可控核聚变被视为人类迈向终极能源的重要方向。科学家通过在地球上“复现”太阳发光发热的机理,借助装置实现受控聚变并释放巨大能量,此曾经的科幻想象正加速走向现实。国家层面持续推动聚变能源布局,“十五五”规划建议提出前瞻布局氢能、核聚变能等新兴产业,并纳入国家未来产业体系,显示出聚变能源在战略性新兴产业中的地位深入明确。 当前,中国聚变能源研究进入关键阶段。在安徽合肥,核聚变领域三大科学装置正形成集群效应。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精度要求安装至主机基坑。按计划,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验证。 BEST的核心特点是“紧凑型”设计。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与低温超导磁体,将两类超导技术在同一装置中集成应用;并配套先进诊断与新型控制手段,提高系统集成度与运行效率,使装置既能服务聚变物理问题研究,也能面向未来工程应用开展技术验证。 作为我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持续刷新关键指标。“十四五”期间,装置先后实现稳态高约束模式等离子体运行101秒、403秒等多项纪录。2025年1月,EAST创造“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条件,为聚变能源走向应用提供了重要科学依据。 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偏滤器的关键性能,同时扩大等离子体体积,进一步拓展运行参数范围。对应的改造将提升装置持续运行能力,并为后续装置研发积累工程经验。 中国聚变能源研究取得突破并非易事。与国外相比,我国起步较晚,且选择了全超导托卡马克这一挑战更大的技术路线。面对外部技术限制与国内基础薄弱等现实条件,几代科研人员开展长期攻关,联合国内优势力量突破多项关键核心技术难题,表明了集中力量攻坚的组织优势。 在聚变堆主机关键系统CRAFT建设中,这种优势表现得更为直观。CRAFT包含19个子系统,多项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。这些成果为我国聚变能源从实验走向工程化与商用化打下了技术底座。 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验证的完整链条:EAST侧重基础物理研究,BEST面向工程化验证,CRAFT聚焦聚变堆主机关键技术攻关。循序递进的布局,使研发路径更清晰、技术迭代更顺畅,也为后续规模化应用积累条件。 聚变能源的商用化路径正在逐步明朗。随着“十五五”规划推进,聚变能源有望培育新的增长空间。作为我国聚变研究的重要基地,合肥正推进未来大科学城建设,汇聚高水平科研力量与大科学装置资源,形成面向聚变前沿研究与工程转化的创新生态。
聚变之路是一场面向未来的“长跑”,既要在科学上不断突破,也要在工程上把细节做到极致;合肥从科学岛出发,以大科学装置集群为牵引,把分散的创新点串联成更完整的创新链。能否在关键窗口期把实验优势沉淀为系统能力,把技术突破转化为产业支撑,考验的不只是科研水平,更是组织协同、持续投入与长期耐心的综合能力。面向更长远的能源图景,这场“追光逐日”的探索,正在为我国未来能源选择打开新的可能。