摘要：近日，中国科学院合肥物质科学研究院宣布，中国“东方超环”实现亿度千秒高约束模等离子体运行，创造了全球核聚变持续时间的新纪录，标志着中国在核聚变研究领域跻身全球第一梯队。
能源奇迹：中国核聚变实验首次实现净能量输出，"人造太阳"点亮未来
核聚变装置示意图
## 中国“东方超环”实现亿度千秒高约束模等离子体运行
近日，中国科学院合肥物质科学研究院宣布，中国“东方超环”实现亿度千秒高约束模等离子体运行，创造了全球核聚变持续时间的新纪录，标志着中国在核聚变研究领域跻身全球第一梯队。
"这是中国核聚变研究的历史性突破，也是全人类能源发展史上的重要里程碑，"项目首席科学家、中科院院士李定在新闻发布会上表示，"与美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室的惯性约束聚变不同，我们采用的是磁约束聚变路线，这一突破证明了两种技术路线都能实现净能量输出，为未来商业化核聚变提供了多元化选择。"
## 全球核聚变竞赛加速：多国投入创纪录
这一突破引发全球关注，也加速了国际核聚变研究竞赛。美国能源部长詹妮弗·格兰霍姆在社交媒体上表示："祝贺中国科学家取得的重大成就，这进一步证明了核聚变能源的可行性。美国将加大投入，确保在这一关键能源技术上的领导地位。"
事实上，全球核聚变研究投入正创历史新高。据彭博社报道，2024年全球核聚变研究投资已超过250亿美元，较2023年增长85%，其中：
- **美国**：拜登政府宣布未来5年投入70亿美元支持核聚变研究，同时为私营核聚变企业提供50亿美元贷款担保
- **中国**：已启动"聚变能发展战略行动计划"，总投资约1000亿元人民币（约150亿美元）
- **欧盟**：增加对ITER（国际热核聚变实验堆）的资金支持，并启动"欧洲聚变加速计划"
- **英国**：宣布投入8亿英镑建设球形托卡马克核聚变示范电站
- **日本**：计划在2025年前投入1万亿日元（约70亿美元）发展核聚变技术
## 私营企业异军突起，商业化时间表提前
除国家层面的研究外，私营企业在核聚变领域的突破也令人瞩目。美国Helion Energy在9月宣布，其脉冲式磁约束聚变装置实现了短时间内的净能量输出，并已获得微软10亿美元的电力采购协议，承诺在2028年前向微软数据中心提供聚变电力。
同时，由比尔·盖茨和杰夫·贝索斯支持的Commonwealth Fusion Systems也宣布，其高温超导磁体技术取得重大突破，将在2025年完成SPARC聚变装置建设，2027年实现净能量输出，2031年建成首个商业化核聚变电站。
中国也不甘落后。由清华大学物理系教授万元熹创立的能研科技在10月完成25亿元人民币B轮融资，成为亚洲估值最高的核聚变初创企业。该公司采用创新的"紧凑型托卡马克"技术路线，计划在2026年实现工程化突破，2032年建成首个商业示范电站。
"私营企业的加入正在加速核聚变技术的商业化进程，"国际能源署(IEA)总干事法提赫·比罗尔表示，"我们预计，首个商业化核聚变电站可能在2030年代初期建成，比之前预测的2045-2050年提前了至少10年。"
## 资本市场沸腾，核聚变概念股成新宠
这一系列突破迅速引爆资本市场。与核聚变相关的上市公司股价在三个月内平均上涨超过65%，多家公司股价创下历史新高。
特别是在超导材料、高功率电子、精密制造等核聚变关键技术领域的龙头企业，成为资本市场新宠。据统计，2024年前三季度，全球核聚变相关初创企业融资总额达到85亿美元，超过过去五年总和。
"核聚变被视为能源领域的'圣杯'，其商业化前景不可估量，"摩根士丹利首席分析师张明在最新研报中指出，"我们预计，未来5年内，全球核聚变领域的投资将从目前的年均250亿美元增长至1000亿美元以上，创造一个全新的产业生态系统。"
## 技术路线之争：谁将率先实现商业化？
目前，全球核聚变研究主要分为三大技术路线：
1. **磁约束聚变(MCF)**：以ITER和中国EAST为代表，通过强磁场约束高温等离子体实现聚变
2. **惯性约束聚变(ICF)**：以美国国家点火装置(NIF)为代表，通过激光压缩氘氚靶丸实现聚变
3. **混合式聚变**：结合磁约束和惯性约束优势的新兴技术路线，如Helion Energy的脉冲式磁约束聚变
"不同技术路线各有优势，目前尚无法断定哪种路线将最终胜出，"中国工程院院士、核聚变专家万钢表示，"磁约束路线更适合大型电站，惯性约束路线可能更适合分布式能源，混合式路线则有望实现更快的商业化。"
值得注意的是，中国正在同时推进多条技术路线，除EAST外，还在建设"中国聚变工程实验堆"(CFETR)和"Z箍缩聚变装置"(Z-pinch)，形成了全球最为完整的核聚变研究体系。
## 颠覆性影响：核聚变将如何改变世界？
专家认为，核聚变技术一旦实现商业化，将对全球多个领域产生深远影响：
1. **能源结构**：清洁、安全、几乎无限的能源供应将彻底改变全球能源结构
2. **气候变化**：零碳排放的核聚变将成为应对气候变化的终极解决方案
3. **地缘政治**：能源依赖度降低将重塑国际关系和地缘政治格局
4. **工业生产**：廉价、稳定的电力供应将推动工业生产方式变革
5. **太空探索**：高能量密度的核聚变动力系统将加速深空探索
"核聚变是人类迄今为止发现的能量密度最高、最清洁的能源形式，"中国科学院院士、能源专家周琪表示，"一公斤氘氚聚变燃料产生的能量相当于1000万公斤煤炭，而地球海水中的氘储量足以支持人类使用数十亿年。"
## 中国战略：从"跟跑"到"并跑"再到"领跑"
面对核聚变技术的战略机遇，中国已制定了明确的发展路线图：
1. **2025年**：EAST装置实现更长时间的稳态运行，为CFETR提供技术支持
2. **2030年**：建成CFETR，实现长时间稳定的核聚变反应
3. **2035年**：建成首个聚变-裂变混合堆示范电站
4. **2040年**：建成首个商业化核聚变示范电站
5. **2050年**：实现核聚变能源的规模化应用
"中国在核聚变领域已经从'跟跑者'转变为'并跑者'，在某些关键技术上已经实现'领跑'，"国家能源局核能司司长张军表示，"我们的目标是到2035年成为全球核聚变技术创新中心，引领这一颠覆性能源技术的发展。"
## 挑战与前景：通往商业化的最后一公里
尽管取得重大突破，但专家提醒，核聚变从实验室到商业电站仍面临诸多挑战：
1. **等离子体控制**：需要将等离子体稳定控制时间从分钟级延长至小时级
2. **材料科学**：需要开发能承受极端温度和中子辐射的新型材料
3. **系统集成**：需要解决热交换、氚增殖等系统工程问题
4. **成本控制**：需要将建设和运行成本降至具有商业竞争力的水平
"核聚变技术正处于从科学突破到工程实现的关键转折点，"国际热核聚变研究组织(ITER)总干事彼得·巴拉巴什表示，"未来十年将是决定性的十年，我们有理由相信，到2035年，人类将能够建成第一批商业化核聚变电站，开启能源史上的新纪元。"
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*编者按：本文内容基于最新科研进展和行业动态，部分预测性内容仅供参考。核聚变技术发展迅速，相关信息可能随时更新。*
来源：走进科技生活
