可控核聚变的价值与原理 - 可控核聚变被誉为能源领域的终极梦想,模拟太阳发光发热原理,以海水中丰富的氘和氚为原料,在极端高温高压下释放巨大能量 [2] - 聚变反应产物是无放射性的惰性气体氦,几乎不产生污染,安全性高,一旦发生事故会使反应即刻中止,无长期发热与大规模放射性泄漏风险 [2] - 氘-氚聚变反应能量效率极高,一升海水中含30mg氘,通过聚变反应可释放出相当于300多升汽油燃烧的能量 [2] 主要技术路线与进展 - 实现可控核聚变的技术路线主要有磁约束、惯性约束和磁惯性约束三类,其中磁约束技术是当前最接近成功的方案 [3] - 磁约束技术的主流装置是名为托卡马克的环形容器,代表性装置包括中国的东方超环EAST和环流器二号HL-2M [5] - 东方超环EAST在2021年5月成功在1.2亿摄氏度下运行了101秒 [5] - 中国聚变公司采用高温超导材料的紧凑型磁约束装置,可将聚变堆体积缩小到传统聚变堆的几十分之一,大幅提速商用进程 [5] 行业面临的挑战 - 聚变研发面临三大核心难题:燃烧等离子体的稳态自持运行、材料在高热与高能中子环境下的性能维持、氚的循环与自持 [7] - 挑战具体包括由燃烧等离子体稳态自持等带来的技术难题,以及强场高温超导磁体等形成的工程难题 [7] - 行业长期面临技术复杂性和国际合作中的资金问题,导致从业者自嘲核聚变的实现永远还要50年 [7] 商业化进程与未来展望 - 一批中国商业核聚变企业正在崛起,包括星环聚能、能量奇点、聚变新能、瀚海聚能和新奥集团等 [8] - 聚变投资与油价波动高度相关,当前社会对绿色能源的迫切需求正推动聚变研发加速,全球聚变投资逆势飙升 [8][10] - 一批高性能托卡马克装置如HL-3 DT、BEST、SPARC等将于2027–2030年间密集建成运行,标志聚变能源进入高速迭代与工程验证新阶段 [10] - 通过快速迭代,十年内实现聚变能源的示范应用成为可能,中国聚变公司瞄准2050年聚变能源商用目标 [11]
现实版“夸父逐日”,“人造太阳”可控核聚变十年可期
36氪·2025-09-26 07:46