中美核聚变终极竞赛:一张通往星辰大海的船票,到底花落谁家?可控核聚变这玩意儿,长期以来被称之为能源领域的圣杯。
它的燃料氘可以从海水里面大量地提取,另外一种燃料氚可以通过反应堆自己制造出来。一升海水提取出来的氘,通过聚变反应产生的能量相当于烧300升的汽油。
这意味着一座核聚变电站它一年的燃料成本,可能比一座同样规模的火电厂它一天烧煤的钱还要少。理论上来说,地球上的水够人类用数百万年。
听起来很美对吧?但国际政治有一个非常冷酷无情的铁律,就是任何能够颠覆大国之间力量平衡的技术,它首先会被当成武器,然后才是能源、才是工具、才是人类的福音。
核聚变就是这么一个非常典型的东西——终极武器,一种能够重新书写权力的物理定律的颠覆性力量。一个国家的军队突然就不再依赖化石燃料这样一条漫长的脆弱的烧钱的后勤补给线。
它的战舰可以永远在大洋上巡航,潜艇如果是无人的可以在深海里面无限期地趴着。空天飞机动力无限,可以在全球到处快速部署。
无限电力,等于降维打击
更可怕的是无限的电力,也就意味着新概念武器变成常规装备。定向能武器比如激光炮、高功率的微波,弹药近乎是无限的。
有研究说成熟的惯性约束聚变的技术,平准化度电成本可以低到每兆瓦时25美金,基本上可以认为能源相当于免费无限量地使用。工业制成品的成本就有压倒性的优势,尤其是AI跟数据中心这样一种吃电大户。
从根本上可以重塑全球的产业链。如果率先点亮了核聚变的科技树,意味着经济彻底不会受到国际能源价格波动的影响,也就不用担心对手在红海、马六甲来掐脖子。
月球基地、火星城市、小行星采矿,所有这些宏伟的构想,全都依赖一种能够脱离地球、强大而且紧凑的能源。
中美决策者的"心头肉",赛场没有第二名
在中美决策者眼中,核聚变竞赛的本质,实际上跟冷战时期的核武器竞赛、太空竞赛,并没有任何本质的区别。中方明确说了这是未来科技竞赛的主赛道,而美方直接把它跟国家安全、经济竞争力、跟全球领导力挂钩。
双方都明白,这样一场竞赛其实没有第二名,赢家会通吃。一边是中国的国家队。
中国的模式依然是举国体制,国家意志来驱动,集中全国的资源办大事。中国成立了一家国企叫做中国核聚变能源有限公司,注册资本达150亿元的核聚变"巨无霸"中国聚变能源有限公司在上海挂牌成立,联合了好几家国有工业的巨头。
国家每一年都要给10到15亿美金的非常稳定的长期的公共资金,远远超过了美国每一年大概是7.9个亿美金的直接投入。中国有一个一直到2050年的非常明确的国家级的长期路线图。
中国的旗舰装置东方超环在2024年创造了一个1066秒接近18分钟的长脉冲高温的等离子体运行的世界纪录。
正在建设的紧凑型聚变能实验装置BEST目前计划2027年建成,目标是5年之后成为世界上首个验证演示聚变发电、实现5倍能量增益的紧凑型装置。另外一边是美国的"复仇者联盟"。
美国的模式强调的是公私合作伙伴关系,汇集了各种身怀绝技的天才跟野心家。自2021年以来,全球私营聚变领域投资累计超过71亿美元,而其中80%都流向了美国的初创公司。
OpenAI的CEO奥特曼跟微软签了全球第一份的聚变能源电力采购协议,承诺2028年就给微软的数据中心提供50兆瓦的电力。美国的模式背后有一个非常深刻的驱动力,就是人工智能其实跟核聚变有一种非常微妙的共生关系。
供应链上的"咽喉",中国手里捏着王炸
这场战争不仅在各国的实验室里面进行,也在全球的供应链上展开。目前最有希望商业化的紧凑型聚变反应堆的心脏是高温超导磁体,制造这样一种磁体的核心材料叫做稀土钡铜氧。
美国对于制造稀土钡铜氧高温超导带材的关键稀土元素钇进口的依赖度是100%,其中93%的供应来自中国。第二个战略咽喉叫做锂-6,全球今天能够大规模生产锂-6的国家其实主要是中国跟俄罗斯。
说白了,美国哪怕图纸画得再漂亮,没有这些"作料",锅也开不了火。即便核聚变在技术上成功,但经济上未必有意义。
因为当今由光伏跟风能主导的可再生的能源革命已经开始让发电成本下降了将近90%。中美两国研究核聚变并非要完全取代光伏跟风能,而是可能在一些特定的领域,比如重工业、数据中心的集群、太空探索,扮演一个高级基载能源的角色。
美国绝对不可能允许在欧亚大陆出现任何一个能够与自己匹敌的霸主,而一个掌握了核聚变技术的中国,将会拥有绝对主导欧亚大陆所需要的一切的能源跟力量。这个是大国政治的悲剧。
死磕核聚变,算的是国运账
这边再插一句嘴。中国为啥要死磕核聚变?
说穿了就是被卡得太狠——石油超过70%依赖进口,天然气也有很大一部分要靠别人,这些能源漂洋过海运过来,绝大部分都要经过那个狭窄又敏感的马六甲海峡。风电和光伏虽然好,但那是"看天吃饭";传统的核裂变呢?
铀资源也不富裕,而且核废料处理是个让人头疼的大麻烦。能彻底粉碎这种依赖、让腰杆挺直的,只有核聚变。
它的燃料氘就藏在海水里,取之不尽用之不竭,反应产物是氦气,没污染、没辐射,干净得像张白纸。从1965年四川乐山郊外那个简陋的"土法上马"开始,中国聚变人起点低得让人心疼,硬是靠着四代科研人员的无声接力,从跟跑到并跑再到如今的领跑。
回到正题。这样一场竞赛或许会分为两个截然不同的赛段。
上半场是关于技术突破的百米冲刺,比的是谁能够更快在实验室当中点亮第一盏商业聚变之灯。而下半场是关于产业化跟成本控制的马拉松。
中国拥有全球最完整的成本最低的工业制造业的体系,拥有强大的国家意志跟资本动员能力,以及在高铁、光伏、新能源汽车等领域多次上演的先引进技术然后消化吸收、成本优化、全球主导的全产业链的绝对碾压的优势。
在这样一场终极的竞赛当中,没有第二名,没有虽败犹荣的银牌。胜利者不仅会获得无限的能源,更将获得定义未来世界秩序、书写人类历史走向的终极的权力,而失败者可能要面对长达数个世代的战略上的被动。
进入2026年,中美核聚变竞赛已经进入白热化阶段。2026年1月16日,聚变金融机构联盟正式成立,由科大硅谷公司联合中科创星、君联资本等15家机构联合发起,汇集130家优质金融投资机构及创新平台,为产业化按下加速键。
中国环流四号计划于2026年完成模型磁体研发,2027年完成原型磁体研发;合肥科学岛上的EAST改造工作将于春节后结束,2026年春天展开升级改造后的新一轮实验。
合肥BEST装置计划2027年底建成,力争在2030年实现全球首次聚变能发电演示,较国际热核聚变实验堆ITER的规划提前超十年。
这张通往星辰大海的船票,咱们手里捏得越来越稳。
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