让“人造太阳”照进现实（深度观察·未来产业里的向“新”力）

中国能源产业发展网发布时间：

2026-08-24 17:48

【中国能源产业发展网】获悉，核聚变是太阳发光发热的原理，它是指两个或多个轻原子核，在极高温度和压力下，聚合形成重原子核，同时释放巨大能量的核反应。核聚变能安全、清洁，几乎取之不尽、用之不竭，这一人类未来的理想能源也因此被称为“人造太阳”。核聚变能如何从实验室走向产业，何时能走进寻常百姓家，正成为各界关注的焦点。

核聚变能之所以被视为“人造太阳”，首先在于它的主要燃料氘在地球上“储量”非常丰富，且分布广泛。中核集团聚变领域首席科学家段旭如介绍，氘大量存在于海水中，每升海水提取出的氘通过聚变反应可释放相当于燃烧300升汽油的能量。其次，核聚变能具有固有安全与环境友好的特性，因核聚变反应需上亿摄氏度高温等非常苛刻的条件，如出现反应故障会因不满足反应条件而自动停止，无熔毁风险。此外，没有长寿命的放射性产物，运行过程也不产生温室气体。因此，核聚变能一旦实现商用，将大幅降低人类对化石能源依赖，有望重塑全球能源体系。

当前，我国多个核聚变装置加快建设，科研、工程和产业发展同步推进。四川成都，新一代“人造太阳”中国环流三号突破“双亿度”，预计到2027年将开展燃烧等离子体实验研究；安徽合肥，全超导托卡马克核聚变实验装置实现1亿摄氏度上千秒的稳态运行，世界首个紧凑型聚变能实验装置项目也在加快建设。

中国科学院理化技术研究所研究员胡忠军介绍，现有核聚变主流路线分为磁约束（以托卡马克、仿星器为代表）、惯性约束（以激光驱动靶丸为代表）两大类，还有磁化靶聚变等新概念方案。其中，托卡马克磁约束核聚变是当前较有希望率先实现核聚变能应用的技术路线。西物院、中国科学院等离子体物理研究所等单位在等离子体高参数和长脉冲运行、聚变堆关键技术研发、核心部件研制等方面取得一系列进展，国内高校院所和民营企业也积极参与，多元化技术路线加快发展。

西物院聚变科学实验所研究室主任肖国梁介绍，实现核聚变能的商业化运用，需要经历原理探索、规模实验、燃烧实验、实验堆、示范堆、商用堆6个主要阶段，目前我国正处于“燃烧实验”阶段，已具备开展相关实验的等离子体参数及装置运行等条件。前不久，由我国牵头制定的ISO 19991:2026《聚变技术—实验磁约束聚变设施—聚变装置用超声分子束注入加料技术》正式发布，这是聚变加料领域首项国际标准。该技术是我国原创的先进聚变加料技术，已在国内外10余个磁约束聚变实验装置上应用。

2025年3月，中国环流三号在国内首次实现原子核（离子）1.17亿摄氏度、电子1.6亿摄氏度的“双亿度”高参数运行，创下我国聚变装置运行新纪录；2025年5月，该装置聚变“三乘积”达10的20次方量级，推动我国聚变快速挺进燃烧实验。高功率微波回旋管是中国环流三号装置电子回旋共振加热系统的核心生命部件，曾长期依赖进口。2020年，西物院团队开启以全套电子回旋系统国产化为目标的科研攻关，经过反复尝试，终于研制出高功率微波回旋管，让我国站到了亿摄氏度高温这一核聚变领域的最前沿。

作为复杂的系统工程，核聚变能在材料、低温、磁体、测试和控制等方面，同样催生了大量的技术和工程需求。中国科学院理化技术研究所深耕螺杆氦气压缩机技术，2015年与福建雪人股份有限公司成立联合实验室，打破传统转子型线设计思维，开发出适用于小分子量气体压缩的新型转子型线，形成系列工业化产品，整体技术达到国际领先水平。

从全球看，聚变能商业化已形成加速态势。据国际原子能机构《2025年世界聚变展望》报告，全球有近40个国家推进聚变计划。我国聚变工程化实践已形成坚实基础，正朝着建设工程实验堆、商业示范堆的目标稳步迈进。民营企业也在核聚变领域展开探索，诺瓦聚变能源科技（上海）有限公司开发出场反位形小型模块化反应堆核聚变实验装置“诺瓦一号”，今年已顺利完成四大核心部件国产化突破，计划在2027年实现1亿摄氏度聚变温度。自2006年我国参加国际热核聚变实验堆（ITER）计划以来，上百家国内企业和单位参与了相关任务，有力推动了ITER计划发展。

【来源：人民日报】

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