全球能源赛道上,中国在核聚变领域投入的决心与规模,正让“人造太阳”从科幻走向现实。
去年底,中国的全超导托卡马克装置“东方超环”(EAST)再次刷新世界纪录,成功实现1亿摄氏度1066秒的稳态长脉冲运行。这标志着人类向持续获取聚变能的目标迈出关键一步。
与此同时,紧凑型聚变能实验装置(BEST)进入总装阶段,计划在2030年左右演示发电。这些进展背后,是中国在核聚变领域持续数十年的战略布局和投入。
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战略布局,从跟跑到并跑
中国核聚变研究并非一蹴而就。早在上世纪50年代,中国科学家便倡议开展“可控热核反应”研究。几十年间,从中国环流一号到东方超环(EAST),再到新一代“人造太阳”中国环流三号,中国一步步夯实基础。
2025年,核聚变能被纳入“十五五”规划建议,成为重点布局的未来产业之一。同年,《中华人民共和国原子能法》颁布,首次从法律层面明确鼓励和支持受控热核聚变研究。
中国在核聚变领域已构建起独特的创新生态系统:以国家队为主导,民营资本为补充,多方协同攻关。2025年7月,中核集团牵头组建注册资本150亿元的中国聚变能源有限公司,扛起聚变商业化“链长”重任。
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技术突破,从理论到实践
中国核聚变技术已实现从跟跑到并跑乃至部分领跑的转变。EAST装置不仅创下运行纪录,更积累了超过200项自主创新核心技术。
微波加热系统是维持“人造太阳”上亿摄氏度高温的关键技术之一。科研团队已全面掌握从发射机到天线的离子回旋波系统全链条研发与建造能力,系统国产化率达到100%。
中国科研人员攻克了诸多技术难题。正如一位研究者所说:“我们团队的核心工作是确保电磁波从发射机到天线,再到与等离子体高效耦合,实现系统稳定运行。” 这需要多学科、多技术的深度融合。
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全球视野,合作与竞争并存
核聚变研究是全球性课题,任何国家都难以独立完成。中国积极参与国际热核聚变实验堆(ITER)计划,承担了18个关键部件的研制任务。
中国与全球50多个国家的140余家核聚变科研机构建立合作伙伴关系。通过参与ITER项目,中国不仅贡献智慧,也提升自身研发能力。
与此同时,全球聚变竞争日趋激烈。美国公司承诺2028年供电,欧洲制定2040计划。在这场未来能源主导权的博弈中,中国选择了一条兼顾雄心与务实的独特路径。
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产业化前景,挑战与机遇
可控核聚变商业化仍面临材料、工程与生态“三座大山”。实现聚变能商业运用,需经历原理探索、规模实验、燃烧实验、实验堆、示范堆、商用堆六个阶段。
业内专家指出,中国核聚变将进入“燃烧实验”阶段。即便达成能量增益(Q>1),离商用发电仍有不小差距,需将增益倍数提高几十倍,同时确保装置能稳定运行数十年。
中国正构建“政—产—学—研—金”协同的创新联合体。安徽省成立聚变产业联合会,汇聚200余家企业、高校与研究机构,优化全产业链布局。
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AI等前沿技术的融合应用正加速突破。AI能够模拟等离子体运动规律、预测反应过程、优化实验条件,从而大幅加速商业化进程。普林斯顿大学的研究人员已利用AI成功预测等离子体的不稳定性。
随着合肥、上海、四川等地聚变产业集群的崛起,中国正在构建集原始创新、工程开发、产业应用与金融赋能于一体的聚变能源产业生态。
全球聚变领域商业投资已超97亿美元,而中国在过去几年中贡献了全球聚变专利的67%。核聚变能商业化是一场耐力、实力与战略定力的综合较量。随着技术突破与产业生态的成熟,人类离点亮“人造太阳”的梦想正越来越近。
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