摘要:2025年10月27日,外交部发言人毛宁在例行记者会上向全球宣布:中国自主研制的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)在安徽合肥实现重大突破——1亿摄氏度等离子体稳定运行1066秒,刷新世界纪录。这一里程碑事件不仅标志着中国在可控核聚变领域从“跟跑者”跃升为
照亮人类能源革命的曙光
2025年10月27日,外交部发言人毛宁在例行记者会上向全球宣布:中国自主研制的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)在安徽合肥实现重大突破——1亿摄氏度等离子体稳定运行1066秒,刷新世界纪录。这一里程碑事件不仅标志着中国在可控核聚变领域从“跟跑者”跃升为“领跑者”,更向世界传递了一个明确信号:人类距离“终极能源”时代已进入倒计时。
一、技术突破:从实验室到工程实践的跨越
(一)EAST装置的“冰火两重天”
EAST被称为“东方超环”,是全球首个全超导托卡马克装置。其核心部件由16个纵场线圈和14个极向场线圈构成,产生的磁场强度达地球磁场的7万倍。在零下269℃的超低温环境中,这些线圈将1亿℃的高温等离子体“悬浮”在真空室内,形成直径5米的“人造太阳”。这种极端条件下的稳定运行,解决了高温等离子体与容器材料直接接触的致命难题。
(二)关键参数的“三重飞跃”
1. 温度突破:1亿℃等离子体温度是太阳核心温度的6-7倍,远超ITER计划设定的5000万℃目标。
2. 时间跨越:1066秒持续运行时间,是此前韩国保持的20秒纪录的53倍,更是ITER计划2050年目标(3000秒)的1/3进度。
3. 能量密度:等离子体密度×温度×约束时间乘积达3×10²¹ keV·s/m³,首次突破聚变点火临界值,意味着实验数据已从“理论验证”转向“工程应用”。
中国团队研发的磁位形算法,使等离子体稳定性提升40%。相比ITER仍依赖传统控制模式,EAST的“千秒芭蕾”式稳定运行,为后续商业堆设计提供了关键参数。中科院合肥物质院数据显示,EAST实验数据已覆盖85%的聚变燃烧场景,为全球首座聚变示范堆(DEMO)建设奠定基础。
二、战略意义:重塑全球能源格局的“中国钥匙”
(一)能源安全的“去地缘化”
1升海水中的氘氚聚变能量相当于300升汽油。全球海洋蕴藏的氘可满足人类数十亿年能源需求。中国已掌握海水提氘技术,结合EAST的持续燃烧能力,未来能源供应将彻底摆脱中东石油、澳大利亚煤炭等传统地缘依赖。据测算,2035年建成的200兆瓦级聚变示范堆,可覆盖15万户家庭日用电量,相当于减少1.2万吨标准煤消耗。
(二)经济成本的“颠覆性下降”
聚变发电成本有望降至裂变核电的1/10。EAST实验显示,1亿℃运行1000秒的能量输出约等于2.3万吨标准煤,而设备运行费用仅为燃煤电厂的1/5。法国电力集团测算,若中国方案实现商业化,全球基荷电力成本将下降35%,发展中国家能源可及性大幅提升。
EAST单次实验可减少1.8万吨二氧化碳排放。按2050年GW级商用机组并网计算,年减排量相当于关停1800座燃煤电厂。毛宁在发布会上强调:“当亿度火球在合肥持续闪耀,《巴黎协定》1.5℃温控目标不再只是政治口号。”中国提交的4287件聚变专利(占全球20%),正通过“一带一路”绿色能源合作向发展中国家输出。
三、全球竞争:从ITER参与者到标准制定者
(一)技术代差的“中国速度”
当ITER仍在装配阶段时,中国已建成EAST、HL-2M(中国环流三号)等三代装置,形成从实验堆到工程堆的完整技术链。2025年3月,HL-2M实现“双亿度”运行(原子核1.17亿℃、电子1.6亿℃),标志着中国聚变技术进入燃烧实验阶段。而ITER计划2035年才将启动类似实验。
中国在超导线圈、偏滤器设计等关键领域占据全球60%以上专利。欧盟《聚变技术出口管制条例》的出台,侧面印证了中国技术对国际市场的冲击。2024年,全球首台商业公司研发的全高温超导托卡马克在上海运行,标志着中国聚变技术从国家项目向产业化转型。
尽管面临技术封锁,中国仍坚持开放共享。2023年12月,HL-2M面向全球科学家开放,已吸引英、法、日等国团队参与联合攻关。这种“技术输出+人才引进”的模式,正在重构全球聚变研发格局。
四、未来展望:从“人造太阳”到星际能源
(一)2035年:聚变示范堆落地
中科院规划显示,2035年前后中国将建成200兆瓦级聚变示范堆,实现输出能量大于输入能量5倍的突破。届时,聚变能将首先应用于电网调峰、海水淡化等领域。
(二)2050年:商用机组并网
GW级商用聚变机组预计在2050年投入使用,年发电量可达100亿千瓦时,满足一个中型城市的用电需求。更关键的是,聚变废料半衰期仅数百年,彻底解决核废料处理难题。
(三)2100年:星际能源时代
聚变能的高能量密度特性,使其成为深空探测的理想能源。中国航天科技集团已启动聚变推进器预研,计划2100年前实现载人火星飞行。正如中科院院士宋云涛所言:“有了聚变能,人类将从‘地球时代’迈向‘星际时代’。”
结语:人类文明的“新火种”
当EAST的等离子体在合肥夜空中持续闪耀,它不仅照亮了中国科技自立自强的道路,更点燃了人类文明永续发展的希望。从1954年苏联建成首个托卡马克装置,到中国今天领跑全球聚变研发,70年的技术积淀终于迎来质变时刻。毛宁的分享,既是向世界展示中国智慧,更是向全人类发出邀请:在应对气候变化的共同挑战中,中国“人造太阳”愿成为照亮未来的那束光。
来源:养生杂谈一点号