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? 本報記者 李洋

近日，合肥緊湊型聚變能實驗裝置（BEST）項目工程總裝工作正式啟動，較原計劃提前兩個月。該裝置將在第一代中國人造太陽EAST裝置基礎上，首次實現(xiàn)聚變能發(fā)電演示，推動燃燒等離子物理研究，為我國聚變能發(fā)展提供開創(chuàng)性支持。

從小說《三體》的艦隊引擎到《流浪地球》的行星推動，核聚變一直被譽為人類能源革命的終極答案，也被稱為點燃“人造太陽”的終極能源。然而，在現(xiàn)實世界中，可控核聚變因其實現(xiàn)技術難度極大，曾一度讓人們感覺遙不可及。近年來，隨著高溫超導材料、人工智能（AI）等技術取得突破，可控核聚變的商業(yè)化進程正不斷向前推進，逐漸從夢想走向現(xiàn)實，相關產業(yè)鏈也有望步入快速發(fā)展時期。

可控核聚變商業(yè)化漸行漸近

近年來，高溫超導技術逐漸成熟，在大幅度提升聚變裝置性能的同時，成本也在持續(xù)下降。與此同時，AI技術超預期發(fā)展，顯著提升了聚變裝置的設計和控制效率，這一系列因素加快了可控核聚變商業(yè)化落地的步伐，吸引了更多高校、研究機構和私人資本投身其中。根據(jù)聚變行業(yè)協(xié)會（FIA）發(fā)布的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，截至2024年年中，全球私營聚變商業(yè)公司累計獲得總投資額71.2億美元，同比增加9億美元，資本市場融資規(guī)模屢創(chuàng)新高，參與企業(yè)已超過45家，呈現(xiàn)出快速增長態(tài)勢。在FIA的另一項統(tǒng)計中，超過70%的商業(yè)核聚變公司認為，在2035年前將實現(xiàn)并網供電；超過50%的公司認為，2035年將滿足商業(yè)化運行所需要的低成本、高效率條件。

國際上可控核聚變商業(yè)化發(fā)展勢頭迅猛，我國同樣捷報頻傳：2024年10月，國務院國資委明確將核聚變列為重點未來產業(yè)，提出“超前布局、梯次培育”發(fā)展策略；2025年1月，有著“人造太陽”之稱的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST）在安徽省合肥市創(chuàng)造了新的世界紀錄，首次完成1億攝氏度1066秒“高質量燃燒”，這一成果標志著我國聚變能源研究實現(xiàn)了從基礎科學向工程實踐的重大跨越，對人類加快實現(xiàn)聚變發(fā)電具有重要里程碑意義；2025年2月，中國核電、浙能電力相繼發(fā)布公告，擬以增資方式參股中國聚變能源有限公司，投資金額分別為10億元、7.5億元。這一舉措標志著可控核聚變產業(yè)化進程邁出了關鍵一步。此外，由中核集團牽頭的可控核聚變創(chuàng)新聯(lián)合體已擴容至33家單位，成員涵蓋央企、科研院所及高校，其目標直指在2050年前后實現(xiàn)商用發(fā)電。

基于國內外如火如荼的發(fā)展態(tài)勢，行業(yè)對可控核聚變的未來市場充滿期待。中信證券相關研報分析認為，在技術路徑基本打通、各國持續(xù)加大投入的大背景下，預計2030-2035年，全球核聚變裝置市場規(guī)模有望達到2.26萬億元。

在看到廣闊前景的同時，也不能忽視可控核聚變面臨的現(xiàn)實挑戰(zhàn)。廣發(fā)證券在相關研報中提出，核聚變具備能源潛力豐富、能量密度高、零排放、燃料獲得性高等優(yōu)點，但是同時面臨著能量平衡尚未實現(xiàn)、氚自持尚未得到驗證、耐輻照材料開發(fā)進展緩慢、經濟性不確定等問題，而這些問題亟待解決。

有望帶來革命性影響

面對能源與環(huán)境的雙重挑戰(zhàn)，兼具高能量密度、安全性和清潔無污染優(yōu)點的聚變能，有望成為化石能源優(yōu)質替代選項。

業(yè)界專家認為，一旦技術成熟，核聚變燃料（如氘和氚）價格低廉且儲量豐富，運行成本可能遠低于燃煤電廠。核聚變適合全天候供電，在未來“多能互補”系統(tǒng)中可作為穩(wěn)定基礎電源。

合肥綜合性國家科學中心能源研究院院長助理凌航焜表示，可控核聚變作為核能的開發(fā)方式之一，相比核裂變，在安全、綠色、能量密度等方面更有優(yōu)勢，被認為有望提供近乎無限的清潔能源。一旦實現(xiàn)核聚變商業(yè)規(guī)模發(fā)電，將一舉解決困擾全人類的能源緊缺問題，為應對氣候變化、保護環(huán)境和解決貧困與發(fā)展問題注入不竭動力，從而改變人類的未來。

相關研究顯示，1噸氘氚聚變反應釋放的能量，相當于5.7噸裂變燃料或700萬噸原油燃燒釋放的能量。地球上蘊藏的核聚變能約為全部可進行核裂變元素釋出能量的1000萬倍。1公升海水提取的氘，在完全的聚變反應中可釋放相當于燃燒300公升汽油的能量；氚可通過中子與鋰反應生成，而在地殼和海水中，鋰大量存在。

“投資聚變能研究及其商業(yè)化有望帶來巨大的經濟效益，遠遠超過脫碳的潛力。聚變衍生技術可應用于醫(yī)療保健、工業(yè)成像、地熱鉆探和核廢物管理等領域，開辟能源生產以外的新商機?！绷韬綗j表示。

談“核”不用色變

當前，公眾對核聚變安全性的認知存在一定誤區(qū)，如何通過科普消除“談核色變”的擔憂成為重要課題。

凌航焜解釋稱，核聚變與核裂變存在本質區(qū)別：公眾對“核”的恐懼源于核裂變事故（如切爾諾貝利、福島核事故），但實際上二者原理截然不同。核聚變是輕元素融合釋放能量，不會產生長壽命放射性廢料。此外，核聚變的安全性更高：核聚變反應條件極為苛刻，難以維持，一旦出現(xiàn)異常情況，反應會自動停止，不會發(fā)生爆炸或熔毀。而且，核聚變的戰(zhàn)爭風險可控：由于反應所需條件極為苛刻，核聚變無法像核彈一樣被濫用。

近年來，各地通過多種方式開展核聚變科普宣傳。有關核聚變主題的科技館、實驗室開放日，利用虛擬現(xiàn)實（VR）技術模擬聚變反應過程，讓公眾能夠直觀地了解科研過程，增強了科普的沉浸感。例如，在核工業(yè)西南物理研究院舊址建成的“中國核聚變博物館”；合肥現(xiàn)代科技館展區(qū)中心陳列著全超導托卡馬克裝置（EAST）等比例縮小模型，周圍的電子屏動態(tài)演示核聚變反應原理，包括氘氚燃料在1億度高溫下的等離子體約束過程。

科方得智庫研究負責人張新原表示：“業(yè)界需要通過科普的方式向公眾解釋核聚變技術的安全性以及它的巨大優(yōu)勢和應用前景，消除公眾對核聚變的擔憂和誤解。同時，也需要加強對核聚變技術的宣傳和教育，提高公眾對核聚變技術的認識和理解，從而推動核聚變技術的發(fā)展和應用?！?/p>