環球零碳
碳中和領域的《新青年》
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首圖來源:Getty Images
摘要:
人類終極能源的夢想,正被中國力量加速照進現實。合肥、成都、上海三城并進,全力沖刺核聚變萬億新賽道。可控核聚變,未來已經到來。
撰文 | Bell
編輯 | 小雨
→這是《環球零碳》的第1714篇原創
可控核聚變領域一直流傳著一個“永遠50年”的傳說——自20世紀50年代起,科學家便宣稱其商用“只剩50年”,但此后這一預言仿佛陷入循環,始終未能成真。
然而,2025年以來中國的連續技術突破,正逐漸打破這一“魔咒”。
技術突破層面,10月1日,位于安徽合肥的緊湊型聚變能實驗裝置(BEST)核心部件精準落位;13日,聚變堆主機關鍵系統“夸父”(CRAFT)的核心零部件也順利通過驗收。
此前,位于四川成都的“中國環流三號” 實現 “雙億度” 運行、“東方超環”達成千秒級穩態運行,標志著我國已進入聚變燃燒實驗關鍵階段。
而在上海,注冊資本150億元的中國聚變能源有限公司掛牌成立;中科院提出將在2045年于上海建成并運行中國首個聚變商業電站。
在資本市場上,截至10月14日收盤,核聚變指數今年年內漲幅達到了63.79%。資金面上,機構資金凈流入4.20億元,顯示市場對核聚變板塊的關注度持續提升。
10月14日,第30屆聚變能國際大會在成都召開,國際原子能機構發布《聚變能源展望2025》,指出全球聚變探索已進入“決定性新階段”。
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來源:央視網
可控核聚變被視為人類的終極能源,若一旦實現正增益,則可源源不斷獲得幾近于免費的清潔電力。而我們正在離這一愿景越來越近。
從全球視野看,聚變行業正迎來爆發式增長。
今年7月FIA(聚變工業協會)發布的報告顯示,過去5年全球聚變行業總投資額從2021年的19億美元飆升至2025年的97億美元。
多數企業預計在2030~2035年啟動具凈能量增益的商業示范電站,意味著聚變正式躋身具備近期商業化潛力的能源之列,聚變行業正邁入決定其發展的關鍵十年。
中國在這一進程中角色關鍵。根據核聚變工業協會規劃,2030-2035年全球核聚變裝置市場規模可達2.26萬億元,其中中國預計將主導建設12臺商業堆,占據重要份額。
從合肥的“夸父”,到成都的“中國環流三號”,再到上海百億資本入局的“國家隊”中國聚變,中國正在核聚變的萬億賽道上悄然領跑。
01
合肥:“夸父”新突破,技術壁壘接連攻克
有一種說法認為,合肥能在全球范圍內展開競爭的兩大未來產業,一個與中科大密切相關,另一個則與科學島緊密相連——它們分別是量子科技與可控核聚變。
在科學島上,集聚著中國核聚變三大“國之重器”:緊湊型聚變能實驗裝置(BEST)、聚變堆主機關鍵系統“夸父”(CRAFT),以及全球首個全超導托卡馬克裝置“東方超環”(EAST)。
它們共同構成了合肥在可控核聚變領域的科研核心。而這一“鐵三角”背后,都離不開同一個關鍵力量——中科院合肥物質科學研究院等離子體物理研究所。
作為中國核聚變研究的重要策源地,合肥依托該研究所,持續在聚變能源領域取得關鍵突破。
今年1月20日,有“人造太陽”之稱的EAST在安徽合肥創造新世界紀錄,首次完成1億攝氏度1000秒“高質量燃燒”,刷新世界紀錄。
這意味著人類首次在實驗裝置上模擬出未來聚變堆高效穩態運行必備的環境,驗證了核聚變發電的可行性,相當于通過了聚變能應用的理論考試。
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圖說:全超導托卡馬克核聚變實驗裝置(EAST)
來源:新華社
10月1日,BEST裝置接力突破——其主機關鍵部件杜瓦底座研制成功并精準安裝,標志著項目主體工程進入新階段。
該裝置采用緊湊高場超導托卡馬克技術,計劃2027年實現全球首次聚變能發電演示,2030年達成發電目標,比國際熱核聚變實驗堆(ITER)時間表提前十年以上。
10月13日上午,“夸父”(CRAFT)也迎來重要進展,其關鍵設備偏濾器原型部件順利通過專家組測試與驗收,標志著我國偏濾器研發已實現自主可控。
合肥在可控核聚變領域的深耕已超過半個世紀,基礎學科研究始終是其核心優勢。
早在1974年,合肥就建成了國內早期的環形托卡馬克裝置HT-6,被視為我國“人造太陽”的雛形。
此后,一系列大科學裝置陸續落地,不斷鞏固合肥在中國乃至全球聚變研究中的重要地位。
據《前瞻經濟學人》統計,截至2025年3月,安徽已成為全國范圍內可控核聚變相關企業注冊數最多的省份。
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來源:前瞻經濟學人
從科研積淀到產業集聚,合肥正以扎實的積累,在代表未來能源方向的聚變賽道上穩步前行。
02
成都:打造技術高地,贏得國際認可
目前,我國形成了以中科院等離子體所和中核集團核工業西南物理研究院兩大科研院所為主,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。
其中前者位于合肥,后者則位于成都。
中核集團核工業西南物理研究院簡稱“西物院”,已有60年的發展歷程,為我國核聚變領域不斷樹立重要里程碑。
上世紀80年代,西物院開發的中國首座人造太陽“中國環流一號”裝置建成,開啟了我國核聚變研究的新篇章。
本世紀初,第二代聚變研究平臺“中國環流二號”裝置的落成,為我國核聚變研究從基礎探索邁向大規模實驗提供了堅實支撐。
2020年,由西物院自主研發的第三代聚變研究平臺“中國環流三號”裝置自主設計建成,如今已成為我國規模最大、參數最高的先進核聚變實驗裝置。
今年3月,“中國環流三號”實現原子核溫度1.17億度、電子溫度1.6億度,綜合參數聚變三乘積實現大幅躍升,中國聚變挺進燃燒實驗。
6月,“中國環流三號”再次突破,實現等離子體電流100萬安培、離子溫度1億攝氏度、高約束模式運行,綜合參數聚變三乘積達到10的20次方量級,創下我國聚變裝置運行新紀錄。
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圖說:科技人員在“中國環流三號”真空室內焊接關鍵部件
來源:四川日報
同時,成都正在成為中國聚變能源國際化合作的高地。
10月14日,2025世界聚變能源集團第二次部長級會議暨國際原子能機構第三十屆聚變能大會在成都開幕。
聚變能國際大會每兩年舉行一次,而本屆是該會議自1961年創辦以來首次在中國舉行。
會上,國際原子能機構(IAEA)聚變技術協作中心在成都正式授牌,這是全球首個聚焦聚變能研究與培訓的IAEA協作中心。
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來源:中國核電
此次在成都設立的協作中心由西物院牽頭,將以國際合作、學術交流、科技創新和產業牽引為核心,聯合IAEA成員國的核領域專家、學術組織及企事業單位深化聚變技術協作。
03
上海:國家隊領航,瞄準商業聚變
上海作為中國經濟中心,正在聚變能源領域展現其戰略雄心。
今年7月22日,中國聚變能源有限公司(CFEC)在上海正式掛牌成立,成為推進我國聚變工程化、商業化的創新主體。
這家注冊資本高達150億元的公司是中核集團直屬二級單位,作為“國家隊”重點布局總體設計、技術驗證、數字化研發等業務,并建設技術研發平臺和資本運作平臺。
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近日,多位國內可控核聚變領域人士向媒體證實,中國聚變公司將在上海新建一個聚變實驗裝置,用以驗證其在上海研制的高溫超導磁體,該裝置暫命名為“中國環流四號(HL-4)”。
該公司瞄準2050年聚變能源商用目標,已明確將在上海和成都兩地聯動研發。
同時,上海憑借其強大的高端裝備制造能力和完整的核電產業鏈基礎,將核聚變列為前沿產業重點方向,聚焦于高溫超導等核心技術攻關和商業化應用。
其中,上海電氣作為國內核心裝備制造商,已為全球多個聚變項目提供了真空室等關鍵部件。
上海超導正在研制世界上首個利用高溫超導技術的核聚變裝置;能量奇點致力于研發采用全高溫超導技術的托卡馬克裝置。
近年來,上海在核電產業賽道上持續發力。
2024年3月,上海印發《上海核電產業高質量發展行動方案(2024—2027年)》(以下簡稱《行動方案》),提出到2027年,上海核電產業規模達600億元
9月21日,在浦江創新論壇上,中國科學院院士、上海交通大學李政道研究所所長張杰向世界宣布:目標2045年于上海建成并運行中國首個聚變商業電站。
一旦上海聚變電站實現商業運行,每千萬瓦時成本將低于現在所有其他能源,電價預計不到0.2元/度,首批可滿足200萬人口城市的用電需求。
04
全球聚變競賽,中國悄然領跑
中國工程院院士李建剛曾對表示:“核聚變點亮的第一盞燈,一定要在中國。”
如今,在全球聚變能源競賽中,中國正通過系統性的戰略布局與持續的大規模投入,悄然領跑這條萬億級賽道。
今年10月,由美國特殊競爭研究項目(SCSP)牽頭的“核聚變能源規模化委員會”正式發布了一份里程碑式報告,文件直指全球核聚變競賽已進入“決定國運的關鍵拐點”。
文件指出,中國在聚變資金投入、供應鏈領域領先全球。
報告用“量級差”描述中美資金投入格局:2023年以來,中國通過中央與地方政府、國有企業協同,已為核聚變投入至少65億美元(保守估計)。
其中僅中國聚變能源公司(CFEC)就獲得21億美元注資——這一數額接近美國能源部(DOE)聚變能源科學(FES)項目2026年全年預算(7.45億美元)的3倍。
此外,中國在聚變供應鏈多個關鍵環節占據主導地位。報告指出,中國生產全球近80%的鎢、67%的釩,并控制美國94%的釔供應(高溫超導帶材關鍵稀土)。
全球僅有中國與俄羅斯具備鋰-6(氚增殖劑)商業化生產能力,而美國本土產能為零。中國在高功率開關、高壓電容器等核心部件方面也處于全球領先。
SCSP在報告中直言不諱,美國若不采取果斷行動,將可能失去在這一“重塑21世紀能源格局”技術領域的領導地位。
Reference:
[1]https://bg.qianzhan.com/trends/detail/506/250611-14477fd1.html
[2]https://guba.eastmoney.com/news,601985,1610688660.html
[3]http://www.zqrb.cn/finance/hangyedongtai/2025-10-08/A1759938540977.html
[4]https://news.china.com/socialgd/10000169/20251015/48905320_all.html
[5]https://news.cctv.com/2025/10/15/ARTIq4gzLldSuGgjgtfAbByo251014.shtml
[6]https://www.sc.gov.cn/10462/10464/10797/2025/6/16/89df1e113937485ea3984393ec6f35bb.shtml
[7]https://sichuan.scol.com.cn/ggxw/202510/83136608.html
[8]https://m.nbd.com.cn/articles/2025-10-13/4088225.html
[9]https://gwlink.foundersc.com/infoResearchMacro/8661309.jhtml
[10]https://www.stcn.com/article/detail/3356329.html
[11]https://nnsa.mee.gov.cn/ywdt/hyzx/202506/t20250604_1120731.html
[12]http://www.kepu.gov.cn/news/2025-03/30/content_317149.html
[13]https://news.cctv.com/2025/03/28/ARTIUOVd6NnfPRhGmZherIUX250328.shtml
[14]https://www.cas.cn/cm/202501/t20250120_5045581.shtml
[15]https://mp.weixin.qq.com/s/H8NLqZayaKhtJe568TZTBw
[16]https://mp.weixin.qq.com/s/eugjtXbOY8uc0ZwK6l133g
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