中國報告大廳網訊,2025年5月29日
近年來,全球能源領域最令人矚目的突破之一來自可控核聚變技術的發展。這一清潔能源解決方案因接近無限的燃料供應和零碳排放特性備受關注。中國科研團隊在該領域的持續攻堅,正推動人類向「人造太陽」商業化目標加速邁進。近日,中核集團宣布新一代裝置「中國環流三號」取得關鍵進展,標誌著我國在可控核聚變核心參數上實現國際領先的突破。
由核工業西南物理研究院主導的「中國環流三號」,成功實現了等離子體電流100萬安培、離子溫度1億度以及高約束模式(H模)運行的綜合參數躍升,聚變三乘積達到10^20量級。這一成就不僅刷新了我國核聚變裝置的運行紀錄,更在國際上首次驗證了一種新型先進磁場結構,為提升裝置控制能力提供了關鍵數據支撐。自2020年建成以來,「中國環流三號」已多次突破技術瓶頸:2022年實現100萬安培等離子體電流,2024年首創先進磁場結構,直至今年3月達成「雙億度」(離子溫度1.17億度、電子溫度1.6億度),正式進入可控核聚變燃燒實驗階段。
可控核聚變通過輕原子核碰撞釋放能量,其核心挑戰在於維持極端高溫等離子體的穩定約束。當綜合參數達到臨界值時,反應可實現自持燃燒——即能量輸出超過外部輸入,形成類似太陽內部的持續反應。中國科研團隊通過「熱堆-快堆-聚變堆」三步走戰略,在實驗裝置研發、材料工程和等離子體物理等領域取得系統性突破。例如,「中國環流三號」的高約束模式運行效率已接近ITER(國際熱核實驗堆)的先進水平,為後續燃燒實驗提供了可靠的技術驗證平台。
當前可控核聚變技術正進入關鍵攻堅期,目標是將實驗室中的「聚變反應」轉化為可工程化的能源系統。根據行業共識,2026-2027年將是重要節點——美國SPARC裝置與中國自主設計的BEST裝置計劃在此期間實現燃燒實驗到反應堆工程試驗的跨越。中國規劃於2040-2050年間完成商業化聚變電站建設,形成與傳統能源相競爭的清潔電力供應體系。這一進程中,「中國環流三號」的疊代升級將為下一代裝置積累核心數據,例如超導磁體、高熱負荷材料等關鍵技術的工程化應用已進入加速階段。
可控核聚變技術的進步正帶動相關產業生態快速發展。上游高溫超導材料因能提供強大磁場約束能力成為關鍵,其在磁體系統中的規模化應用將直接影響裝置效率;中游設備領域涵蓋偏濾器、真空室、電源系統等,需滿足極端環境下的高精度製造要求;下游則涉及核聚變電站的工程集成與運維體系構建。例如,中國科研團隊已突破兆瓦級電子管和氦氣壓縮機的核心技術瓶頸,為後續大規模裝置建設奠定基礎。隨著全球投入持續加碼,可控核聚變產業正從實驗室研究轉向產業化布局,預計未來十年將形成涵蓋材料、設備、工程服務的萬億級市場空間。
總結:
中國在可控核聚變領域的突破性進展,不僅體現了國家戰略性科技力量的強大支撐,更展現了清潔能源技術自主化的決心與能力。從「中國環流三號」的參數躍升到未來商用堆規劃,我國已構建起完整的研發鏈條和產業生態。隨著燃燒實驗階段的全面開啟,人類距離實現「用太陽照亮地球」的終極目標又近了一步——這不僅是能源革命的關鍵一步,更是全球可持續發展目標的重要里程碑。
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