​(科學新知)可控核聚變進入產業化前夜 托拉

 隨著緊湊型聚變能實驗裝置(BEST)穩步推進,高溫超導材料邁向規模化量產,AI開始賦能等離子體控制,中國核聚變產業化,正構建起「技術突破—產業升級—資本重構」的完整敘事。

 「聚變能技術正在從科學研究向工程實踐和商業應用的目標加速邁進。」國家原子能機構主任單忠德表示。

 目前,實現可控核聚變主要有三種技術路線:磁約束核聚變、慣性約束核聚變和磁慣性約束核聚變。

 2025年10月,合肥未來大科學城BEST裝置400噸重、18米直徑的杜瓦底座成功落位安裝,計劃2027年底建成,力爭在2030年實現全球首次聚變能發電演示,較國際熱核聚變實驗堆(ITER)的規劃提前超十年;同月,大科學裝置「夸父」CRAFT的核心部件偏濾器原型機通過驗收。

 在地球另一端,美國Helion Energy公司的首座商用聚變電廠「獵戶座」已破土動工;意大利埃尼集團與CFS公司簽訂價值超10億美元的售電協議;英國Tokamak Energy完成新一輪融資並公佈2034年建成試驗工廠的時間表……

 2025年下半年,一系列密集的工程進展,勾勒出全球三條技術路線並行的競爭格局。這既是科學競賽,更是未來能源主導權的戰略博弈。

 中國正以新型舉國體制統籌優勢融合市場創新活力,探索聚變突圍之路。這條路徑的核心,是構建持續創新、資源整合、快速迭代的「三位一體」生態系統。

 頂層設計與政策護航成為「壓艙石」。2025年,「核聚變能」被明確納入「十五五」規劃建議前瞻佈局未來產業的範疇。《中華人民共和國原子能法》正式頒佈,首次將聚變研究寫入國家法律,從立法層面為其發展保駕護航。「政策的大力支持,為產業提供了清晰的方向和穩定的長期預期。」單忠德說。

 構建協同創新生態,攻克共性技術難題。中國正在構建「政—產—學—研—金」協同的創新聯合體。國家層面的重大創新聯合體穩步推進,中核集團牽頭成立的可控核聚變創新聯合體成員已擴容至38家,並啟動「聚變堆超導磁體產業化」等重點項目,吸引社會資本參與。

 專家指出,實現可控核聚變商業化,需要跨越從科學可行到工程可行,再到商業可行的歷程。商業化面前,仍有材料、工程與生態「三座大山」。

 一是基礎科學與核心材料的根本性瓶頸。實現聚變能的商業運用,需經歷原理探索、規模實驗、燃燒實驗、實驗堆、示範堆、商用堆六個階段。

 業內專家表示,中國核聚變眼下將進入「燃燒實驗」階段。即便達成能量增益(Q>1),離商用發電仍有不小差距,亟需將增益倍數提高幾十倍,同時確保裝置能穩定運行數十年。

 二是極端苛刻的工程集成挑戰。托卡馬克裝置是迄今為止人類建造的最複雜的能源機器之一,需要將超高真空、強磁場、波加熱、精密控制等系統集成在一個有限空間內,並穩定運行數十年。超導磁體、偏濾器、包層等關鍵部件的性能與可靠性要求極高。

 三是尚未成熟的產業生態與監管體系。聚變能商業化不僅是技術攻關,更是一場需要龐大產業生態支撐的系統工程。當前,產業鏈各環節之間缺乏緊密銜接,企業協同機制不足,影響了整體效率與創新能力。

 翻越「三座大山」,從無捷徑可循。這既需要錨定基礎研究持續深耕,攻克物理與材料領域的終極難題;也考驗著國家尖端工程集成與高端製造的硬核實力;最終,更取決於能否構建資本、人才、政策與產業鏈深度協同的創新生態。核聚變商業化的攻堅之路,注定是一場耐力、實力與戰略定力的綜合較量。◇