在2025浦江創新論壇的開幕演講中,著名物理學家、中國科學院院士張杰以“用激光聚變點亮未來”為主題,向與會者描繪了聚變能技術突破對人類社會的深遠影響。作為上海交通大學李政道研究所所長,他結合團隊在激光聚變領域的最新研究成果,系統闡述了聚變能商業化可能引發的產業變革。
張杰指出,當前全球能源結構正面臨根本性轉型需求,傳統化石能源的局限性日益凸顯。聚變能作為近乎無限的清潔能源,其能量密度較現有能源形式呈現指數級增長。據測算,聚變反應產生的能量密度將從現有能源的數倍提升至百倍量級,這種質變將推動工業生產模式發生革命性改變。
“第四次工業革命的能量基礎正在形成。”張杰通過具體數據說明,聚變能驅動的工業體系將徹底改變材料制造、化工生產等基礎領域。以鋼鐵生產為例,聚變能支持的電弧爐煉鋼工藝可使單位能耗降低70%,同時實現零碳排放。這種變革不僅限于能源密集型產業,更將滲透至交通、建筑、農業等國民經濟全鏈條。
在技術路徑方面,張杰特別強調了激光慣性約束聚變的研究進展。他透露,其團隊開發的超強激光裝置已實現每秒萬次級的高頻脈沖輸出,這項突破使聚變點火所需的能量輸入大幅降低。實驗室數據顯示,新一代激光系統的能量轉換效率較五年前提升了三個數量級,為聚變能商業化鋪平了道路。
對于產業應用前景,張杰預測首批聚變能電站將于2035年前投入運行。這些示范電站將采用模塊化設計,單模塊輸出功率可達500兆瓦,既能獨立供電也可組建區域能源網絡。更值得關注的是,聚變能產生的中子流可用于特殊材料合成,這將催生價值萬億級的新材料產業。