以强磁场与AI为翼 助力中国聚变能源加速产业化
中国证券报·2026-01-17 04:47

文章核心观点 - 中国可控核聚变研发正加速从实验室走向商业化,强磁场技术(尤其是高温超导磁体)和人工智能(AI)应用是实现突破的关键路径,成都依托核工业西南物理研究院(西物院)等核心力量,正构建核聚变产业走廊,并制定了清晰的商业化路线图,目标在2045年建成首个商用示范堆 [1][5][7] 技术研发与突破 - 强磁场技术是推动聚变商业化的核心支撑,其优势在于能有效约束上亿度高温等离子体、缩减装置体积并实现长脉冲或连续稳态运行,为未来电站持续供电提供保障 [1] - 高温超导磁体是强磁场技术的核心载体,相比传统技术具备更多核心优势,被视为聚变产业化破局的关键路径 [1] - 西物院自主研发的中国环流三号装置实现国内首次“双亿度”(离子温度突破1.2亿度,电子温度突破1.6亿度)及“百万安培亿度高约束模式运行”,聚变三乘积达到10的20次方量级,跻身国际前沿 [2][5] - 在2024至2025年实验周期内,中国环流三号等离子体电流稳定达1.5兆安可重复运行,聚变三乘积刷新国内同类装置纪录,稳步迈入燃烧实验先导区域 [5] - 西物院在等离子体智能控制、聚变堆材料、聚变能量导出、等离子体技术应用等关键技术领域持续突破,构建核心技术底座 [2] 人工智能(AI)赋能 - 西物院应用AI技术实现等离子体控制的“自动驾驶”,通过深度学习构建聚变装置“数字孪生体”,并设计强化学习智能体作为“AI操纵员” [4] - 近期“AI操纵员”被部署于中国环流三号,实现了接近3倍能量约束时间的“自动驾驶”效果 [4] - 当前“AI操纵员”尚存局限,仅能在固定环境和目标下发挥作用,对复杂多变实验工况处理能力不足,未来将尝试引进生成式模型等前沿技术持续攻关 [4] 产业生态构建与商业化路径 - 西物院扮演技术策源、产业牵引、开放合作三重角色,是成都核聚变产业走廊的核心力量 [2][3] - 在产业集群带动上,西物院推动关键部件国产化(如ITER钨第一壁原型部件达到国际先进水平并获批量合同),牵头中标ITER边缘局域模电源系统项目,并促进中间技术外溢(如“龙焰一号”等离子体高温熔融系统纳入华龙后续机型研发) [3] - 在国际合作与标准制定上,推动中国环流三号成为ITER卫星装置,依托国际原子能机构(IAEA)全球首个“聚变能研究与培训协作中心”提升话语权,并主导编制了国际聚变领域首个ISO标准,填补空白 [3] - 中国聚变能源有限公司正全力推进可控核聚变的工程化和商业化,加快推动中国环流四号高温超导实验装置建设,构建高温超导磁体从实验室到工程化的完整转化路径 [5] - 高温超导磁体产业化面临两大核心瓶颈:大型装置超导强场线圈的机械结构增强及失超保护技术,这直接关系装置安全稳定运行 [5] - 西物院通过可控核聚变创新联合体,联合国家电网、南方电网、东方电气、西南交通大学等力量,在高强度结构钢、高温超导带材、失超监测等关键技术领域协同攻关,形成“研发-验证-转化”闭环体系 [5] 未来发展规划与目标 - 中国聚变未来10-20年的核心目标是实现20特斯拉以上大型磁体工程应用,健全研发与供应链条,实现全链条可控以降低成本 [6] - 按照“实验堆-示范堆-商业堆”三步走规律,预计在2045年建成我国首个商用示范堆 [7] - 具体规划时间表:期待在2027年开启聚变能燃烧实验,2030年左右具备工程实验堆研发设计能力,2035年左右建成首个工程实验堆,逐步实现聚变能商业化落地 [7] - 建议国家层面进一步发挥新型举国体制优势,优化研究项目布局,加快技术从机理研究向工程应用转变,并加强高校相关专业配置以补齐高水平人才短板 [7]

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