


国内首台商业化直线型场反位形(FRC)聚变装置。受访者供图
逐梦“人造太阳”,人类离终极能源还有多远?
6月初的一个午后,高悬的日头晒得地面一片灼热,记者一头钻进瀚海聚能(成都)科技有限公司的装置研发基地。
阴凉处,藏着另一个“太阳”——约20米长的圆筒一样的装置。
这是国内首台商业化直线型场反位形(FRC)聚变装置,它即将装上“动力心脏”,向年内实现聚变反应运行、2028年实现首次发电发起冲击。
46亿年来,太阳发光发热,不知疲倦;而“人造太阳”,通过还原核聚变过程,产生近乎无限、清洁的能源,成为人类的“终极能源梦想”。
核聚变产业,流传着“永远还要50年”的“魔咒”。但巨大的能量,已经点燃了人们的热情:2025年以来,商业核聚变企业快速涌现,社会资本纷纷入局。
路的尽头,一轮红日高悬。“逐日”的人,为何越来越多?
上场
一条国内没人走过的聚变之路
2022年底,瀚海聚能在成都成立。那一年,国内的商业核聚变企业,一只手都能数得过来。
为什么少?
“因为太难了。”瀚海聚能副总经理陶凯发出感叹。
简单来说,核聚变就是让两个很轻的原子核撞在一起,合成一个稍重的新原子核,释放出巨大能量。
太阳实现核聚变反应并产生能量,核心的温度高达1500万摄氏度,压力更是地球大气压的2500亿倍。在地球上,没有同样的高压环境很难复制,科学家们便把目光投向了温度——理论上,需要达到1亿摄氏度以上。
这是一团比太阳还火热六七倍的“暴躁火球”。拿什么“容器”来装它?
目前,全球已涌现出多种技术路线。中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所、核工业西南物理研究院等“国家队”选择的是磁约束路线——“托卡马克”装置,用磁场形成的“笼子”来关住“火球”。
当前,全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)、“中国环流三号”(HL-3)均已成功实现上亿摄氏度高参数运行。但体型庞大、造价高昂,是这类装置的一大“痛点”。
“与‘国家队’相比,商业核聚变公司更多是轻装上阵、小步快跑,进行差异化尝试。”陶凯说。
比如,瀚海聚能选择的就是小型化装置的直线型场反位形技术路线。约20米长的装置中,“等离子体烟”在两端形成、加速,在中间压缩、碰撞,实现聚变反应,输出电能,完成一场精彩的“杂技”。
去年7月,这台装置主机成功建成并实现等离子体点亮。
“大家基本都处于工程化探索的同一起跑线上。”陶凯分析。

国内首台商业化直线型场反位形(FRC)聚变装置实现等离子体点亮。受访者供图
逐梦
三步走,从点亮到发电
“夸父逐日”的神话故事,道尽了中国人的壮志雄心。把“太阳”造出来,实现商业发电,需要几步?
瀚海聚能规划了“三步走”——
第一步,建成第一代聚变装置,实现等离子体点亮。2025年7月,已经成功实现。
第二步,让装置温度达到1亿摄氏度以上,实现净能量增益,发出第一度电。
第三步,建成兆瓦级的聚变电站,实现商业发电。
核聚变发电,主要燃料氘来自海水,取之不尽,而且发电过程清洁、安全、高效。但也有人说,它是人类迄今最复杂的工程挑战。难度主要在哪里?
“有两个需要突破的工程难题,第一是达到一定的温度参数、密度参数或者磁场约束的能力足够强,第二是燃烧释放的能量足够有效,高效率转化成电能。”陶凯坦言,“目前来看,还没有一家初创公司或者科研机构,在这条路上完全走通了。所以这也是我们面临的很多不确定、未知的一些因素。”
那什么时候人类能实现这个终极能源梦想呢?
“目前预期来说,大规模的核聚变商用是在2040年以后。海外来看预期乐观一点,基本上是在2030年—2035年之间。对于我们国内的创业公司来说,大家也都是争取在2040年之前有一个比较好的商业化应用的表现。”
陶凯还告诉记者,核聚变发电,“美国起步早,技术成果领先我们两三代装置。”
“聚变越往后,更多的是工程化,国内有非常强的优势,无论从材料,还是机械加工端,还有精密结构的制造件,中国体系能力会更强。到底谁能最终胜出,现在还不太好说。”陶凯说。

瀚海聚能(成都)科技有限公司装置研发基地。受访者供图
生存
一度电成本上万元?先“沿途下蛋”
核聚变发电要实现商业化,先要把电发出来,还要把价格打下来。在这个漫长的过程中,企业怎么活下来?
瀚海聚能的策略是:“沿途下蛋”。
“我们会通过聚变研发能力的技术下放,衍生出基于聚变中子源的商用产品。”陶凯说,中子是核物理的灵魂,非常有价值,而聚变反应本身释放出来的中子,能够在核医疗这一类的民用的商用场景,去做商业化推广和尝试,“这是我们在未来五年逐步要去落地的一个具体举措。”
陶凯把公司的战略概括为“一体两翼”:
一体:核聚变的能源利用和开发技术,作为主线任务。
两翼:核技术应用与核聚变发电商用。
“核聚变发电商用可能是在烧钱,核技术应用商业价值验证会更快一点。这样的话,会给支持我们的股东或者产业方,包括政府,有一个交答卷的过程。”陶凯说。
将阶段性的技术产物提前转化为产品,创造现金流,实现自我“造血”——这无疑是一个聪明而务实的策略。
风口
从10亿到100亿,资本“纷纷入局”
从无人问津到蓬勃发展,商业核聚变只用了短短两三年。
2022年瀚海聚能刚成立的时候,全国做聚变创业尝试的公司就3家。到去年年底,全国做核聚变的公司数量已经达到20家以上。
资本的热情更为直观。
陶凯说,在2021年—2023年这三年时间,核聚变公司从一级市场获取的资金支持的整体规模也就在10亿元多一点。但去年一年,这个金额已经被推到了100亿元以上。
作为未来能源,核聚变被写入国家“十五五”规划纲要,随着全球政策牵引、资本驱动和技术路径日趋清晰,核聚变商业化按下“加速键”,2026年更是被视作可控核聚变元年。
陶凯说:“对我们来说更多的是一种机遇。因为我们一开始成立就知道,聚变它是一个跨学科、多工业门类融合的大的工程项目,那绝对不是靠着链主企业、几个科学家团队或者工程师团队能够搞定的一件事。现在上游市场的活跃,会更快地加速我们主机单位建造的效率,也能大大减少我们研发或者尝试的一些风险点。”
这无疑是一件好事。
逐日之路,虽远必达。
从“永远还要50年”的魔咒,到如今民营力量纷纷入局、资本加速涌入,人类正在以前所未有的速度逼近那个终极能源梦想。或许在不久的将来,我们真的能拥有一颗用之不竭的“人造太阳”。
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