在成都舉辦的2025世界聚變能源集團第二次部長級會議暨國際原子能機構第三十屆聚變能大會上,核聚變商業化進程成為全球媒體關注的核心議題。中核集團核工業西南物理研究院院長助理鐘武律在接受采訪時透露,中國核聚變研發已突破關鍵技術節點,正式進入燃燒實驗階段,距離實現可控核聚變發電的目標更進一步。
據鐘武律介紹,核聚變商業化需經歷原理探索、規模實驗、燃燒實驗、實驗堆、示范堆、商用堆六大階段。當前中國已完成前三個階段的技術積累,新一代人造太陽“中國環流三號”裝置已具備燃燒等離子體運行條件,標志著我國在高溫等離子體約束與控制領域取得重大突破。該裝置通過磁約束技術將氘氚等離子體加熱至超1億攝氏度,成功模擬出太陽核心的聚變反應環境。
在大會展區,核工業西南物理研究院專家向國際同行詳細展示了中國聚變技術研發路線圖。中核集團科技帶頭人黃梅透露,按照“實驗堆—示范堆—商業堆”的漸進式發展策略,我國計劃于2027年前后開展燃燒等離子體實驗,隨后啟動先導堆建設。若技術驗證順利,將在本世紀中葉建成首個商用核聚變發電站,這一時間表與美歐等主要核聚變研發國家基本同步。
實現核聚變發電仍面臨多重技術挑戰。首要難題在于創造并維持極端反應條件:等離子體需加熱至太陽核心溫度的6-7倍,同時必須通過非接觸式約束技術防止高溫物質熔毀容器。目前主流的磁約束托卡馬克裝置雖能短暫實現聚變條件,但如何提升功率增益、優化等離子體穩定性、延長燃燒時間仍是待解難題。全球多個大型托卡馬克裝置的實驗數據顯示,當前聚變能輸出與輸入能量比值仍低于商業化閾值。
材料與工程技術領域同樣存在瓶頸。聚變反應產生的高能中子會嚴重輻照結構材料,導致其性能退化。國際上雖已采用特種低活化鋼和鎢合金作為防護材料,但其抗輻射脆化能力仍需提升。超導磁體系統面臨制造工藝復雜、成本高昂等難題,而低溫冷卻系統的可靠性直接影響裝置運行效率。氚燃料循環技術涉及中子增殖、氚提取與凈化等環節,每個步驟都需突破關鍵工藝。
黃梅坦言,當前核聚變研發仍存在諸多未解難題,包括輻照材料損傷機制、燃燒等離子體物理特性、氚自持循環系統等。但中國科研團隊已啟動針對性攻關:在“中國環流三號”裝置上開展燃燒等離子體實驗,在核聚變技術研發基地建設堆芯材料、加熱系統、診斷控制等專項實驗室。通過跨學科協同創新,科研人員正逐步攻克技術壁壘。
這位核聚變領域資深專家表示,最期待見證的時刻是用核聚變能點亮第一盞電燈。“當聚變產生的清潔能源真正接入電網,那將是改變人類能源格局的歷史性瞬間。”她透露,核西物院正通過國際合作平臺加速技術迭代,力爭讓商用核聚變發電的愿景提前實現。











