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2025-11-11 0
或终结石油时代，中国核聚变实现重大进展，一升海水抵 300 升汽油
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2025年11月11日 08:03 0
admin
你能想象再过5年的时间，利用核聚变产生的能量就能点亮第一盏灯吗。截止到上个月，合肥的紧凑型聚变能实验装置BEST项目，相关建设已经取得关键突破。
与此同时，国内其他省份的核聚变研究也在加紧推动，可以说我国进行的核聚变研究是多路线同步验证模式。而且在接下来还要建设混合型的反应堆，也就是核聚变与核裂变同时应用的反应堆。
随着研究向纵深发展，未来能源格局将彻底改变，传统石化能源将逐步退场，取而代之的，是以核能发电为主的清洁电力能源。那么核聚变研究的进展未来会遵循怎样的时间线？随着电力资源的充沛，未来的储电技术是不是也要推动发展？
两年后演示聚变能发电
截止到10月初，位于安徽合肥实验装置的关键部件，已经研制成功，并且顺利完成了交付。这个关键部件叫做杜瓦底座，是装置主机中第1个真空大部件，也是目前在核聚变研究领域最大的真空部件。
它的直径达到了惊人的18米，高度在5米左右，总重量超过了400吨，也是这套装置中最重的部件，因为是底座部件，其上承载的总重更是超过了6700吨。杜瓦底座安装之后，整个项目的工程建设将会开启新阶段。
这个巨大的关键部件是由合肥物质院等离子所牵头联合研制的，要攻克一系列高精度成型问题，接下来一系列的大部件安装还会展开，简单来说，就是由下至上，一步一步完成，比如磁体和真空室等重要的核心部件，就要安装在杜瓦底座上。
等到一系列核心部件安装成功之后，最终整个底座就会被彻底封闭起来，由此形成真空环境，接下来才能保证托卡马克的正常运行。所以每一步都不能出错，而且得严格按照步骤推进施工。
根据目前的规划，整套装置要到两年后，也就是2027年建设完成，到那个时候，这个巨大的实验装置将会进行聚变能发电演示，在全球范围内，这也是首次发电演示。
到2030年，由此实验装置产生的电能，将有望点亮第一盏灯，也就是说，整套装置，可以实现发电演示，并且将发出的电应用到实际环节。但是请注意，这并非正式的发电，整套装置只是进行发电演示。
虽然还没有真正达到应用阶段，但是全国各地已经出现的研究，都在争分夺秒的进行。
一个超级工厂正在做的事情
这是一项超级工程，未来一旦开启发电，在主机系统安装的区域，高达1亿℃等离子体的运行就在其中。与此同时，区域的外面，区域温度却是零下269℃低温。一冷一热，要共同存在在一个罐体内部。
要达到这样的极限温度，必须得研究出特殊的装置，本质上的工作原理就是利用强磁场形成一个环形的磁笼，从而就能够将高温等离子体悬浮在真空室的中央，进而使其与容器的外壁完全隔离。
所以设计和制造整套装置就得需要一个超级工厂。在安徽合肥建设实验装置的旁边，正是这套装置的建造工厂，聚变堆主机关键系统综合研究设施，它有一个很响亮的名字叫做夸父。
这座巨大的工厂，由14栋独立的建筑构成，每一栋建筑都是一项关键领域的超级实验室，目前这里正在进行验证和设计制造着与可控聚变相关的19个子系统。
比如核心部件等离子体装置，每平方米每秒钟可极速喷射出10的24次方个粒子，一次就可以连续运行24小时以上。通过这样一套装置，就能够对相关的内壁材料进行充分检测。
超级工厂里制备的用于产生强磁场的超导磁体，可以产生地球磁场10多万倍的磁场信号，这同样是用于未来核心装备中的关键部件。
为什么说现在的研究很关键？因为我们走在研究的最前列，不管是所需的部件，还是相关的技术参数，都没有任何体系可以参照。未来如果其他国家也进行类似的研究，就是别人参照我们的研究来进行。
除了安徽合肥正在紧锣密鼓推动建设的实验装置外，全国其他地方也有类似的研究，不但有科学研究所牵头的项目，也有龙头企业和初创公司开启的项目。
河北省能源企业牵头的实验
在河北省，当地有紧凑型聚变重点实验室，这是由能源企业主导的可控核聚变实验。整套装置的放电次数已经达到13,032次，从去年1月到现在，几乎从未间断过。
这套实验装置与其他研究项目不同的地方在于，其他研究团队通常使用氘和氚作为燃料，河北的这套实验装置使用的燃料却是氢和硼。
之所以更换材料，是因为这两种元素很常见，成本低廉，在运行过程中只会产生氦，而氦可以直接发电，不需要进行蒸汽转化，发电效率能够达到90%以上。
但是这个研究方向也有明显的缺点，必须要将等离子体加热到10亿℃甚至更高的温度才行，这也就意味着温度如果不达标的话，就不会产生聚变反应。研究人员目前采取的技术方案是阶梯加热。
具体来看使用变压器的原理，在第1阶段能够加热到几百万℃，在第2个阶段使用类似微波炉的原理，可以继续加热到几千万℃，最终使温度达到上亿摄氏度以上。用更高的温度不断加到等离体里面，然后总体温度就会持续上升。
为了保证实验的稳定，整个研究团队已经在升级全新一代的托卡马克装置，这也意味着装置整体的参数指标会提升，温度最终能够达到合适的标准。
四川的另一种实验装置
除了安徽与河北，四川也在这一领域进行研究，位于成都产业园内，一套全新的核聚变研发装置样机已经搭建完成，这套装置的专业名称叫做直线型场反位型聚变装置。
与其他实验装置不同的是，四川成都的这套装置，将等离子体在装置两端同时产生两个竖起来的“甜甜圈”，此后装置会持续加速到每秒200公里，内部会产生剧烈的碰撞，然后释放出巨大能量，最终产生聚变反应。
不同于其他实验装置是由科研机构以及能源巨头牵头进行，四川的这套实验装置是由一个初创团队在推动进行研究。对初创型公司来说，首先要考虑成本问题。
虽然是民营企业，但是参与者给出了自己明确的方案，采用了模块化搭建的方式，尽可能的控制成本。
过去都是国家在主导研究，即便有企业参与，也都是拥有实力的龙头企业，而现在大量的民营企业也参与到研究中，这对于接下来探索可控核聚变的商业化之路提供了一个新的方向。
“星火1号”混合堆的落地
江西南昌，由多家企业牵头参与的实验项目也在进行之中，这个项目基于高温超导托卡马克装置，建设聚变-裂变混合反应堆，其名称叫做星火1号示范项目。
建成之后，总功率为300MW，将实现100MW级并网发电，根据目前的规划，到2030年底将完成建设，2031年进行实验发电。可以说围绕核聚变的研究，国内外已经形成了一种竞速模式。
在上海市，2024年将可控核聚变列为了重点培育产业，并且还设立了未来产业基金，为各种前沿研究提供资金支持以及政策引导，上海是我国核电产业链的重要聚集地，产业基础雄厚，在该领域的发展很有潜力。
除了上海，广东、浙江两省，也在政策中明确了将可控核聚变列入未来产业培育重点，无论是资金还是政策引导，都会重点向这一领域倾斜，这也恰恰说明，围绕核聚变的研究已经进入了白热化阶段。
能源格局将迎来巨变
除了我国的研究，世界上其他主要的国家在这方面的研究也在紧锣密鼓地展开，全球能源格局在未来势必会引发巨变。一旦核聚变研究取得实质性进展，传统的石化燃料将会被持续边缘化，电能将会成为未来的主要能源。
这样一来就会产生另一个问题，那就是电能的储存情况，随时发电，随时使用，这是传统的电能应用模式，如果核聚变取得突破的话，产生的电力资源将是源源不断的。
在这种情况下，电能储存技术势必也将跟着提升。举一个简单的例子，未来的电能不光充足，关键是能源的利用可以更加的高效，比方说不用再像现在这样频繁的充电，又或者说，电动汽车的行驶里程，直接超过了传统的燃油车。
这些情况不是会不会发生的问题，而是在技术领域必须要解决的问题，尤其是未来，人类还想着探索更远的宇宙地带，能源驱动方式势必就得发生根本性变化。
所以核聚变带来的不仅仅是取之不尽，用之不竭的电力资源，还有对电能利用的存放技术也会革新。换言之，这将是一整套能源格局的彻底改变。
结语
可控核聚变还没有取得实质性突破，但是我们已经处在了巨变的前夜，相关的研究进展会越来越快。未来的突破，就建立在目前的竞速模式上。
可以预见的是，随着各地研究持续推进，商业化之路的探讨也会随之展开，各地会继续加大投入力度，无论是资金的投入，还是政策引导上的投入，只有这样，我们才能够以最快的速度迎来核聚变能量的巨大转化。#发优质内容享分成#
参考资料：
《2030年，有望用核聚变点亮第一盏灯！》 央视新闻 2025年10月2日
《当代版“夸父追日”，我国离实现“人造太阳”还有多远？》 央视新闻 2025年9月20日
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