來源:中國能源新聞網 時間:2026-03-09 16:52
2035年左右將建成中國首個可控核聚變工程實驗堆
——訪全國政協(xié)委員、中核集團聚變領域首席科學家段旭如
中國能源新聞網記者 白宇
今年的政府工作報告提出,要培育發(fā)展未來能源。作為面向國家重大需求的前沿顛覆性技術,可控核聚變一直被視為能夠最終解決人類能源問題的重要途徑之一。基于此,業(yè)內如何看待聚變發(fā)電的時間表?隨著人工智能的加入,是否可以推動聚變能源的研發(fā)進程?就上述熱點問題,在今年全國兩會期間,記者專訪了全國政協(xié)委員、中核集團聚變領域首席科學家段旭如。
中能傳媒:聚變發(fā)電的具體時間表是怎樣的?關鍵里程碑如何設定?此外,隨著人工智能等新技術融入,這個時間表是否存在提前的可能性?
段旭如:從全球視野看,聚變能商業(yè)化已形成加速態(tài)勢。據國際原子能機構《2025年世界聚變展望》報告,全球有近40個國家正在推進聚變計劃。但聚變能商業(yè)化仍面臨多重挑戰(zhàn),還需要一定時日??茖W與技術層面亟須突破燃燒等離子體穩(wěn)態(tài)運行、耐高能中子轟擊及高熱負荷材料等難題;在產業(yè)生態(tài)上,還需解決產供鏈成熟性、經濟可承受性、投資可持續(xù)性、監(jiān)管可適配性等問題。
具體而言,實現聚變能的商業(yè)化運用,需經歷6個階段:原理探索、規(guī)模實驗、燃燒實驗、實驗堆、示范堆、商用堆。目前我國正處于“燃燒實驗”階段,已具備開展相關實驗的等離子體參數及裝置運行等條件。2025年3月,中核集團核工業(yè)西南物理研究院新一代人造太陽“中國環(huán)流三號”,在國內首次實現原子核溫度1.17億攝氏度、電子溫度1.6億攝氏度,綜合參數聚變三乘積實現大幅躍升,創(chuàng)造了我國聚變研究多項新紀錄,涌現一批原創(chuàng)性、前沿性、突破性成果。預計到2027年底,中國環(huán)流三號綜合參數將在當前10的20次方量級的基礎上提升2~3倍,開展高性能等離子體實驗。
在此基礎上,根據我國的技術和創(chuàng)新發(fā)展水平來推演,預計到2027年可開啟聚變燃燒實驗研究;2030年左右,具備中國首個工程實驗堆的研發(fā)設計建造能力;2035年左右,將建成中國首個工程實驗堆;2045年左右,預計建成我國首個商用示范堆。
當然,是否有可能提前取決于技術的發(fā)展。近幾年,人工智能已經在等離子體運行監(jiān)測、控制及不穩(wěn)定性預測等研究中獲得初步驗證,有望解決等離子體控制難題,并在聚變堆系統(tǒng)研發(fā)、運維等方面具有很大的發(fā)展空間和潛力。高溫超導磁體未來對商業(yè)聚變是很關鍵的技術和部件,如果有大的進展可以提供更強磁場,有望大幅提升等離子體性能,從而使得未來聚變堆規(guī)模變得更加緊湊,縮短建造周期與降低成本,加速技術迭代。
中能傳媒:近年來,一些民營企業(yè)積極在聚變領域布局,并提出了多種快速商業(yè)化的技術路徑。您如何看待這股熱潮?這是否會改變聚變能源發(fā)展的傳統(tǒng)格局?在此背景下,中國核聚變產業(yè)將如何把握機遇,為未來商業(yè)化奠定基礎?
段旭如:目前,全球的商業(yè)資本正加速涌入可控核聚變領域,為聚變能商用化進程注入了新的動力。同時,民營聚變企業(yè)多元化的技術路線,為可控核聚變商用研究注入了新的活力,促進了前沿交叉科技與核聚變的融合,形成了一些可控核聚變新概念新方法,同時也為傳統(tǒng)可控核聚變提供了一些有價值的參考。在此背景下,中國核聚變產業(yè)正在逐漸形成“國家隊引領、民企多元創(chuàng)新”的新格局。
中國核聚變產業(yè)正憑借新型舉國體制與市場活力相結合的路徑,系統(tǒng)性地構建“產學研用”深度融合的生態(tài)。因此,要通過加強協(xié)同創(chuàng)新,尤其是開展有組織的科研和技術攻關,提升科技攻關效率,要充分發(fā)揮國資央企的科技創(chuàng)新主體作用,依托相關企業(yè)產業(yè)鏈、供應鏈優(yōu)勢,充分發(fā)揮創(chuàng)新聯合體作用,促進企業(yè)主導的“產學研用”協(xié)同創(chuàng)新。此外,還需要不斷探索優(yōu)化創(chuàng)新范式,打造創(chuàng)新科技金融支持體系,鼓勵商業(yè)資本針對聚變能發(fā)展所需積極參與和投入行業(yè)關鍵技術研發(fā),形成集智創(chuàng)新、開放包容、優(yōu)勢互補的新局面。

責任編輯:于彤彤