中国核聚变研究迈入“燃烧等离子体”阶段代表了科学意义上的重大跨越和能源竞赛中的关键节点。
在成都召开的国际聚变会议上,中国正式宣布进入第三阶段,意味着距离实现核聚变商业发电的目标,又近了一步。
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全球目光聚焦于这项被称为“终极能源”的技术,中国能否在这场长跑中率先抵达终点,已经不再只是一个科研问题。
技术路径稳扎稳打,核聚变“第三阶段”不是喊口号
几十年来,核聚变一直是能源界的“月亮”人人仰望,却难以触摸。中国选择的路线,不是高调起步,而是按部就班。从基础原理研究,到托卡马克装置的反复试验,再到如今正式进入燃烧实验阶段,每一步都是在摸清楚原理之后,才向下一阶段推进。
早在20世纪50年代,中国就将核聚变列入国家科技发展规划。那时候,全球还处在冷战背景下的核技术竞赛中,聚变研究更像是一个“长远理想”。
到了70年代,第一台托卡马克实验装置在国内建成,奠定了中国聚变装置自主研制的基础。从90年代起,中国进入大规模实验阶段,陆续建成一系列实验装置。2006年,全超导托卡马克实验装置EAST问世,首次放电成功,标志着中国在聚变装置技术上已具备独立研发能力。
2025年1月,EAST实现了亿度等离子体长时间稳定运行,持续时间达到1066秒。这种高温长稳运行状态,是聚变反应能源释放的前提条件,也是在全球聚变研究中仅有的成果之一。没有这样一座“灯塔”,谈不上进入下一阶段。
中国新一代“人造太阳”
中国核聚变的三阶段发展轨迹并非一蹴而就,而是通过连续性实验、系统性技术积累逐步推进。这不仅仅是科研路线的选择,更是对能源未来的长远布局。从“能不能做”到“怎么做得更稳”,中国的路径是公开、系统、可检验的。
技术突破接连不断,自主创新成了新标签
中国能走到第三阶段是技术上的不断突破,聚变发电的核心难点在于控制等离子体的高温、高压和高稳定性,这一点,中国科研团队通过多元装置支撑体系逐步打通。
EAST是当前最知名的装置之一,新一代装置“中国环流三号”已经在温度上推高至超越太阳核心水平,原子核温度超过1.1亿摄氏度,电子温度甚至突破1.6亿摄氏度。这些实验数据成为中国进入燃烧等离子体阶段的重要技术凭证。
另一方面,材料和磁体技术也是突破重点。中国企业成功研制出21.7特斯拉峰值磁场的高温超导磁体,专为下一代装置设计。
这类磁体可以在极端环境下维持等离子体的稳定运行,属于整个反应堆系统的“心脏”。在材料方面,低活化钢的研发也解决了反应堆耐辐射性的问题,为未来示范堆和商用堆打下基础。
紧凑型实验装置BEST也在2025年启动工程总装,预计2027年建成。这台装置的目标不是再创纪录,而是模拟聚变发电的实际工程环境,验证聚变能是否能真正转化为可用电力。这个转变,是从“科研成果”迈向“能源产品”的关键一步。
中国的核聚变研究并未依赖单一路径,而是构建了一个覆盖多个技术层级、从基础研究到工程验证的完整链条。自主化程度也在逐年提高,从磁体到材料,从加热系统到运行程序,越来越多的核心技术已经实现国产化。
国际合作有实效,路线图不再模糊
核聚变从一开始就不是单一国家能独立完成的科技目标。从设备规模到技术复杂度,它天然地需要国际合作。中国并未选择闭门造车,而是积极融入全球聚变能合作网络,尤其是在国际热核聚变实验堆ITER项目中承担关键角色。
截至2025年,中国已完成ITER中18项核心部件的开发与交付工作,涵盖磁体馈线系统、真空室模块等关键部分。这些成果不仅提升了中国在国际聚变领域的地位,更为自身技术链的完整打下基础。ITER组织负责人曾评价中国参与度“高效而全面”,从设计能力到制造实力,展现出强劲的工业实现能力。
中国未来的核聚变路线图清晰明确。2027年将正式启动燃烧等离子体实验,2030年形成工程实验堆设计能力,2035年前建成首个实验堆,2045年目标是示范堆上线运行,最终在2050年前完成商用堆并实现聚变电力并网。
与路线图配套的,是政策、资金和产业链的整合。2025年,聚变能源公司在上海挂牌成立,获得115亿元启动资金。
国资委也将核聚变列入“未来产业十大工程”,2030年前预计总投入将超过3000亿元。这是一个从顶层设计到执行层面的完整机制保障,显示中国对这一领域已不再持观望态度,而是作为国家战略重点推进。
国际上,不少国家也在推进聚变计划,特别是欧盟、日本、韩国、美国等技术强国均有布局。但从进度和系统性来看,中国目前已成为最具活力和方向感的参与者之一。区别在于,中国不仅有科研进展,还有明确的商业化时间表和完整的产业布局。
聚变不是终点,而是能源转型的起点
核聚变并不只是科学家的梦想,它背后指向的是全球能源格局的深层变革。在当前能源安全、碳中和等话题愈发重要的背景下,谁在清洁能源领域率先找到突破口,谁就可能在未来几十年掌握主动权。
传统能源结构的限制早已显现,风能、太阳能虽已大规模部署,但间歇性和不稳定性仍是制约因素。而核裂变尽管高效,但安全性和废料处理始终是难以绕开的挑战。聚变作为一种“理想能源”,不产生长寿命放射性废物,燃料来源广泛,理论上安全性更高,成为全球科研的重点。
中国选择稳步推进聚变,不仅是对科学规律的尊重,也是对能源未来的战略判断。这种“不争一时快”的节奏,反而让中国在全球聚变赛道中保持领先。并不是所有国家都能承受几十年投入、看不到回报的科研路径。中国的国家机制和产业动员能力,恰好为这种长期性科研目标提供了土壤。
当然,聚变商业化依然面临众多挑战。燃料自持、稳态运行、材料老化都是现实难题。即使技术成熟,如何控制成本、实现工程稳定性、建立配套基础设施,也都需要时间。但中国现在的路径已经从实验室开始向实际应用过渡,这是一个根本性的变化。
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