略。美国能源部负责科学事务的副部长达里奥・吉尔博士强调:“这一合作将前所未有的科学资源与市场活力结合,加速关键技术从实验室走向产业应用。”
这种创新模式下,联邦政府通过国家实验室提供基础设施、技术积淀和科研人才,私营企业注入资本、市场导向和商业化经验,形成“科研端+产业端”的双向赋能。橡树岭国家实验室试点将重点探索灵活的治理结构、合理的成本分摊机制及清晰的知识产权框架,为后续向其他国家实验室推广奠定基础。
四、影响:剑指全球聚变领导权 重塑下一代能源竞争格局
从战略层面看,FULCRA计划是政府“
释放美国能源”行政命令的延伸
,旨在通过技术突破巩固美国在下一代能源领域的全球领导地位,应对全球能源转型带来的格局重塑。按照规划,
试点成熟后,该模式将推广至美国其他国家实验室
,
形成全国性聚变创新网络,同时推动区域创新集群形成,强化本土供应链韧性。
分析人士指出,FULCRA计划的启动标志着全球聚变能源发展从分散研发进入协同攻坚阶段,公私合营的模式创新或将为技术转化提供新路径。随着各国加速布局,聚变能源这一“终极清洁能源”的商业化落地进程有望大幅缩短,而美国通过整合国内优势资源,正试图在这场关乎未来能源格局的竞争中抢占先机。
参考链接:
https://www.rutherfordev.com/media/fulcra-doe-ornl-partnership-announcement
https://www.msn.com/en-us/money/technologyinvesting/us-firm-accelerates-critical-material-development-for-nuclear-fusion-with-ornl-deal/ar-AA1SjKtE?ocid=BingNewsSerp