几十年来，科研界一直尝试在地球上复制恒星内部的能量释放过程，用于发电。但在相当长一段时间里，这一目标始终被认为“还差十年”，难以真正落地。

近年来，情况出现变化。一批聚变能初创企业在技术和融资上均取得进展，正加快建设可向电网供电的聚变装置。

据公开信息统计，聚变初创企业迄今已吸引逾100亿美元资金，其中超过十家企业单笔或累计融资规模超过1亿美元。过去一年，多轮大额融资相继完成，投资者关注的因素包括数据中心用电需求增长，以及部分聚变项目在实验阶段接近关键里程碑。

从原理上看，聚变能通过原子核融合释放能量，再将其转化为电力。人类早已掌握非受控核聚变，例如氢弹；在实验室环境中，各类受控聚变装置也已运行多年。部分实验装置已经能够在短时间内实现受控聚变，其中有装置在实验条件下产生的聚变能量一度超过引发反应所需的能量。

不过，目前尚无装置实现足够的能量盈余，尚不能支撑商业化发电厂的建设和长期运行。为此，多家初创企业正围绕不同技术路线展开探索。业内对哪种技术更有前景尚无共识，且整体仍处于早期阶段，结果存在不确定性。

以下为当前较为主流的两大技术路径概述。

磁约束聚变

磁约束是目前应用最广泛的聚变技术之一，其核心是利用强磁场将高温等离子体约束在特定空间内。等离子体是聚变装置中的高温电离气体，被形容为“超高温粒子汤”。

实现有效约束需要极强磁场。以Commonwealth Fusion Systems（CFS）为例，该公司正在组装可产生20特斯拉磁场的磁体，约为常见核磁共振成像（MRI）设备磁场强度的13倍。为承载所需电流，这些磁体采用高温超导材料制造，但仍需用液氦冷却至约-253摄氏度（-423华氏度）。

CFS目前在美国马萨诸塞州加快建设名为“Sparc”的示范装置。公司计划在2026年底前启动该装置运行；若进展顺利，预计将在2027年或2028年在弗吉尼亚州开建名为“Arc”的商业规模发电厂。

在磁约束技术中，托卡马克和恒星器是两类主要装置形式。

托卡马克

托卡马克由苏联科学家在20世纪50年代提出，随后成为全球研究最广泛的聚变装置之一。其基本结构为环形腔体，常见形态包括截面呈D形的甜甜圈结构，以及中间带孔的球形结构。

欧洲联合环形托卡马克（JET）和国际热核聚变实验反应堆（ITER）是两座具有代表性的实验托卡马克装置。JET位于英国，自1983年运行至2023年；ITER位于法国，规划在2030年代末启动运行。

在企业方面，总部位于英国的Tokamak Energy正研发球形托卡马克，其ST40实验装置目前处于升级阶段。

恒星器

恒星器是另一类重要的磁约束装置。与托卡马克类似，恒星器同样将等离子体限制在环形空间内，但其磁场线圈形状更为复杂、扭曲。恒星器的设计思路是通过模拟等离子体行为，反向优化磁场形状，使磁场更贴合等离子体的自然分布，而非强行将其约束在规则几何形状中。

由马克斯·普朗克等离子体物理研究所运营的Wendelstein 7-X是目前规模较大的恒星器之一，采用模块化超导线圈，自2015年以来在德国运行。

多家初创企业也在布局恒星器路线，包括Proxima Fusion、Renaissance Fusion、Thea Energy和Type One Energy等。

惯性约束聚变

与磁约束不同，惯性约束聚变通过在极短时间内将燃料颗粒压缩到极高密度和温度，从而触发原子核融合。

多数惯性约束设计采用激光脉冲实现压缩：多束高能激光从不同方向同时照射微小燃料靶丸，使其在极短时间内被均匀压缩。

迄今为止，惯性约束是唯一在实验中实现“科学盈亏平衡”的聚变技术，即聚变反应释放的能量在实验口径下超过直接输入到燃料靶的能量。这类实验在美国加利福尼亚州劳伦斯利弗莫尔国家实验室的国家点火装置（NIF）完成。需要指出的是，这一“科学盈亏平衡”指标并未计入为整套实验设施供电所消耗的电力。

尽管如此，仍有近十家初创企业基于惯性约束路线设计聚变反应堆。Focused Energy、Inertia Enterprises、Marvel Fusion和Xcimer等公司均采用激光作为驱动手段。

也有企业选择不同的压缩方式。First Light Fusion提出使用机械活塞替代激光，Pacific Fusion则计划采用电磁脉冲进行压缩。

其他技术路线

除磁约束和惯性约束外，行业内还在探索多种替代性设计，包括磁化靶聚变、磁电静约束以及缪子催化聚变等。相关技术细节和项目进展仍在不断披露和更新之中。