1克燃料抵8吨石油，两家公司携手进军核聚变，距离成功还有多远？

全球首个全高温超导核聚变实验装置即将开建，中核五公司与中国第一家聚焦聚变能开发的商业公司正式签订了总装合同，承建全球首个全高温超导核聚变实验装置。这意味着核聚变商业化又近了一步！

那么，网友们普遍关心：人类距离核聚变成功还有多远？研发这个到底能赚到钱吗？

(相关资料图)

能源自由看中国，脱离“烧开水”传统方式，实现可控核聚变还要看合肥。

笔者在合肥，有幸参观过科学岛的“人造太阳”装置，说句实话，根据现在的进展。人类距离终极能源革命不会超过2035年，当然成功路上并不会顺利，甚至会充满了坎坷。而研发和商用都将是对于资金要求也是一个无底洞，但是对于未来的前景来说，都不值得一提。

从中科院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所研制托卡马克装置“EAST”（“东方超环”，俗称“人造小太阳”）至今，已经20多年，从立项到不断突破，都在改变着人类核聚变的历史。

近几年，国际合作项目因为种种原因延迟，而中方的项目的成就从来就没有停止过，新一代装置不断刷新纪录。虽然EAST还没有真正意义成为“人造太阳”，但是却是我们核聚变研究中重要最为重要的环节。

▲2018年度EAST实现的运行区拓展及能量约束增强因子同国际合作的ITER项目基本运行模式的对比

远的不说，2021年5月，实现了成功实现可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行，同年底又实现电子温度近7000万摄氏度的长脉冲高参数等离子体运行1056秒。

2023年4月12日，第122254次实验，成功实现了403秒稳态长脉冲高约束模式等离子体运行。

……

这些参数说明了什么呢？

我们知道在地球上要模拟太阳的核聚变，要么进行氢弹爆炸实现短时间不可控制的核聚变，要么采用一种装置营造高温、高压环境，实现可以控制核聚变。因此，苏联科学家提出了磁约束的概念，而中方将梦想变为现实，造出了全超导的托卡马克装置，用电磁约束等离子进行实验。

而取得“在电子温度7000万摄氏度的情况下，实现了1056秒的等离子运行”就是意味着，中国逐渐在“低温”的条件下，实现长时间控制等离子体的能力。但是，投入的能源和产出的能源还没有优势。但是也有好消息，现在分段实现了1000S约束，和1亿度加热技术，下一步合成两个方案，就能稳定核聚变。

商业化的门槛是热核1亿度1000秒，和1兆安的等离子体电流。为此，全球科学家已经奋斗了70年，中国科学家也奋斗了40多年，而“东方超环”建成17年来不断冲破极限。

往下走每一个临界点都具有超高的挑战性。但是EAST同时具有上亿温度的“超高温”、零下269度的“超低温”、“超大电流”、 “超强磁场”、“超高真空”等极限条件，是目前世界上最先进的核聚变研究平台，在不断的努力下，终究会突破极限。

专家们预计，在2035年前基本可以实现可控核聚变的商业发电，无论是乐观估计，还是悲观预测，实际上这样的时间节点并并不重要，重要的是中方现在的进展必将领先全球，也是最可能首个实现的。等到聚变裂变混合堆建造出来之后，就给出相对准确的时间表。

只不过，按照现在的速度，2035年这个节点十分靠谱，具体要阐述起来可能要翻阅无数个论文，然后进行预测。可惜，有些东西无法预测，正如西方断言离开苏联科学家，中方无法造出原子弹一样。

如果你对可控核聚变感兴趣，不妨自己去等离子体物理研究所科普专栏去了解，本文就不做过多的介绍。不过，商业化发电进展时间节点不能明确，但是商业化优势还是非常明显的。

下面接住说一说，在实现商业化之前，研发能不能挣到钱。

从长期来看，核聚变一旦实现商业发电，挣钱是肯定的！中国工程院院士、全超导托卡马克核聚变实验装置牵头人李建刚，2023年在“墨子沙龙”座主旨演讲时表示：“人类的终极能源=80%核聚变+20%可再生。”或许，以后探索宇宙依靠就是核聚变，而不是核裂变。

最重要的原因就是核聚变所需要的氘，目前海洋里就有40万亿吨，可用100亿年。而核裂变所需要的铀、钍、钚储存量小，还难以开采。

远景上，钱只是数据了。近期，研发核聚变也是极具前景的。

首先，为ITER等项目提供配件，将是赚钱的门道之一。

EAST团队建造时，其实很缺钱，但是还是在有限资金的情况下，研发了68项关键技术，建成了20个大系统，一次性调试成功，是典型的“省钱小能手”。

而在2006年加入国际热核聚变实验堆计划（ITER）时，则承担了超导导体、校正场线圈、超导馈线、电源、诊断等部件或装置研制。100%合格、100%国产、最早交付都让世界瞩目。

暑假期间探秘EAST项目成为热门选择

可以说，全球各国无论是合作还是单挑核聚变，都离不开中方EAST团队，从这个意思上来说，他们是典型的“赚钱小能手”。

其次，每一个子系统，每一个突破，都是巨大的技术创新。

在研制核聚变的过程中，对于材料研究，还有等离子控制，超高低温度变化，高温超导材料等问题的研究，单独拿出来，都是一项前所未有的成果，而将成果转化则都可以变成白花花的银子。

例如，发展出离子束诱变技术，已应用于农业领域，通过离子辐照水稻，选育出一种“脆秆水稻”，抗倒伏能力显著增强，秸秆还田时容易破碎和降解。

发展出的大型低温超导技术等，正在应用于癌症治疗装备的研发，目前首家质子和重离子中心，已经在建设之中。当然成果可以转化的还有很多，感兴趣的朋友可以自行前往中科院物质研究所网上展厅看看。

其实，对于大科学装置来说，最重要的还不是盈利能力，其带动的研发领域、人才培养、科技创新等都是无可比拟的，在科学面前只说“研发赚不赚钱”就有点小家子气了。

现在，一座崭新的聚变堆主机关键系统综合研究设施（CRAFT）园区已经交付，未来围绕该产业还会有更多的项目落地在合肥综合性国家科学中心。未来已来，值得期待。