从科学探索到工程验证的关键跨越
地球的能量之源是太阳,其内部持续进行的核聚变反应为生命提供了基础。如今,科学家们正致力于在地球上复现这一过程,以期创造出近乎无限的清洁能源。中国在这一前沿领域的探索正迎来关键性突破。
最新数据显示,我国自主研制的“中国环流三号”装置在2025年取得了里程碑式的进展:成功实现了原子核温度1.2亿摄氏度、电子温度1.6亿摄氏度的“双亿度”等离子体运行。这一成就标志着我国的聚变研究正式挺进燃烧实验阶段,为后续走向工程化验证奠定了坚实的科学基础。
政策驱动下的战略布局与国际认可
国家层面的战略规划为核聚变技术的发展提供了清晰的路径。在“十五五”规划纲要中,发展核聚变能被明确列为新的经济增长点,要求突破包括氚燃料循环、高性能激光、超导磁体制造在内的多项关键技术。这一系列部署,旨在推动核聚变研发从实验室全面转向工程化与产业化。
与此同时,相关法律法规的完善也为产业前行保驾护航。《中华人民共和国原子能法》的施行,首次在法律层面鼓励和支持可控热核聚变研究;而《2030年前碳达峰行动方案》则将其定位为前沿颠覆性技术予以加强。中核集团聚变领域首席科学家段旭如指出,这些顶层设计为聚变能的快速发展提供了法治基石和战略驱动力。
中国的努力也获得了国际社会的广泛认可。2025年10月,国际原子能机构全球首个聚变能研究与培训协作中心落户中国成都,彰显了我国在该领域的国际影响力与话语权。
“国家队”与“创新军”共塑产业新生态
中国核聚变产业的发展格局正在发生深刻变化,形成了“国家队引领、民企多元创新”的新态势。2025年7月,中国聚变能源有限公司的正式挂牌,被视为从科研探索迈向工程化、产业化发展的关键一步。该公司旨在通过商业运营模式,攻克聚变研发投入大、周期长的难题,并依托区位优势构建全球影响力的创新高地。
另一方面,民营企业的积极参与为整个领域注入了多元化活力。段旭如表示,民营聚变企业探索的不同技术路线,不仅为商业化研究带来了新思路,也为传统技术路径提供了有价值的参考。这种多方参与的创新生态,预示着未来五年将是聚变领域科技成果快速涌现的时期。
在寻求国际合作方面,我国积极参与国际热核聚变实验堆(ITER)计划,通过承担关键部件研制任务,在超导磁体、堆芯内部件等核心技术方面取得了显著突破,并由此带动了一批高新技术产业的成长。
技术突破背后的体系化支撑
一系列耀眼成就的取得,离不开我国在核心技术攻关、大型实验装置建设和人才培养上的体系化布局。目前,我国磁约束聚变能源研究已跻身国际第一方阵,与国际先进水平同步进入向实验堆工程验证过渡的关键阶段。
据专家介绍,我国在装置高参数运行、长脉冲放电控制、射频负离子源中性束加热等关键技术上的水平均已步入国际前列。核工业西南物理研究院聚变技术研究所副所长白兴宇透露了明确的时间表:“我们计划在2035年建成聚变先导实验堆,目标在2045年左右实现示范堆运行。”
作为当前国内规模最大、参数最高的聚变实验装置,“中国环流三号”已进入能力升级阶段,并计划于2027年在国内率先开展聚变燃烧实验。这将是实现从科学探索到工程验证跨越的核心一步。
聚变技术的外溢效应与广阔前景
核聚变研发是一项覆盖百余项高精尖技术的系统性工程,其意义远不止于最终获取能源。在漫长的研发过程中,沉淀产生的大量科技成果正在其他领域产生显著的“外溢效应”。
例如,位于成都的核工业西南物理研究院,科研人员正将“人造太阳”研发中积累的先进等离子体表面工程技术,应用于非贵金属催化电极的制备。这项技术可大幅提升电解水制氢的效率并降低成本,对绿色氢能的规模化发展具有重要推动作用。应用技术开发所所长王晓宇解释:“我们利用等离子体的高活性,使非贵金属实现类似贵金属电极的功能,成本可能仅为后者的十分之一。”
该技术的应用范围还在不断扩展。在备受关注的新一代玻璃基板封装材料领域,聚变等离子体技术能够显著提升封装集成度。高级工程师陈美艳表示:“这项技术可以把芯片的封装互连密度提得更高,同时将成本降至有机基板的80%左右。”此外,许多参与聚变项目配套研发的企业也获得了技术提升,有企业研制的真空检漏设备甚至成为了该领域的首项国际标准。
从全球视野观察,可控核聚变的商业化进程正在加速。国际原子能机构的报告显示,全球有近40个国家在积极推进聚变计划,私营公司的蓬勃发展也带来了多样化的技术路径。在这一历史性机遇面前,中国通过坚实的科学探索、清晰的战略规划和活跃的产业生态,正在为人类未来的能源梦想贡献关键力量。