前言
2025年,中国向世界传递出震撼人心的科技强音——合肥“人造太阳”成功实现1066秒持续高温运行,等离子体温度突破1亿摄氏度。
这一里程碑式的进展,标志着人类在通往“无限清洁能源”的道路上迈出了最关键的一步,也宣告了长期笼罩在全球核聚变领域的“永远差50年”预言正式终结。
从实验室验证到工程化推进,“人造太阳”正以前所未有的速度重塑未来能源版图。
“人造太阳”破纪录,10年内能造福百姓吗?
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中国打破“永远差50年”的魔咒
过去五十年间,可控核聚变始终是全球科学家心中最宏伟的梦想。
这项技术模拟恒星内部反应机制,通过轻原子核融合释放巨大能量,理论上可提供近乎永不枯竭的动力来源。
看似原理清晰,但要在地球环境中复现太阳核心条件,必须创造并维持超过1亿度的超高温等离子态,并确保其在强磁场中稳定存在。
这背后涉及数十项尖端技术的协同攻关,涵盖极端热控、超导磁约束、抗辐照材料等多个高难度领域。
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早在1985年,美国、苏联、日本与欧盟共同发起国际热核聚变实验堆(ITER)计划,原定于2005年达成能量增益Q=5的目标。
然而理想虽远大,现实却布满荆棘。地缘政治变动、财政支持不足、多国协调困难等因素导致项目一再延期,目前预计首次氘氚实验推迟至2035年之后。
与此同时,欧美科研重心逐渐转向人工智能、半导体和量子信息等领域,核聚变研究一度陷入边缘化状态。
与此形成鲜明对比的是,中国的聚变征途坚定而迅猛。
自1958年起步,我国连基础实验装置都需自行研制;直到1974年,才建成首台自主设计的托卡马克CT-6。
面对资源匮乏、技术封锁的困境,一代代科研人员凭借坚韧意志持续推进。
历经四十余年不懈探索,累计开展逾四十万次放电实验,终于将外界眼中的“科学幻想”变为现实。
2025年1月,位于合肥的EAST(全超导托卡马克)装置取得历史性突破——实现连续1066秒的高参数等离子体燃烧,温度稳定维持在1亿摄氏度以上。
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此举使中国成为全球首个实现“千秒级长脉冲高温运行”的国家,为后续聚变电站建设奠定了坚实的技术根基。
国际顶级期刊《自然》在同年8月专题报道该成果,称之为“能源史上的分水岭时刻”,并评价中国在系统集成、材料创新与工程控制方面的综合能力已处于世界领先地位。
更令人振奋的是,中国下一代聚变装置BEST(合肥聚变实验堆)已于2025年5月提前两个月完成整体装配。
该项目总投资达85亿元人民币,占地约15万平方米,计划于2027年启动氘氚燃料点火实验,目标直指Q>5的能量净产出。
一旦成功,BEST将成为世界上第一座具备持续发电潜力的“人造太阳”原型堆。
这一切成就的背后,是国家战略层面的顶层设计与长期投入。
中核集团、中国核电、浙能电力等大型能源企业纷纷注资聚变科技公司,推动这项前沿科学迈向“科研引领+市场驱动”双轨发展模式。
中国正从技术追随者,跃升为全球聚变规则的主导力量。
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三大关键赛道
可控核聚变不仅是一项科学挑战,更是一条覆盖全产业链的战略高地。
从原材料供应到核心设备制造,再到未来电力运营,中国正在构建一个完整且自主可控的聚变产业生态体系。
据中信证券预测,2025年至2030年间,国内聚变相关市场规模将由35亿元迅速扩张至180亿元,全球市场有望达到440亿元。
决定这一产业成败的核心,在于中游三大关键技术环节:磁体系统、真空室与关键部件、电源与控制系统。
第一大核心赛道是磁体系统,堪称核聚变装置的“动力心脏”。
在托卡马克结构中,超导磁体负责生成强大磁场,如同无形牢笼般约束住亿万高温的等离子火焰。
中国企业已在该领域建立起完整的自主研发链条。
联创光电为“星火一号”项目提供了全套磁体及低温制冷解决方案;
西部超导成为全球唯一打通铌钛合金“铸锭—线材—磁体”全工艺流程并实现商业化的企业;
上海超导为“洪荒麒麟”装置批量供应高性能高温超导带材;上海电气则承担HH70主机及真空室的精密制造任务。
这些企业的崛起,折射出中国高端制造业的整体跃迁实力。
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第二大核心赛道是真空室与关键结构件,相当于“人造太阳”的“燃烧炉膛”。
它必须承受极端电磁力、超高热负荷以及高强度中子辐射的多重考验。
中国企业在这一领域同样实现重大突破。
国光电器研发的偏滤器已成功应用于“中国环流三号”与EAST装置;
中洲特材开发的钴基与镍基耐辐照合金材料,已通过中核集团与中广核的专业认证;
长福股份提供的工业级高密封阀门广泛用于聚变系统管路控制。
2025年,“核心智能”联合中核二三成功研制出大型模块化真空室组件,标志着我国聚变装置关键部件全面实现国产替代。
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第三大核心赛道是电源与控制系统,扮演着“聚变大脑”的角色。
整个装置的磁场调控、等离子体加热与实时诊断,均依赖极高精度的供电与反馈系统。
一批创新型企业在该领域崭露头角。
英杰电器为多个国家级聚变项目定制磁场与射频加热电源系统;
艾克赛博专注于高稳定性加速器专用电源研发;
光子芯材开发的高能密度电容器在实际测试中展现出卓越的抗干扰与耐久性能。
这些鲜为人知却至关重要的“隐形冠军”,构成了中国聚变工程背后强大的支撑网络。
放眼全球,2024年全球核聚变领域融资总额高达71亿美元,美国拥有25家活跃初创企业。
但在实验堆建设进度、材料工程化应用和系统集成能力方面,中国已率先形成闭环优势。
这种以“国家主导、科研牵引、产业协同、资本助力”为核心的中国模式,正成为全球聚变发展新范式。
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核聚变能否真正造福百姓?
回到最初的问题——普通人何时能用上“人造太阳”发出的电?
答案充满希望,也不乏理性。
从时间轴来看,2030年前实现大规模商业供电仍面临诸多工程挑战。
聚变电站建设周期长、投资巨大,还需攻克氘氚循环供给、结构材料寿命延长、能量高效回收等一系列难题。
但“示范性并网发电”在十年内已具备可行性。
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中国有望于2030年前后启动首批聚变示范电站建设,以小容量接入区域电网的方式进行运行验证,迈出从“科学装置”向“实用能源”转变的关键一步。
更为深远的意义在于,聚变技术的演进并非孤立进程,而是带动整个新能源体系升级的引擎。
正如当年机器人技术从实验室走向智能制造产线,今天的聚变工程也正处于类似的临界点。
随着政策引导加强、社会资本涌入和产业链日趋成熟,聚变能源有望在10至15年内实现经济性规模化应用。
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从国家战略视角看,中国具备三大独特优势。
核聚变已被明确写入“十五五规划”,列为“未来产业”重点发展方向,确保了政策支持的连续性和稳定性。
从锂资源提氚、超导材料到核心部件加工,全部环节均可实现本土化供应,有效规避外部供应链风险。
国有企业、科研院所与民营资本深度联动,构建起可持续的技术迭代与资金循环机制。
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从社会价值维度审视,一旦聚变能源实现商业化落地,人类将迎来真正的“能源自由时代”。
无碳排放、无长寿命放射性废料、燃料取之不尽。
电价将显著降低,新能源汽车、数据中心、海水淡化、绿色制氢等高耗能产业将迎来革命性变革。
中国也将借此确立在全球清洁能源转型中的领导地位。
当然,科学进步从不依赖奇迹。每一寸前行都凝聚着无数日夜的坚持、智慧与投入。
正如EAST项目总设计师所言:“我们不是在复制太阳,而是在为子孙后代点燃一盏永不熄灭的灯。”
结语
从1958年简陋车间里的初步构想,到2025年合肥实验室中持续燃烧1066秒的蓝色火球,中国科学家用半个世纪的执着,把遥不可及的梦想变成了触手可及的现实。
可控核聚变不仅是科技巅峰的象征,更是国家意志与战略耐力的体现。
它将彻底颠覆传统能源依赖格局,让地球摆脱化石燃料束缚,迈向零碳未来的全新纪元。
未来十年,或许我们还看不到聚变电厂遍布城乡,但那束在合肥夜空中跳动的等离子辉光,已然照亮了人类通向永恒能源的康庄大道。
也许就在不远的将来,当仰望星空时,我们可以自豪地宣告:人类,终于掌握了亲手点燃星辰的力量。
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