Faits :
A.
Par jugement du 25 août 2017 et rectification du 19 septembre 2017, la Cour des affaires pénales du Tribunal pénal fédéral (TPF) a acquitté X._ du chef d'infraction d'emploi avec dessein délictueux d'explosifs ou de gaz toxiques (art. 224 al. 1 CP) et l'a reconnu coupable d'incendie intentionnel (art. 221 al. 1 CP). Il l'a condamné à une peine privative de liberté ferme de 21 mois, sous déduction de la détention subie avant jugement et a ordonné une mesure thérapeutique institutionnelle.
Le TPF s'est fondé en substance sur les faits suivants.
Le 5 décembre 2016, alors qu'il voulait attirer l'attention du ministère public valaisan afin d'être entendu par le procureur dans une affaire pénale, X._ a dispersé du combustible sur un véhicule stationné sur le parking du bâtiment public et y a mis le feu. Cela a entraîné l'incendie de trois voitures et des dommages à d'autres véhicules ainsi qu'au parking. X._ a également dispersé du produit à base de soufre dans l'entrée du bâtiment, ayant incommodé les personnes se trouvant à proximité. Le jour-même, X._ s'est présenté à la police comme étant l'auteur des faits.
Le Ministère public de la Confédération (MPC) a désigné, le 10 janvier 2017, le Dr A._ et B._ afin de procéder à l'expertise psychiatrique de X._. Les deux experts ont remis au MPC une expertise intermédiaire, en date du 10 février 2017. La défense a demandé la récusation de B._, requête qui a été rejetée par le MPC en date du 20 février 2017. Le rapport d'expertise psycho-légale et psychiatrique a été transmis au MPC le 17 mars 2017.
En substance, dans leur rapport, les experts ont posé le diagnostic de psychose paranoïaque (de type F.22) sévère et chronique, à l'origine du passage à l'acte de l'expertisé. Il présentait un risque de récidive élevé d'infractions de nature violente. Les experts préconisaient un traitement sous forme de soins psychiatriques soutenus et permanents, ainsi qu'un traitement médicamenteux, adapté et ininterrompu, afin d'apaiser les symptômes. Les experts ont estimé que l'expertisé n'avait pas totalement conservé ses capacités volitives au moment de l'acte et ont fait état d'une responsabilité moyennement diminuée.
B.
X._ forme un recours en matière pénale, subsidiairement " un recours de droit constitutionnel " auprès du Tribunal fédéral contre la décision du TPF et conclut, avec suite de frais et dépens, à son annulation et au renvoi de la cause au TPF pour nouveau prononcé. Il conclut également à sa libération immédiate de la " détention préventive " et sollicite l'assistance judiciaire.
Considérant en droit :
1.
Le recourant intitule subsidiairement son recours en matière pénale " recours de droit constitutionnel ". L'arrêt attaqué, qui est final, a été rendu dans une cause de droit pénal. Il peut donc faire l'objet d'un recours en matière pénale (art. 78 ss LTF), qui permet d'invoquer notamment toute violation du droit fédéral, y compris des droits constitutionnels (art. 95 let. a LTF). Par conséquent, le recours constitutionnel subsidiaire est exclu (art. 113 LTF).
2.
Le recourant ne conteste pas s'être rendu coupable d'incendie intentionnel. Il s'en prend toutefois à la quotité de la peine privative de liberté ferme de 21 mois prononcée par l'autorité précédente.
2.1. Celui qui, intentionnellement, aura causé un incendie et aura ainsi porté préjudice à autrui ou fait naître un danger collectif sera puni d'une peine privative de liberté d'un an au moins (art. 221 al. 1 CP).
L'art. 47 CP prévoit que le juge fixe la peine d'après la culpabilité de l'auteur. Il prend en considération les antécédents et la situation personnelle de ce dernier ainsi que l'effet de la peine sur son avenir (al. 1). La culpabilité est déterminée par la gravité de la lésion ou de la mise en danger du bien juridique concerné, par le caractère répréhensible de l'acte, par les motivations et les buts de l'auteur et par la mesure dans laquelle celui-ci aurait pu éviter la mise en danger ou la lésion, compte tenu de sa situation personnelle et des circonstances extérieures (al. 2). La culpabilité de l'auteur doit être évaluée en fonction de tous les éléments objectifs pertinents, qui ont trait à l'acte lui-même, à savoir notamment la gravité de la lésion, le caractère répréhensible de l'acte et son mode d'exécution. Du point de vue subjectif, sont pris en compte l'intensité de la volonté délictuelle ainsi que les motivations et les buts de l'auteur. A ces composantes de la culpabilité, il faut ajouter les facteurs liés à l'auteur lui-même, à savoir les antécédents, la réputation, la situation personnelle (état de santé, âge, obligations familiales, situation professionnelle, risque de récidive, etc.), la vulnérabilité face à la peine, de même que le comportement après l'acte et au cours de la procédure pénale (ATF 141 IV 61 consid. 6.1.1 p. 66 s.). Les principes régissant la fixation de la peine en cas de diminution de la responsabilité (art. 19 al. 2 CP) ont été arrêtés dans l'arrêt publié aux ATF 136 IV 55: une diminution de la responsabilité au sens de cette disposition conduit à une diminution de la faute et non de la peine. La réduction de celle-ci n'est que la conséquence de la faute plus légère (consid. 5.5 p. 59 s.).
Le juge dispose d'un large pouvoir d'appréciation dans le cadre de la fixation de la peine. Le Tribunal fédéral n'intervient que lorsque l'autorité cantonale a fixé une peine en dehors du cadre légal, si elle s'est fondée sur des critères étrangers à l'art. 47 CP, si des éléments d'appréciation importants n'ont pas été pris en compte ou, enfin, si la peine prononcée est exagérément sévère ou clémente au point de constituer un abus du pouvoir d'appréciation (ATF 136 IV 55 consid. 5.6 p. 61; arrêt 6B_718/2017 du 17 janvier 2018 consid. 3.1).
2.2. En substance, décrivant le mode opérationnel, l'autorité précédente a retenu que les faits étaient graves et les agissement en totale exagération avec le but poursuivi. Elle a qualifié la faute de grave. Elle a pris en compte les antécédents pénaux du recourant (condamnation pour diffamation en 2011), sa situation personnelle et familiale ainsi que son âge. S'agissant de son comportement après les faits, elle a tenu compte de la dénonciation immédiate, de sa collaboration lors de l'instruction, de ses excuses auprès des propriétaires des véhicules endommagés, de sa prise de conscience de la gravité des actes et de ses regrets. Sur la base de ces critères, le TPF a fixé la peine à 36 mois.
Se fondant sur les conclusions de l'expertise psychiatrique quant aux capacités volitives du recourant au moment de l'acte, l'autorité précédente a diminué la faute qu'elle a qualifiée de moyenne. Pour tenir compte de sa responsabilité restreinte au moment des faits elle a procédé à une atténuation de la peine privative de liberté, la ramenant à 21 mois.
L'autorité précédente a posé un pronostic défavorable et ainsi exclu l'octroi du sursis.
2.3. Le recours s'ouvre sur une présentation des faits et de la procédure. Les critiques qui en ressortent seront traitées en fonction des griefs principaux auxquels elles se rattachent.
Le recourant allègue de manière purement appellatoire, partant irrecevable, qu'il n'avait aucun casier judiciaire au moment des faits et qu'il s'est occupé parfaitement de son épouse et de ses deux enfants pendant plus de 20 ans. Selon lui, la durée de la peine n'est absolument pas en lien avec ses antécédents, sa réputation préalable, sa situation personnelle, son âge, sa santé, sa formation, son intégration sociale et ses comportements après les faits (notamment aveux immédiats). Or ces éléments ont été pris en compte par l'autorité précédente; le recourant ne motive pas en quoi ils n'auraient pas suffisamment pesé dans le cadre de la fixation de la peine, de sorte qu'il n'y a pas lieu d'entrer en matière sur ce point (cf. art. 42 al. 2 LTF). Par ailleurs, il est inévitable que l'exécution d'une peine ferme d'une certaine durée ait des répercussions sur la vie professionnelle et familiale. Ces conséquences ne peuvent conduire à une réduction de la peine qu'en cas de circonstances extraordinaires (cf. arrêts 6B_71/2016 du 5 avril 2017 consid. 4.3.3; 6B_940/2014 du 16 septembre 2015 consid. 7.3), que l'intéressé n'invoque pas en l'espèce.
C'est en vain que le recourant rappelle qu'il a bouté le feu à une voiture située à l'extrémité du parking et a pris des " mesures de précaution ", dès lors que l'autorité précédente a expressément pris en considération ces éléments dans le cadre de la fixation de la peine (jugement entrepris consid. 4.2.4 p. 30). Il prétend de manière purement appellatoire, partant irrecevable, que ce mode d'exécution dénoterait un penchant criminel bien différent de tous ceux " mentionnés dans les jurisprudences qui ont conclu à des peines similaires ". En tout état, toute comparaison avec d'autres affaires est délicate vu les nombreux paramètres entrant en ligne de compte pour la fixation de la peine. Il ne suffit d'ailleurs pas que le recourant puisse citer un ou deux cas où une peine particulièrement clémente a été fixée pour prétendre à un droit à l'égalité de traitement. Les disparités en cette matière s'expliquent normalement par le principe de l'individualisation des peines, voulu par le législateur; elles ne suffisent pas en elles-mêmes pour conclure à un abus du pouvoir d'appréciation (ATF 141 IV 61 consid. 6.3.2 p. 69).
Pour le surplus, la peine prononcée demeure dans la partie inférieure du cadre légal. La responsabilité restreinte du recourant au moment d'agir a été prise en considération. Le recourant n'émet aucune critique à cet égard. Compte tenu des éléments mis en exergue par l'autorité précédente, la peine n'apparaît pas sévère au point qu'il faille conclure à un abus du large pouvoir d'appréciation conféré au juge par l'art. 47 CP. Le grief doit par conséquent être rejeté dans la mesure de sa recevabilité.
Le recourant ne s'en prend pas au prononcé d'une peine ferme et ne soulève aucun grief quant au sursis à l'exécution de la peine (cf. art. 42 s. CP). En tout état, il est rappelé que le prononcé d'une mesure thérapeutique institutionnelle exclut l'octroi du sursis (ATF 135 IV 180 consid. 2.3 p. 187; arrêt 6B_94/2015 du 24 septembre 2015 consid. 1.1), de sorte que, vu le sort du recours, le recourant ne pouvait y prétendre.
3.
Le recourant conteste le prononcé d'une mesure thérapeutique institutionnelle et invoque une violation de l'art. 59 CP. Il fait état de lacunes dans l'expertise psychiatrique et considère que la position du TPF est fondée sur une appréciation purement subjective des experts, voire sur leur imagination.
3.1. Aux termes de l'art. 56 CP, une mesure doit être ordonnée si une peine seule ne peut écarter le danger que l'auteur commette d'autres infractions, si l'auteur a besoin d'un traitement ou que la sécurité publique l'exige, et si les conditions prévues aux art. 59 à 61, 63 ou 64 sont remplies (al. 1). Le prononcé d'une mesure suppose que l'atteinte aux droits de la personnalité qui en résulte pour l'auteur ne soit pas disproportionnée au regard de la vraisemblance qu'il commette de nouvelles infractions et de leur gravité (al. 2).
Pour ordonner une des mesures prévues aux art. 59 à 61, 63 et 64 ou en cas de changement de sanction au sens de l'art. 65, le juge se fonde sur une expertise. Celle-ci se détermine sur la nécessité et les chances de succès d'un traitement, sur la vraisemblance que l'auteur commette d'autres infractions et sur la nature de celles-ci, sur les possibilités de faire exécuter la mesure (art. 56 al. 3 CP).
3.1.1. A teneur de l'art. 59 CP, lorsque l'auteur souffre d'un grave trouble mental, le juge peut ordonner un traitement institutionnel si l'auteur a commis un crime ou un délit en relation avec ce trouble et s'il est à prévoir que cette mesure le détournera de nouvelles infractions en relation avec ce trouble (al. 1). Le traitement institutionnel s'effectue dans un établissement psychiatrique approprié ou dans un établissement d'exécution des mesures (al. 2).
3.1.2. Selon la jurisprudence, le juge apprécie en principe librement une expertise et n'est pas lié par les conclusions de l'expert. Toutefois, il ne peut s'en écarter que lorsque des circonstances ou des indices importants et bien établis en ébranlent sérieusement la crédibilité; il est alors tenu de motiver sa décision de ne pas suivre le rapport d'expertise. Inversement, si les conclusions d'une expertise judiciaire apparaissent douteuses sur des points essentiels, le juge doit recueillir des preuves complémentaires pour tenter de dissiper ses doutes. A défaut, en se fondant sur une expertise non concluante, il pourrait commettre une appréciation arbitraire des preuves et violer l'art. 9 Cst. (ATF 142 IV 49 consid. 2.1.3 p. 53).
Lorsque l'autorité précédente juge l'expertise concluante et en fait sien le résultat, le Tribunal fédéral n'admet le grief d'appréciation arbitraire que si l'expert n'a pas répondu aux questions posées, si ses conclusions sont contradictoires ou si, d'une quelconque autre façon, l'expertise est entachée de défauts à ce point évidents et reconnaissables, même sans connaissances spécifiques, que le juge ne pouvait tout simplement pas les ignorer (ATF 141 IV 369 consid. 6.1 p. 373). Il n'appartient pas au Tribunal fédéral de vérifier si toutes les affirmations de l'expert sont exemptes d'arbitraire. Sa tâche se limite bien plutôt à examiner si l'autorité intimée pouvait, sans arbitraire, se rallier au résultat de l'expertise (ATF 142 II 355 consid. 6 p. 359; 133 II 384 consid. 4.2.3 p. 391; arrêt 6B_607/2017 du 30 novembre 2017 consid. 2.1).
Aux termes de l'art. 189 CPP, la direction de la procédure fait, d'office ou à la demande d'une partie, compléter ou clarifier une expertise par le même expert ou désigne un nouvel expert, notamment si l'expertise est incomplète ou peu claire (let. a) ou si l'exactitude de l'expertise est mise en doute (let. c).
3.2. L'expertise psycho-légale et psychiatrique du 17 mars 2017 a été rédigée à la suite de cinq entretiens avec le recourant et prend en compte un rapport de son médecin traitant, selon lequel le recourant aurait développé un état paranoïaque (dès janvier 2009), centré sur un thème unique, la véritable identité du père et de son frère et les actes délictueux que son frère aurait commis.
3.2.1. Le diagnostic de psychose paranoïaque sévère et chronique posé par les experts se fonde sur plusieurs éléments. En premier lieu, les experts relèvent les déclarations de l'expertisé, lequel attribue toutes sortes d'événements (accidents, décès, sabotages, etc. depuis 1990) qui le concernent de près ou de loin, à son demi-frère, qui posséderait un " taser ionisant " qui pourrait " tuer à distance " (expertise, p. 2 à 5). Ils prennent également en compte son anamnèse personnelle et familiale (expertise, p. 5 à 8), ses antécédents médicaux (expertise, p. 9) et leurs observations cliniques (expertise, p. 9 à 11). D'après leurs observations, l'expertisé présentait des symptômes du registre psychotique, tels que la tendance à attribuer un sens significatif à des événements anodins, une pensée ayant tendance à rester elliptique et obscure, une attitude centrée sur lui-même. Les experts ont pu observer des manifestations cliniques relatives à un trouble psychotique sous la forme d'une pensée projective, une tendance exacerbée à interpréter, une méfiance fondamentale, une rigidité et un vécu de persécution. Ils ont conclu que le recourant souffrait d'une psychose paranoïaque, de forme à la fois " quérulent processif " et " idéaliste passionné " convaincu d'être porteur d'une mission (cf. jugement entrepris consid. GG p. 9 s.; expertise p. 14).
3.2.2. En outre, les experts ont relevé qu'une récidive d'actes violents dans un contexte fantasmatique persécutoire était à craindre. Selon les experts, la dangerosité augmente au fur et à mesure que l'expertisé avance dans son parcours délirant et qu'il se concentre sur un ou des persécuteurs spécifiques, auquel cas il connaît une expression exacerbée de son potentiel d'agressivité. Cela avait débuté par des injures, des menaces, des dénonciations, la diffamation, puis le passage à l'acte, et des persécuteurs ciblés depuis des années. Par ailleurs, les démentis, les refus et échecs connus exacerbent en crescendo son agressivité (jugement entrepris consid. GG p. 10 s.). Répondant aux questions relatives au risque de récidive, les experts ont considéré que le recourant pouvait commettre d'autres infractions de nature violente dans l'avenir. Sans soins adaptés et si l'expertisé devait se sentir submergé par l'angoisse psychotique en lien avec son délire de persécution, le risque de récidive d'actes violents était élevé (expertise, réponses 4 et 5 p. 18).
Aux débats, l'expert a précisé que, dans le type de pathologie dont souffrait le recourant, les risques de récidive avec passage à l'acte auto- ou hétéro-agressif étaient fréquents (jugement entrepris, consid. 5.3 p. 35).
3.2.3. Les experts ont préconisé un traitement sous forme de soins psychiatriques soutenus et permanents, ainsi qu'un traitement médicamenteux adapté et ininterrompu afin d'apaiser les symptômes. Vu la sévérité du trouble mental et la dangerosité psychiatrique, les experts estimaient que seule une mesure de soins en milieu fermé pouvait répondre aux besoins de l'expertisé. Relevant que l'expertisé niait souffrir d'une quelconque pathologie mentale et présentait des facteurs de résistance au traitement, les experts ont émis des doutes sur les chances de succès d'un traitement ordonné contre la volonté de l'intéressé, notant que la mesure demeurait envisageable, puisque l'expertisé n'avait jamais été pris en charge. Une mesure ambulatoire paraissait non réaliste (jugement entrepris, consid. 5.3 p. 34 s.).
Aux débats, l'expert a précisé que les chances de succès dépendaient de la collaboration du recourant. Elle ne devaient pas être exclues du seul fait qu'il présentait des facteurs de résistance au traitement. Selon l'expert, le succès pourrait être difficile à obtenir, mais pas impossible (jugement entrepris consid. 5.3 p. 35).
3.3. Le recourant conteste le diagnostic posé par les experts, le lien entre le trouble et l'infraction, ainsi que l'existence d'un risque de récidive.
3.3.1. S'agissant du diagnostic et du lien entre le trouble et l'infraction, le recourant ne conteste pas les différents éléments pris en compte. Il tente de substituer sa propre appréciation à celle des experts en affirmant, de manière purement appellatoire, partant irrecevable, qu'une psychose paranoïaque n'apparaît pas subitement et aurait impliqué certains actes de violence préalables. En tout état, les experts ont démontré l'évolution du trouble au fil des années, tant sur la base du récit de l'expertisé que sur leurs propres observations et celles du médecin traitant.
Selon le recourant, l'expert a omis que l'incendie intentionnel relevait d'un " simple acte de vengeance " à l'encontre d'un procureur cantonal qui ne l'aurait pas entendu. Considérant qu'il s'agit là d'un élément essentiel qui ne permet pas de retenir l'existence d'une psychose paranoïaque, il prétend que l'expertise est gravement lacunaire. Or les experts ont expressément pris en compte la volonté de l'intéressé d'être entendu et de dénoncer la justice valaisanne (cf. expertise p. 5 s. et 8). En tout état, le recourant n'expose pas en quoi le but recherché par l'incendie exclurait l'existence d'un trouble psychique en lien avec la commission de l'infraction.
Si le recourant évoque un défaut de formation de l'un des experts, il ne développe pas son grief de sorte à remplir les conditions minimales de motivation (art. 42 al. 2 LTF). Par ailleurs, il ne prétend pas avoir attaqué la décision de rejet de la demande de récusation de l'experte rendue par le MPC le 20 février 2017, de sorte que le recourant serait irrecevable à la contester par le biais du présent recours.
3.3.2. Le recourant nie l'existence d'un risque de récidive élevé d'infractions de nature violente. Il considère que le risque de récidive et l'existence d'une psychose paranoïaque sévère et chronique auraient dû être démontrés par une multitude d'exemples dans lesquels sa violence latente serait apparue. Ce faisant, il procède de manière purement appellatoire, partant irrecevable, à une appréciation personnelle de son état psychique et de sa dangerosité ainsi que de la méthode d'évaluation. En tout état, il ne met pas en évidence de défaut patent dans l'expertise, laquelle explique tant le contexte dans lequel le recourant est susceptible de perpétrer des actes de violence, que le lien entre ceux-ci et l'expression des symptômes de la psychose.
Le recourant prétend que la psychiatrie ne peut pas se limiter à la conclusion d'un risque élevé de récidive sur la seule base du " bien lésé " par l'infraction. En cela il s'écarte radicalement du contenu de l'expertise, tel qu'apprécié par l'autorité précédente, ce de manière irrecevable. En tout état, les experts ont démontré le lien entre le trouble dont souffrait l'expertisé et les risques de récidive en l'absence de soins suffisants, ce indépendamment des biens lésés par l'infraction commise.
3.3.3. Le recourant rappelle que l'expert a douté des possibilités de soigner une personne qui ne s'estimait pas malade mais n'en tire aucune conséquence. Il ne critique pas la conclusion des experts selon laquelle un traitement ambulatoire paraissait irréaliste.
3.3.4. En définitive, le recourant échoue à démontrer que les experts auraient omis de répondre aux questions posées ou abouti à des conclusions contradictoires. Il ne relève pas de défaut évident ni ne démontre qu'elle serait incomplète ou peu claire. Dans ces circonstances, l'autorité précédente pouvait, sans arbitraire, et sans violer l'art. 189 CPP, se rallier au résultat de l'expertise quant au diagnostic, au risque de récidive et à la nécessité et aux chances de succès d'un traitement.
3.4. Se fondant sur les conclusions de l'expertise, l'autorité précédente a retenu que le recourant souffrait d'un grave trouble mental chronique, que l'incendie intentionnel était un crime en relation avec la psychose paranoïaque et qu'il présentait un risque de commission d'infraction similaire élevé. Dès lors qu'un traitement sous forme de soins soutenus et permanents était susceptible de réduire les symptômes et, partant, d'améliorer le pronostic légal, elle a prononcé une mesure thérapeutique institutionnelle au sens de l'art. 59 CP. Elle a motivé en quoi celle-ci était nécessaire, adéquate et proportionnée (jugement entrepris, consid. 53 et 5.4 p. 34 à 38).
3.5. Outres les déficiences de l'expertise dénoncées, le recourant reproche au TPF d'avoir considéré que les conditions pour le prononcé d'une mesure institutionnelle étaient réalisées.
C'est en vain que le recourant prétend d'entrée de cause qu'un traitement institutionnel serait inefficace, alors que les experts ont préconisé un traitement soutenu et ininterrompu en envisageant des chances de succès. Au demeurant, il ne conteste pas l'inopportunité d'un traitement ambulatoire. En tout état, sur la base des conclusions de l'expertise (cf. expertise réponses 10 et 11 p. 20), non contestées sur ce point, et sur les déclarations du recourant en audience (jugement entrepris, consid. 5.3.2 p. 35 s.), l'autorité précédente pouvait, sans arbitraire, reconnaître les chances de succès d'un traitement institutionnel.
Le recourant prétend qu'en vertu du principe in dubio pro reo, il fallait considérer que l'incendie était en lien avec sa volonté de se venger du procureur valaisan dans une affaire distincte, sans que sa " parole de victime " ne fût entendue, et non avec un fantasme délirant résultant d'une psychose paranoïaque. Il n'y a pas lieu d'entrer en matière sur les griefs dirigés contre sa condamnation du chef de lésions corporelles simples dans une procédure distincte qui ne fait pas l'objet du jugement entrepris (art. 80 al. 1 LTF). En outre, ainsi que relevé supra, le recourant ne démontre pas en quoi sa volonté de se venger du procureur exclurait l'existence d'un trouble mental en lien avec la commission de l'acte reproché et d'un risque de récidive, étant précisé que la psychose paranoïaque est notamment fondée sur le sentiment de persécution du recourant (cf. expertise p. 14). Enfin, s'agissant du lien entre la psychose paranoïaque chronique et le risque de récidive, il est rappelé qu'en matière de pronostic, le principe " in dubio pro reo" ne s'applique pas (ATF 127 IV 1 consid. 2a p. 5; plus récemment arrêt 6B_954/2016 du 28 septembre 2017 consid. 1.1.3).
C'est en vain que le recourant conteste l'adéquation des établissements de la Plaine de l'Orbe pour y exécuter sa mesure, dès lors que le jugement entrepris ne se prononce pas sur la nécessité d'exécuter la mesure en milieu fermé ni ne préconise d'établissement spécifique (cf. sur ce point ATF 142 IV 1 consid. 2.4.4 et 2.5 p. 10 s.; arrêt 6B_371/2016 du 10 février 2017 consid. 2.1). Les griefs du recourant doivent être rejetés dans la mesure de leur recevabilité.
Compte tenu de ce qui précède, l'autorité précédente pouvait, sans violer le droit fédéral, prononcer une mesure thérapeutique institutionnelle au sens de l'art. 59 CP.
4.
La " requête en libération préventive " du recourant et les griefs y relatifs sont irrecevables devant le Tribunal fédéral, faute de décision sujette à recours sur la question de la libération de la détention préventive (cf. art. 80 al. 1 LTF).
5.
Au vu de ce qui précède, le recours doit être rejeté dans la mesure où il est recevable. Comme les conclusions étaient dépourvues de chances de succès, l'assistance judiciaire ne peut être accordée (art. 64 al. 1 LTF). Le recourant, qui succombe, supportera les frais (art. 66 al. 1 LTF), dont le montant sera toutefois fixé en tenant compte de sa situation financière.
Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce :
1.
Le recours est rejeté dans la mesure où il est recevable.
2.
La demande d'assistance judiciaire est rejetée.
3.
Les frais judiciaires, arrêtés à 1'200 fr., sont mis à la charge du recourant.
4.
Le présent arrêt est communiqué aux parties et au Tribunal pénal fédéral, Cour des affaires pénales.
Lausanne, le 12 avril 2018
Au nom de la Cour de droit pénal
du Tribunal fédéral suisse
Le Président : Denys
La Greffière : Klinke