電影《流浪地球》中,人類給地球安裝上萬座巨大的“行星發(fā)動(dòng)機(jī)”,推動(dòng)地球開啟“流浪之旅”。這些發(fā)動(dòng)機(jī)依靠的是核聚變產(chǎn)生的能量??苹秒娪爸械膱?chǎng)景激發(fā)了人們對(duì)核聚變和“行星發(fā)動(dòng)機(jī)”等核能應(yīng)用的未來圖景的向往。

在安徽合肥,一個(gè)酷似“行星發(fā)動(dòng)機(jī)”的裝置正在建設(shè)中。這個(gè)緊湊型聚變能實(shí)驗(yàn)裝置BEST的目標(biāo)是在地球上實(shí)現(xiàn)“用核聚變能點(diǎn)亮第一盞燈”。BEST被稱為“人造太陽”,通過模擬太陽內(nèi)部發(fā)光發(fā)熱的過程,在地球上創(chuàng)造類似太陽內(nèi)部的環(huán)境,實(shí)現(xiàn)核聚變反應(yīng)并使其持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)院等離子體所的研究員陳肇璽表示,上億攝氏度的等離子體會(huì)在這個(gè)裝置的中心產(chǎn)生,利用超導(dǎo)磁體產(chǎn)生的“磁籠”將其約束,確保安全運(yùn)行。整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置由數(shù)百萬個(gè)零部件組成,總重量達(dá)6000噸,計(jì)劃于2027年基本建成,并將在世界上首次演示聚變能發(fā)電,為商業(yè)化應(yīng)用提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

在中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)院等離子體所工程師蔡其敏介紹,EAST(東方超環(huán))裝置在“十四五”期間突破了億度千秒的大關(guān),推動(dòng)核聚變研究從基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)向工程化建設(shè)。國(guó)家已將核聚變能作為未來產(chǎn)業(yè),帶領(lǐng)聚變界布局相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈,推動(dòng)聚變從原始基礎(chǔ)研究向全面社會(huì)化領(lǐng)域平臺(tái)發(fā)展。

作為清潔能源,核能發(fā)電一直是我國(guó)探索的方向?!笆奈濉逼陂g,我國(guó)第四代核電技術(shù)也取得突破。山東榮成的全球首座投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)的第四代核電站已經(jīng)累計(jì)安全穩(wěn)定運(yùn)行近萬小時(shí)。電站的核心建筑是核島,核反應(yīng)堆就在里面。記者進(jìn)入核島內(nèi)部后發(fā)現(xiàn),測(cè)量?jī)x顯示輻射劑量為0,甚至比外界自然環(huán)境的輻射還要低。華能山東石島灣核電有限公司運(yùn)行部副主任張宜金解釋說,他在這工作10多年,受到的輻射劑量相當(dāng)于拍了一次X光。反應(yīng)堆使用燃料球提供能量,每個(gè)反應(yīng)堆有大約43萬個(gè)這樣的小球,能夠承受1620攝氏度左右的高溫。目前,核島設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到93.4%。華能山東石島灣核電有限公司總經(jīng)理常重喜表示,“十五五”期間,他們爭(zhēng)取將國(guó)產(chǎn)化率提高到百分之百,同時(shí)提升系統(tǒng)設(shè)備的可靠性。

據(jù)統(tǒng)計(jì),“十四五”期間,我國(guó)在運(yùn)、在建以及核準(zhǔn)待建核電規(guī)模世界第一,核電技術(shù)邁入世界先進(jìn)國(guó)家行列,自主創(chuàng)新能力顯著提升。從能源轉(zhuǎn)型到未來科技探索,我國(guó)在核電技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了從“跟跑”到“領(lǐng)跑”的跨越。眼下,這一產(chǎn)業(yè)正加速布局。聚變能源作為未來能源中最具潛力的形態(tài),不僅科研院所、龍頭企業(yè),還有初創(chuàng)團(tuán)隊(duì)都在爭(zhēng)相競(jìng)逐這一新賽道。例如,河北省緊湊型聚變重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室正在進(jìn)行可控核聚變實(shí)驗(yàn),四川成都的一個(gè)產(chǎn)業(yè)園內(nèi)也搭建完成了一套核聚變研發(fā)裝置樣機(jī)。不少地方依托自身優(yōu)勢(shì),積極探索差異化發(fā)展路徑。中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院無線電所副所長(zhǎng)李藝銘表示,可控核聚變發(fā)展呈現(xiàn)出資本加速和科學(xué)驗(yàn)證進(jìn)入工程化早期驗(yàn)證階段的趨勢(shì),已經(jīng)逐漸形成以上海、安徽和四川為核心布局,河北、浙江等地也在積極布局。2025年以來,核聚變賽道一級(jí)市場(chǎng)融資超百億元,體現(xiàn)出市場(chǎng)對(duì)“十五五”期間核聚變產(chǎn)業(yè)鏈成型、產(chǎn)業(yè)體系完善和應(yīng)用場(chǎng)景突破的良好預(yù)期。李藝銘指出,“十五五”時(shí)期是我國(guó)可控核聚變發(fā)展從示范走向規(guī)模化應(yīng)用的新階段,有望激活萬億級(jí)市場(chǎng)空間。我國(guó)已與全球超過50個(gè)國(guó)家及140余家科研機(jī)構(gòu)建立了合作伙伴關(guān)系,可控核聚變正在成為我國(guó)踐行全球“碳達(dá)峰”“碳中和”承諾的重要合作點(diǎn)。

