可控核聚变被视为人类迈向终极能源的重要方向。它通过在地球上模拟太阳的能量产生机制,借助科学装置释放巨大能量。曾经停留在科幻中的设想,正一步步走向现实。党中央、国务院注重聚变能源发展,在“十五五”规划建议中明确提出前瞻布局氢能和核聚变能等新兴产业,并将其纳入国家未来产业体系,显示出聚变能源在国家战略性新兴产业中的重要地位。 当前,中国聚变能源研究正处于加速推进的关键期。在安徽合肥,三个聚变领域的大科学装置正在形成集群效应。其中,紧凑型聚变能实验装置BEST已进入工程总装阶段,真空室、磁体重力支撑等聚变堆关键部件正按计划精准安装至主机基坑内。按照规划,该装置力争2027年底基本建成,2030年前后实现“点亮第一盏灯”,为聚变能商用发电提供关键技术支撑。 BEST装置的核心亮点在于“紧凑型”设计理念。中国科学院合肥物质科学研究院副院长宋云涛介绍,BEST同时采用高温超导磁体和低温超导磁体,将两种超导技术在同一装置中集成应用。装置还引入先进诊断技术与新型控制手段,提升系统集成度与运行效率,既面向聚变反应的科学问题,也为未来工程化与商业化应用夯实技术基础。 作为中国自主研发的世界首个全超导托卡马克核聚变实验装置,EAST已成为国际聚变研究的重要平台。自2006年建成运行以来,EAST持续取得突破。“十四五”期间,该装置先后实现稳态高约束模式等离子体运行101秒、403秒等多项世界纪录。2025年1月,EAST再创“亿度千秒”世界纪录,在实验装置上首次模拟出未来聚变堆运行所需的极端环境,为聚变能源走向应用提供了关键科学依据。 目前,EAST正在开展新一轮升级改造。通过更换内部部件和上偏滤器,科研人员将验证未来BEST装置的偏滤器性能,同时扩大等离子体体积,拓展装置运行参数范围。这轮升级将继续延长装置科研周期,也为后续装置研发积累更多工程经验。 中国聚变能源研究取得的进展并非一蹴而就。与国外相比,中国起步较晚,同时选择了全超导托卡马克此新的技术路线。在外部技术封锁与国内技术积累不足的双重压力下,几代科学家持续攻关,联合国内优势力量突破多个关键环节,解决了一批“卡脖子”问题,显示出集中力量攻克核心技术的组织优势。 在聚变堆主机关键系统CRAFT的建设中,这种优势体现得更为明显。系统19个子系统的性能参数达到国际先进或国际领先水平,其中包括国际上最大的超导磁体冷测试平台。这些关键能力的建立,为中国聚变能源从实验走向工程化、商用化提供了坚实支撑。 三大装置的梯次布局与协同攻关,正在形成从基础研究到工程化验证的完整链条:EAST侧重基础物理研究,BEST承担工程化验证任务,CRAFT聚焦聚变堆主机关键技术攻关。递进式、体系化的研发布局,使科研突破更容易转化为可持续的工程能力。 聚变能源的商用化路径正逐步明朗。随着“十五五”规划推进,聚变能源有望成为新的产业增长点。作为国内聚变研究的重要基地,合肥正加快建设未来大科学城,集聚顶尖科研力量和先进装置,形成更具活力的创新生态。
追逐“人造太阳”的道路注定漫长,也最能检验一个国家的创新定力与体系能力;合肥聚变“三大装置”以集群化方式推进,将分散突破汇聚为可持续的工程能力,回应能源转型对清洁、可控新供给的期待,也为未来产业拓展打开空间。把握窗口期,坚持长期投入,强化协同攻关,推进工程化与标准化建设,才能让“第一盏灯”的亮起成为迈向可用、可靠、可规模化应用的起点。