4月14日，英国原子能管理局（UKAEA）发布了2026~2030年战略^[1]及其下属英国聚变能源有限公司（UKFE）聚变战略^[2]，明确了通过国家聚变能实验室推进聚变能基础研究，以及通过UKFE推进“球形托卡马克能源生产”（STEP）原型示范电站建设的路线图。UKAEA分为国家聚变实验室与UKFE两大板块，前者聚焦聚变能基础研究，后者目标是到2040年交付首座聚变能原型电站。

一、UKAEA聚变能战略

1、关键挑战。该战略指出，所有主流聚变方案普遍面临4个相互关联的核心挑战：高效聚变堆芯，如何在面临等离子体和材料挑战的情况下，从聚变堆芯输出足够功率，实现净电力输出；燃料自持，如何在摆脱外部持续供氚的条件下，实现氚燃料循环的闭环运行；系统集成，如何在不确定性显著且可能无法量化的情况下，管理众多不同组件和系统之间的物理及工程接口；经济性与市场竞争力，如何确保解决以上挑战的方案能够促成一个可实际部署的电站。

2、聚变能全生命周期技术。基于欧洲联合环（JET）与“升级版兆安培球形托卡马克”（MAST-U）的运行经验、专用氚处理基础设施，以及历次项目与合作积累，该战略构建了覆盖聚变装置全生命周期的系统性技术认知，并致力于将其应用于STEP及后续商业电站的工业化规模交付。UKAEA将聚变生命周期划分为4个阶段，并强调在每个阶段都以“数字仿真”等专业计算能力贯穿装置全生命周期。

（1）设计研发阶段。侧重系统性技术认知与全局视角，旨在识别对经济性与商业吸引力具有实质性影响的概念与设计因素，并评估现有研究平台与设备的可用性，以支撑测试验证。专业计算能力支撑：依托先进算力深度解析聚变工程挑战并设计解决方案，新部署的Sunrise超级计算机（简称超算）作为英国战略性人工智能（AI）算力，可对早期设计概念开展虚拟测试，精准评估物理研发投入的优先级与核心需求。

（2）集成建造阶段。依托专业工程能力与动态组织模式，协同工业界及合作伙伴共同交付测试台架与实验装置，并重点评估各类技术方案在完整聚变电站中的系统级可集成性。专业计算能力支撑：伴随设计深化，高保真数字孪生将提供前置验证平台，在实体建造前，即可将新型组件、控制方案与材料虚拟集成至完整的电站架构中进行评估。

（3）调试运行阶段。组建多学科运行团队，配置专用基础设施，依托多物理场耦合的理论与仿真能力，以安全测试、开发并运行复杂且具高风险性的聚变研究设施。专业计算能力支撑：实时数据处理、仿真驱动的预测与智能控制工具赋能运行决策，支撑更复杂的实验方案实施；聚变设施的数字孪生支持多工况场景推演，为运行、维保及安全论证提供高效的证据支持。

（4）退役与再利用阶段。储备必要的技术与组织能力，确保基础设施的安全、及时退役与改造，以及废物的规范处理；相关实践既用于开发退役技术解决方案，亦为构建相关法规与政策框架提供支撑。专业计算能力支撑：先进计算保障退役过程的安全与平稳。通过建立长效数字档案，运行材料活化预测模型，为废物处理规划与场地再利用提供精确的知识底座，有效规避退役成本的低估风险。

3、重点技术领域。该战略将聚变能技术能力划分为7个重点领域。其中，3个源自“高效聚变堆芯”与“燃料自持”两大挑战，包括：①等离子体研究与控制，研究聚变等离子体的行为、约束、稳定性及控制方法，是实现高效聚变堆芯的基础；②燃料循环开发，包括氚的处理、存储、回收等，以实现燃料自给自足；③先进材料，涉及面向等离子体材料（如钨）、结构材料及抗中子辐照材料等，以承受聚变堆内极端热负荷和高能粒子轰击。4个为跨领域使能能力，包括：①机器人与自动化技术，涵盖远程操控、AI、核设施维护与退役等，解决高辐射环境下无法人工介入的操作与维保需求；②聚变子系统技术，涵盖高温超导磁体、部件鉴定与测试、中子学及热工水力设计等；③先进计算，以Sunrise超算及未来的大型AI超算为核心底座，提供全生命周期的算力与算法支撑；④聚变系统工程，包括系统工程设计与交付能力、专用配套基础设施，以及聚变相关规范与标准的建设。

4、主要行动。该战略提出通过国际合作、研究、商业化与行业协同4个方面的行动推进聚变能发展：①国际合作，继续与欧洲、北美和亚洲的国际实验室及联盟保持合作关系，通过“聚变未来”计划优先支持知识共享、设施互用和协同研究，并与国际聚变产业协会（FIA）及其成员密切合作；②前沿研究，继续与大学深化合作，扩大合作研究规模；③技术商业化，识别、开发并最终将知识资产商业化，范围涵盖科学数据、软件、专业技术和知识产权等，通过“创新孵化漏斗”发掘成立衍生公司、技术授权和合资企业的机会，通过“聚变能集群”计划与行业建立创新生态；④工业化，通过战略合同、商业伙伴关系、合资企业等方式为英国公司创造机会，如通过“聚变能产业能力计划”为早期商业化项目提供支持。

5、到2030年资助重点及阶段性目标

（1）预算分配。英国政府已确认5年间为聚变能研发提供25亿英镑（约合226亿元人民币），其中近24.8亿英镑拨付给UKAEA，具体分配如下：9.2亿英镑用于国家聚变实验室的研发基础设施和设施，包括运营MAST-U等现有设施、完成氚燃料循环设施H3AT等新设施、开发和建造“锂增殖氚创新”（LIBRTI）计划建设的设施、欧洲联合环退役与再利用、卡勒姆园区基础设施开发等；1.9亿英镑用于国际合作研究、创新与商业化、产业支持与行业投资；1.25亿英镑用于卡勒姆AI增长区，其中4500万英镑用于Sunrise聚变能专用超算，8000万英镑用于研究计算活动；5000万英镑用于技能培训（目标培训2000人以上）；为UKFE提供13亿英镑，其中7亿英镑支持产业界，包括建造、工程及其他合同，这部分虽不在国家聚变实验室直接预算内，但其技术成果依赖于实验室的研发支持。

（2）阶段性目标。该战略提出6项“旗舰目标”，具体包括：2026年5月，协同工业界将UKAEA开发的氚技术商业化落地；2026年9月，交付英国首个AI增长区（卡勒姆），Sunrise超算正式投运；2027年7月，依托“技能、培训、教育和研究方面的聚变能机会”（FOSTER）培训计划累计提供2000个学徒、毕业生及博士等培训机会（自2024年起）；2027年12月，将UKAEA开发的机器人与自动化能力推向全球核裂变、核聚变、清洁能源及其他技术市场，实现商业化应用；2027年7月，建成LIBRTI设施，并完成多物理场平台对氚增殖预测能力的示范验证，2028年3月，完成LIBRTI建筑建设并启动中子源安装；2028年6月，完成MAST-U第5、6轮实验，为STEP及未来球形托卡马克电站提供等离子体约束与电流驱动方案的实证支持。

（3）关键技术领域预期成果。该战略针对5个关键技术领域，从国际合作、前沿研究、技术商业化与工业化4个方面提出了至2030年的预期成果，详情如表1所示。

表1  2030年预期技术成果

二、UKFE聚变能战略

1、核心使命与目标。UKFE的前身是英国工业聚变方案有限公司，其成立的目的是负责STEP项目的设计、建造和运营。目前，UKFE的定位是国家聚变系统集成商，愿景是交付STEP及后续聚变能电站，并与工业伙伴合作开发和部署所需的技术和能力。UKFE将整合工业界合作伙伴、研究专业知识以及数字化和AI能力，将复杂的聚变能技术转化为可规模化生产的工业能力。UKFE的核心任务是建设STEP原型电站并在2040年投入运行。STEP将在单个电站内同时解决三大核心挑战：净功率输出、氚燃料自持，以及商业可行性验证。

2、工业合作与交付模式。实现聚变能发电不仅是一项技术挑战，更是一项组织挑战。为了打造未来的聚变电站，UKFE计划组建由世界领先工业伙伴组成的交付团队。UKFE将采用集成交付团队的合作模式，旨在形成“交付-集成-投资”的良性循环：通过快速、安全、高质量的STEP项目交付积累经验，在实践中提升商业集成商和工业伙伴的能力，进而凭借交付成果和能力提升，持续吸引公共和私人资本投入。该模式以UKFE为核心，主要合作伙伴包括：聚变能合作伙伴，由UKAEA国家聚变实验室主导，提供等离子体物理、机器人、材料研究和燃料循环等方面的基础研究、技术和创新支持；建设合作伙伴，由ILIOS公司担任，负责提供施工专业知识和项目交付能力；工程合作伙伴，计划通过市场化方式引入具备世界级水平的工程伙伴，负责从概念到产品的重大工程交付；系统合作伙伴，针对特定关键技术与专业公司合作，Tokamak Energy公司已被确定为首个磁体系统合作伙伴。

此外，UKFE将通过与全球数字公司合作，最大限度地发挥数字化和AI的作用，在以下三大主要领域进行探索：聚变能技术开发，AI将在等离子体控制、材料开发和认证、高性能计算模拟等方面发挥重要作用；支持全厂集成商角色，为了整合供应链中的众多机构，需要建立强大的“数字底座”，UKFE正大力投资数字化方案，并得到了达索系统公司的支持；加速交付进度，利用数字化和AI技术大幅缩短从概念到详细设计的时间，为工业界开发和测试新方法提供重要机遇。

（肖梦简 岳芳 李宏）