德国六州成立聚变研究联盟，发布纲领文件统筹关键装置布局

德国六大州于10月31日在慕尼黑正式成立聚变研究联盟(Allianz zur Fusionsforschung)，标志着德欧向建设全球首座示范聚变电站迈出关键一步。各州代表共同签署了《各州聚变研究联盟核心要点》(Eckpunkte FUSIONSFORSCHUNGSALLIANZ der Länder)纲领文件，其中提出的各州装置计划涵盖在比布利斯核电站旧址建设聚变园区、升级Wendelstein 7-X仿星器以及建设ASDEX Upgrade后继装置等多项关键举措。这六大州分别是巴伐利亚、汉堡、黑森、梅克伦堡-前波美拉尼亚、萨克森和石勒苏益格-荷尔斯泰因。

一、背景与共识

将聚变能开发为安全、清洁且基本不受原材料获取限制的能源，是实现能源主权和可持续未来的重大机遇。德国与欧洲同美国和中国一样，已进入为建设首座聚变电站铺平道路的关键阶段。

在此背景下，合作伙伴们达成以下共识：

坚定信念：聚变能作为一种具有基荷供电能力的气候中和能源形式，将发展成为未来能源结构中的重要组成部分和竞争因素，并支持能源密集型产业转型进程。

行动共识：现在必须采取通往首座聚变电站的必要后续步骤;为此，各方多年来已分别进行大量先期建设工作，未来应通过专业分工进行整合、战略联网并大幅扩展，以进一步增强影响力。

使命目标：通过工业界和科研界的合作，以实现商用聚变反应堆的研究、建造和运行为目标。

投入资金：在相应职位和资金到位的前提下，准备进一步加大公共资金投入以完成此使命。

促进各界合作：联合科研界与经济界，吸纳工业界和初创企业参与，通过合作加速聚变能开发。

技术路径并行：同时支持激光惯性约束聚变和磁约束聚变路线。

与政府战略对齐：联盟的行动将与2025年7月30日发布的《德国高科技议程》(Hightech Agenda Deutschland)以及2025年10月1日发布的《聚变行动计划》(Deutschland auf dem Weg zum Fusionskraftwerk)相协调。

二、各州的具体任务与分工

联盟为每个州分配了明确的核心任务，以发挥其各自优势：

①合作伙伴支持黑森州进一步扩建与激光聚变相关的比布利斯聚变园区(FusionsCampus Biblis)。

黑森州将启动比布利斯聚变园区建设。该园区汇聚了前比布利斯核电站现有基础设施——包括处理放射性物质(如氚)的成熟经验与配套储存处置设施，经验丰富的电站运营商、德国领先的激光聚变初创企业、布局广泛的顶尖激光系统公司，并与达姆施塔特工业大学及GSI亥姆霍兹中心紧密相邻，共同构成了在国际竞争中率先实现商用聚变反应堆的优越框架条件。例如，GSI亥姆霍兹中心的PHELIX激光器已为高能激光基础研究与等离子体物理研究提供了重要平台。园区内将建设测试设施(SubScale内爆装置，LaserHub)以及示范和原型电站。此外，还将建立一个跨学科研究网络和创新平台，并支持激光聚变领域的企业和供应商。

由此，将在这一战略性技术领域打造一个辐射全德国的科学-经济创新生态系统。园区将依托先进基础设施，在研究、开发与工业制造领域创造大量就业岗位，推动黑森州能源经济与工业格局升级，为德国的未来可持续发展做出贡献。该园区概念能够系统性地发展聚变能：从科学与应用研究，到通过经验丰富的企业整合电站技术与供应链，再到经济性分析、技术出口、人才培养与公众宣传，实现多环节协同推进。园区的目标是建设全球首座工业级聚变电站。

②合作伙伴支持梅克伦堡-前波美拉尼亚州推进Wendelstein 7-X仿星器升级与高能量密度物理研究所建设。

格赖夫斯瓦尔德的马克斯·普朗克等离子体物理研究所(IPP)所运行的Wendelstein 7-X(W7-X)是世界领先的仿星器装置，其成果已证明优化后的仿星器非常适用于未来聚变电站。W7-X的一个重要目标是验证仿星器能否实现高性能连续运行，这被视作迈向实际电站运行环境的关键步骤。

为进一步提升W7-X性能，将进行包括大幅提高加热功率在内的多项升级，以产生更接近真实反应堆工况的等离子体。此外，该装置未来将不仅使用氢，还将实现氘运行。

W7-X也将受益于计划中作为ASDEX Upgrade后续项目的新建仿星器(见下文巴伐利亚州计划)。新仿星器将专门用于研究等离子体排热的新概念。与连续运行的W7-X不同，新仿星器将采用脉冲模式运行。这种运行模式允许采用更简单的结构设计和实现更快捷的改造，其所获研究成果未来也可为W7-X的潜在升级提供参考。值得注意的是，W7-X的改造更为复杂，因其所有组件均配备水冷系统。

除磁约束聚变方向外，梅克伦堡-前波明恩州还投资于激光惯性约束聚变技术，并参与了德累斯顿-罗森多夫亥姆霍兹中心(HZDR)、罗斯托克大学和欧洲X射线自由电子激光装置(European XFEL)共同发起的惯性约束聚变联合申请(见下文)。目前，州政府已为在罗斯托克基地依托HZDR建设高能量密度物理研究所做好了必要准备。

③合作伙伴支持萨克森州强化德累斯顿-罗森多夫亥姆霍兹中心(HZDR)在激光聚变领域的关键能力与基础设施建设。

萨克森州的德累斯顿-罗森多夫亥姆霍兹中心(HZDR)正与Amplitude Laser Group共建联合实验室，致力于开发具备高重复频率、优化对比度与提升光束质量的高功率激光系统研究平台。与此同时，PENELOPE激光系统(二极管泵浦拍瓦激光器，脉冲能量150J，频率1Hz)正在升级至满负荷运行。这些基础设施的建设为新的合作创造了条件，尤其加强了与德累斯顿工业大学在辐射源等领域的合作。萨克森自由州在聚变方面的整体优势尤其体现在设备、材料和模拟领域。此外，隶属于HZDR的先进系统理解中心(CASUS)正在开发用于激光聚变的模拟工具，旨在实现更稳定的弹丸压缩过程。合作伙伴还支持HZDR、罗斯托克大学和European XFEL共同发起的在罗斯托克设立惯性约束聚变能源(IFE)研究所的申请，并将其视为推动德国聚变研究发展的核心组成部分之一。

④合作伙伴支持石勒苏益格-荷尔斯泰因州以及汉堡在欧洲X射线自由电子激光装置(European XFEL)扩建与聚变相关的研究基础设施。

欧洲X射线自由电子激光装置(European XFEL)是全球公认的大科学装置，能够产生具有卓越空间相干性与光谱亮度的极强X射线激光脉冲，为全球科研人员解析原子结构与捕捉化学反应过程提供了关键工具。该装置凭借其先进的成像与光谱技术，在聚变基础问题诊断中具有高度精确性，尤其在验证新型聚变靶材方面发挥重要作用。其现有建筑和基础设施、专业知识、相关科研机构以及与领先激光聚变初创公司的紧密合作为进一步发展激光聚变提供了理想条件。由汉堡的德国电子同步加速器研究中心(DESY)与德累斯顿-罗森多夫亥姆霍兹中心(HZDR)共同建造并在European XFEL运行的“高能量密度”(HED)仪器，是激光聚变研究中诊断温稠密物质不可或缺的平台。随着计划的扩建，将在European XFEL建立一个国际知名的研究极端条件下物质状态的平台。European XFEL独特地结合了千焦耳级高功率激光器和超短X射线脉冲，能够对瞬态聚变过程进行时间分辨测量。凭借European XFEL现有的建筑条件，该扩建计划可以在2-3年内实现。

⑤合作伙伴支持巴伐利亚州建造ASDEX Upgrade聚变装置的后续实验。

随着W7-X的成功运行，仿星器研究已准备好迈出通往聚变电站的关键一步：演示具有等离子体正能量增益的聚变反应堆。利用现代技术和高性能计算，可以建造一个与W7-X尺寸相当但磁场强度提升4倍、并经进一步优化的仿星器，在相同加热功率下其聚变能量输出可提高300倍。此类项目适宜采用公私合作(PPP)模式推进。加兴的马克斯·普朗克等离子体物理研究所(IPP)将贡献其在磁场位形设计和仿星器运行方面的全球独特专长。工业界将有资格基于在此装置建设中验证的技术(如使用高温超导体的仿星器线圈)建造聚变电站。若以PPP模式实施，在新建仿星器期间，加兴IPP的托卡马克装置ASDEX Upgrade仍可继续运行，为ITER的实验准备等关键课题提供重要科学支撑。作为欧洲目前最成功的托卡马克装置之一，ASDEX Upgrade的科学影响力预计将在2030年代DTT(意大利)和ITER陆续投运后逐步减弱。在IPP加兴基地或其附近建设新仿星器，有助于保留并延续该基地约700名专业人员在此类技术演示装置运行方面的核心能力。此外，巴伐利亚州还通过慕尼黑路德维希-马克西米利安大学的先进激光应用中心(CALA)与初创公司合作，积极参与激光聚变技术的基础开发。CALA运营着世界上功率最高的短脉冲激光装置之一——ATLAS激光器。

三、合作方向

①扩大聚变能研发的共同努力，并与高校和研究机构一起推动合作的进一步深化。联盟将就此与联邦政府以及欧洲相关行为体密切协调。

②共同改善聚变研究领域青年科学家、工程师和技术人员的培养计划。各州自有能力建设倡议应在内容上相互协调。

③力求通过跨州的硕士和研究生课程以及共同的研讨会和活动来实现聚变研究的网络化，以便为每个研究项目汇集合作伙伴最优秀的专业知识。

④实现现有研究基础设施的共同利用。

⑤互联创新生态系统，允许彼此的研究机构进入联盟各州的设施;合作伙伴还将向企业开放其研究设施。

⑥在实现目标时将共同依托已在现有研究装置建设中证明其技术专长的强大供应商产业和供应链。

⑦将汇集其在科学和经济领域的专业知识和资源，以在国际层面成为核聚变技术的领导者，并特别促进与欧洲研究机构和企业的合作。