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可控核聚变:跨越“永远五十年”魔咒,中国加速迈向能源革命新时代

时间:2025-08-19 14:09:20来源:观察者网编辑:快讯团队

中国聚变能源有限公司近日在上海正式挂牌成立,标志着中国在可控核聚变领域的工程化与商业化战略迈出了重要一步。这一里程碑事件不仅体现了国家层面的坚定决心,还预示着未来能源格局的深刻变革。公司的成立,作为国家意志主导的投资三步走战略的一部分,明确了短期强化半导体与AI、中期推动基建升级、远期实现可控核聚变能源革命的发展路径。

在可控核聚变技术领域,中国已经取得了显著进展。目前,可控核聚变主要分为磁约束和惯性约束两大类,其中磁约束的托卡马克路线因工程成熟度较高而成为全球主流。中国的“中国环流三号”装置在2025年实现了原子核温度1.17亿摄氏度与电子温度1.6亿摄氏度的“双亿度”里程碑,为实现“能量增益Q>1”的目标奠定了坚实基础。同时,“东方超环”装置也创造了1亿摄氏度下持续1000秒“高质量燃烧”的新世界纪录。

相比之下,美国的国家点火装置虽然在2022年实现了激光聚变点火实验,但实验结果显示其释放的能量仍远小于整个系统的消耗电能,且激光可控核聚变路线在商业化方面面临诸多挑战。中国则凭借稀土资源优势,有望在全高温超导托卡马克路线上实现领先。

中国聚变能源有限公司由中核集团牵头组建,将作为推进中国聚变工程化、商业化的创新主体,重点布局总体设计、技术验证、数字化研发等业务,并建设技术研发平台和资本运作平台。这一举措标志着中国聚变能源领域的中长期投资计划已经明确,包括加速半导体产业发展、推动基础设施升级以及投入可控核聚变能源革命等。

可控核聚变的商业化进程正逐步摆脱“永远50年”的魔咒。根据中国的路线图,预计到2035年建成的聚变工程实验堆将在初期实现100至200兆瓦的聚变功率输出,并在2050年前后并网供电。同时,随着民间资本的加速涌入,初创公司如能量奇点也在积极布局可控核聚变领域,计划在2027年建成以“能量增益Q>10”为目标的全高温超导托卡马克装置“洪荒-170”。

可控核聚变不仅关乎能源革命,还涉及到材料科学和动力学的深刻变革。磁约束和惯性约束是两种主要的技术路线,各有优劣。磁约束利用强磁场将高温等离子体限制在空间内,实现长时间的高温高密度状态,而惯性约束则通过激光或粒子束在极短时间内压缩燃料靶丸达到聚变条件。尽管两者在原理和实现方式上有所不同,但都面临着第一壁材料选择、等离子体控制等共性难题。

中国在可控核聚变领域的布局全面且深入,不仅在托卡马克路线上取得了重大突破,还在激光可控核聚变和Z-箍缩等惯性约束路线上进行了积极探索。这些努力不仅是为了实现能源自给自足,更是为了在全球科技竞争中占据有利地位。

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