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核聚变本质上就是学太阳那套,把氢原子核砸到一块儿,释放出大把能量。要是能稳稳控制住,它能给人类提供干净电力,几乎取之不尽。各国从上世纪五十年代就开始钻研,主要路子有磁场管粒子、激光挤燃料啥的。
磁场约束算是最靠谱的,装置像个大圆筒,用强磁力让高温粒子悬着跑,不碰壁。国际上,七国在法国搞的国际热核聚变实验堆项目2006年起步,中国那年就加入,负责9%的部件制造,包括磁体支撑和供电系统啥的。
中国起步不算早,但从2010年代开始发力。合肥科学岛的东方超环2010年首次运行,逐步验证全超导技术。成都的环流系列也跟上,从一号到三号,参数一路往上窜。政府砸钱建团队,重点啃材料耐热、磁场稳这些硬骨头。
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到2020年,中国环流三号建好,离子温度1.5亿度,进入国际前列。专利申请量也猛增,中国在聚变专利上超过其他国家,总数全球最多,涵盖超导材料到诊断设备。
欧美那边,早年领跑。美国有国家点火设施,2022年净能量输出;欧洲主导国际项目,集资源。但中国速度让它们警觉。2023年,美国智库报告说中国投资超65亿美元,比美国年度预算多。
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2025年9月,美国太平洋聚变公司总裁威尔·里根在国会听证会上说,中国核聚变进步快,对美国能源领先是挑战。他呼吁美国加码投入。结果没几天,中国就出大招。
10月,安徽合肥交付全球最大环向场磁体线圈盒,重400吨,高21米,比国际项目同类大1.2倍,重两倍。中国团队五年搞定,从材料到焊接,攻克变形难题。
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这线圈盒用在磁场约束上,组成环形磁笼,管住亿度高温粒子。它是中国聚变工程示范堆的1:1原型,意味着批量生产能力到手。更牛的是,这不是单点。
同期,真空室和安装系统验收,遥控机器人扛60吨负载,精度0.01毫米。全链条从主机到维护打通。中国在磁约束上,从基础装置到系统验证,一路领跑。
东方超环在合肥,2025年1月运行,控制等离子体温度1亿度,稳1066秒,创纪录。3月,四川绵阳的中国环流三号点火,离子温度1.17亿度,电子1.6亿度,双破亿。
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5月,等离子体电流100万安培,高约束模式聚变参数到10的20次方,国际顶尖。6月,又刷新纪录。这些参数累积成系统胜势。
中国没只押磁约束,还布局激光约束、Z箍缩、混合堆,专利全球最多。参与国际热核聚变实验堆,中国团队在那测设备,贡献磁体冷态测试杜瓦,已交付。
项目成,中国受益;不成,也靠自家装置继续。2025年,中国聚变能源有限公司成立,注资21亿美元,布局大科学实验、材料研制。
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欧美急了。美国智库说,中国自2023年起投资超100亿美元,建新设施,成立聚变公司。欧洲项目延期,官员讨论中国进展,承认需合作。日本媒体报中国专利领先,呼吁加研发。
威尔·里根发言后,美国2025年增预算,支持民营如太平洋聚变,开发高温超导磁体。中国速度快,在高温超导、诊断环节频破纪录。全球媒体说,中国崛起威胁能源主导,推动欧美投钱。
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中国推进激光约束、Z箍缩、混合堆,布局全。专利全球最多,盖全链。参与国际热核聚变实验堆,中国贡献9%制造,交付多项部件,如校正场线圈、磁体馈线。
2025年,又批部件竣工,起运。项目成功,中国获益;不成,也靠东方超环、中国环流三号推进。
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目标清晰,先建紧凑型实验装置验证发电,计划2027年建成。合肥装置集群扩,产业链从材料到机器人完善。
预计2035年前后,上聚变工程示范堆,演示大功率稳运。2040年左右,推商业堆,氚自持循环。聚变商业化需时,但中国多线并进,稳步推,让全球格局倾斜。
欧美反击,美国2025年推融合示范程序,欧洲调国际项目表。但中国决心大,从实验到商业,目标引领能源变革。中国聚变商业化从跟跑到领跑,托卡马克、仿星器、场反位形、Z箍缩百花齐放,国家力量与市场活力驱动,产业链完善。
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2025年,中国钍基熔盐堆建成,实现钍铀转换,巩固熔盐堆领跑。2MWt液态燃料钍基熔盐实验堆,国际上唯一运行钍燃料熔盐堆,证明钍资源利用可行。
中国核聚变投资1460亿元,2025-2028年资本扩张周期。核聚变项目投资逾1500亿元,2025-2027年分别149亿、245亿、174亿,招标高峰。
全球聚变私营公司投资超180亿美元,过去五年增长。中国私营机构投身聚变,初创吸引超5亿美元投资,仅次美国50亿美元。中国聚变能源国家协会,汇25家国有企业、四大学、一私企,整合资源,加速进程。
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中国核聚变专利从2011-2022年,竞争力第一,超美日。申请件数第一,企业机构排名,中国科学院特殊陶瓷复合材料评价高。中国核聚变专利61%,韩国12.9%,美国10%。
美国智库报告,中国投资15亿美元,几乎美预算两倍。中国执行速度快。ITER负责人,中国同事资源工业能力进展快,高度重视合作,履行承诺。
中国聚变能发展三步走,从实验装置到工程验证,到商业示范堆。BEST2027年建成,演示发电。CFEDR启动设计,瞄准世界首个聚变示范电站,总投资1200亿元,设备720亿元。
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中国聚变创新,科研主导,国产化驱动。科学院、西南物理研究院、工程物理研究院高价值专利,超导材料、等离子体控制、耐辐照材料。
海外布局待强,激光诊断海外弱,授权率低。企业转化需提升,部分理论研究,与商业化结合紧。
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