活力中國調研行走進安徽 | 安徽合肥核聚變能加速沖刺：用一杯海水點亮萬家燈火

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2025-07-04

想象一個場景：從海里隨手撈起一杯水，用這杯水提供的能量就能點亮萬家燈火——是不是有些天方夜譚？但對科學家來說，這并不是遙不可及的夢想，而是可控核聚變技術為人類描繪的美好未來。
7月1日，記者跟隨活力中國調研行安徽主題采訪團走進合肥未來大科學城，被科研人員探求人類終極能源的嘗試深深震撼。

全超導托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST）模型。本報記者康樸攝
“太陽之所以發光放熱，是由于其內部不斷進行的核聚變反應。”在聚變創新展覽館，中國科學院合肥物質院等離子體物理研究所團委書記葉華龍介紹，他們所研究的可控核聚變技術就是借鑒太陽發光發熱的原理，利用氫的同位素氘和氚結合，從而持續穩定釋放出巨大能量。
氘和氚，就來自于海水——氘可以從海水中直接提取，氚則可以通過氘和鋰反應產生。
一升海水能有多大能量？科研人員介紹，從一升海水里面提取出的聚變燃料氘，發生核聚變所釋放的能量，竟與300升汽油相當！
核聚變能的好處還不止于此。過去幾十年發生的核災難讓不少人談核色變。“核聚變卻不同，一旦條件失效，反應會瞬間停止，就像關掉水龍頭一樣安全，不存在核泄漏、核輻射風險。”科研人員介紹。
原料豐富、清潔低碳、安全高效，大眾口中的“人造太陽”也是科學家眼中的人類終極能源。
在中國，這項“逐日”工作，已經持續了半個多世紀。近幾年，科研人員進行的這場聚變發電接力賽不斷傳來好消息：
全超導托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST），也就是人們耳熟能詳的“人造太陽”，長脈沖高約束模式運行時間不斷延長，先后實現60秒、100秒、403秒等重大突破。今年1月，EAST首次實現1億攝氏度1066秒穩態長脈沖高約束模式等離子體運行，刷新世界紀錄。
“它的一次次突破意味著人類首次在實驗裝置上模擬出未來聚變堆高效穩態運行必備的環境，驗證了核聚變發電的可行性。”科研人員介紹。

夸父”項目的核心部件1/8真空室及總體安裝實驗平臺。八個這樣的“橘子瓣”將組成未來“人造太陽”的“鍋爐”，為上億度的等離子體運行提供真空環境。本報記者康樸攝
今年5月，緊湊型聚變能實驗裝置（BEST）啟動總裝。相較于EAST裝置，BEST采用全超導托卡馬克技術路線，體積縮小但聚變功率密度提升。更關鍵的是，BEST項目側重于能量輸出的實現。當輸出能量超過輸入能量，后續商業化才有可能，這也是BEST項目的核心攻堅方向。
聚變新能（安徽）有限公司是BEST裝置建設的實施主體單位。在該公司董事長嚴建文看來，核聚變產業相當龐大，對上游產業來說，BEST裝置本身就是一個巨大的商業應用場景，比如，僅聚焦裝置就可能包含數百萬個零部件。
如果把BEST裝置商業化比作攀登珠峰，那么扶持、培育相關產業就是“沿途下蛋”。依托核聚變衍生技術中的高精度太赫茲偏振干涉儀診斷技術研發出安檢設備，已應用于合肥地鐵；依托超導磁體、射頻、離子源等衍生技術，研發出超導質子治療系統用于醫療產業……
“在合肥及周邊孵化核聚變相關企業30余家，大多是中小型科創企業，部分企業互為上下游，其中部分企業已經上市。”嚴建文說，“在這一未來產業的關鍵領域，我們早早布局國產化能力，不存在‘卡脖子’風險。”
圍繞核聚變能源產業，合肥匯集近60家企業，涵蓋上游超導線材生產、中游主機設備制造、下游設計運營商等全產業鏈。此外，2023年在合肥成立的聚變產業聯合會，已匯集會員企業200余家，覆蓋超導材料、磁體系統、真空設備等產業鏈環節。
合肥未來大科學城內，同步在建設的還有聚變堆主機關鍵系統綜合研究設施（CRAFT）——也就是“夸父”項目，預計將于今年底全面建成。

安徽合肥聚變堆主機關鍵系統綜合研究設施園區的夸父逐日雕塑。本報記者康樸攝
建成后，“夸父”項目將是國際聚變領域參數最高、功能最完備的綜合性研究及測試平臺，將為聚變實驗堆和工程堆核心部件的研發及建設保駕護航。
“從EAST點火，到BEST演示發電，再到CRAFT造部件，我們正穩步邁向聚變能商用發電。”嚴建文給出了時間表：BEST裝置預計2027年建成，2030年通過核聚變點亮第一盞燈，首次演示聚變能發電，2035年建成聚變工程示范堆，力爭在2050年前實現聚變能商業化發電……
在嚴建文看來，未來，石油和煤將回歸化工原料屬性，風光電力退居補充角色，人類將進入一個近乎無限的清潔能源時代。“時不我待！一刻也不能停下，必須拼命奔跑。”
古人留下后羿射日和夸父逐日的神話流傳至今。后羿不會想到，在他射落8個太陽的若干年后，后輩們卻孜孜以求地探索“相反”的命題：在地球上復刻太陽的能量之源；逐日力竭而死的夸父看到后輩以天馬行空的想象力和偉大創造力為自己的傳奇續寫新篇章，也會感到無比欣慰吧！