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2025-09-22 0
可控核聚变一旦实现，100克的核燃料，可以让一辆汽车跑多远？
今日快讯
2025年09月22日 14:31 0
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开燃油车的人总为油价心疼，一箱油大几百块跑不了500公里；换了电动车的人也有新烦恼：冬天续航突然掉一半，高速服务区排队充电一小时是常事。
不管是加油还是充电，似乎都逃不过“续航焦虑”这个魔咒。
但科学家们正在研究的一项技术，可能会彻底改变这一切：可控核聚变。
想象一下，只需要100克核燃料，比你手机还轻，就能让汽车跑上一辈子。
这个距离到底有多远？
能源困局
燃油车的问题显而易见，一辆百公里油耗8升的家用车，跑1公里要消耗270万焦耳能量，却只有不到四分之一真正用来驱动车轮，剩下的全变成热量浪费了。
更麻烦的是，汽油烧完会排废气，而且地球上的石油储量就这么多，总有用完的一天。
新能源车虽然清洁，但也没解决所有问题，2025年的电动车市场已经很热闹了，很多新能源电动汽车都能有四五六百公里的续航。
听起来不少，但到了冬天，-10℃的低温下，这些续航得打个六五折，有些车型甚至直接腰斩。
北方车主冬天开电动车，开着暖风跑高速，心里总得算着续航够不够。
充电速度倒是随着发展快多了，有品牌高压快充10分钟能充400公里，但这得依赖大功率充电桩，高速服务区虽然98%都覆盖了充电桩，但节假日排队还是免不了。
而且电池寿命是个坎，主流锂电池用5年左右就得换，就算退役了，回收利用体系也还在完善中，不少旧电池面临“退休再就业”难题。
上海去年出台政策，要在2027年把核电产业做到600亿规模，其中就重点提了可控核聚变。
为什么要花这么大力气？因为无论是燃油车还是电动车，都还没跳出“需要频繁补能”的圈子，而核聚变可能是那个终极答案。
人造太阳
核聚变的原理其实很简单，跟太阳发光发热是一回事。
就是让氢的同位素氘和氚，在超高温度下变成一团带电的“等离子体火焰”，然后撞在一起变成氦，同时释放出巨大能量。
这个过程中，100克燃料里只要有0.7%的质量变成能量，就够咱们用很久了。
不过要让这团“火焰”稳定燃烧可不容易，得达到上亿度的高温，比太阳核心温度还高好几倍。
2025年3月，中国环流三号装置首次实现了原子核1.17亿度、电子1.6亿度的“双亿度”运行，相当于在实验室里造出了个小太阳。
它用高功率微波设备给这团“火焰”加热，再靠数字孪生技术精准控制，不让能量乱跑。
困住这团高温“火焰”得靠强磁场，国际热核聚变实验堆（ITER）有个核心部件叫中心螺线管磁体，总重1000吨，能产生13特斯拉的强磁场，相当于地球磁场的26万倍，能轻松吸起一艘航空母舰。
2025年5月，这个“磁体巨人”的所有零件都造完了，就等着组装起来困住等离子体。
咱们合肥的EAST装置更厉害，2025年1月创下了新纪录：上亿度高温下稳稳运行了1066秒，比2023年的403秒翻了一倍还多。
这意味着人类已经能让这团“人造太阳”稳定燃烧十几分钟了，而不是像以前那样只能闪一下就灭。
从实验室到车轮的突围
核聚变的能量虽大，但要装到汽车上，首先得把装置变小。
现在的托卡马克装置，比如ITER，直径有20米，跟足球场差不多大，根本塞不进汽车，关键就在磁体技术，磁场越强，需要的装置就能做得越小。
2025年3月，中国公司能量奇点搞出了个“经天磁体”，一下子把磁场强度做到21.7特斯拉，比美国麻省理工学院的同类磁体还强。
这意味着未来的聚变装置可以做得更紧凑，说不定真能塞到汽车里。
这家公司计划2027年造下一代装置，目标是让输出能量比输入多，这可是实用化的关键一步。
光小还不够，还得能长时间稳定运行，EAST装置从最初只能运行几十秒，到现在能跑1066秒，科学家们一点点积累经验，就为了让这团“火焰”能持续燃烧。
毕竟汽车不能跑一会儿就“歇火”，必须得有稳定的能量供应。
国际上也在联手攻关，ITER项目拉上了中国、美国、欧盟、日本等国家和地区，大家分工合作。
中国负责了9%的研发任务，像超导磁体这种关键部件就是咱们国家的团队在做。这种全球协作能少走弯路，让核聚变离实用更近。
100克燃料的续航革命
如果真的掌握了可控核聚变的技术，最关键的问题是：100克核燃料到底能跑多远？
科学家算过，100克氘氚燃料聚变能释放63万亿焦耳能量，这个数字太抽象，咱们换算一下：相当于180万升汽油的能量。
按现在燃油车百公里8升油算，180万升能跑2300万公里，地球赤道一圈约4万公里，这意味着100克燃料能让汽车绕地球570多圈。
每天开100公里的话，能开60多年，比一辆车的寿命还长好几倍，如果以后能量转化效率再提高一倍，跑到4600万公里也不是不可能。
对比一下现在的电动车，就算按极氪007最高870公里的续航算，要跑2300万公里得充2600多次电，平均每年充40多次。
而核聚变燃料几乎取之不尽：氘能从海水里提取，每升海水里的氘就够汽车跑几百公里；氚虽然少，但能靠锂造出来，锂在地球上的储量也不少。
更重要的是，核聚变产物只有氦气，不会像燃油车那样排废气，也不用担心电池回收问题。
加一次燃料能跑一辈子，还不污染环境，这才是真正的绿色出行。
未来已来？挑战仍在
当然，要让核聚变汽车成真，还有不少坎要迈。
最主要的是把装置做小，现在的聚变设备都太大太重，得靠更强的磁场来缩小体积，能量奇点的21.7特斯拉磁体是个好开始，但还得继续突破。
材料也是个难题，聚变产生的高能中子会不断“轰炸”反应堆零件，时间长了会损坏材料。
中科院正在研发新的抗辐射钛合金，但要完全适应聚变环境，还得再优化，氚的安全问题也得解决，虽然量少，但毕竟有辐射，防护技术得跟上。
不过进度比想象中快，中国科学家计划2045年搞出核聚变示范电站，2050年前实现商用发电。
上海、合肥这些地方已经在布局产业链，从研发到制造一步步推进。
按照这个速度，或许我们不用等太久，真能装到汽车上。
到那时候，加油站可能会变成“核燃料补给站”，一次加注就能开几十年。
冬天再也不用担心续航缩水，长途旅行也不用规划充电站点，100克燃料的能量奇迹，或许正在实验室里一点点变成现实。
或许在不久的未来，你开着核聚变汽车跑长途，仪表盘上显示的续航里程是“∞”。
那时候再回想现在加油排队、冬天算续航的日子，可能会觉得像上辈子的事了。
这不是科幻，而是科学家们正在一步步实现的未来。
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