摘要：作为中国首台商业化直线型场反位形聚变装置，它成功地实现等离子体点亮。这标志着我国在可控核聚变商业化探索上，尤其是直线型场反位形技术路线的商业化应用上，取得了重大突破。

欢迎大家关注，如果喜欢麻烦多多转发！

文字┃高原追风

7月18日，瀚海聚能HHMAX-901主机建设完成暨等离子体点亮仪式在公司聚变装置基地成功举行。

据报道，作为中国首台商业化直线型场反位形聚变装置，它成功地实现等离子体点亮。这标志着我国在可控核聚变商业化探索上，尤其是直线型场反位形技术路线的商业化应用上，取得了重大突破。

报道文字过于专业，我们一点点地消化。

01

人类能源利用简史

人类最早的能源利用始于对火的驯服。约百万年前，人类掌握了控制火的技术，用于取暖、驱兽、照明和烹饪食物，这是人类首次主动利用自然能量。

在漫长的农业文明时期，人类主要依赖生物质能（木材、秸秆、动物粪便）满足基本热能需求。同时，人类开始巧妙地利用自然界的初级机械能：风力驱动帆船、水力驱动水车、畜力拉动车犁。

古代中国，化石能源利用的史实多次被记载于不同典籍：

秦汉时期，四川临邛（今邛崃）用竹管引“火井”（天然气）煮盐，提升效率十倍。《蜀都赋》载“火井沉荧于幽泉”。

（汉代火井遗址，张克明供图，四川省情网）

汉代（公元前1世纪）：中国最早记载石油。《汉书·地理志》称陕北延河“有洧水，可燃”，用于照明、润滑战车。

北宋《武经总要》记载“猛火油柜”，以石油为燃料的火焰喷射器守城。沈括《梦溪笔谈》首次命名“石油”，预言“此物后必大行于世”，并尝试制墨。

古代欧洲化石能源的利用案例，最具代表性的是13世纪英国纽卡斯尔煤矿的初级开采了。

18世纪中叶，以煤炭大规模开采和应用为核心的第一次工业革命爆发，人类正式迈入“化石能源时代”。詹姆斯·瓦特改良的蒸汽机（1769年）是划时代的标志。

19世纪下半叶，石油登上历史舞台。内燃机的发明使得石油成为更高效、更便携的动力来源，直接催生了汽车工业（福特T型车，1908年）和现代航空业的兴起（莱特兄弟，1903年）。

化石能源支撑了第二次工业革命的辉煌，创造了空前的物质财富，但也埋下了环境污染和资源争夺的种子。

19世纪，对电的探索和应用彻底改变了能源利用形态。1882年，托马斯·爱迪生建立的纽约珍珠街电站是世界上第一个实用商业化直流供电系统。随后，电能以其极高的便捷性、清洁性（终端使用）和可精确控制性，渗透到工业生产和日常生活的每一个角落，最终成为现代文明须臾不可离的“通用能源”。

（早期的爱迪生灯泡）

发电方式也从早期的燃煤、燃油、燃气火电，拓展到水电、核电（奥布宁斯克核电站，1954年）等更大型化的集中式电源。

化石能源的长期大规模使用，带来了日益严峻的环境污染（酸雨、雾霾）、全球气候变化（温室气体排放）和资源枯竭问题。

20世纪后期至今，能源结构开始向低碳化、多元化、智能化转型，风电、光伏发电、现代生物质能、地热能、海洋能等技术突飞猛进……

02

全球核聚变的动向

作为可再生能源领域的关键组成部分，太阳能、风能和水能虽然扩张迅猛。然而，它们的间歇可用性和天然地理限制，制约着自身的扩展。也因此，许多地方不太可能以它们为主要能源。

国际能源署（IEA）预测，到2040年，全球能源使用量将增加30%。而化石燃料的二氧化碳的排放量，也将提升至世界总量的70%。为了实现全球能源和气候目标，尤其是《巴黎协定》中规定的1.5℃目标，向低碳和可再生能源的转变非常重要。

能源的绿色转型和安全接续迫在眉睫！

03

核能利用不同路径

目前，人类获取核能主要通过核裂变（Fission）、核聚变（Fusion）和放射性衰变（Decay）三大途径，每种途径在技术原理、成熟度及应用场景上存在显著差异。

核裂变，即可控的链式反应，是当前核能和平利用主流，主要用于反应堆发电。其原理是重原子核（铀-235、钚-239）受中子轰击分裂，释放能量并产生新中子，形成链式反应。

其技术路线分为轻水堆（LWR）、重水堆（CANDU）和第四代堆。其中，第四代堆类又分为钠冷快堆（SFR，如中国CFR1000）、钍基熔盐堆（TMSR，如中国武威实验堆运行）和高温气冷堆（HTGR，如中国石岛湾示范工程）

核聚变，即模拟太阳的能量，是核能和平利用未来发展方向。其原理是两个较轻的核结合而形成一个较重的核和一个极轻的核（或粒子）的一种核反应形式。

其技术路线分为磁约束路线、惯性约束路线和混合与创新路线。其中磁约束路线又分为托卡马克（Tokamak）、仿星器（Stellarator）和场反位形（FRC）三种。另外两个路线也各有次级路线。

在核聚变的三种路线七种次级路线中，中国目前推进的有三种：

1.托卡马克（Tokamak）磁约束路线，中国EAST、中国环流三号；

2.场反位形（FRC）磁约束路线，中国瀚海聚能HHMAX-901；

3.氢硼聚变（p-B11）混合与创新路线，中国新奥“玄龙-50U”。

04

可控核聚变的探索

聚变技术可以比化石燃料和可再生能源节省更多的能源。1克氘氚燃料可以产生相当于10吨煤的能量。

目前，欧美国家的可控核聚变行业的发展进程概况为：欧美通过国家大科学装置（ITER、WEST）与私营创新（Helion、Marathon）双轨并进：日韩则极端参数与工程化并进。

具体而言，法国以长脉冲运行验证工程可靠性；英国聚焦材料制造革命，为商业化铺路；美国企业另辟蹊径，通过燃料选择（氦-3）与副产增值（黄金）加速经济可行性；欧盟DEMO瞄准2035年后商用电站，亟待突破氚循环与能量平衡：日本以 FAST工程化验证和 ITER部件制造主导系统集成，韩国 KSTAR 则聚焦极端参数突破。

那么，我国的可控核聚变行业发展如何呢？

目前，我国的可控核聚变仍处于技术攻关阶段。科研主体为中科院和核工业研究院等科研院所，全面建设则以中国核建、中国核电两家为国内可控核聚变产业的龙头。另有致力于聚变技术商业化、产业化的公司。

托卡马克(Tokamak)是前苏联科学家于20世纪50年代发明的环形磁约束受控核聚变实验装置。超导托卡马克使磁约束位形能连续稳态运行，是公认的探索和解决未来聚变反应堆工程及物理问题的最有效的途径。

（托卡马克和球型托卡马克）

中国EAST（位置：合肥），又名“东方超环”，全名全超导托卡马克核聚变实验装置，是中科院主导的项目。其前身俄罗斯T-7装置，90’年代中国接收后完成建设并成功运行。中国EAST历经5年建设和调试，2007年成为世界上第一个非圆截面全超导托卡马克正式投入运行。

2025年1月20日，全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）首次完成1亿摄氏度1000秒“高质量燃烧”，创造了新的世界纪录。

2025年5月1日，紧凑型聚变能实验装置（BEST）工程总装启动仪式举行，此次总装工作比原计划进度提前了两个月。

“目前的实验装置（EAST）只是证明了原理可行性，而没有真实产生能量。正在建造的聚变能实验装置（BEST）将真实产生能量，预计在2027年底建成，在全球率先演示聚变发电。最终，证明工程上的所有技术都可行后，我们将开始建设真正能够产生电能的示范发电站（CFEDR），这个示范发电站将把电能接入电网，证明电能的转化和自持能力。”

较早前行业专家的谈话，透露了中国聚变能应用正在实行“三步走”战略：从EAST到BEST再到CFEDR。

中国环流三号（HL-3）（位置：成都）是由核工业研究院主导研发的新一代磁约束托卡马克核聚变实验装置，被称为“新一代人造太阳”。作为中国规模最大、参数最高的聚变大科学装置，其目标是模拟太阳内部的核聚变反应，为人类提供近乎无限的清洁能源。

HL-3是中国自主研制的先进托卡马克装置，设计参数对标国际热核聚变实验堆（ITER），综合性能跻身全球第一梯队。

2025年3月，HL-3实现原子核温度1.17亿℃ + 电子温度1.6亿℃（“双亿度”），超越太阳核心温度10倍，为燃烧实验奠定基础。

2025年5月29日，HL-3进一步达成等离子体电流100万安培 + 离子温度1亿℃，并在高约束模式下稳定运行，聚变三乘积（温度×密度×约束时间）跃升至10²⁰量级，标志中国正式进入燃烧实验阶段（即聚变反应可部分自持）。

似乎是中国EAST的孪生兄弟，环流三号也分“三步走”：

2027年：紧凑型聚变能实验装置（BEST）计划建成，目标是首次实现聚变能发电演示。

2035年：建设中国聚变工程实验堆（CFETR），为示范电站提供关键技术验证。

2050年：预计可控核聚变进入商业化发电阶段，彻底改变全球能源格局。

中国新奥“玄龙-50U”（位置：廊坊），由新奥集团主导，是国内最早完全由民营企业发起、由民营资本领投的可控核聚变项目；是国内第一个、国际第三个采用球形托卡马克装置的核聚变项目。

（新奥“玄龙-50U”核聚变装置）

2025年4月16日，“玄龙-50U”球形环氢硼聚变装置实验取得重大突破：实现高温高密度百万安培（兆安）等离子体电流。

这是目前国际上，首次实现百万安培氢硼等离子体放电，标志着新奥引领的球形环氢硼聚变研究跃升至高参数运行区间，同时也标志着“玄龙-50U”装置跻身国际球形环先进行列，对未来氢硼聚变商用化应用具有里程碑意义。

中国瀚海聚能HHMAX-901（位置：成都）采用直线型场反位形技术方案（不同于环形结构的托卡马克），建造成本更低、工程迭代速度更快、能量密度更大、体积更小，应用更灵活。

HHMAX-901主要为瀚海聚能公司在中短期内实现核医疗、中子成像、核废料处理等“非发电”任务。公司计划第二代装置建设聚变示范电站，完成50MW量级的能量输出。

此外，西部超导、永鼎股份、联创光电、上海电气等企业也参与了可控核聚变装置中关键器件的布局，能量奇点、瀚海聚能、星环聚能等民营企业也参与可控核聚变中部分关键设计和技术研发工作。

截至2024年10月25日，美国累计对核聚变投资金额56.3亿美元（约405亿人民币），中国累计投资金额24.9亿美元（约179亿人民币），加拿大、英国、德国、日本等分别投入3.2~1.1亿美元。

全球可控核聚变的研发已从“科学验证”转向“工程竞赛”，主流形态托卡马克的稳态运行（法、中、韩）与抗辐照材料量产（英、日）成为破局关键，而燃料获取（氚/氦-3）与经济性将决定最终能源转型速度。

核聚变被视为“终极能源”，其优势在于：1克氘氚燃料的能量，足足抵得上8吨石油！海水中的氘（奇怪的字，有兴趣可搜索“重水”了解）可满足人类上亿年需求。可控核聚变的产物为惰性气体氦，无长期核废料，反应过程可控。全生命周期碳排放接近零，助力全球碳中和目标。

因为和太阳燃烧机制完全相同，可控核聚变装置常被称为“人造太阳”。

“人造太阳”的曙光已现——中国以十年磨一剑的坚持，在可控核聚变这场能源革命的“马拉松”中稳步领跑，正将“终极能源”梦想照进现实。

7月22日，中国聚变能源有限公司挂牌成立大会在上海举行。

1.2万亿的雅鲁藏布江下游水电工程，什么样？

参考资料：

1.《中国民企“造太阳”：一场关乎终极能源的豪赌，开始了！》，正解局；

2.《我國新一代人造太陽再創紀錄》，电玩帮

3.《中国可控核聚变技术再突破！新一代人造太阳“中国环流三号”首次实现“双亿度”》，IT之家

4.《中国可控核聚变再创纪录！各路资本深度布局》，能见

5.《戈壁滩上的“熔盐魔术”，中国点亮钍能新纪元》，维科网

6.《国内首台：新型可控核聚变装置成功实现等离子体点亮》，IT之家

来源：五丈高原一点号