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2025-09-29 14:26
2025年,正值「十四五規劃「收官之年、「雙碳」目標提出5周年。在這個關鍵時間節點,我國可控核聚變科研機構與企業相繼取得重大突破成果,為「十四五」交出亮眼答卷。
中國「可控核聚變」研發進程加速,取得突破性成果
日前,央視《東方時空》欄目推出「可控核聚變專題」,聚焦中國未來產業探索與產業實踐,從國家未來競爭力角度展示我國可控核聚變的發展進程及重要成果。
2025年以來,我國可控核聚變領域三大設備連續取得重大突破。1月,全超導託卡馬克裝置「東方超環」實現1億攝氏度等離子體穩態運行1066秒,刷新了世界紀錄;3月,「中國環流三號」首次實現原子核温度1.17億度、電子温度1.6億度的「雙億度」運行;4月,新奧「玄龍-50U」實驗裝置實現關鍵工程技術突破,成為全球首個實現百萬安培氫硼等離子體放電的裝置,5月創下秒級1.2T以上磁場條件的國際新紀錄。
技術壁壘與國產化突破並行,「玄龍-50U」實現100%國產化
在我國「核聚變第一陣營」中,中科院、中核集團、新奧集團等科研機構與企業協同發力,不斷突破技術瓶頸。其中,由新奧集團自主研發的「玄龍-50U」球形環氫硼聚變實驗裝置已實現100%國產化。
「玄龍-50U」是繼2019年建成的首座中等規模球形環物理實驗裝置(玄龍-50)之后的升級版,專注於球形環氫硼聚變技術路線,其核心突破在於實現了高温高密度百萬安培(兆安)等離子體放電,標誌着磁約束聚變領域取得重要進展。同時,「玄龍-50U」已成為全球首個實現秒級1.2T以上磁場條件的球形環裝置,創造了國際新紀錄。
新奧不僅在技術成果上實現了「世界級突破」,還同步完成了設備的100%國產化。新奧能源研究院院長劉敏勝提到:「‘玄龍50’大概有5%到10%的部件要必須依賴進口。但到了現在‘玄龍-50U’裝置的時候,微波加熱、真空室、磁體、診斷、探測器全都是國產的,實現了100%的國產化,這纔是我們真正的底氣。」
中國「核聚變第一陣營」持續發力,可控核聚變產業佈局加速
我國核聚變領域通過多路線的探索與驗證,向更高水平的可控性與穩定性邁進。以中科院、中核集團為代表的「氘氚」路線,以輕原子核(氘和氚)結合成氦,釋放出巨大能量,新奧集團則選擇「氫硼」路線,即通過氫原子核(質子)與硼11原子核碰撞,相互作用后生成三個α粒子(氦核),從而釋放出大量能量。
之所以選擇「氫硼路線」,新奧核心是出於對成本與效率的考慮,新奧能源研究院院長劉敏勝解釋道:「氫就是水里面正常的氫,硼常規的都有,它沒有什麼稀缺性,價格極其便宜,所以才能導致我產生的聚變的電能夠便宜。第二個它的產物只有氦,氦是直接能發電的,它不需要用蒸汽轉化,所以它的發電效率能夠做到90%以上。」
同時,核聚變的技術突破也需要持續的實驗評估與驗證。新奧「緊湊型聚變重點實驗室」的大屏幕上,數字顯示13032,這是實驗放電次數的統計,從去年一月份到現在,除了檢修幾乎從未間斷。「我們大概10分鍾會放一次電,反覆去嘗試去優化我們的整個運行的控制參數,達到我們的實驗目標」,新奧能源研究院聚變實驗首席科學家石躍江介紹道。
為持續突破高技術難度挑戰,新奧也在着力構建全球化的聚變研發生態圈。在國內,與國家科研院所、知名高校的合作,例如;與北京大學合建「北大-新奧技術創新中心」、與南開大學合建「南開-新奧認知科技創新中心聚變智能實驗室」等,實現理論和技術的突破。新奧還聚合了四大洲11個國家的75家合作單位和685位生態夥伴,涵蓋全球知名聚變研發機構,及富有新技術新理念的聚變初創公司等,持續拓展、深化研發生態合作。
在科研機構與企業「雙軌同行」的探索過程中,各地方政府也紛紛加碼核聚變,加速升級可控核聚變的產業佈局。例如,上海發揮其產業與金融優勢,設立未來產業基金;安徽作為大科學裝置集聚地,明確了「三步走」的商業化路徑;四川則憑藉深厚的核技術底藴,強化全鏈條培育;廣東、浙江等地也將聚變納入未來產業重點。
可控核聚變不僅關乎人類終極清潔能源解決方案,更影響着未來全球競爭力的戰略佈局。期待更多企業與科研機構加入聚變研發,以「中國速度」突破「永遠50年」魔咒,開啟中國可控核聚變的新徵程。
責任編輯:郭栩彤