“人造太阳”锁定2030!中科院专家:无需再等五十年

拓荒号:拓荒牛 (开说)

最近,中国科技领域传来一个重磅消息,不仅关乎未来,也牵动全球神经。

可控核聚变技术,也就是“人造太阳”,取得决定性突破。这个曾被戏称为“永远还需五十年”的终极能源梦想,正以前所未有的速度成为现实。

中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所副所长、研究员秦经刚已在2026年公开表示:“经过这么多年发展,我们已经看到了曙光。 ”这一表态,与官方时间表高度吻合——2030年将首先发出第一度电。

为什么突然加速了?关键在于三组核心技术实现迭代突破。

高温超导材料完成成熟迭代。 稀土钡铜氧化物超导带材的成本从每米四百元降至一百元,使得制造20特斯拉以上的超强磁场成为可能。聚变功率与磁场强度的四次方成正比——磁场翻倍,装置体积可缩小至原来的十六分之一,成本与周期随之断崖式下降。

人工智能完成精准赋能落地。 中国的EAST团队利用AI对等离子体进行毫秒级实时精准调控,将过去需要数小时的参数调整过程压缩至瞬间响应。

顶层规划与法规体系全面兜底。 “十五五”规划将核聚变列入未来产业重点方向;2025年9月颁布、2026年1月施行的《原子能法》,首次将“聚变”纳入法律保障。

在这三股力量的共同助推下,中国已建成全球最完整的核聚变研究装置矩阵,它们分工明确,从实验到工程再到发电演示,形成了一条清晰的攻坚链路:

EAST(东方超环): 2025年1月20日,首次完成1亿摄氏度1066秒“高质量燃烧”,创下托卡马克装置稳态高约束模等离子体运行新的世界纪录。温度是太阳核心的约7倍。

HL-3(环流三号): 2025年3月28日,国内首次实现原子核温度1.17亿摄氏度、电子温度1.6亿摄氏度的“双亿度”运行,综合参数聚变三乘积实现大幅跃升。

CRAFT(夸父): 2026年6月27日,其582吨重的环向场超导磁体完成国产化验收。长21米、宽12米、高3.3米,体积是ITER同类磁体的1.3倍,总储能120GJ是ITER的3倍。整套磁体全链条实现100%国产化。

BEST: 预计2027年底建成,目标2030年前后演示聚变发电。

这套组合意味着,中国在可控核聚变的部分关键指标上已具备国际领先优势。

如果说CRAFT的环向场超导磁体是一个“看不见的磁笼子”,用强磁场把上亿度的“火球”悬浮在真空室里;那么同一天通过满参数测试的高温超导中心螺管线圈,扮演的则是“点火者”的角色。秦经刚向《环球时报》形容,它就相当于 “汽车发动机的火花塞” 。实测数据显示,线圈稳定载流60千安、储能6.03兆焦,最大磁场变化率达每秒5.1特斯拉,全部关键指标达到国际领先水平。

但这条路的起点,远没有那么光鲜。

六年前,秦经刚接到的任务只有一个大致框架。要求有两个:把性能提上去,把价格降下来。设计怎么定,材料哪里来,一切都是未知数。

更早之前,团队连超导电缆的“断线”问题都攻克不了。一根直径0.82毫米的超导线,既要挤压缠绕,又要保持一定的空隙率,不允许出现断裂或变形。“2008年我们特意从国外请了专家来指导,断线问题仍无法解决。”一次次拿铜线做实验,经历几十次失败,团队终于做到了零损伤、100%不断线。从内部超导电缆到外壳不锈钢管线圈,秦经刚所在的超导导体生产团队实现了从“0”到“1”的突破。

2026年6月27日,验收通过那天,秦经刚在办公室独自坐了两小时。他带领的整个团队约20人,其中女性有8位。

“回想过往,我们实际上在享受这个过程,我们越挫越勇,尤其这次实验做完,大家更有信心了。我们前面所有的辛苦,所有的汗水,甚至所有的泪水都没有白流。”

不过,秦经刚很清醒:“只算我刚才说的,是验证了从材料设计到工艺的可行性……但是从真正的高温超导,尤其是高温超导在聚变应用过程中,我个人认为我们的道路只走了80% 。”剩下的20%,是要把线圈装到装置上,在苛刻环境下考核其服役稳定性和寿命。

如果2030年“第一度电”演示成功,将验证从能量产生到热电转换的全流程可行性。但这距离商业发电,还需翻越 “氚自持” 和 “耐辐照材料” 两座大山。

氚在自然界几乎不存在,必须靠聚变自身产生的中子与锂反应来“繁殖”,如何实现“氚自持”是商业化的第一道天堑;而面对上亿度的“火球”,目前没有任何材料能长期承受其轰击,材料科学仍需跨越鸿沟。

一旦成功,其意义将是文明级的。燃料氘可从海水中提取,一升海水的聚变能量相当于300升汽油,且零碳排放。地球海洋中蕴藏约45万亿吨氘,按人类目前的能量消耗速度,可维持发展几十亿年。能源将从一个受地缘政治左右的大宗商品,转变为可批量复制的工业标准件,从根本上动摇现有国际秩序的基础。“人造太阳”锁定2030!中科院专家:无需再等五十年

每次去做报告,别人就说你们老是50年,到底啥时候能实现?50年再50年,也确实说核聚变确实很难。 秦经刚说。但这一次,曙光已现。

本文由吴问苍穹原创。核心事实综合整理自中国科学院官网、环球时报、央视新闻、科技日报、新华社等权威公开报道,仅供科普参考。


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