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绵阳造全球最大激光聚变装置：是终极能源钥匙还是核威胁升级？

抖音热门 2025年10月06日 19:26 0 aa



绵阳造全球最大激光聚变装置：是终极能源钥匙还是核威胁升级？

2025年初，路透社公布的卫星影像引发全球热议：中国绵阳正在兴建一座激光核聚变研究中心，其核心实验舱比美国国家点火装置（NIF）大50%，四条激光臂环绕中央靶室的布局直指惯性约束聚变的前沿探索。当西方舆论将其与"核能力提升"挂钩时，中科院院士张杰团队却在上海宣布：基于"先压缩、后加热"技术路线，中国计划2045年建成全球首座激光聚变商业电站，电价仅为美国方案的一半。这座被外媒称为"地月间可见"的超级设施，究竟是清洁能源的希望之光，还是地缘政治的新变量？答案藏在聚变技术的双重属性与全球竞争格局中。

解码激光聚变：一把钥匙开两把锁

要理解绵阳设施的争议，首先需要厘清激光核聚变的技术本质——它既是能源革命的突破口，也是核物理研究的"模拟实验室"，这种双重属性从诞生之初就注定了其复杂命运。

激光核聚变属于惯性约束聚变范畴，其原理看似简单却极致苛刻：用数万焦耳能量的超强激光束，同时轰击直径仅1毫米的氘氚靶丸，在十亿分之一秒内将其压缩至铅密度的100倍，温度飙升至1亿摄氏度，从而触发原子核聚变反应。这一过程不仅能释放巨大能量，更能模拟出与核爆炸相似的极端物理环境，为核武器研究提供关键数据。

这种"一身两用"的特性，让全球大国趋之若鹜。美国NIF装置2022年实现"科学盈余"——聚变释放能量达到输入激光能量的1.5倍，既为能源应用奠定基础，也使其成为核武模拟的核心平台。中国绵阳设施延续了这一技术路径，但规模升级明显：更大的实验舱可容纳更复杂的靶室结构，四条激光臂的能量输出预计超越NIF的1.9兆焦，无论在能源增益还是物理模拟精度上都有望实现突破。

值得注意的是，中国对聚变能源的追求早有布局。中科院上海光机所的"神光2"升级装置已验证"先压缩、后加热"路线的可行性，其聚变三乘积达到世界最高水平，预计2028年可实现点火。这种"基础研究+工程应用"的双线推进，让绵阳设施既承载着军事领域的战略价值，更肩负着能源革命的民生使命。

中美聚变竞赛：路线之争背后的战略差异

绵阳设施引发的全球关注，本质上是激光聚变领域中美竞争的集中体现。两国在技术路线、发展目标和产业布局上的差异，勾勒出这场竞赛的真实图景。

技术路线：效率优先与规模优先的分野

美国NIF采用"压缩与加热同步"的传统路线，2025年已将能量增益提升至4倍，但受限于物理原理，激光能量转化效率不足10%，且运行稳定性较差。为突破瓶颈，美国正全力攻关10赫兹高重频技术，试图通过提高实验频次加速技术迭代。

中国则走出了差异化路线。张杰院士团队提出的"先压缩、后加热"方案，将靶丸压缩与高温加热分为两个阶段，使聚变过程更高效、可控，加热效率比美国方案高30%。绵阳设施的超大实验舱正是为这种复杂流程设计，而上海光机所正在研发的50赫兹高重频激光系统，一旦成功将远超美国的技术指标，为商业化发电奠定基础。

在核心器件上，中国已形成产业链优势。托卡马克装置所需的超导磁体材料、大功率电力电子系统等关键组件，中国均实现自主量产，而美国仍依赖部分进口。这种产业支撑能力，让绵阳设施的建设周期比NIF缩短近三分之一。

目标导向：军事牵引与能源驱动的平衡

美国NIF从诞生之初就带有强烈的军事烙印，其70%的预算来自核安全管理局，核心任务是在《全面禁止核试验条约》框架下，通过亚临界实验维持核武库的可靠性。能源应用虽被列为长期目标，但商业运营时间表已推迟至2045年，且预估电价高达0.37元/千瓦时。

中国则更强调"军民融合"的平衡发展。绵阳设施由国家发改委与国防科工局联合立项，明确提出"能源与国防双重收益"目标。一方面，通过模拟核爆炸极端条件，为现有核弹头升级和新型核武器研发提供数据支撑，弥补核试验次数不足的短板；另一方面，将实验数据同步应用于上海聚变电站的工程设计，力争2045年实现0.18元/千瓦时的低价供电，成本仅为美国的一半。

这种差异在产业布局上更为明显。2025年7月，中国聚变能源有限公司正式挂牌，注册资本150亿元，形成"国家队"引领的商业化格局；而美国主要依赖私营企业推动，虽吸引大量资本但缺乏统筹规划，技术转化效率相对较低。

争议焦点：如何破解"双重用途"的治理困境

绵阳设施引发的国际担忧，本质上是激光聚变"双重用途"特性带来的治理难题。如何在推进清洁能源研究的同时防止军事技术扩散，考验着全球治理智慧。

军事风险的真实边界

西方舆论担忧的核心，是激光聚变技术对核武器发展的助推作用。通过亚临界实验，科研人员可获取核材料在极端压力下的状态方程、辐射输运规律等关键数据，这些数据既能用于改进氢弹设计，也能为研发"干净氢弹"等第四代核武器提供支撑。美国军控专家威廉·阿尔伯克指出，此类设施可让国家在不进行实际核试验的情况下，持续提升核武库的先进性。

但这种风险并非不可控。亚临界实验不会引发链式反应，其数据精度远低于实际核试验，无法完全替代真实爆炸的效果。更重要的是，全球已有成熟的核查机制——《全面禁止核试验条约》组织的国际监测系统，可通过地震、次声波等手段监测异常核活动，而激光聚变实验的特征信号与核爆炸存在明显区别，难以用于秘密研发。

中国的公开表态也释放出积极信号。外交部多次强调，聚变研究的核心目标是开发清洁能源，绵阳设施将遵循国际规则，适时向全球科学家开放合作。这种开放姿态，与美国NIF长期限制技术输出形成鲜明对比。

国际协作的破局之道

破解"双重用途"困境，关键在于建立"技术透明+规则共建"的国际机制。从当前实践看，有三条路径具备可行性：

首先是实验数据的分类共享。可将激光聚变实验分为"能源导向"和"物理研究导向"两类，前者涉及靶丸设计、能量增益等商业化数据，后者涵盖极端物理条件下的材料特性等敏感信息。对能源类数据建立全球共享平台，而敏感数据则接受国际核查，平衡开放与安全。

其次是关键技术的定向管控。针对高重频激光、精密靶丸制造等可直接用于核武研发的技术，建立类似"核供应国集团"的国际管控机制，限制向未签署《不扩散核武器条约》的国家转让，同时为和平利用目的的技术交流开辟绿色通道。

最后是示范项目的联合建设。借鉴国际热核聚变实验堆（ITER）的合作模式，由中美欧等主要国家联合建设激光聚变示范电站，将关键技术置于多边监督之下。中国提出的"全球能源互联网"倡议已包含聚变能源合作内容，绵阳设施与上海聚变电站可作为国际合作的核心节点。

结语：聚变能源的未来不应被地缘政治绑架

绵阳激光聚变设施的建设，既是中国科技实力的体现，也是全球能源革命的重要一步。将其简单贴上"核威胁"的标签，忽视了人类面临的能源危机现实——按当前消耗速度，全球化石能源将在本世纪末耗尽，而聚变能源仅需1升海水提取的氘，就能释放相当于300升汽油的能量，且无温室气体排放和长寿命放射性废物。

中美在聚变领域的竞争，本质上是发展速度的比拼，而非零和博弈。美国在基础物理研究上的积累、中国在工程应用和产业配套上的优势，若能通过国际合作形成合力，将使聚变商业化进程提前十年以上。

2045年或许会成为关键节点：上海的聚变电站可能已开始向电网输电，绵阳设施的实验数据正为全球科学家共享，而NIF的技术也已转化为民用能源产品。那时人们会发现，今天争论的"军事风险"，不过是人类迈向清洁能源时代的小插曲。毕竟，在终极能源面前，所有地缘分歧都应让位于人类共同的未来。

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