La course à la fusion : la Chine en tête !

Grues de Hefei et halls laser secrets : un nouveau front dans la course à l'énergie

Sur un campus de recherche verdoyant dans l'est de la Chine, en ce mois de décembre 2025, les équipes de construction s'activent dans la pâle lumière hivernale pour clore les anneaux d'une vaste machine en forme de tore, tandis que de grandes grues montent la garde au-dessus des fondations en béton. Dans le sud-ouest du pays, des analystes scrutant des images satellites ont identifié un hall en forme de X dont l'échelle et la géométrie suggèrent une nouvelle installation laser de haute puissance. Ces deux projets — un tokamak nommé BEST et un site d'allumage laser lié au programme Shenguang — sont les signes les plus visibles d'une campagne chinoise intensifiée pour faire de la fusion une réalité.

Deux technologies, une seule ambition

La recherche sur la fusion se divise en deux voies techniques distinctes. Les tokamaks utilisent des champs magnétiques pour confiner le plasma chaud dans un tore, s'appuyant sur des aimants géants pour maintenir ensemble les isotopes d'hydrogène assez longtemps pour que la fusion se produise. La fusion par confinement inertiel, poursuivie avec des lasers de haute énergie, concentre l'énergie dans de minuscules pastilles de combustible jusqu'à ce qu'elles implosent et atteignent brièvement les conditions de fusion. La Chine poursuit les deux en parallèle — égalant les États-Unis et d'autres nations en termes de percées en laboratoire tout en accélérant la construction et l'investissement à l'échelle nationale.

Aux États-Unis, la stratégie s'est orientée vers l'innovation privée. Un groupe de start-ups a attiré du capital-risque et des subventions publiques pour transformer les succès de laboratoire en prototypes de réacteurs ; Commonwealth Fusion Systems fait partie de ceux qui visent un dispositif capable de produire plus d'énergie qu'il n'en consomme d'ici la fin des années 2020. En Chine, le rythme est différent : les instituts de recherche nationaux et les entreprises d'État canalisent des sommes importantes et une capacité industrielle considérable vers des installations qu'ils contrôlent directement. Cette approche pilotée par l'État gagne en rapidité et en envergure, et redéfinit le calendrier mondial du développement de la fusion.

Ce que Pékin construit

L'Institut de physique des plasmas de l'Académie chinoise des sciences achève actuellement le BEST, un tokamak conçu pour tester simultanément plusieurs éléments d'ingénierie critiques. À proximité, un complexe de 40 hectares est en préparation pour tester des composants devant survivre à l'environnement impitoyable de l'intérieur d'un réacteur en fonctionnement : chaleur extrême, flux de neutrons intense et contraintes mécaniques liées à un fonctionnement répété. Des responsables de l'institut ont présenté la fusion comme une priorité scientifique stratégique dans le prochain plan quinquennal, et la construction avance à une cadence qui a surpris de nombreux chercheurs occidentaux.

Parallèlement au programme tokamak, l'Académie chinoise de physique de l'ingénierie — une organisation ayant des liens historiques avec la gestion de l'arsenal nucléaire — a accéléré la voie du laser. Des rapports et des dépôts de brevets pointent vers Shenguang IV et des installations connexes à Mianyang et Chengdu. Ces travaux tirent directement parti des leçons scientifiques des expériences de confinement inertiel des États-Unis, mais progressent avec une urgence et un secret dictés à la fois par des considérations de défense et par la volonté de maîtriser une technologie énergétique potentiellement transformatrice.

La place de l'industrie privée

Les entreprises privées aux États-Unis et ailleurs recherchent l'agilité : nouveaux designs d'aimants, concepts de confinement novateurs et ingénierie modulaire pour parvenir rapidement à une centrale pilote. Une innovation très médiatisée concerne une classe d'aimants puissants et compacts rendus possibles par de nouveaux matériaux supraconducteurs ; des chercheurs du Massachusetts et de Shanghai ont rapporté des étapes d'ingénierie similaires pour ces aimants au cours de l'année écoulée. Pour que le modèle américain aboutisse, il doit toutefois franchir deux obstacles : un financement soutenu sur de longs cycles de développement et une base industrielle capable de construire des centrales à grande échelle.

Des obstacles techniques et industriels subsistent

Même si les laboratoires parviennent à démontrer un gain net d'énergie pendant de courtes périodes, passer d'une étape expérimentale à une centrale électrique fiable et économique est un problème distinct. Les systèmes de fusion doivent gérer un fonctionnement continu ou à cycle élevé : injection de combustible, extraction de chaleur, production de tritium, protection des matériaux structurels contre les neutrons énergétiques, et tout cela avec un coût et une maintenabilité raisonnables. Il s'agit en grande partie de problèmes d'ingénierie — vastes, coûteux et souvent ordinaires — où l'expertise en construction, les chaînes d'approvisionnement et la science des matériaux comptent autant que la physique.

Les forces établies de la Chine dans l'ingénierie à grande échelle et la construction rapide lui confèrent des avantages dans ces domaines. Cela a été évident lorsqu'une start-up de Shanghai a publié une conception d'aimant aux capacités similaires à celle produite par une entreprise américaine, moins d'un an après la publication des résultats de l'équipe américaine. La mobilisation rapide des chaînes d'approvisionnement et la compétence manufacturière ont démontré une capacité à traduire rapidement des concepts de laboratoire en matériel concret ; il reste toutefois à prouver que ce matériel fonctionnera de manière fiable au sein d'une centrale électrique commerciale.

Science, secret et géopolitique

La course à la fusion n'est pas seulement une question d'électricité. Les installations laser, en particulier, ont une double utilité pour la maintenance des armes nucléaires, et cette dualité explique en partie le secret entourant certains projets chinois. Les mêmes systèmes laser qui visent à créer l'allumage par fusion permettent également aux pays d'étudier la physique de la densité d'énergie extrêmement élevée sans explosions nucléaires. Ce chevauchement complique la collaboration internationale lorsque des concurrents stratégiques perçoivent les installations avancées à travers des prismes à la fois civils et militaires.

Des décisions politiques à Washington ont déjà modifié la forme des échanges académiques : certains programmes américains et signaux de financement ont découragé la participation à certaines conférences internationales sur la fusion ou ralenti les expériences conjointes. Cela a poussé davantage de scientifiques vers des start-ups ou vers des postes internationaux — une migration que la Chine tente de capter en recrutant des chercheurs issus de laboratoires et d'universités des États-Unis. La question de savoir si cela entraînera un découplage permanent du domaine, ou une écologie internationale compétitive mais toujours collaborative, dépendra des futurs choix politiques et de la rapidité avec laquelle la technologie approchera des seuils commerciaux.

Les implications d'un succès — et à quel horizon

Les chercheurs et les dirigeants d'entreprises proposent des calendriers optimistes pour les grandes étapes : des démonstrations de gain net d'énergie à court terme dans des dispositifs expérimentaux sont plausibles dans les prochaines années ; des centrales pilotes capables d'alimenter un réseau pourraient apparaître dans les années 2030 ; des déploiements commerciaux complets pourraient suivre dans les années 2040 si tout se passe bien. Certains entrepreneurs et planificateurs en Chine visent même une démonstration commerciale d'ici 2040 dans leurs prévisions les plus ambitieuses.

L'enjeu est colossal. Le combustible de fusion — des isotopes d'hydrogène comme le deutérium et le tritium — est abondant, et la fusion produit de l'énergie sans les risques de fusion du cœur associés à la fission et avec des volumes de déchets radioactifs à vie longue bien moindres. Si la fusion peut être rendue compacte, fiable et abordable, elle pourrait fournir une énergie de base pour les industries énergivores, les centres de données alimentant l'intelligence artificielle, le dessalement ou des secteurs difficiles à électrifier comme la sidérurgie et le transport maritime. Quiconque développera la capacité de construire, d'exploiter et d'exporter des centrales à fusion pourrait acquérir non seulement un avantage commercial, mais aussi une influence géopolitique.

Une surveillance attentive

À court terme, les observateurs doivent s'attendre à davantage de prototypes faisant la une des journaux et à une concurrence continue pour les talents et les chaînes d'approvisionnement. Le récit technique progressera par étapes mesurées : étapes annoncées par les laboratoires et les entreprises, résultats indépendants examinés par les pairs, et accumulation lente de connaissances en ingénierie sur le comportement des systèmes lors d'un fonctionnement répété. Les grandes promesses seront mises à l'épreuve de la vérité moins spectaculaire selon laquelle la production d'électricité à l'échelle planétaire est autant un problème de systèmes qu'un problème de physique.

La montée en puissance de la Chine dans le domaine de la fusion augmente les enjeux et accélère le calendrier. Reste à savoir si cette vitesse se traduira par une énergie pratique et abordable à temps pour redessiner la carte énergétique et industrielle de ce siècle — mais la course est désormais bel et bien lancée.

Sources

• Institut de physique des plasmas, Académie chinoise des sciences
• Académie chinoise de physique de l'ingénierie
• ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor)
• Lawrence Livermore National Laboratory
• U.S. Department of Energy
• Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL)
• Université de Pékin