一台实验装置成功放电,距离千家万户用上核聚变电力究竟还有多远?这个问题,在2026年10月又有了新的答案。

上海临港的“洪荒70”已经实现超过96%的国产化率,并取得千秒级稳定运行成绩,安徽合肥的新一代聚变装置也进入关键安装阶段。不过,有一点必须讲清楚:中国已经取得重要技术突破,并不意味着真正意义上的商业核聚变发电已经实现。

上海临港这台被称为“人造太阳”的设备,正式名称是“洪荒70”全高温超导托卡马克装置,由国内企业能量奇点研发制造。它在2024年6月首次成功实现等离子体放电,验证了全高温超导技术用于托卡马克装置的工程可行性。

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所谓成功放电,就是研究人员能够利用磁场约束等离子体,为后续核聚变实验创造条件,而不是已经建成发电站。很多人看到“人造太阳”四个字,容易以为科学家真的制造出了一颗能够持续释放巨大能量的小太阳。

实际上,这是一种形象的叫法。太阳之所以能够长时间释放光和热,是因为内部持续发生核聚变。地球上的科研人员则希望通过人工设备控制类似的反应,让它最终成为一种能够稳定供应电力的能源。困难恰恰出在“控制”两个字上。

核聚变需要极高温度,在这种环境里,普通材料根本无法直接接触高温等离子体。科学家必须利用强大的磁场,让这些带电粒子保持在特定区域内。

它们不仅要能够被约束,还要足够稳定。时间太短不行,控制不精准也不行,这正是托卡马克技术几十年来反复攻关的重点。“洪荒70”的特殊之处,在于它的磁体系统全部采用高温超导材料。整套装置共有26个高温超导磁体,中心磁场强度为0.6特斯拉。

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与部分传统超导材料相比,高温超导材料能够在相对较高的低温环境下保持超导性能,为缩小未来聚变装置体积、优化制冷系统提供了可能。但这里的“高温”是相对于低温超导而言,并不是磁体能在数千万摄氏度下直接工作。

为什么要把装置做得更加紧凑?因为未来的核聚变电站不能只考虑实验成功,还必须考虑建设成本。体积庞大的设备意味着更多材料、更复杂的安装和更高的维护费用。如果高温超导技术能够让磁体系统更加紧凑,同时保持足够强的磁场,那么未来聚变电站的建设方案就可能发生变化。

这也是临港实验受到关注的重要原因。比装置本身更值得关注的,是它背后的中国制造能力。

按照上海市有关部门公布的信息,“洪荒70”具有自主知识产权,国产化率超过96%。这一比例意味着,国内企业已经能够承担大量关键设备的制造任务,从磁体系统到真空设备,再到相关控制技术,逐渐形成了相互配合的产业链。

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具体来看,“洪荒70”的真空室、冷屏等关键设备由上海电气核电集团提供,超导磁体所需的高性能材料来自上海超导科技股份有限公司。真空室负责提供实验环境,冷屏承担隔热保护作用,超导磁体则负责产生约束等离子体的磁场。

这些设备必须协同工作,任何一处出现问题,都可能影响整台装置的运行。由此可以看出,国产化率高,并不只是零部件采购比例的问题。

对于这种复杂工程来说,真正重要的是能不能自主设计、加工、安装和调整。当实验发现某个部件性能不足时,国内研发团队可以直接与生产企业沟通,修改工艺、优化结构,减少技术迭代中的等待成本。

这种能力在未来大规模建设聚变装置时,可能比单纯降低采购价格更加重要。不过,超过96%的国产化率也不能理解成全部技术障碍已经消失。

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如今的“洪荒70”主要承担研究与验证任务,而商业聚变电站需要在更严苛的环境里长期运行。高能中子对设备材料的影响、核心部件的寿命、燃料循环系统的稳定性,都需要进一步解决。

实验设备能够国产制造,并不等于所有商业化条件都已经成熟。临港真正值得关注的新变化,是“洪荒70”已经不再停留于首次放电。

2026年2月,能量奇点公布新一轮实验成果:装置在第5755次实验中,实现1337秒稳态长脉冲等离子体运行。这项成绩持续约22分钟,超过团队原先设定的600秒目标,也让这家中国企业成为率先实现千秒级等离子体电流长脉冲运行的商业聚变企业。

这一成绩并非偶然取得。研究团队从2025年11月开始进行新一轮长脉冲实验,逐步突破百秒、数百秒运行水平,最终达到千秒级。

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实验过程中,人工智能辅助控制技术发挥了重要作用。它能够根据等离子体运行状态及时调整控制参数,帮助设备应对运行中出现的变化,减少不稳定因素造成的影响。

值得注意的是,这项技术的意义不只是让机器运行得更久。未来聚变装置内部环境非常复杂,温度、电流和磁场状态都需要严格控制,单纯依靠固定参数很难适应所有变化。

人工智能与传统控制系统结合,有望提高设备运行的稳定性。与此同时,长时间实验也能够检验供电、冷却和内部耐热部件是否可靠。但是,1337秒稳定运行不等于持续发电1337秒。这个区别非常关键。

等离子体长时间存在,只能说明装置在特定实验条件下具备较好的控制能力。真正实现聚变发电,还需要让核聚变反应产生足够多的能量,并通过相应设备转化成电力。

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整个过程中消耗的能源,也必须纳入最终的经济账。核聚变发电为什么如此困难?可以拿普通火电站作比较。

火电站通过燃烧煤炭产生热量,再利用蒸汽推动汽轮机发电。聚变电站未来同样需要解决热量收集和发电问题,但它还多出一系列复杂环节,包括维持高温等离子体、持续提供燃料、保护内部材料,以及回收聚变反应释放的能量。

任何一环成本过高,都可能影响商业应用。这里还有一个经常被忽略的问题:核聚变燃料虽然具有极高的能量密度,却不意味着燃料获取毫无成本。

当前受到重视的氘氚聚变路线,需要同时使用氘和氚。氘可以从水中提取,但氚资源有限,未来大规模应用还需要通过锂增殖等技术建立燃料循环体系。

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这套系统能否稳定工作,关系到聚变电站能不能长期运行。同样不能把核聚变理解成完全没有放射性风险。氘氚聚变会产生高能中子,长期作用于设备材料,可能使部分材料产生放射性,还会造成内部结构损伤。因此,未来聚变电站仍然需要严格的辐射防护、材料管理和安全监管。

它与传统核裂变电站的运行机制不同,但不能因此省略必要的安全措施。上海临港的突破,只是中国核聚变研究版图中的一部分。

安徽合肥的EAST装置,同样在推动这项技术不断向前。2025年,EAST实现上亿摄氏度高温等离子体1066秒高约束运行,证明我国在高性能等离子体控制方面取得了重要成果。

虽然它与“洪荒70”都创造了千秒级成绩,但两者的实验条件、研究目标并不完全相同,不能只靠时间长短判断技术水平。到了2026年10月,合肥又传来新的工程进展。

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央视新闻公布,国家重大工程紧凑型聚变能实验装置BEST的项目园区已经交付启用,主机建设进入“四环套装”的关键阶段。多个核心部件陆续运抵现场,安装任务稳步推进。

与已经运行多年的EAST相比,BEST更加注重未来聚变燃烧和发电演示所需要的综合工程能力。所谓“四环套装”,就是把真空室、冷屏、环向场磁体等大型部件按照严格要求安装在一起。

听上去像普通的设备组装,实际难度却相当高。设备体积巨大,各部分之间的安装精度又有严格要求,还必须兼顾真空密封、隔热和磁场运行条件。

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只有这些基础工程达到要求,后续聚变实验才有可靠的平台。按照央视新闻公布的规划,BEST力争在2027年底完成整体建造,并在2030年前后开展氘氚聚变发电演示。

核聚变如果最终实现稳定、经济的商业化运行,更可能成为能源体系中的重要新增力量,为工业生产、城市运行以及持续增长的电力需求提供另一种选择,而不是让现有发电方式一夜之间退出历史舞台。

真正值得期待的,是这些已经得到验证的技术能够继续向前推进,最终让核聚变从实验室走向现实生活。