上海将建第一座激光聚变能电站，2045年商业运营，成本只有美国一半

在今天举行的2025浦江创新论坛主论坛上，中国科学院院士、上海交通大学李政道研究所所长张杰在题为“用激光聚变点亮未来”的报告中透露，他的团队已于2024年底在嘉定启动研究基地建设，通过三步走，在上海建设第一座聚变能电站，希望于2045年实现商业运营。运用团队提出的点火方案，最终发电成本将只有美国聚变发电的一半。

“2022年12月5日，人类历史上首次实现激光聚变净增益。”张杰说，这标志着人类即将迎来终极能源——聚变能的能量密度是化石能源的百万倍，燃料来源近乎无限，而且没有放射性，运行绝对安全。“从1972年开始，美国和全世界科学家，都在追求核聚变的输出能量大于输入能量，终于用50年时间跨过了这一步。”

实现这一目标的是世界上最大的激光聚变装置——美国国家点火装置（NIF），这是人类工程技术的极限。在实现了这一目标后，美国科学家除了提高增益效益外，开始对高重频技术研发。张杰透露，目前NIF的增益已达到4倍，按照美国聚变能发展路线图，将于2045年实现商业运行，每个千万瓦时成本将低于现在所有其他能源。

“美国NIF虽然取得了巨大成功，但遇到两个本征物理困难，即效率特别低、不稳定，其问题在于，压缩和加热同时进行的技术路线。”张杰说，自己在1997年提出了一个“先压缩、后加热”的聚变技术路线，可以让聚变过程更加高效、可控。

在过去6年，张杰带领团队进行了11轮大型物理实验，解决并验证了所有重要物理问题，他们使用中国科学院上海光机所的“神光2”升级装置。“在刚结束的第11轮实验中，我们获得的聚变三乘积达到世界最高，预计于2028年可实现点火。”

张杰还提到，在实现点火后，他们一方面要提高增益，一方面要提高重复频率，“目前美国瞄准10赫兹，我们希望直接达到50赫兹，对发电而言，重复频率越高越好”。

他透露，在这一最关键的50赫兹同频激光驱动技术上，他们正在进行5个方面的关键技术突破，现在已经有了长足发展。

2024年11月17日，张杰团队在光机所北区启动研究基地建设，“我们将通过三步走，在上海建设第一个聚变能商业电站。”张杰说，他们预计在2030年前后，实现激光聚变实验堆的所有关键技术研发，从2031-2035年开始进行激光聚变堆的工程研制，最终希望在2045年达到商业运行的目的。

“我们的技术方案与美国相比，各有优势和困难。”张杰说，他们的方案增益效率更高，而且增益越高，相对的激光驱动能量百分比占得更低，更有利于激光聚变电站的建造。

聚变能电站性能最终要表现在电价上。张杰说，到2045年，美国聚变能的电价预计为0.37元/千瓦时，“而我们是他们的一半”。

此外，激光聚变能源可以带动的上中下游产业链可以达到万亿以上。张杰认为，过去三次工业革命，大幅推动了人类文明的进程，它们的底层逻辑都在于能源进步，“而相比过去三次工业革命，聚变能将在更大程度上推动人类文明的进步”。

“我们已经走过了激光聚变的至暗时刻。”张杰说，我们何其幸运，生在一个能够梦想并且能够成就梦想的时代。“我们的梦想是用激光聚变点亮未来，迎接聚变能时代的到来，为人类文明进步做出中华民族的贡献。”