美国启动FULCRA计划加速聚变能商业化

Rutherford Energy Ventures (REV) 与美国能源部 (DOE) 正在合作试点一个旨在加速商业聚变能所需关键基础设施和使能技术发展的公私合作伙伴关系框架。

该试点项目将成立 FULCRA（聚变规模化快速加速联合体），Oak Ridge美国国家实验室 (ORNL) 将作为这一创新合作下初始试点计划的实施地点。

FULCRA 直接支持 DOE 的聚变科学与技术 (FS&T) 路线图及其“建设-创新-增长”战略。通过战略性地整合联邦资源、私人投资和共享基础设施访问权，FULCRA 将建立一个降低技术开发风险、增强美国在全球聚变市场竞争力并创建区域创新中心的生态系统。

“实现商业聚变能需要的远不止等离子体科学的进步——它需要经过验证的工程解决方案、合格的材料以及前所未有规模的集成工业系统，”DOE 聚变能源科学副主管 Jean Paul Allain 博士表示。“通过 FULCRA，我们将为聚变开发商提供访问复杂试验基础设施和技术资源的途径，这是任何单一组织都无法独立开发的。我们国家实验室的战略联合体将实现资源共享和知识共享，从而倍增我们的集体影响力，并直接落实我们聚变科学与技术路线图的关键目标。”

FULCRA 的目标是创建多个专门的试验能力——指定为“支点”——每个都针对聚变材料科学和核技术开发中的特定挑战。FULCRA 利用这些独立的支点作为杠杆点，创建一个强大的聚变生态系统，倍增政府和私人投资的影响力。

REV 在一份新闻稿中表示，美国聚变能已到达一个关键时刻。“私营部门开发商在等离子体物理和关键技术方面取得了实质性进展，超过 110 亿美元的私人资本支持燃烧等离子体演示和原型系统。然而，聚变材料和核技术，包括覆盖层系统、氚处理、燃料循环系统、耐辐射材料和集成部件试验设施，仍未得到充分发展。没有这些能力，聚变公司就无法验证商业设计、认证供应链或大规模展示可靠性。”

ORNL 和 REV 将与 DOE 合作，通过一个将联邦资产与私营部门投资相结合以加速技术成熟度的联合体模式来弥补这些差距。该倡议支持特朗普总统的“释放美国能源”行政命令，该命令呼吁扩大国内能源生产并恢复美国能源领导地位。

“实现美国在聚变能领域的领导地位需要创新的合作伙伴关系，将我们最好的科研机构与私营企业的活力结合起来，”DOE 科学副部长 Dario Gil 博士表示。“FULCRA 体现了为我们的聚变行业建设所需基础设施的一种务实、结果导向的方法。通过与国家实验室和私营行业的合作，我们正在建立将加速创新和商业化的试验能力。”

REV 联合创始人、麻省理工学院核科学与工程教授 Dennis Whyte 指出：“私营聚变行业为等离子体科学带来了前所未有的动力，但聚变核环境中的经验代表了整个领域下一个关键步骤。每家聚变公司，无论其约束方式如何，不仅需要这些技术，还需要在这种环境中运行的经验才能实现经济可行性。”

他补充道：“REV 认识到这一现实，并强调需要创建联合体以共享核试验基础设施和专业知识。没有哪家公司能够单独承担建设这些能力的费用，而且坦率地说，它们也不应该这样做。这正是那种将加速从约束演示到实用电站路径的战略合作伙伴关系。”

ORNL 试点计划的目标是评估实验室能力并设计第一个支点联合体。REV 将与 ORNL 领导层和技术团队合作，绘制现有聚变相关基础设施图，评估运营和合同框架，并接洽潜在的私营部门联合体合作伙伴。理想情况下，REV 将为选定的支点交付治理结构、成本分担框架和合作伙伴协议。

随着试点计划的推进，DOE 和 REV 将共同努力完善 FULCRA 模式，并为扩展到其他国家实验室做准备，目标是在全球聚变市场中确保美国相对于中国等竞争对手的领导地位。

ORNL 正在开发材料等离子体暴露实验装置 (MPEX)，这是一种下一代线性等离子体装置，将支持研究等离子体与未来聚变反应堆部件的长期相互作用方式。它旨在模拟聚变反应堆排气系统的极端条件，以测试未来聚变能电站的材料，帮助开发能够承受强烈等离子体相互作用的坚固部件。

研究人员将使用 MPEX 研究强等离子体如何影响材料，观察侵蚀、表面变化和随时间的性能，可能在数周内观察材料的整个生命周期。与托卡马克不同，MPEX 允许科学家独立调整等离子体参数（温度、密度、场），提供更多样化的试验。

当 MPEX 于 2028 年开始运行时，它将帮助研究人员设计、建模和完善未来聚变反应堆的构建模块。获得的知识不仅将回答当今的等离子体-材料科学问题，还将指导未来聚变电站的设计、工程和运行。

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