在邁向“雙碳”目標的征程中,中國可控核聚變研究正以多技術路線并行的創新模式,書寫著清潔能源領域的突破篇章。近日,央視《東方時空》欄目聚焦這一國家戰略科技領域,通過專題報道展現了中國在“人造太陽”領域的全產業鏈布局與多元技術探索成果。
實驗室里的溫度紀錄不斷被刷新:全超導托卡馬克裝置“東方超環”實現1億攝氏度等離子體持續運行1066秒;“中國環流三號”突破雙億度運行;新奧集團研發的“玄龍50U”裝置更是在全球率先完成百萬安培氫硼等離子體放電,并創下秒級1.2特斯拉磁場強度的球形環裝置紀錄。這些突破背后,是覆蓋原材料生產、裝置設計、科研運營的完整產業鏈支撐——從高溫超導材料企業到科研院所,數百家機構正在協同攻克“人造太陽”的技術難關。
在技術路線選擇上,中國科研力量呈現出“雙軌并行”的鮮明特征。以中科院、中核集團為代表的“國家隊”延續經典氘氚路線,通過精密控制手段將氫同位素聚變反應轉化為可控能源。這條始于氫彈技術的路徑,經過數十年技術迭代,已形成完整的工程化方案。而新奧集團則開辟了氫硼聚變新賽道,其核心優勢在于燃料普適性與發電效率:氫元素取自水,硼資源廣泛存在,聚變產物氦可直接用于發電,理論效率超過90%。
“氫硼路線面臨的核心挑戰是等離子體加熱。”新奧能源研究院院長劉敏勝解釋道,團隊采用“階梯式加熱”方案:通過變壓器原理實現百萬度級預熱,利用微波技術提升至億度級,最終借助高能粒子束將溫度推至十億度量級。這種分階段加熱策略,有效解決了單一技術路徑的能量瓶頸問題。
技術突破的背后是裝備制造的跨越式發展。“玄龍50U”裝置的微波加熱系統、真空室、超導磁體等核心部件實現100%國產化,標志著中國已掌握球形環裝置的關鍵技術。該裝置2025年5月創下的磁場強度紀錄,較國際同類設備提升20%以上,為氫硼聚變所需的高溫高密度環境提供了硬件保障。
全球化的人才網絡與科研合作體系,成為推動技術升級的重要引擎。作為“國際科技合作基地”,新奧集團構建了由四大洲11國70余家機構組成的創新聯合體,合作領域涵蓋理論物理、程序開發、部件設計等全鏈條環節。這種開放創新模式,不僅加速了技術迭代,更培養出一支國際化、多學科的研發梯隊,為可控核聚變商業化儲備了核心人才。