日本核融合示範爐與發電驗證計畫比較表

將Q-DEMO與四條民營開發路線的技術、功率、運轉時間和規模彙整成表，區分公開目標、不同運轉條件與尚未確認的數據，供後續查閱。

廠房內組裝中的大型螺旋線圈及旁邊的工作人員 — Helical Fusion在日本岐阜縣土岐市興建中的整合驗證裝置Helix HARUKA線圈。並非KANATA或已建成的發電爐。Source: Helical Fusion Co., Ltd. · Editorial use; no separate third-party license establishedHelical Fusion在日本岐阜縣土岐市興建中的整合驗證裝置Helix HARUKA線圈。並非KANATA或已建成的發電爐。

怎樣才算完成發電驗證

產生電力與扣除裝置自身耗電後仍有電力剩餘，是不同的里程碑。以下以2030年代階段為基準。Q-DEMO明確規定成功條件；四項民營計畫概要主要列出目標和開發階段，並非共同的驗收標準。

比較表（可橫向捲動）

計畫	2030年代要驗證什麼	與後續階段的區別
Q-DEMO（實施主體：国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構（QST））	燃燒電漿Q≥10，且發電端功率涵蓋或超過發電所需耗電，即淨電功率≥0。第一階段以數分鐘脈衝驗證淨功率約為零的發電。概念設計第1–3頁	第二階段增加燃料增殖；第三階段實現穩態運轉、約100MW淨電功率。第一階段成功不等於已驗證這兩項能力。
FAST（實施主體：Starlight Engine株式会社（牽頭）・京都フュージョニアリング株式会社（聯合體成員））	核融合功率200MW、淨電功率2MW、運轉10秒。與50MW、1,000秒的基本運轉是不同條件。計畫概要	商業化前階段目標為淨33MW、1,000秒；2040年代商業反應爐運轉是另一個里程碑。
Helix KANATA（實施主體：株式会社Helical Fusion）	核融合功率約200MW、淨電功率約10MW、連續運轉24小時。HARUKA驗證技術整合，KANATA是首座發電裝置。計畫概要	商業化前目標為淨50MW、365天。公司的實用發電定義包含淨發電、全年穩態運轉及短期維護。運轉24小時不等於滿足這三項條件。
EX-Fusion（實施主體：株式会社EX-Fusion（牽頭）・浜松ホトニクス株式会社（聯合體成員））	核融合功率19MW、淨電功率1.26MW，以1Hz重複運轉數天。這是逐次重複反應，並非同一電漿維持數天。計畫概要	商業化前目標為淨400MW級、數百小時。單次點火、重複運轉和發電廠驗證是不同成果。
LINEA（實施主體：株式会社LINEAイノベーション）	整合反應場、能量回收和發電系統，透過直接能量轉換確認發電端有意義的電輸出；核融合功率數MW、運轉約100秒。此階段未明確要求淨電功率為正。計畫概要	提高淨輸出、延長運轉在下一階段；社會應用目標為淨50MW。所查資料未公布「有意義」的數值判定門檻。

實施主體指Q-DEMO的QST概念設計體制，以及四條民營路線已公布的補助計畫實施體制。Q-DEMO設計以產學合作的原型爐設計聯合特別團隊為中心。Starlight Engine株式会社是統籌FAST整體的計畫主體，並非京都フュージョニアリング獨立實施的計畫。

發電與向電網送電不同

發電端功率是發電設備產生的電力；淨功率還需扣除設備耗電。淨功率為正的目標不自動意味著併網並實際送電。在所查一手資料中，五項計畫均未將實際向電網送電明確列為驗證成功的必要條件，也未公布接入對象、送電功率及持續時間的達標標準。LINEA還提出離網及分散式應用。

目標值不等於完整驗收條件

運轉中的功率收支，與包含啟動、停止和待機的一整個週期的電量收支並不相同。僅憑淨MW值，不能斷定全週期電量收支為正。所查資料未提供統一的測量邊界、輔助設備耗電處理、平均時段及必要重複次數等詳細驗收條件。「未公布」不等於「沒有計畫」。

民營四計畫2026–2028年度的工作主要是設備開發、設計和整合驗證。補助計畫完成、2030年代發電驗證與商業化是不同階段。文中數值均為目標，並非已實現的成果。

技術路線與燃料

比較表（可橫向捲動）

計畫	技術路線	燃料
Q-DEMO（實施主體：国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構（QST））	低溫超導托卡馬克	D-T
FAST（實施主體：Starlight Engine株式会社（牽頭）・京都フュージョニアリング株式会社（聯合體成員））	高溫超導托卡馬克	D-T
Helix KANATA（實施主體：株式会社Helical Fusion）	高溫超導螺旋型磁約束	D-T
EX-Fusion（實施主體：株式会社EX-Fusion（牽頭）・浜松ホトニクス株式会社（聯合體成員））	雷射核融合：直接驅動、快點火	D-T
LINEA（實施主體：株式会社LINEAイノベーション）	束流輔助FRC／磁鏡複合方案	最終目標為p-¹¹B；採用多種燃料分階段開發

D-T指氘和氚，p-¹¹B指氫和硼-11。FRC指場反轉組態。

LHD真空容器內部，金屬板覆蓋的內壁呈扭曲形狀。 — 2013年的LHD真空容器內部，並非Helix KANATA或HARUKA。National Institute for Fusion Science, “LHD plasma vacuum vessel.jpg”, CC BY-SA 4.0（縮小・sRGB変換・WebP変換。写真の派生版も同ライセンス） · CC BY-SA 4.0NIFS螺旋型研究裝置的參考照片，不代表KANATA或HARUKA的實機、建設進度、功率、運轉時間、尺寸或場地面積。

LINEA高能中性束注入裝置研發中的高壓平台與研究團隊，2026年5月發布。並非發電驗證裝置本體。Source: LINEA Innovations, Inc. · Editorial use; no separate third-party license establishedLINEA高能中性束注入裝置研發中的高壓平台與研究團隊，2026年5月發布。並非發電驗證裝置本體。

功率與運轉時間

以下比較面向2030年代發電驗證的目標。FAST區分短時間發電驗證與更長時間維持電漿的基本運轉。

比較表（可橫向捲動）

計畫與條件	核融合功率（MW）	發電端電功率（MW）	淨電功率（MW）	運轉時間
Q-DEMO 第一期（實施主體：国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構（QST））	532	203	10.7	燃燒347秒
FAST 發電驗證（實施主體：Starlight Engine株式会社（牽頭）・京都フュージョニアリング株式会社（聯合體成員））	200	未列數值	2	10秒
FAST 基本運轉（實施主體：Starlight Engine株式会社（牽頭）・京都フュージョニアリング株式会社（聯合體成員））	50	未列數值	未列數值	1,000秒
Helix KANATA（實施主體：株式会社Helical Fusion）	約200	未列數值	約10	24小時
EX-Fusion（實施主體：株式会社EX-Fusion（牽頭）・浜松ホトニクス株式会社（聯合體成員））	19	未列數值	1.26	以1Hz重複運轉數天
LINEA（實施主體：株式会社LINEAイノベーション）	數MW	目標是確認有意義的電功率輸出	未列數值	約100秒

淨電功率是發電端輸出扣除裝置自身用電後的值。Q-DEMO第一期的核融合功率目標為532MW，淨電功率為10.7MW，兩者呈現反應釋放的能量與扣除設備耗電後剩餘的電力之間的差距。「未列數值」不代表零。EX-Fusion的1Hz指每秒一次雷射照射。電漿維持時間與反覆照射持續的期間須分別理解。

Helical Fusion高溫超導試驗用雙餅線圈，2025年7月發布。並非KANATA或HARUKA整機。Source: Helical Fusion Co., Ltd. · Editorial use; no separate third-party license establishedHelical Fusion高溫超導試驗用雙餅線圈，2025年7月發布。並非KANATA或HARUKA整機。

爐心尺寸

比較表（可橫向捲動）

計畫	已公布的尺寸	大小參照
Q-DEMO 第一期（實施主體：国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構（QST））	電漿大半徑6.2m、小半徑2.0m	電漿環從一側外緣到對側外緣約16.4m，約相當於一輛半大型公車首尾相接的長度
FAST（實施主體：Starlight Engine株式会社（牽頭）・京都フュージョニアリング株式会社（聯合體成員））	兩種運轉條件下電漿大半徑均為4.0m、小半徑1.35m	電漿環兩側外緣之間約10.7m，約相當於一輛大型公車的車長
Helix KANATA（實施主體：株式会社Helical Fusion）	另一構想：螺旋線圈大半徑約10m以上※	僅憑此值無法比較包括線圈在內的整機外形尺寸
EX-Fusion（實施主體：株式会社EX-Fusion（牽頭）・浜松ホトニクス株式会社（聯合體成員））	比較資料未確認發電驗證裝置的外形尺寸	尺寸確認前不作大小類比
LINEA（實施主體：株式会社LINEAイノベーション）	比較資料未確認發電驗證裝置的外形尺寸	同上

Q-DEMO與FAST的寬度按「2×（大半徑＋小半徑）」估算，即從上方看環形電漿，包含中央空洞在內的兩側外緣間距離。真空容器、磁鐵和屏蔽結構位於電漿外側，整機還會更大。參照物是車長11.13m的五十鈴ERGA大型公車。比較的是公車首尾相接的長度與電漿環的總寬度，不是中央空洞或整機的外形尺寸。※KANATA的尺寸來自目標為運轉一年以上的官方構想，尚未確認與上表24小時驗證目標屬於同一設計版本。

驗證10秒發電與連續運轉24小時，面對的挑戰各不相同。除了功率大小，還需看各計畫要驗證什麼、驗證到哪一步。GIO將四個民營計畫列為「有條件入選」。開發背景與後續階段見〈日本的Q-DEMO與四條民營核融合開發路線〉。