可控核聚变突破引爆能源革命,下一个万亿级赛道不远了

B站影视 电影资讯 2025-10-17 08:20 1

摘要:国际原子能机构2025年在成都发布的《聚变能源展望2025》定调,全球聚变能探索已进入决定性新阶段。与此同时,美国将核聚变升级为“国家安全优先事项”,强制要求2028年底前开工示范聚变电站。

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人工智能的耗电需求正引爆全球能源危机,而中国在可控核聚变领域的一系列突破,是否能在能源领域形成颠覆性优势?

国际原子能机构2025年在成都发布的《聚变能源展望2025》定调,全球聚变能探索已进入决定性新阶段。与此同时,美国将核聚变升级为“国家安全优先事项”,强制要求2028年底前开工示范聚变电站。

在这场关乎未来能源主导权的竞赛中,中国凭借一系列技术突破、完整的产业链优势以及巨额资金投入,正从跟跑者变为领跑者。

可控核聚变被视为人类能源的“圣杯”,其价值在于解决当前能源系统的根本缺陷。

与传统能源相比,核聚变原料取自海水中的氘,一升海水产生的能量相当于300升汽油,资源近乎无限。聚变过程无温室气体排放,放射性废物极少,安全性远超核裂变。

更为关键的是,AI人工智能产业的爆发式增长正催生巨大的能源需求。据国际能源署统计,2025年全球AI数据中心耗电量预计突破4500亿千瓦时,相当于3个挪威的全年用电量。

科技巨头其实早在公众关注之前就已行动。谷歌与美国CFS公司签署协议,将在2030年代初购买200MW核聚变电力;微软则与Helion达成合作,计划2028年使用聚变能源。

在核聚变这个领域,中国的科研人员们近期捷报频传,多项关键技术取得重大突破。

中国环流三号(HL-3)作为我国规模最大、参数最高的先进核聚变实验装置,2025年同时实现等离子体电流100万安培、离子温度1亿摄氏度、高约束模式运行,综合参数聚变三乘积达到10的20次方量级,标志着中国聚变快速挺进燃烧实验。

合肥的紧凑型聚变能实验装置BEST已进入总装阶段,这座极具流浪地球科幻感的大装置预计2027年发电。与此同时,聚变堆主机关键系统“夸父”偏滤器原型部件通过验收,其热负荷能力达国际最高水平,相当于打造了一面聚变堆“盾牌”。

这些突破背后是强大的资金支持。2023年以来,中国为核聚变投入至少65亿美元,仅中国聚变能源公司就获得21亿美元注资,接近美国能源部聚变科学项目全年预算的3倍。

AI产业需要核聚变的巨大能源供给,反过来AI也在快速助推核聚变的进程。在科研领域,核聚变正掀起新一波研发应用热潮,两大尖端技术的融合产生“化学反应”。

在等离子体控制方面,AI展现出强大能力。等离子体约束是聚变的关键难题,需要控制上百个参数。引入AI后,中国研究人员将生成控制策略的耗时从数天压缩至0.5小时,效率提升近百倍。

AI还能提前预测等离子体不稳定性。美国研究人员开发出一种AI模型,能够提前300毫秒预测聚变堆等离子体不稳定性,有效避免反应中断。这种预测能力对维持聚变反应至关重要。

中国研究机构与企业正积极推进AI与聚变交叉研究。核工业西南物理研究院有15余项相关领域科研课题,在实验数据智能分析与预测等方面形成典型应用能力。新奥集团开发了聚变领域大模型数据库,并结合数字孪生技术大幅提升研发效率。

随着核聚变商业化进程加速,一条完整的产业链正在形成,多个关键环节已实现国产化突破。

超导磁体作为聚变装置的“心脏”,技术壁垒极高。国内西部超导的低温超导产品市占率超70%,联创光电在高温超导领域也是先锋。未来商用堆更倾向高温超导,成本占比可能达到46%。

偏滤器是直面等离子体的“防护盾”,服役环境极为复杂。中国自主研制的偏滤器原型部件稳态热负荷能力达到20兆瓦/平方米,标志着我国偏滤器研发已实现自主可控。

在关键材料领域,中国占据主导地位——生产了全球近80%的钨、67%的钒。用于生产氚燃料的锂-6,只有中国和俄罗斯能够量产。这些材料主导权为中国聚变产业发展提供了重要保障。

可控核聚变商业化时间表日益清晰,此前“永远距离50年”的魔咒正在被打破。

按照目前的进度,我国预计2045年到2050年实现核聚变的商业化。而产业界的步伐更为激进——全球45家受访聚变企业中,有35家预计在2030-2035年开始运营具有净能量增益的商业示范电站。

中国已形成清晰的“三步走”战略:BEST实验装置计划在2028年左右运行,中国聚变工程示范堆(CFEDR)将于2030年开始建造。2035年建工程实验堆,2045年建商用示范堆,2050年实现聚变能源商用。

一旦实现商业化,市场规模将极为可观。据国外机构预计,到2050年可控核聚变行业将成为一个至少1万亿美元的市场,对应超导磁体空间超千亿美元。

全球聚变竞赛已拉开帷幕,中国正从过去的跟跑,到现在的并跑,迈向未来的领跑,形成颠覆性的技术优势。

随着技术突破、资本涌入和AI赋能,一旦核聚变实现商业化,世界能源格局将彻底改变。这场能源革命不仅将解决AI时代的电力饥渴,更将重塑人类文明的能源基础。

来源:危机博士一点号1

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