钛媒体 04-27
全球第一盏“核聚变灯”,有望5年内在中国点亮
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近年来,有 " 人类终极能源 " 之称的核聚变能愈发引人关注,这项未来能源的发展时间表也成为了热门话题。

在 4 月 25 日的 " 好望角科学沙龙 " 活动上,中国工程院院士、中国物理学会副理事长、国家大科学工程 " 聚变堆主机关键系统综合研究设施 " 总指挥李建刚给出了最新判断,他表示,预计到 2027 年,紧凑型聚变能实验装置就将建成,5 年内,我们就能看到第一盏 " 核聚变灯 " 在中国点亮。

核聚变将为人类提供绿色、安全、无限利用的能源

据了解," 好望角科学沙龙 " 是由中科创星发起,东壁科技数据、上海市研发公共服务平台管理中心联合主办的系列活动,旨在围绕前沿技术领域,搭建以跨界交流为特色的公益性科创社区,推动未来技术、未来产业的融合发展。沙龙前两期聚焦 " 量子计算 " 和 "RISC-V 芯片 ",第三期则围绕 " 核能双擎:裂变与聚变的协同创新 " 为主题展开,核能相关领域专家学者、科技企业创始人、知名投资机构负责人等 70 多位知名人士现场参与了活动。

在人类应对气候危机愈发急迫、能源安全持续紧张的当下,核能作为低碳可调度基荷能源的战略价值凸显,但这项前沿技术投资规模大、技术难度高、安全性不容有失,因此,选定可靠的发展路线就变得至关重要。

"从实验装置到聚变实验堆、工程示范堆,再到聚变能原型电站,是中国磁约束聚变能发展的技术路线图。" 李建刚院士在沙龙上透露,中国聚变工程示范堆(CFEDR)目前已启动方案设计,将瞄准建设世界首个聚变示范电站

" 中国聚变工程示范堆将完成从 ITER 到聚变原型电站之间的技术过渡和工业实践,演示聚变能持续大功率、安全和稳定运行的可行性。" 他还表示,作为人类能源的终极解决方案,核聚变能将提供绿色、安全、无限利用的能源

在圆桌交流环节,李建刚院士还提到,预计到下世纪末,人类社会将完成清洁能源对化石能源的替代,而在此期间,所有清洁能源技术都值得大力发展,其中既包括核聚变技术,也包括核裂变技术。

通过核聚变能实现稳定发电的目标无法一蹴而就,在技术研发、商业化等诸多层面,目前主流的核裂变发电都能提供有益经验。在活动现场,核能创新生态的构建、裂变与聚变的协同创新等话题也引发了热议,翌曦科技创始人金之俭、星能玄光创始人孙玄、上海交通大学教授刘晓晶、未来产业基金总经理魏凡杰等嘉宾就相关话题进行了探讨。

预计 2030 年左右完成小型堆核电站商业示范

作为第三期 " 好望角科学沙龙 " 的 " 科学主理人 ",核能规划发展、科研设计、工程管理、核安全等领域的专家田佳树也强调了核能的重要性。在《核能发展现状和前景分析》主题演讲中,他分享了科技界对于先进核能开发的前沿研究,以及自己对裂变能、聚变能未来发展的看法。

在他看来,安全、高效、规模化发展的核电技术,是解决我国能源问题的重要支柱之一。尤其在 " 双碳 " 目标下,核电被视为替代目前我国第一大电源煤电的最佳选择

据悉,虽然得益于风电、光伏等新能源装机的不断增长,目前煤电在我国的电力装机占比已降至 40% 以下,但风光发电受限于波动性、间歇性等特性,发电量增长明显弱于装机量增长,这导致全国 60% 左右的发电量仍要依赖煤电。而与此同时,人工智能等新兴产业的快速发展都对稳定、可靠的电力来源不断提出着更高的要求。据田佳树介绍,从 2020 年到 2030 年,我国数据中心的耗电量将翻上两番,达到 400TWh,尤其今年以来 DeepSeek 的爆火,很可能加速带来整体 AI 应用生态的繁荣,并推升其对算力的更大需求。

如何在保证能源转型进度的前提下,用稳定、可靠的清洁电力 " 喂饱 "AI?

核电被寄予厚望,根据国家能源局公布的数据,截至 2024 年底,我国的核电以约 1.8% 的装机占比,贡献了全国约 4.7% 的社会发电量,发电效率可观,发展潜力较大,且在供电持续性、稳定性、可靠性等方面均具有优势。

实际上,在 2025 年全国能源工作会议上,国家能源局就明确提出,今年会核准一批条件成熟的沿海核电项目,因地制宜推动核能综合利用,稳步推动首批国家能源核电数字化转型技术试点项目建设,计划到年底实现 6500 万千瓦的核电装机。

而根据国际原子能机构(IAEA)的预测,到 2050 年,全球核能装机将突破 11 亿千瓦,其中,小堆(即 " 小型模块化反应堆 ")将占核电总装机容量的 1/4,期间有约 3 亿千瓦的发展空间。在目前的核能研究与项目开发中,小堆变得越来越 " 时髦 ",已堪称 " 显学 "。与大型核反应堆相比,小堆建造周期短、体积小功率大、单机投资低、厂址适应性强,在安全性、适应性、环保、可循环利用等方面也均有一定优势。在数据中心供能、园区综合能源供应、替代退役煤电等领域,小堆被认为有着广阔的商业前景。

根据田佳树的介绍,全球的小堆设计方案有近百种之多,涵盖水冷、气冷、液态金属冷却和熔盐冷却等多种反应堆技术,我国目前已建成全球首个第四代特征的球床式高温气冷堆,并有希望率先建成全球首个陆上小型压水堆 " 玲龙一号 "

"未来 10 年将是小堆开发验证和推广的重要窗口期。" 田佳树分析称。同时,他还预计,到 2030 年左右就将完成小型堆核电站商业示范

硬科技的早期投资,背后往往是对未来趋势的预判和押注。目前,小堆和聚变堆都是投资热点所在。田佳树认为,两者最终将共同引领世界能源的绿色转型,但具体来看,其所处的阶段和发展时间表又有所不同。小堆兼具三代堆成熟性与四代堆创新性,是未来十年至二十年的战略必争领域,但还需通过标准化设计、规模化生产降低成本,证明其与大型反应堆相比具有竞争力;而聚变能还处在发展早期阶段,尚需解决材料、成本和工程化等问题,预计未来二十年内可能会完成实验堆和示范堆的环节,并在商业堆的环节探索市场接受度

中科创星创始合伙人米磊也表示,小堆与可控核聚变的协同发展,将成为人类能源革命的 " 双引擎 "。这样的双轨发展,也折射出人类能源利用的深层逻辑—既要立足当下,通过小堆实现核能安全发展的 " 确定性 ";同时也投资未来,依托可控核聚变打开 " 无限能源 " 的想象。而在这个发展过程中,还需要政策的协同、耐心的资本和公众的理解,共同推动核能成为可持续发展的基石,实现能源的升维。

核能的快速发展,正为人类未来能源体系打开着更多的想象空间,而能源科技、能源结构的演进和迭代,也与 AI 等前沿科技、新兴产业的发展高度关联、互相影响。据了解," 好望角科学沙龙 " 后续还将持续围绕人工智能、光子科学、生命科学、合成生物学等前沿技术领域组织相关活动。(本文首发钛媒体 APP,作者|胡珈萌,编辑|刘洋雪

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