近日，美国能源部宣布计划为“聚变创新研究引擎”（Fusion Innovation Research Engine，FIRE）的部分合作项目提供1.07亿美元资金，同时也披露了“基于里程碑的聚变能开发计划”（Milestone-Based Fusion Development Program）的最新进展情况。这两个计划均由美国能源部科学办公室（Office of Science）的聚变能源科学（Fusion Energy Sciences）负责管理，后者是美国能源部聚变战略的基石，旨在加速商业聚变能的可行性。
美国能源部副部长David Turk这样表示：“启动里程碑计划和FIRE合作项目是加速实现美国商业聚变能源十年愿景的关键步骤。随着全球各国竞相使聚变成为工业和消费的可行能源来源，这些计划表明美国打算通过国家实验室、大学和私营部门之间的强大合作伙伴关系率先实现融合能源的商业化，以实现行业主导的聚变电厂设计”。
FIRE合作项目
聚变创新研究引擎（FIRE）合作项目是美国能源部为支持聚变能源整体战略而设立的重要项目，旨在通过组建虚拟、集中管理的团队（称为“合作团队”）将基础研究与聚变产业需求结合起来，构建起聚变能源科学技术创新生态系统，从而推动核聚变技术的商业化发展。
这一倡议是FES在推进聚变能源研究与开发方面迈出的重要一步，旨在创造新的经济机会，维持美国在聚变领域的领导地位，增强美国本土的制造和供应链，并推动对国家安全、能源安全和国防至关重要的技术发展。
FIRE合作项目总预期资金为1.8亿美元，项目周期最长可达四年。美国能源部将就以下任务与相关实验室/企业进行谈判：值得注意的是，被选为奖项谈判并不意味着美国能源部承诺授予奖项或提供资金。双方将在资金发放前进行谈判，美国能源部有权在任何时候出于任何原因取消谈判并撤销选择。
- 核包层测试能力开发：在爱达荷国家实验室进行。
- 材料开发：在田纳西大学诺克斯维尔分校进行。
- 材料测试与高级模拟能力开发：在麻省理工学院进行。
- 靶注入技术开发：为惯性聚变能源概念开发靶注入技术。
- 聚变燃料循环测试能力开发：在萨凡纳河国家实验室进行。
值得注意的是，被选为奖项谈判并不意味着美国能源部承诺授予奖项或提供资金。双方将在资金发放前进行谈判，美国能源部有权在任何时候出于任何原因取消谈判并撤销选择。
基于里程碑的聚变能开发计划
美国国家航空航天局（NASA）商业轨道运输服务（Commercial Orbital Transportation Services，COTS）计划通过相对较少的联邦政府投资，使私人公司在实现商业太空发射产业的道路上完成早期技术积累。
而美国能源部的“基于里程碑的聚变能开发计划”（简称“里程碑计划”）则部分借鉴了NASA COTS计划模式，通过设定一系列科学和技术里程碑，推动聚变能源从实验室走向商业化应用。该计划核心目标是：
- 缩小科学和技术差距：解决实现聚变能源商业化所需的关键技术问题。
- 促进私人投资：通过联邦资金支持吸引更多的私人资本投入聚变能源的研发。
- 推动聚变电厂的设计和开发：帮助完成聚变电厂的初步设计，并为未来的商业化示范奠定基础。
里程碑计划作为一个催化剂，通过后续私人资金的大幅放大，战略性联邦投资得到了显著增强。自2023年5月宣布入选该计划以来，这8家里程碑获奖者已共同筹集了超过3.5亿美元的新私人资金，相比之下，联邦政府为里程碑计划承诺的资金仅为4600万美元。对美国公众的好处在于，这些经过同行评审且技术可信、还与商业因素和需求高度一致的多种聚变发展路径的风险得到了降低。
目前该计划的部分科学与技术里程碑已经实现，具体包括：
- Focused Energy：为激光驱动的惯性聚变能源的高增益目标设计进行计算建模；演示离子束聚焦以支持惯性聚变能源的快点火方法。
- Realta Fusion：对简单磁镜平衡进行全装置建模，以实现至少5倍的科学能量增益，用于磁镜聚变能源方法。
- Thea Energy：在考虑等离子体约束、稳定性以及仿星器组件和子系统等多个因素后，筛选出一系列优化的仿星器平衡；工程设计、原型制作和运行单个高温超导磁体线圈。
按照计划，这8家企业预计将在2025年底展示其聚变电厂的预概念设计并制定技术路线图。
参考链接：
- https://www.energy.gov/articles/us-department-energy-announces-selectees-107-million-fusion-innovation-research-engine
- https://science.osti.gov/-/media/funding/pdf/Awards-Lists/2025/Awards-List-Spreadsheet-3361-FIRE-Collaboratives-v2.pdf
- https://science.osti.gov/-/media/funding/pdf/Awards-Lists/2809-FES-Fusion-Milestone-Awards-List.pdf