「人造太陽」點火前夜 中國科創「硬實力」正黑夜破曉
AI訓練需要海量算力，算力背後是「每秒必爭」的能源消耗。
在人工智能與算力革命浪潮席捲全球，能源需求正經歷前所未有的爆髮式增長。這種矛盾正在倒逼全球將目光投向「終極能源」——可控核聚變。
基於能量密度高、零碳排以及燃料資源近乎無限等諸多優勢，可控核聚變一旦能實現商業化意味著將如蒸汽機、電氣化的到來一樣，主導新一輪科技革命，重塑全球能源格局。
對中國而言，聚變能源的戰略意義更是不言而喻。
氫硼聚變破曉
4月16日，位於河北廊坊的新奧能源研究院爆發出雷鳴般的掌聲，「玄龍-50U」實現國際首次氫硼聚變兆安級放電。
該項目的負責人、新奧聚變科學家石悅江博士回憶稱，「當天的實驗主題原本並不是大電流，但是我們發現那天等離子壁的狀態非常好，我們就臨時改變了實驗目標。」
石悅江形容，「就像火箭發射的窗口期一樣，如果錯失這次機會，可能就要等待十幾天后的下一次實驗了。」
從最初預計的300千安，到最終達成百萬安培（兆安）電流，實驗團隊的「臨場決斷」改寫了氫硼聚變的工程進程。
新奧聚變首席科學家彭元凱博士告訴筆者，「電流達到一兆安以後，意味著新奧聚變裝置真正進入了大科學裝置的時代。」
這一突破意味著氫硼聚變將不再是實驗室的烏托邦，而是可觸摸的工程藍圖。
聚變能源燃料路線多元，在技術上氘氚聚變相對容易實現。此外，氘氘、氘氦、氫硼等不同方案也瞄準商業化推進。
「在沒有抓到兔子之前，所有的獵狗都有機會。」北京大學應用物理中心特聘研究員康煒在第四屆「受控核聚變與人工智能技術」學術會議期間談到。
新奧能源研究院院長劉敏勝介紹，新奧選擇氫硼聚變路線不僅是基於其商業化潛力，更因其技術路徑在工程可行性上展現出獨特優勢。
相較於主流氘氚聚變依賴稀少氚燃料、需複雜中子屏蔽等技術瓶頸，氫硼燃料的聚變反應具有三大實現優勢：其一，燃料獲取成本低廉，自然界中硼-11儲量豐富（佔地殼丰度約80%），氫同位素可從水中提取，完全規避了氘氚燃料的供應鏈風險；其二，反應產物僅為無害的α粒子（氦核）和質子，無需處理放射性廢料，徹底解決核廢料處置難題；其三，聚變產生的高能質子可直接轟擊金屬板產生直流電，省去傳統聚變發電的蒸汽輪機環節，理論發電效率提升一倍以上。
事實上，從產業鏈協同視角看，氫硼聚變路線與國內製造業基礎高度契合。球形環裝置核心部件的加工精度要求低於氘氚路線同類設備，中國成熟的超導材料、精密加工產業集群可為大規模製造提供支撐。
但同時，氫硼聚變需要更高的等離子體溫度（約10-20億攝氏度，超過氘氚的1-2億攝氏度）和更優越的磁場約束條件及輔助加熱功能。
眼下，通過將基礎研究與產業化需求深度綁定，新奧將氫硼聚變從理論可能轉化為工程現實，為中國搶佔聚變技術製高點提供另一條路徑。
可控核聚變研究分為六個階段，原理探索、規模實驗、燃燒實驗、實驗堆、示範堆及商用堆。
放眼全球，最頂尖的科學家們正在深思熟慮埋頭苦幹，以求更快地奪得這座能源革命的「聖盃」。當前主流技術路線預計可控核聚變將在2035年進入示範階段，2050年前後實現商業化發電。
中國核工業集團提出2045年左右進入示範階段，而中國聚變工程實驗堆（CFETR）計劃在2035年建成示範堆。國際熱核聚變實驗堆（ITER）因技術複雜性推遲至2039年運行，但全球科研界普遍認為2050年是商業化應用的關鍵節點。
中國可控核聚變領域近期捷報頻傳。
3月28日，中核集團新一代人造太陽中國環流三號（HL-3）成功突破「雙億度」。「我們中國環流三號實現‘雙億度’之後，綜合參數大幅躍升，標誌著我國核聚變研究挺進了燃燒實驗的階段。」中核集團核工業西南物理研究院聚變科學所黨委書記李永革介紹。
下一步，新奧聚變研發團隊將繼續基於「玄龍-50U」裝置，衝擊更高氫硼等離子體參數，開展氫硼聚變反應實驗，為下一代氫硼熱核聚變實驗裝置「和龍-2」奠定基礎。
聚變研究撬動百億投資
我國早在1983年就提出了「熱堆-快堆-聚變堆」核能「三步走」發展總體戰略。
2023年底，國務院國資委明確將可控核聚變視為未來能源的唯一方向，這引發資本加速湧入。
圍繞力爭要在2035年前實現發出「第一度電」的目標，民營企業和社會資本爭相進入核聚變領域，與央企「國家隊」優勢互補、共同促進聚變商業化落地，給中國核聚變研發加快形成新質生產力持續注入新活力。
在合肥、成都、廊坊三地，中國的聚變能源科研團隊均取得了不小的突破。
位於合肥的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置東方超環（EAST）多次刷新世界紀錄；位於成都的HL-3正率先挺進聚變燃燒實驗；位於河北廊坊的球形環裝置「玄龍-50U」成為全球首個實現氫硼聚變兆安級放電的裝置。
2023年底，由中核集團牽頭，25家央企、科研院所、高校等組成可控核聚變創新聯合體，正式揭牌中國聚變能源有限公司，並發佈第一批關鍵技術攻關任務。這家新秀企業在今年的2月28日，獲得中國核電（601985.SH）和浙能電力（600023.SH）兩家國資合計17.5億元的投資。
民營企業新奧集團對可控核聚變的投入堪稱「豪賭」。根據規劃，該公司未來五年將投入近百億元用於「和龍-2」裝置建設及人工智能研發。
遠期來看，華泰證券估算，僅是磁約束托卡馬克裝置的建設，未來就將帶動可控核聚變全球百億元級的投資規模。
事實上，全球聚變能源歷經70餘年科研探索，科學可行性業已得到驗證，目前處於工程可行性驗證向商業化應用落地的關鍵過渡階段。但同時，聚變能源難度超高、工程超級複雜，實現商業化並網發電仍需較長時期的技術攻堅也是難以迴避的現實。
這並不影響全球各國對聚變實現突破的信心，並正競相加大相關領域的投入。
根據聚變產業聯盟（FIA）的統計，截至2024年底，全球核聚變行業有45家民營公司，2024年投入到私營聚變公司的公共資金增長了50%以上。
另一邊，人工智能的多項突破有望加速可控核聚變的商業化進程。在等離子體控制、裝置設計優化以及專家知識積累方面都已有所應用。
康煒判斷，當前可控核聚變行業方興未艾、蓬勃向上。對聚變能源的展望不再是「永遠的50年」。
「目前來看，在2035年，我們就能夠看到聚變商業應用的曙光了。」
本文僅供參考，不作為投資建議。
