德國六大州于10月31日在慕尼黑正式成立聚變研究聯(lián)盟(Allianz zur Fusionsforschung)，標志著德歐向建設全球首座示范聚變電站邁出關鍵一步。各州代表共同簽署了《各州聚變研究聯(lián)盟核心要點》(Eckpunkte FUSIONSFORSCHUNGSALLIANZ der Länder)綱領文件，其中提出的各州裝置計劃涵蓋在比布利斯核電站舊址建設聚變園區(qū)、升級Wendelstein 7-X仿星器以及建設ASDEX Upgrade后繼裝置等多項關鍵舉措。這六大州分別是巴伐利亞、漢堡、黑森、梅克倫堡-前波美拉尼亞、薩克森和石勒蘇益格-荷爾斯泰因。

一、背景與共識

將聚變能開發(fā)為安全、清潔且基本不受原材料獲取限制的能源，是實現(xiàn)能源主權和可持續(xù)未來的重大機遇。德國與歐洲同美國和中國一樣，已進入為建設首座聚變電站鋪平道路的關鍵階段。

在此背景下，合作伙伴們達成以下共識：

堅定信念：聚變能作為一種具有基荷供電能力的氣候中和能源形式，將發(fā)展成為未來能源結構中的重要組成部分和競爭因素，并支持能源密集型產(chǎn)業(yè)轉型進程。

行動共識：現(xiàn)在必須采取通往首座聚變電站的必要后續(xù)步驟;為此，各方多年來已分別進行大量先期建設工作，未來應通過專業(yè)分工進行整合、戰(zhàn)略聯(lián)網(wǎng)并大幅擴展，以進一步增強影響力。

使命目標：通過工業(yè)界和科研界的合作，以實現(xiàn)商用聚變反應堆的研究、建造和運行為目標。

投入資金：在相應職位和資金到位的前提下，準備進一步加大公共資金投入以完成此使命。

促進各界合作：聯(lián)合科研界與經(jīng)濟界，吸納工業(yè)界和初創(chuàng)企業(yè)參與，通過合作加速聚變能開發(fā)。

技術路徑并行：同時支持激光慣性約束聚變和磁約束聚變路線。

與政府戰(zhàn)略對齊：聯(lián)盟的行動將與2025年7月30日發(fā)布的《德國高科技議程》(Hightech Agenda Deutschland)以及2025年10月1日發(fā)布的《聚變行動計劃》(Deutschland auf dem Weg zum Fusionskraftwerk)相協(xié)調(diào)。

二、各州的具體任務與分工

聯(lián)盟為每個州分配了明確的核心任務，以發(fā)揮其各自優(yōu)勢：

①合作伙伴支持黑森州進一步擴建與激光聚變相關的比布利斯聚變園區(qū)(FusionsCampus Biblis)。

黑森州將啟動比布利斯聚變園區(qū)建設。該園區(qū)匯聚了前比布利斯核電站現(xiàn)有基礎設施——包括處理放射性物質(如氚)的成熟經(jīng)驗與配套儲存處置設施，經(jīng)驗豐富的電站運營商、德國領先的激光聚變初創(chuàng)企業(yè)、布局廣泛的頂尖激光系統(tǒng)公司，并與達姆施塔特工業(yè)大學及GSI亥姆霍茲中心緊密相鄰，共同構成了在國際競爭中率先實現(xiàn)商用聚變反應堆的優(yōu)越框架條件。例如，GSI亥姆霍茲中心的PHELIX激光器已為高能激光基礎研究與等離子體物理研究提供了重要平臺。園區(qū)內(nèi)將建設測試設施(SubScale內(nèi)爆裝置，LaserHub)以及示范和原型電站。此外，還將建立一個跨學科研究網(wǎng)絡和創(chuàng)新平臺，并支持激光聚變領域的企業(yè)和供應商。

由此，將在這一戰(zhàn)略性技術領域打造一個輻射全德國的科學-經(jīng)濟創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)。園區(qū)將依托先進基礎設施，在研究、開發(fā)與工業(yè)制造領域創(chuàng)造大量就業(yè)崗位，推動黑森州能源經(jīng)濟與工業(yè)格局升級，為德國的未來可持續(xù)發(fā)展做出貢獻。該園區(qū)概念能夠系統(tǒng)性地發(fā)展聚變能：從科學與應用研究，到通過經(jīng)驗豐富的企業(yè)整合電站技術與供應鏈，再到經(jīng)濟性分析、技術出口、人才培養(yǎng)與公眾宣傳，實現(xiàn)多環(huán)節(jié)協(xié)同推進。園區(qū)的目標是建設全球首座工業(yè)級聚變電站。

②合作伙伴支持梅克倫堡-前波美拉尼亞州推進Wendelstein 7-X仿星器升級與高能量密度物理研究所建設。

格賴夫斯瓦爾德的馬克斯·普朗克等離子體物理研究所(IPP)所運行的Wendelstein 7-X(W7-X)是世界領先的仿星器裝置，其成果已證明優(yōu)化后的仿星器非常適用于未來聚變電站。W7-X的一個重要目標是驗證仿星器能否實現(xiàn)高性能連續(xù)運行，這被視作邁向實際電站運行環(huán)境的關鍵步驟。

為進一步提升W7-X性能，將進行包括大幅提高加熱功率在內(nèi)的多項升級，以產(chǎn)生更接近真實反應堆工況的等離子體。此外，該裝置未來將不僅使用氫，還將實現(xiàn)氘運行。

W7-X也將受益于計劃中作為ASDEX Upgrade后續(xù)項目的新建仿星器(見下文巴伐利亞州計劃)。新仿星器將專門用于研究等離子體排熱的新概念。與連續(xù)運行的W7-X不同，新仿星器將采用脈沖模式運行。這種運行模式允許采用更簡單的結構設計和實現(xiàn)更快捷的改造，其所獲研究成果未來也可為W7-X的潛在升級提供參考。值得注意的是，W7-X的改造更為復雜，因其所有組件均配備水冷系統(tǒng)。

除磁約束聚變方向外，梅克倫堡-前波明恩州還投資于激光慣性約束聚變技術，并參與了德累斯頓-羅森多夫亥姆霍茲中心(HZDR)、羅斯托克大學和歐洲X射線自由電子激光裝置(European XFEL)共同發(fā)起的慣性約束聚變聯(lián)合申請(見下文)。目前，州政府已為在羅斯托克基地依托HZDR建設高能量密度物理研究所做好了必要準備。

③合作伙伴支持薩克森州強化德累斯頓-羅森多夫亥姆霍茲中心(HZDR)在激光聚變領域的關鍵能力與基礎設施建設。

薩克森州的德累斯頓-羅森多夫亥姆霍茲中心(HZDR)正與Amplitude Laser Group共建聯(lián)合實驗室，致力于開發(fā)具備高重復頻率、優(yōu)化對比度與提升光束質量的高功率激光系統(tǒng)研究平臺。與此同時，PENELOPE激光系統(tǒng)(二極管泵浦拍瓦激光器，脈沖能量150J，頻率1Hz)正在升級至滿負荷運行。這些基礎設施的建設為新的合作創(chuàng)造了條件，尤其加強了與德累斯頓工業(yè)大學在輻射源等領域的合作。薩克森自由州在聚變方面的整體優(yōu)勢尤其體現(xiàn)在設備、材料和模擬領域。此外，隸屬于HZDR的先進系統(tǒng)理解中心(CASUS)正在開發(fā)用于激光聚變的模擬工具，旨在實現(xiàn)更穩(wěn)定的彈丸壓縮過程。合作伙伴還支持HZDR、羅斯托克大學和European XFEL共同發(fā)起的在羅斯托克設立慣性約束聚變能源(IFE)研究所的申請，并將其視為推動德國聚變研究發(fā)展的核心組成部分之一。

④合作伙伴支持石勒蘇益格-荷爾斯泰因州以及漢堡在歐洲X射線自由電子激光裝置(European XFEL)擴建與聚變相關的研究基礎設施。

歐洲X射線自由電子激光裝置(European XFEL)是全球公認的大科學裝置，能夠產(chǎn)生具有卓越空間相干性與光譜亮度的極強X射線激光脈沖，為全球科研人員解析原子結構與捕捉化學反應過程提供了關鍵工具。該裝置憑借其先進的成像與光譜技術，在聚變基礎問題診斷中具有高度精確性，尤其在驗證新型聚變靶材方面發(fā)揮重要作用。其現(xiàn)有建筑和基礎設施、專業(yè)知識、相關科研機構以及與領先激光聚變初創(chuàng)公司的緊密合作為進一步發(fā)展激光聚變提供了理想條件。由漢堡的德國電子同步加速器研究中心(DESY)與德累斯頓-羅森多夫亥姆霍茲中心(HZDR)共同建造并在European XFEL運行的“高能量密度”(HED)儀器，是激光聚變研究中診斷溫稠密物質不可或缺的平臺。隨著計劃的擴建，將在European XFEL建立一個國際知名的研究極端條件下物質狀態(tài)的平臺。European XFEL獨特地結合了千焦耳級高功率激光器和超短X射線脈沖，能夠對瞬態(tài)聚變過程進行時間分辨測量。憑借European XFEL現(xiàn)有的建筑條件，該擴建計劃可以在2-3年內(nèi)實現(xiàn)。

⑤合作伙伴支持巴伐利亞州建造ASDEX Upgrade聚變裝置的后續(xù)實驗。

隨著W7-X的成功運行，仿星器研究已準備好邁出通往聚變電站的關鍵一步：演示具有等離子體正能量增益的聚變反應堆。利用現(xiàn)代技術和高性能計算，可以建造一個與W7-X尺寸相當?shù)艌鰪姸忍嵘?倍、并經(jīng)進一步優(yōu)化的仿星器，在相同加熱功率下其聚變能量輸出可提高300倍。此類項目適宜采用公私合作(PPP)模式推進。加興的馬克斯·普朗克等離子體物理研究所(IPP)將貢獻其在磁場位形設計和仿星器運行方面的全球獨特專長。工業(yè)界將有資格基于在此裝置建設中驗證的技術(如使用高溫超導體的仿星器線圈)建造聚變電站。若以PPP模式實施，在新建仿星器期間，加興IPP的托卡馬克裝置ASDEX Upgrade仍可繼續(xù)運行，為ITER的實驗準備等關鍵課題提供重要科學支撐。作為歐洲目前最成功的托卡馬克裝置之一，ASDEX Upgrade的科學影響力預計將在2030年代DTT(意大利)和ITER陸續(xù)投運后逐步減弱。在IPP加興基地或其附近建設新仿星器，有助于保留并延續(xù)該基地約700名專業(yè)人員在此類技術演示裝置運行方面的核心能力。此外，巴伐利亞州還通過慕尼黑路德維希-馬克西米利安大學的先進激光應用中心(CALA)與初創(chuàng)公司合作，積極參與激光聚變技術的基礎開發(fā)。CALA運營著世界上功率最高的短脈沖激光裝置之一——ATLAS激光器。

三、合作方向

①擴大聚變能研發(fā)的共同努力，并與高校和研究機構一起推動合作的進一步深化。聯(lián)盟將就此與聯(lián)邦政府以及歐洲相關行為體密切協(xié)調(diào)。

②共同改善聚變研究領域青年科學家、工程師和技術人員的培養(yǎng)計劃。各州自有能力建設倡議應在內(nèi)容上相互協(xié)調(diào)。

③力求通過跨州的碩士和研究生課程以及共同的研討會和活動來實現(xiàn)聚變研究的網(wǎng)絡化，以便為每個研究項目匯集合作伙伴最優(yōu)秀的專業(yè)知識。

④實現(xiàn)現(xiàn)有研究基礎設施的共同利用。

⑤互聯(lián)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)，允許彼此的研究機構進入聯(lián)盟各州的設施;合作伙伴還將向企業(yè)開放其研究設施。

⑥在實現(xiàn)目標時將共同依托已在現(xiàn)有研究裝置建設中證明其技術專長的強大供應商產(chǎn)業(yè)和供應鏈。

⑦將匯集其在科學和經(jīng)濟領域的專業(yè)知識和資源，以在國際層面成為核聚變技術的領導者，并特別促進與歐洲研究機構和企業(yè)的合作。