中国和美国正在争先恐后地制造首个电网规模的核聚变能源。在美国领先数十年之后，中国正以美国的投入的两倍和创纪录的建设速度迎头赶上。

核聚变通常被称为清洁能源的圣杯，每公斤燃料产生的能量是传统核裂变的四倍，是燃煤的四百万倍，而且不产生温室气体或长期放射性废物。根据点火研究公司（Ignition Research）的数据，如果一切按计划进行，到2050年，核聚变将成为一个至少价值1万亿美元的市场。

但只有一个大问题。

美国麻省理工学院核科学与工程学教授丹尼斯-怀特（Dennis Whyte）说："目前宇宙中唯一工作的核聚变发电厂是恒星。“

1952 年，美国通过氢弹试验首次大规模利用核聚变。此后的七十年间，世界各地的科学家一直在努力利用核聚变反应进行发电。

当氢原子达到足够高的温度时，就会发生聚变反应，它们融合在一起，形成一种叫做等离子体的超高温气体。理论上，在这一过程中脱落的物体可以转化为巨大的能量，但等离子体很难控制。一种常用的方法是使用强力磁铁将等离子体悬浮并控制在托卡马克（环磁机装置，一种金属甜甜圈形状的装置）的里面。另一种方法是使用高能激光，对准花椒粒大小的燃料颗粒，将其快速压缩和内爆。 

美国就是这样完成了历史性的首次核聚变点火，并在 2022 年劳伦斯利弗莫尔国家实验室负责的国家点火设施里（NIF，Lawrence Livermore National Ignition Facility）产生了净正能量。
这张图片，前置放大器模块在激光射向国家点火装置的靶室时增加了激光能量。照片由劳伦斯-利弗莫尔国家实验室的Damien Jemison提供。

据核聚变产业协会称，自那时起，对美国核聚变初创企业的私人投资已从2021年的12亿美元飙升至80多亿美元。在聚变工业协会（FIA）的40家会员公司中，有25家位于美国。

随着大科技公司想方设法满足人工智能数据中心日益增长的电力需求，由核裂变而非核聚变产生的传统核能投资大幅上升。亚马逊、谷歌和Meta公司已经签署了一份承诺书，承诺到2050年将全球核能增加两倍。

"如果你关心人工智能，如果你关心能源的领先地位。就必须对核聚变进行投资，"聚变工业协会首席执行官安德鲁-霍兰（Andrew Holland）说。"如果美国不领先，中国就会领先。”

资金、规模和速度

美国拥有最有动力的核电站，而中国则是新项目之王。

尽管中国的首个反应堆是在美国率先采用该技术近40年后才破土动工的，但中国目前正在建设的裂变发电厂数量远远超过其他任何国家。

中国在2000年代初加入核聚变竞赛，比美国晚了约50年，当时中国与30多个国家一起合作在法国开展国际热核聚变实验堆大型项目。但国际热核聚变实验堆项目后来出现了重大延误。

各国之间的竞赛正在进行，但美国的私营部门仍然处于领先地位。根据聚变工业协会的数据，在全球80亿美元的私人核聚变投资中，美国占了60亿美元。
诞生于麻省理工学院的初创公司，联邦聚变系统公司（Commonwealth Fusion Systems）筹集到的资金最多，从比尔-盖茨（Bill Gates）、杰夫-贝索斯（Jeff Bezos）和谷歌等公司筹集到近20亿美元。

总部位于华盛顿的（西雅图）核聚变创业公司Helion的公司已从Open AI的山姆-奥特曼（Sam Altman）等投资者那里筹集了10亿美元，并与微软达成了一项雄心勃勃的协议---在2028年之前向电网提供核聚变电力。由谷歌支持的TAE Technologies公司已融资12亿美元。

TAE Technologies公司首席执行官班德波尔（Michl Binderbauer）说："谁拥有了无限丰富的能源，谁就能影响你的所有。如果落入坏人之手，那将是一个可怕的未来"。

在公共资金方面，中国遥遥领先。 

据报道，中国政府每年将投入15亿美元用于这项工作，而根据能源部聚变能源科学办公室的数据，在过去几年中，美国联邦政府用于聚变的资金平均每年约为8亿美元。

唐纳德-特朗普（Donald Trump）总统在其第一任期内加大了对核事业（包括核聚变）的支持力度，而在前总统乔-拜登（Joe Biden）的领导下，这种支持仍在继续。至于在特朗普的第二个任期内，而且是在联邦大规模裁员的情况下，还不清楚核聚变资金会是什么样子。

美国参议员和核聚变专家于今年2月发表了一份报告，呼吁联邦政府出资100亿美元，帮助美国保持领先地位。

但在反应堆规模方面，美国可能已经失去了领先优势。一般来说，反应堆的占地面积越大，就越能有效地加热和限制等离子体，从而增加获得净正向能量的机会。

2025 年1月11日的卫星图像显示，在中国绵阳有一个庞大的核项目，似乎包括四个激光托架，指向一个大约有一个足球场大小的安全壳穹顶，大约是美国国家点火聚变设施的两倍。

行星实验室（Planet Labs）向CNBC提供的一系列卫星图像显示，中国将于 2024 年迅速建成一个新的巨型激光聚变场。CNA 公司的德克·埃弗勒斯（Decker Eveleth）说，发生聚变反应的安全壳大约是美国激光聚变项目NIF的两倍。聚变工业协会的Holland说，中国的场址很可能是核聚变与核裂变混合场址。

"核聚变-核裂变混合技术本质上就像复制炸弹，我们只不过是把它作为发电厂来用。在美国这样由监管制度来决定安全性的地方，它永远不会成功，永远不会飞起来，"霍兰（Holland）说，"但在中国这样的国家，不管隔壁的人怎么说，只要政府说我们想做，我们就会去做。“

中国现有的国家托卡马克项目「EAST」（全超导托卡马克核聚变实验装置）一直在刷新纪录，在过去的几个月里，它与法国的WEST项目在争夺有史以来在反应堆内最久的等离子体封存时间。

中国国家资助的另一个大型项目 "中国航天科技集团"（CRAFT）也将于今年完工。这个位于中国东部、耗资7亿美元、占地100英亩的核聚变园区还将建造一个名为「BEST」新环磁机（托卡马克，Tokamak，紧凑型聚变能实验装置），预计将于2027年完工。

霍兰（Holland）说，中国的CRAFT似乎遵循了数百名科学家在2020年发表的一项美国计划。他说："国会没有采取任何措施来花钱将其付诸实施。"我们发布了这个东西，然后中国人就去建造它了"。

美国核聚变初创公司Helion告诉CNBC，一些中国项目也在模仿其专利设计。Helion 公司创始人兼首席执行官大卫-柯特利（David Kirtley）说："我们会看到有些国家机构对企业进行投资，然后复制美国公司的设计，这种状况在中国尤其多。”

人力和物资

在中国迅速推出新的核聚变项目的同时，美国的努力主要集中在升级现有机器上，其中一些机器已经有 30 多年的历史了。

TAE 的班德波尔（Michl Binderbauer）说："没有人愿意为老恐龙工作，"他补充说，新项目能吸引更多人才，不然人才会外流。"

本世纪初，国内核聚变研究预算的削减迫使美国大学停止了新机器的研究工作，并将研究人员派往其他国家（包括中国）的机器上去学习。

"我们没有建新的，而是去中国帮他们建，心想'哦，那太好了。他们会有设备。我们真的很聪明，联邦聚变系统公司（Commonwealth Fusion Systems ）联合创始人兼首席执行官鲍勃-蒙加德（Bob Mumgaard）说，"嗯，这是一个很大的错误。 "

据《日经亚洲》报道，中国目前拥有的核聚变专利比其他任何国家都要多，核聚变科学与工程领域的博士人数是美国的10倍。

班德波尔（Michl Binderbauer）说："西部的劳动力资源有限，所有公司都在争夺这个资源。这是一个根本性的制约因素。"

联邦聚变系统公司（Commonwealth Fusion Systems ） SPARC ，紧凑型聚变能实验装置将于 2024 年 12 月在马萨诸塞州德文斯组装完成，计划使用超导磁体在 2027 年实现聚变点火。

除了人力，核聚变项目还需要大量材料，如大功率磁铁、特定金属、电容器和功率半导体。Helion公司的柯特利说，该公司最新原型Polaris的时间表完全是根据半导体的供应情况确定的。

中国正在采取行动，以占领许多此类材料的供应链，这与中国主导太阳能和电动汽车电池的方式类似。

"中国在先进材料研发方面的投入是美国的十倍，"柯特利说。"这点我们必须改变。"

总部位于上海的聚变公司能量奇点（Energy Singularity）在一份声明中告诉CNBC，它无疑受益于中国的高效供应链。今年6月，能量奇点公司表示，在开始设计托卡马克仅两年，该公司就在创纪录的时间内成功制造出了等离子体。

这距离实现电网规模的商业核聚变发电还相差甚远。Helion公司的目标是在2028年率先实现这一目标。联邦聚变系统公司已经宣布了其计划于 2030 年代初在弗吉尼亚州建立第一座核聚变发电厂 ARC 的地点。

麻省理工学院的怀特（Whyte）说："尽管第一批产品可能在美国，但我认为我们不应该因此而感到欣慰。它的终点线实际上是一个成熟的融合产业，生产的产品可用于世界各地，包括人工智能中心。"

小编大存按：

中美核聚变竞赛本质是全球能源主导权的科技博弈。

美国凭借私营企业创新（如Commonwealth/Helion）和70年技术积累保持优势，但面临人才断层与供应链风险；中国以双倍公共资金投入、超速基建能力和规模化优势追赶，EAST装置与绵阳激光项目展现工程实力。

核聚变商业化需突破三重壁垒：持续净能量增益、材料耐高温极限、经济可行性。

当前两国技术路线分野明显。美国专注磁约束托卡马克，中国探索混合堆路径。若中国率先实现电网级应用，或将重塑全球能源秩序，但知识产权争议与地缘竞争可能加剧技术封锁。这场“人造太阳”争夺战，既是科学马拉松，更是国家意志的较量。