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可控核聚变一旦实现,100克的核燃料,可以让一辆汽车跑多远?

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一个鸡蛋差不多重100克,普通人随手就能拎起来。

但如果把这个分量的东西换成氘氚混合燃料,扔进未来的聚变堆里,它释放出来的能量,足以让一辆普通家用轿车跑出超过两千万公里。说出来像是科幻电影里的桥段,可这笔账算下来,物理学还真不让人挑出毛病。



同一天,A股市场资金从商业航天和AI应用板块抽身,转头扑向"可控核聚变"概念。资本市场的鼻子很灵,闻到味儿不会无缘无故。

那么问题来了:未来某一天,加油站会不会消失?充电桩还有没有必要排队?一颗鸡蛋大小的燃料,到底能撑起多远的旅程?



先把账算清楚。氘和氚相遇,融合成氦,过程中有大约0.7%的质量"凭空消失"——按爱因斯坦那个谁都听过的 E=mc^2E=mc2 公式换算,100克燃料里"消失"的那0.7克,能放出大约63万亿焦耳的能量。这数字光看零的个数没什么概念,换算成生活里的东西就吓人了。



1克氘氚燃料聚变释放的能量相当于11.2吨标准煤,一辆百公里油耗八升的轿车,理论上可以一口气跑出两千多万公里——绕赤道五百多圈,月球来回三十趟。即便把现实中发电效率、电机效率全部扣下去,剩下的里程也够开几十辈子。

这还不是最离谱的。最离谱的是燃料便宜到几乎不要钱。



研究显示:"燃烧"一千克氘相当于四千克铀,相当于七千吨汽油或一万吨煤。地球上氘的含量丰富,仅在海水中就有45万亿吨氘。

按目前全球能源消费水平计算,核聚变燃料可供人类使用数亿年。换句话说,把太平洋当油田,子孙后代躺着烧都烧不完。

氚的麻烦稍大些,自然界里几乎找不着,但科学家想了个聪明办法:在反应堆的"包层"里塞上锂,让聚变跑出来的高能中子撞击锂-6,转头就能"造"出氚来。中国青海盐湖的锂储量占全球三分之一,原料供应这一关,等于把锁攥在自己手里了。



汽油每烧一升,发动机的热效率撑死也就三四成,剩下都化作热量和尾气飘走。聚变这边呢?

同样质量的燃料释放的能量是汽油的近两万倍,连现在核电站用的铀-235都被甩开一截。不夸张地讲,这是人类目前能想到的、能量密度上限最高的"地表能源"。



光算账没用,得有人把炉子烧起来才行。这几年,烧炉子的进度肉眼可见地加快。

2025年1月20日,合肥EAST装置成功实现上亿度1066秒稳态长脉冲高约束模运行——又破了自己的世界纪录。千秒量级是关键门槛,越过它就模拟出未来聚变堆的所有运行条件。

一亿度是什么概念?太阳核心也才一千五百万度左右,EAST把等离子体烧到了太阳核心温度的六七倍,还稳稳维持了将近十八分钟。



回头看EAST这一路爬坡的脚印就更有感觉了。2012年才维持30秒高约束模,2016年翻到60秒,2017年破百秒(101秒),2023年干到403秒,2025年直接1066秒。

全是实打实的技术积累,看着就踏实。从两位数到四位数,中间隔了整整十三年,没有一项是花架子。

进入2026年,EAST又给世界扔了颗"炸弹"。2026年初,中国的"人造太阳"EAST(全超导托卡马克核聚变实验装置)实现了一项重大基础物理突破,成功稳定超越了困扰学界数十年的"格林沃尔德密度极限"。



首次通过实验证实了"无密度限制机制"的存在。这一突破为解决核聚变中关键的"热负荷-燃料纯度"矛盾提供了新的理论思路和实验依据。

这事儿在物理圈分量极重——困扰学界几十年的"天花板",被合肥的实验装置给捅破了。而真正让大家盯着看的,是隔壁正在拔地而起的下一代装置。



这玩意儿好就好在"小"——相比国际热核聚变实验堆ITER那个十万吨级的庞然大物,BEST用紧凑型高场超导路线,把规模压下来了,造价也跟着大幅下降。2025年5月1日,BEST工程总装比原计划提前两个月启动。

当年10月1日国庆当天,数条钢缆吊起形如巨大"瓶塞"的杜瓦底座,缓缓放入中央的"深坑"。"杜瓦底座相当于装置的'地基',未来将承载整个主机6000余吨设备的重量。

"这件直径18米、重400多吨的家伙,是国内聚变领域有史以来最大的真空部件,落位精度控制在毫米级——专用吊具自主研发,激光跟踪实时监测,相当于把一艘小军舰垂直吊进锅里还不能碰边。时间表非常清晰。



紧凑型聚变能实验装置(BEST)将力争在2030年点亮人类聚变能的"第一盏灯"。根据计划,BEST将于2027年底建成。

当前,美国、日本、英国等国均加速部署建设聚变电厂或示范项目,力争2040年前实现聚变发电。

中国聚变能研发处于国际第一方阵,全超导托卡马克"东方超环"(EAST)多次创造世界纪录,中国"人造太阳"团队完成了国际热核聚变实验堆ITER多个采购包。民营这边也没闲着。



在中国,民营资本正在成为技术多元化的重要推手。

新奥集团的"玄龙-50U"球形环氢硼聚变装置在全球首次实现兆安级氢硼等离子体放电;能量奇点研发的"经天磁体"实现21.7特斯拉的峰值磁场强度;星环聚能正通过重复重联和高温超导技术,推动装置小型化和快速迭代。

2026年1月12日,能量奇点宣布其自主研制的纯导冷结构高温超导磁体成功励磁至20.8特斯拉——磁场强度每多一特斯拉,装置体积就能再压缩一截,这是工程化的"杀手锏"。资本市场的热度也在2026年开年集中释放。



2026年1月16日,聚变金融机构联盟正式成立。该联盟由科大硅谷公司联合中科创星、君联资本、联想之星、合肥创新投等15家机构联合发起,汇集130家优质金融投资机构及创新平台。

同一天,2026核聚变能科技与产业大会在合肥开幕,从特种材料到精密部件,从超导磁体到偏滤器靶板,整条产业链上下游的企业带着真东西亮相,谈的不再是概念,而是公差、是抗辐射指标。



回到最开头那个问题——100克燃料能不能装进你家轿车的后备箱里?老实说,短期内做不到。

BEST装置肩负着实现等离子体"燃烧"的使命。根据研究计划,该装置建成后,将进行氘氚燃烧等离子体实验研究,验证其长脉冲稳态运行能力,目标聚变功率达20兆瓦至200兆瓦,演示聚变能发电。

哪怕是被叫做"紧凑型"的BEST,主机也是6000多吨重,光地基都得用400多吨的钢家伙托着。塞进十平米的发动机舱?想都别想。



更现实的路径是这条:聚变电站发电——电网输送——电动车充电。一辆主流电动车百公里耗电12.5度上下,折合4.5亿焦耳。

100克氘氚释放出的63万亿焦耳,理论上够这辆车跑超过一千四百万公里。即便砍掉所有工程损耗,剩下的里程也远远超过一辆车几十年总里程的总和。

更重要的是安全。聚变跟裂变完全是两码事。一旦磁场约束不住、温度掉下来,反应立马自动停摆,不存在"失控熔毁"那种事。



它的产物是氦气和中子——氦气是稀缺资源,医用核磁、深海潜水、芯片光刻都得用它;至于中子,正好用来轰击锂"造氚",形成燃料闭环。整个链条里没有长寿命放射性废料,没有二氧化碳,对实现"双碳"目标几乎是教科书级的答案。

当然,路还长。实现可控核聚变商业化,需要跨越从科学可行到工程可行,再到商业可行的历程。

商业化面前,仍有材料、工程与生态"三座大山"。商业聚变堆要求聚变材料在20到30年的运行周期内,抗辐照能力达到200DPA(原子平均位移次数)以上。



这意味着,在反应堆的运行周期内,构成内壁材料的每一个原子,都会被聚变产生的高能中子撞离原来的位置至少200次。要扛住这种"原子级地震"几十年不变形,材料学界几乎要把元素周期表重新翻一遍。

好在中国已经亮了底牌。合肥工地上摆着的500吨CHSN01超级钢,半年前还被西方媒体断言"造不出来",现在一车一车拉到BEST的总装现场。

冷端零下269度,热端上亿度,磁场强度十几特斯拉,能在这种"冰火两重天"里站稳脚跟的合金,全世界数得过来。时间轴也已经摊在桌面上。



2027年开启聚变能燃烧实验,2030年具备工程实验堆研发设计能力,2035年建成首个工程实验堆,2045年左右建成首个商用示范堆。这串数字背后不是科幻作家的想象,而是中国聚变能源有限公司给出的明确路线图。

普通车主的关心点其实非常简单:什么时候能不再为续航焦虑?什么时候能不用为油价心疼?

合肥那台正在装配的"夸父启明",2027年建成,2030年争取点亮第一盏灯;2035年的工程实验堆,2045年的商用示范堆——这些节点连起来,差不多就是当下二三十岁年轻人退休前能亲眼看到的时间窗口。



那时候的画面或许是这样的:城市边上一座聚变电站,烧着从海水里提的氘,几乎不用倒燃料,几乎不冒烟。电网末端的快充桩遍布每一条国道、每一个县城,电价低到让人觉得跑长途反倒便宜。

汽车不需要再为续航焦头烂额,加油站慢慢变成博物馆里的展品。那个时候再有人问起"100克燃料能跑多远",答案大概不再是一道物理题,而是一句轻飘飘的玩笑——跑多远?跑到你不想跑了为止。

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