可控核聚變被譽為人類的“終極能源”，在“熱堆-快堆-聚變堆”的核能發展“三步走”戰略中，聚變堆是遠期建設的主力堆型。中國工程院院士葉奇蓁強調，核聚變能是顛覆性的核能技術，一旦成功，將為人類提供幾乎無限的能源。聚變堆技術也是全球各國高度合作與競爭的領域。
自參與國際熱核聚變實驗堆(ITER)計劃以來，中國的核聚變科研實力顯著提升，技術從跟跑到并跑，部分技術已達到國際領先水平。近年來，中國在可控核聚變研究方面不斷取得突破。例如，2022年10月，新一代“人造太陽”——中國環流三號(HL-3)實現了115萬安培放電;2023年4月，東方超環(EAST)首次實現了403秒的長時間高約束模式運行。
EAST
全球范圍內，政府、企業和資本的共同努力正在加速聚變能的商業化進程。根據美國聚變工業協會(FIA)發布的《2024年聚變能產業報告》，全球聚變能公司數量持續增加，2024年新增3家公司，總數量達到45家，其中包括中國的星環聚能。
劉永指出，盡管有公司宣稱在未來幾年實現核聚變商業發電，但這違背了核能技術從實驗到規模應用的基本規律，需要理性看待。可控核聚變能的開發可分為六個階段：原理實驗、規模實驗、燃燒實驗、實驗堆、示范堆、商用堆，各階段依次迭代，逐步釋放技術風險。ITER項目目前仍在建設中，主要解決規模化實驗及燃燒實驗的關鍵問題。
同時，歐洲、美國、日本、俄羅斯等國家也在積極制定各自的磁約束核聚變能發展戰略，目標大多聚焦在本世紀中葉前后實現核聚變能應用。
除了聚變堆，中國在熱堆和快堆領域也取得了顯著進展。熱堆技術已經從二代向三代升級，主力堆型“華龍一號”正在加速批量化建設，并在海外市場受到好評。2020年9月，中國自主知識產權的三代核電技術“國和一號”完成研發。中核集團“華龍一號”總設計師邢繼表示，未來將從提升系統安全性、經濟性，與新技術融合發展，提升運維效率，以及小型化與多用途應用等方面優化提升熱堆技術。
在快堆領域，中核集團黨組書記、董事長余劍鋒表示，中國快堆技術正在不斷成熟，一體化快堆戰略性研發已啟動實施。中核集團將加快推動快堆發展，力爭2035年前實現一體化快堆工程示范，大型后處理廠建成投產，具備商業化應用條件。
葉奇蓁院士認為，中國核能發展正處于重要的戰略機遇期，應繼續堅持核能發展“三步走”戰略，持續發展熱堆，加快快堆核能發展，助力實現“雙碳”目標，并加強可控核聚變技術研發和工程示范。中國工程院院士杜祥琬指出，核能是實現“雙碳”目標的重要組成部分，未來發展空間巨大。預計到2035年，中國在運在建核電裝機合計約2億千瓦，發電量占比達到10%;到2060年，核電裝機規模需要達到4億千瓦以上，發電量占比達到20%以上，以實現碳中和目標。
