中部“黑马”合肥，为何在可控核聚变领域再放异彩？

当下，被称作“人造太阳”的可控核聚变，正开启新一轮能源变革。

它代表着对未来能源的美好想象：一滴海水释放的能量相当于300升汽油，不仅会大幅降低用电成本，还能为AI等高能耗产业提供关键能源支持。

10月13日，在安徽合肥，聚变堆主机关键系统综合研究设施CRAFT取得重大进展——偏滤器原型部件顺利通过专家组测试与验收。此前，紧凑型聚变能实验装置BEST主机关键部件——杜瓦底座也研制成功并完成交付。

大科学装置的这些突破，进一步巩固了我国在可控核聚变领域的全球领先地位。人们不禁要问，为何又是合肥？

和以往多次成功“风投”一样，合肥在可控核聚变领域已投入超50年。早在1974年，合肥就建成环形托卡马克装置HT - 6，堪称全国早期的“人造太阳”雏形。此后，大科学装置不断落地，提升了合肥在我国可控核聚变领域的重要性。如今，商业化曙光初现，合肥又率先抢占先机。

昨天，“我国离实现‘人造太阳’还有多远？”登上热搜。回顾合肥的发展历程，或许能从这座城市的突破中找到答案。

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科研布局

有一种观点认为，合肥有两个能在全球竞争的未来产业，一个与中科大相关，另一个和科学岛有关。这两个产业，一是量子技术，中科大的科研水平能与全球顶尖水平比肩；另一个就是可控核聚变。

在科学岛上，有被外界称为合肥可控核聚变的“铁三角”。除了BEST和CRAFT，还有世界首个全超导托卡马克装置EAST，即“东方超环”。它们构成了合肥可控核聚变的“核心区域”，背后都有中科院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所的身影。

实际上，在全国可控核聚变科研格局中，中科院等离子体所是重要的一极。

更准确地说，目前我国形成了以中核集团核工业西南物理研究院（简称“西物院”）和中科院等离子体所两大科研院所为核心，清华大学、中国科学技术大学等高校以及相关民营企业共同参与聚变能开发的格局。两大科研院所分别位于成都和合肥，且各有分工。

和合肥类似，在西物院牵头下，成都也有一项大科学装置，即“中国环流三号”。盘古智库高级研究员余丰慧表示，它与EAST、BEST各有侧重，共同解决核聚变技术中的科学和技术难题。

其中，EAST专注于实现长时间稳定运行的高温等离子体实验，探索未来商用核聚变反应堆所需条件；

BEST旨在验证更紧凑高效的聚变装置设计，降低建造成本和技术难度；

“中国环流三号”则侧重于高参数等离子体物理研究，特别是提高等离子体温度、密度和约束时间，这三大指标是衡量核聚变进展的关键因素。

今年，已建成多年的EAST和“中国环流三号”分别取得突破：

1月，EAST实现1亿摄氏度等离子体稳态运行1066秒，创造新的世界纪录。千秒量级是聚变反应稳定的重要基础，但运行时间越长，约束等离子体的难度越高。此次实验超越千秒，意味着人类首次在实验装置上模拟出未来聚变堆运行所需条件。

3月，“中国环流三号”首次实现原子核温度1.17亿度、电子温度1.6亿度的“双亿度”运行突破，综合参数大幅提升。其总设计师钟武律曾撰文指出，要实现核聚变，原子核温度要超过1亿度。达到该温度后注入燃料，即可发生大规模聚变反应。这次实验成果意味着具备开展燃烧实验的基本条件，已跨过这一门槛。

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迈向商用

合肥的突破不仅体现在科研阶段。

钟武律曾在采访中表示，可控核聚变实现商用要经历大约6个阶段。

第一阶段是原理探索，打通原理；第二阶段开展规模实验，获取大量数据和规律；第三阶段开展燃烧实验，实现聚变反应、获得聚变功率；第四阶段建造实验堆；第五阶段建设示范堆；最后是商用堆。

在他看来，全球目前处于燃烧实验到实验堆过渡阶段，对于中国而言，首先要开展燃烧实验、获得聚变功率，下一步建造聚变堆，开展相关工程技术验证，以支撑本世纪中叶实现聚变商用。

正如钟武律将实现核聚变比作一场“漫长的马拉松”，“50年魔咒”始终存在——每次谈及可控核聚变商业化，答案总是“还剩50年”。

当地媒体多次提及，2021年，一场被视为“中国可控核聚变商业化”转折点的沙龙在合肥中国科大1958咖啡馆举行。会议主题之一是“可控核聚变在未来50年内是否有商业化可能？”

此后，商业化目标很快被纳入官方规划。

2023年，安徽出台《以创新模式加速推进聚变能商业应用战略行动计划（2022—2035年）》，确立核聚变开发应用实验堆、工程堆和商业堆“三步走”发展战略。

其中，BEST将在2030年前完成发电演示验证，2030年建设中国聚变工程示范堆（CFEDR）；2040年前后，以商业化公司为实施主体，联合产业链企业，开展更高聚变功率的商业堆建设。

值得注意的是，CFEDR被认为是我国参与国际竞争的代表。

中科院等离子体所原所长李建刚院士今年接受采访时指出，CFEDR已启动方案设计，完成从国际热核聚变实验堆（ITER）到聚变原型电站之间的技术过渡和工业实践，演示聚变能持续大功率、安全和稳定运行的可行性。

ITER是全球规模最大的聚变科研工程，由35个国家合作在法国南部建设，我国经过数年艰难谈判，于2008年开始全面参与该计划。

从1985年提出倡议算起，该项目已推进40年。根据2024年路线图，计划2036年实现全磁能运行，2039年启动氘 - 氚燃料实验运行。

相比之下，随着合肥对CFEDR的推进，有可能率先完成示范堆建设，更快迈入商业化。

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赛道突围

越来越多国家和城市开始抢占商业化赛道。

据国际能源署预测，到2030年，全球核聚变市场规模有望达4965.5亿美元，2024至2030年间复合年均增长率为7.4%，市场潜力巨大。

面对即将到来的商业化“奇点”，已有企业提前布局。以美国为例，2023年，美国氦核能源公司宣布其核聚变发电站将从2028年开始向微软公司供电；联邦核聚变系统公司也与谷歌签订类似协议，计划在21世纪30年代前半期建成发电站。

在中国，也有先行者早做谋划。

中航证券一篇研报指出，我国核聚变行业已形成“国家队”带头示范、民营企业协同发展的新格局，产业集群主要集中在合肥、成都、南昌、上海等地。

其中，合肥和成都是国内具备相对完善核聚变产业集群的城市：合肥有聚变新能、星能玄光等民营企业，成都有瀚海聚能、先觉聚能等民营企业。

聚变新能被外界称为我国首家可控核聚变领域的独角兽，其背后除了皖能资本、合肥产投、皖能股份等合肥国资再次“出手”，还有蔚来——当地媒体报道称，其创始人李斌在聚变新能初期筹建上贡献很大，他希望用市场化方式推动商业聚变发展。

另一家代表性企业是今年7月在上海挂牌成立的中国聚变能源有限公司。该公司由中核集团牵头，逾百家单位与资本方共同投资约114.95亿元，还将在上海建造“中国环流四号”。由此，上海也将成为可控核聚变发展的新极点。

相关产业链也在不断延长。中国能源政策研究院院长林伯强曾撰文分析，目前，上游超导磁体、特种钢材、氘氚燃料等材料需求旺盛，国内企业如西部超导、上海超导已实现技术自主化；对于中游磁体系统、真空室、偏滤器等核心设备，安泰科技、国光电气等企业通过参与ITER项目积累技术经验；而下游仍处于探索阶段。

越来越多的人持乐观态度。上述中航证券研报提到，多数企业认为首个给电网送电的聚变堆以及具备商业化价值的聚变堆，有望在2031至2035年及以后诞生。我国上个月通过的原子能法进一步完善监管制度，为商业化平稳推进铺平道路。

在余丰慧看来，与更侧重基础科学研究和关键技术突破的合肥相比，上海凭借金融中心地位，在科技成果商业化转化和国际合作方面更为突出。

对于合肥而言，关键是如何更好发挥自身优势。正如聚变新能（安徽）有限公司董事长严建文所说，“不能起了个大早，却赶了个晚集”。