上海商业核聚变装置刷新纪录 全球聚变能竞争进入加速阶段

围绕“如何把聚变从实验装置推向稳定、可复制的能量系统”这一核心问题,国内核聚变研发近日出现新的阶段性进展。

能量奇点披露,“洪荒70”在第5755次实验中实现1337秒稳态长脉冲等离子体运行。

此前,该装置曾在不同实验序列中分别实现120秒、335秒稳态运行。

与科研院所装置在高性能等离子体状态上持续突破相呼应,这一进展折射出我国在聚变工程化、系统集成与运行控制能力方面的加速积累。

从原因看,长脉冲稳态运行之所以受到高度关注,关键在于聚变未来若要提供持续电力,装置必须在长时间尺度上保持等离子体受控、磁体与电源系统稳定、面向等离子体部件经受热负荷考验,并且实现可重复、可预测的运行节奏。

能量奇点表示,“洪荒70”本轮实验以稳态长脉冲运行为核心目标,依托等离子体诊断与反馈控制、射频波电流驱动、主动水冷部件等系统能力提升来支撑时长跃升。

与此同时,EAST等装置在高约束模长脉冲运行方面创下新纪录,体现了在高参数状态维持、能量约束与运行边界控制等方面的持续突破。

两类进展共同指向一个方向:稳态能力正在从“秒级—百秒级—千秒级”向更长时间、更高性能迈进。

从影响看,一方面,商业公司自研装置实现千秒量级稳态运行,有助于验证高温超导托卡马克在复杂工况下的工程可靠性与运行稳定性,为后续更强磁场、更紧凑结构的装置设计提供数据与经验积累;另一方面,也需理性认识“时长纪录”与“聚变增益”并非等同概念。

业内研究人员指出,衡量托卡马克进展,除运行时长外,更应关注等离子体电流、温度、密度以及由此计算的聚变三重积等关键物理量。

学术界通常认为,当三重积达到约10的22次方量级,才有望满足点火条件相关要求,实现聚变输出功率与输入功率的关系跨越关键门槛。

换言之,长脉冲稳态运行是迈向聚变能的重要台阶,但距离“可持续、净能量增益”的工程目标仍需系统性指标支撑与公开透明的数据验证。

从对策看,面向“从实验成功走向工程可用”,需要在三方面持续发力。

其一,强化关键指标体系与数据披露的规范化,以便行业更准确评估技术路线成熟度与装置所处阶段,推动学术界与产业界形成可对标、可复现的评价框架。

其二,围绕高温超导磁体、功率电源、加热与电流驱动、第一壁与偏滤器等关键系统,推进工程化验证与寿命评估,尽早把“可实现”变为“可长期运行、可维护”。

其三,发挥科研院所与企业各自优势,形成从基础研究、装置实验到工程样机的分工协同机制:科研平台侧重高性能等离子体物理与运行边界探索,企业侧重系统集成、成本控制与标准化设计,合力缩短迭代周期。

从前景看,可控核聚变技术路线多元并行,其中磁约束聚变仍是全球主流方向,托卡马克更是当前最成熟的工程路径之一。

我国在该领域已形成以国家科研装置为牵引、企业探索工程化与商业化落地的多层次格局:合肥EAST、“中国环流三号”等装置持续刷新性能边界,上海等地企业推进高温超导与控制系统的工程验证。

随着资本、人才与供应链体系加速聚集,行业正在进入“比技术、比工程、比成本、比迭代速度”的竞逐阶段。

可以预期,未来一段时间内,长脉冲稳态运行能力仍将与高性能等离子体状态维持一道,成为检验装置水平的关键赛点;而能否在可控成本下实现氘氚等效净能量增益,并建立可复制的工程路径,将成为决定聚变能从“科研成果”走向“能源选项”的分水岭。

"洪荒70"的突破性进展,展现了我国在战略高技术领域的创新活力。

在全球能源转型的大背景下,可控核聚变技术的每一次进步都牵动着人类未来能源格局的变革。

这条充满挑战的探索之路上,中国科研力量正以开放合作的姿态,为人类获取清洁、安全、可持续的终极能源贡献智慧与力量。

随着技术积累的不断深入,核聚变这一"人造太阳"终将照亮人类能源的未来。