中部“黑馬”，為什么又是它？

“賭城”聚變

眼下，被稱為“人造太陽”的可控核聚變，正拉開新一輪能源變革的序章。

其所代表的是一種有關未來能源的想象：一滴海水就能釋放相當于300升汽油的能量，它不僅將大大降低用電成本，還將為包括AI在內的高能耗產業提供關鍵能源支撐。

坐標安徽合肥，10月13日，聚變堆主機關鍵系統綜合研究設施CRAFT取得重要進展——偏濾器原型部件順利通過專家組測試與驗收。在此之前，緊湊型聚變能實驗裝置BEST主機關鍵部件——杜瓦底座研制成功并順利完成交付。

大科學裝置的突破，無疑推動我國進一步鞏固了在可控核聚變領域引領全球的地位。問題是，為什么又是合肥？

與此前多次成功“風投”類似，合肥在可控核聚變領域已投入逾50年。早在1974年，合肥就曾建成環形托卡馬克裝置HT—6，可謂全國初期的“人造太陽”雛形；而后，大科學裝置不斷落地，不斷推高合肥在我國可控核聚變領域的重要性。如今，商業化的曙光乍現，合肥又最早執起牛耳。

昨天，“我國離實現‘人造太陽’還有多遠？”的問題登上熱搜?；仡櫤戏实陌l展歷程，從一座城市的突破中，或許能找到一些答案。

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科研布局

有一種說法是，合肥能夠在全球范圍內展開競爭的兩個未來產業，一個和中科大有關系，一個與科學島有關系，這兩個未來產業其一是量子技術，中科大的科研水平可以與全球最高水平平起平坐，而另一個未來產業就是可控核聚變。

在科學島上，有著被外界稱為合肥可控核聚變的“鐵三角”。除了BEST和CRAFT之外，還有世界首個全超導托卡馬克裝置EAST，又被稱為“東方超環”。它們構成了合肥可控核聚變的“核心地帶”，背后又有一個共同身影：中科院合肥物質科學研究院等離子體物理研究所。

圖片來源：央視新聞

事實上，縱觀全國可控核聚變科研格局，中科院等離子體所也是重要一極。

更貼切地說，目前，我國形成了以中核集團核工業西南物理研究院（以下簡稱為“西物院”）和中科院等離子體所兩大科研院所為主，清華大學、中國科學技術大學等高校，及相關民營企業共同參與聚變能開發的格局。其中，兩大科研院所分別位于成都和合肥，二者又各有分工。

與合肥類似，在西物院牽頭下，成都同樣擁有一項大科學裝置，即“中國環流三號”。盤古智庫高級研究員余豐慧告訴我們，其與EAST、BEST各有側重，以共同解決核聚變技術中的科學和技術難題。

其中，EAST專注于實現長時間穩定運行的高溫等離子體實驗，以探索未來商用核聚變反應堆所需的條件；

BEST是為了驗證更加緊湊高效的聚變裝置設計，旨在降低建造成本和技術難度；

而“中國環流三號”則側重于高參數等離子體物理研究，特別是提高等離子體溫度、密度和約束時間，這三大指標是衡量核聚變進展的關鍵因素。

也是在今年內，已建成多年的EAST和“中國環流三號”分別迎來突破：

1月，EAST實現1億攝氏度等離子體穩態運行1066秒，創造新的世界紀錄。其中，千秒量級是聚變反應實現穩定的重要基礎，但運行時間越長，約束等離子體的難度就越高。此次實驗超越千秒，意味著人類首次在實驗裝置上模擬出未來聚變堆運行所需的條件。

3月，“中國環流三號”首次實現原子核溫度1.17億度、電子溫度1.6億度的“雙億度”運行突破，綜合參數大幅躍升。其總設計師鐘武律曾撰文提到，要實現核聚變，原子核的溫度要超過1億度。達到該溫度后注入燃料，即可發生大規模聚變反應，這次實驗的成果意味著，具備開展燃燒實驗的基本條件了，這個門檻已經邁過去了。

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邁向商用

合肥的突圍，不僅停留在其擅長的科研階段。

鐘武律此前在采訪中表示，可控核聚變要實現商用，要走過大約6個階段。

第一階段是原理的探索，把原理走通；第二階段就是要開展規模實驗，要得到大量的數據，獲得一些規律；第三階段就是要開展燃燒實驗，實現聚變反應、獲得聚變功率；第四階段是要建造實驗堆；第五階段是示范堆；最后就是商用堆。

在他看來，全球目前正處于燃燒實驗到實驗堆過渡的階段，而對于中國來說，首先得開展燃燒實驗、獲得聚變功率，下一步要建造聚變堆，開展相關工程技術的驗證，來支撐在本世紀中葉實現聚變的商用。

位于安徽合肥的聚變堆主機關鍵系統綜合研究設施（CRAFT）園區 圖片來源：新華社

正如鐘武律將實現核聚變比作一場“漫長的馬拉松”，揮之不去的是一個“50年魔咒”——每次論及可控核聚變商業化，答案總是“還剩50年”。

被當地媒體多次提及的是，2021年，一場后來被稱為嚴肅意義上“中國可控核聚變商業化”轉折點的沙龍，在合肥中國科大1958咖啡館舉行。會議的主題之一就是，“可控核聚變在將來50年內是否有商業化的可能？”

此后，商業化目標很快便被納入官方規劃當中。

2023年，安徽出臺《以創新模式加速推進聚變能商業應用戰略行動計劃（2022—2035年）》，確立核聚變開發應用實驗堆、工程堆和商業堆“三步走”發展戰略。

其中，BEST將在2030年前完成發電演示驗證，2030年將建設中國聚變工程示范堆（CFEDR）；2040年前后，以商業化公司作為實施主體，聯合產業鏈企業，開展更高聚變功率的商業堆建設。

值得一提的是，CFEDR被認為是我國參與國際競爭的代表。

中科院等離子體所原所長李建剛院士在今年接受采訪時指出，CFEDR已啟動方案設計，完成從國際熱核聚變實驗堆（ITER）到聚變原型電站之間的技術過渡和工業實踐，演示聚變能持續大功率、安全和穩定運行的可行性。

ITER是全球規模最大的聚變科研工程，由35個國家合作在法國南部建設，我國經過數年艱難談判，于2008年開始全面參與該計劃。

按1985年提出倡議開始算起，該項目已推進40年之久。根據2024年路線圖，計劃2036年實現全磁能運行，2039年啟動氘–氚燃料實驗運行。

相比之下，隨著合肥對CFEDR的推進，有可能率先完成示范堆的建設，實現更快一步邁入商業化。

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賽道突圍

越來越多國家和城市也開始搶抓商業化賽道。

據國際能源署預測，到2030年，全球核聚變市場規模有望達到4965.5億美元，2024至2030年間復合年均增長率為7.4%，市場潛力巨大。

面對即將迎來的商業化“奇點”，已有企業提前布局。以美國為例，早在2023年，美國氦核能源公司宣布，其核聚變發電站將從2028年開始向微軟公司供電；聯邦核聚變系統公司也與谷歌簽訂了類似協議，計劃在21世紀30年代前半期建成發電站。

在中國，也不乏先行者早早謀劃。

中航證券一篇研報指出，我國核聚變行業已逐步形成“國家隊”帶頭示范、民營企業協同發展的新格局，產業集群主要集中在合肥、成都、南昌、上海等地。

其中，合肥和成都是當前國內具備相對完善的核聚變產業集群的城市：合肥聚集了聚變新能、星能玄光等民營企業，而成都則擁有瀚海聚能、先覺聚能等民營企業。

位于安徽合肥科學島的中國科學院合肥物質科學研究院 圖片來源：新華社

聚變新能被外界稱為我國首家可控核聚變領域的獨角獸，其身后除了皖能資本、合肥產投、皖能股份等合肥國資再次“出手”外，還有蔚來——當地媒體報道稱，其創始人李斌在聚變新能初期籌建上功不可沒，他希望能用市場化的辦法把商業聚變做起來。

另一家代表性企業是今年7月在上海掛牌成立的中國聚變能源有限公司。該公司由中核集團牽頭，逾百家單位與資本方共同投資約114.95億元。其還在上海建造“中國環流四號”。由此，上海也將成為另一個可控核聚變發展極點。

相關產業鏈也在進一步延長。中國能源政策研究院院長林伯強曾撰文分析指出，目前，上游超導磁體、特種鋼材、氘氚燃料等材料需求旺盛，國內企業如西部超導、上海超導已實現技術自主化；對于中游磁體系統、真空室、偏濾器等核心設備，安泰科技、國光電氣等企業通過參與ITER項目正在積累技術經驗；而下游則仍處于探索階段。

更加樂觀的態度也漸成共識。上述中航證券研報提到，多數企業認為首個給電網送電的聚變堆以及具備商業化價值的聚變堆，有望在2031至2035年及以后誕生。而我國上個月通過的原子能法進一步完善監管制度，也為商業化平穩推進進一步鋪平道路。

在余豐慧看來，與更側重于基礎科學研究和關鍵技術突破的合肥相比，上海憑借其金融中心的地位，在科技成果的商業化轉化和國際合作方面更為突出。

對于合肥而言，問題在于如何更好發揮自身所長？無論如何，如聚變新能（安徽）有限公司董事長嚴建文所說，“不能起了個大早，卻趕了個晚集”。

文字 | 楊棄非

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