聚變能領(lǐng)域正以前所未有的速度演進(jìn)。曾長期停留在實驗研究階段的聚變，如今正在成為各國研究與發(fā)展的戰(zhàn)略優(yōu)先事項。出版物《國際原子能機(jī)構(gòu)2025年世界聚變展望》重點介紹了全球聚變能領(lǐng)域的關(guān)鍵進(jìn)展。

1. 聚變能研究加速推進(jìn)

聚變進(jìn)入決定性新階段。國際熱核實驗堆作為全球最大的聚變實驗裝置，仍然是推動科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的核心國際項目。這一由共33個國家和數(shù)千名工程師及科學(xué)家合作建造和運行的托卡馬克磁約束聚變裝置旨在驗證聚變作為一種大規(guī)模無碳能源的可行性。

與此同時，各國政府、私營產(chǎn)業(yè)和公用事業(yè)公司正積極推出多項配套舉措，推動全球聚變格局不斷擴(kuò)展。新設(shè)施陸續(xù)開工建設(shè)，公私合作倡議勢頭日益強(qiáng)勁，監(jiān)管機(jī)構(gòu)也在制定定制框架以跟上發(fā)展步伐。終端用戶通過提前簽署購電協(xié)議，展現(xiàn)出對聚變技術(shù)日益增強(qiáng)的信心。

2. 私人投資突破百億美元

全球聚變領(lǐng)域的私人投資總額已突破百億美元，反映出市場對該技術(shù)前景的堅定信心。資金主要來自主權(quán)財富基金、大型企業(yè)和能源用戶，支持著新一代聚變開發(fā)商和技術(shù)發(fā)展。3. 聚變將在未來電力結(jié)構(gòu)中扮演重要角色

聚變能有望在滿足世界日益增長的清潔基荷電力需求方面發(fā)揮重要作用。《國際原子能機(jī)構(gòu)世界聚變展望》首次引入了麻省理工學(xué)院開展的全球聚變能部署模擬研究，分析不同政策、成本和技術(shù)假設(shè)之下聚變可為未來電力結(jié)構(gòu)做出的貢獻(xiàn)。

在2050年2800美元/千瓦的最低資本成本假想方案中，到2100年，聚變發(fā)電的份額可能達(dá)到50%。即使在11 300美元/千瓦的最高成本假想方案中，預(yù)計到2100年，聚變能也將占全球發(fā)電量的10%。

此外，模擬研究還突顯了聚變的經(jīng)濟(jì)價值：隨著清潔電力需求增長，聚變發(fā)電有望為全球國內(nèi)生產(chǎn)總值貢獻(xiàn)數(shù)萬億美元。

4. 國際合作蓬勃發(fā)展

原子能機(jī)構(gòu)于2024年成立的世界聚變能源集團(tuán)正在促進(jìn)全球?qū)υ捙c協(xié)調(diào)。目前已有160多座聚變設(shè)施處于運行、建設(shè)或規(guī)劃階段，國際合作也正通過多邊平臺不斷拓展。盡管目前尚無全球統(tǒng)一的聚變電廠定義，但多個司法管轄區(qū)都認(rèn)為，有必要為商業(yè)供電或供熱的聚變裝置建立明確的框架。

5. 聚變技術(shù)呈現(xiàn)多元化發(fā)展

聚變技術(shù)正沿多條路徑并行推進(jìn)。在國際熱核實驗堆等大型國際合作項目奠定的基礎(chǔ)上，公共和私營部門正在開發(fā)一系列方案，例如托卡馬克、仿星器、激光慣性約束概念、磁電機(jī)與慣性約束概念、磁鏡裝置、場反向位形、箍縮設(shè)計等等。這種多樣性不僅激發(fā)創(chuàng)新活力，也增強(qiáng)了整個行業(yè)的韌性，為實現(xiàn)聚變能開辟多條路徑。

6. 高溫超導(dǎo)磁體推動聚變裝置小型化

《國際原子能機(jī)構(gòu)2025年世界聚變展望》特別關(guān)注了高溫超導(dǎo)磁體，因為它有望徹底改變下一代聚變設(shè)施的設(shè)計。高溫超導(dǎo)材料可用于設(shè)計更緊湊、更高效的聚變裝置，但仍需在設(shè)計上做出重要妥協(xié)，并權(quán)衡工程因素。

高溫超導(dǎo)磁體正日益廣泛地應(yīng)用于各種聚變概念，包括托卡馬克、仿星器和磁鏡裝置。SPARC和WHAM等項目正積極采用高溫超導(dǎo)線圈，以提高性能、縮小尺寸、降低成本并縮短研發(fā)時間。多個新興設(shè)計方案也在評價是否能將高溫超導(dǎo)技術(shù)作為其系統(tǒng)的核心組件。