全球竞相解锁核聚变多国突破关键技术商业化进程加速推进

钱伯章 2026-03-02

全球多国及私营部门加速布局核聚变，中国 EAST、法国 WEST、韩国 KSTAR 在等离子体密度与时长上取得关键突破，为商业化扫清技术障碍。ITER 等国际项目协同推进，多国出台计划与资金支持，核聚变凭借清洁、高效、安全优势，有望成为未来重要低碳能源。

中国、法国和韩国的设施在等离子体密度和持续时间方面取得的最新突破，消除了核聚变发展中的关键技术障碍。

国际重大项目如国际热核聚变实验堆（ITER），以及美国、德国、加拿大和私营部门的举措，都旨在未来几十年内实现核聚变的商业化。

几十年来，世界各国政府一直在竞相揭开核聚变能源的秘密，以期生产出大量清洁的能源。尽管近年来已取得几代里程碑式的成就，但实现商业规模的生产仍然极其复杂。然而，随着近期取得的更多成功，是否正逐渐接近这一目标，并生产出大量清洁电力？

核聚变是为太阳和恒星提供能量的过程。当两个原子核（通常是氢原子核）结合成一个更重的原子核时，就会发生核聚变，同时释放出大量的能量。实现这一过程的难点在于，科学家必须在地球上重现恒星中导致核聚变的极端高温和高压条件。

相比之下，目前用于生产核能的核裂变方法，是指铀或钚原子的中心核，即原子核，分裂成两个较小的原子核。原子核分裂会释放出大量能量，并产生更多的中子，这些中子可以继续分裂更多的原子，从而引发链式反应。这种链式反应使得核反应堆能够稳定地供应能量。

核聚变能源极具吸引力，因为在电力需求飙升之际，它能够提供大量清洁电力。在发电厂中，仅一克聚变燃料就能提供90000千瓦时的能量，而产生相同能量的煤炭则需约11吨。聚变电站还被认为非常安全，因为它们不像裂变电站那样存在反应、熔毁或高放射性、长寿命废料等风险。这也意味着聚变设施可能比裂变电站更容易获得许可证。

近年来，核聚变发电技术的进步主要出现在私营部门。在美国，弗吉尼亚州的一个地点已被选定用于开发世界上首个电网规模的商业核聚变发电厂，计划在2030年代初为电网提供清洁的核聚变电力。美国核聚变办公室正致力于将这一梦想变为现实。

在其他地方，中国每年投入数十亿美元以提升其核聚变能力。2026年 1 月，中国的研究人员利用“人造太阳”核聚变反应堆——全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST），突破了核聚变等离子体长期存在的密度障碍。

实验证实，如果能对等离子体与反应堆壁的相互作用进行精心控制，那么即使在极端密度下，等离子体也能保持稳定。这一发现消除了阻碍核聚变点火进程的一个重大障碍，并且有助于未来的核聚变反应堆产生更多能量。

该项目的联合负责人、华中科技大学的朱平教授在谈到这一突破时表示：这些发现为提高托卡马克装置和下一代燃烧等离子体聚变装置的密度极限提供了一条实用且可扩展的途径。”

研究人员还在法国的WEST反应堆和韩国的KSTAR反应堆上将等离子体的持续时间延长到了此前的最高纪录之上。这些成功促使了国际热核聚变实验堆（ITER）的建设，该堆位于法国南部，重达23000 吨。超过30个国家正在支持ITER的开发，期望它能在聚变过程中产生比消耗更多的能量。它将配备世界上最强大的磁体——中心螺线管。

与此同时，据世界经济论坛报道，德国正在制定一项资助计划，作为其“核聚变行动计划”的一部分，为初创企业以及包括英国和日本在内的全球多个国家提供支持，并且正在采用监管框架为开发商提供确定性。德国研究、技术和空间部长多萝特·贝尔回忆道：“通过‘核聚变行动计划’，我们正在为德国建设世界上第一座核聚变发电厂铺平道路。”

而且，在加拿大，政府最近宣布将在安大略省启动一个新的核聚变能源中心，该中心的建设资金将来自联邦政府和加拿大原子能有限公司（一家国有公司）的3300万加元、安大略省政府和安大略电力公司（一家国有公司）的1950万加元以及核聚变初创公司 Stellarex 集团有限公司的3900万加元。政府的目标是开发一种经济可行的核聚变能源。

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