可控核聚变迎关键突破 “人造太阳”发电计划提前至2030年

“人造太阳”发电时间表更新 目标锁定2030年实现首度发电

备受关注的“人造太阳”——可控核聚变技术，再次取得重要进展。

6月27日，两款我国自主研发的可控核聚变装置用超导磁体，顺利通过技术验收并完成满工况条件下的参数测试。其中，高温超导中心螺管线圈是紧凑型聚变实验装置的核心组件。该装置预计2027年底完工，并计划在2030年前后，实现利用核聚变技术发出第一度电的演示。

人造太阳通过模拟太阳内部释放能量的原理，需要将燃料加热至数亿摄氏度的高温，然而目前没有任何材料能够长期承受如此极端的高温环境。多年来，科研人员采用的主要方案是利用强磁场约束等离子体，使其悬浮起来，确保高温火球不接触容器壁、不熄灭，而研究团队的核心任务正是打造“人造太阳”这一关键部件。

根据当前主流技术路线，可控核聚变主要采用从海水中提取的轻原子核“氘”作为燃料。一升海水所能产生的聚变能量，相当于300升汽油，且几乎不会产生强放射性核废料，没有碳排放。据估算，地球海洋中蕴藏的聚变燃料氘约为45万亿吨，按人类目前的能源消耗速率，可供人类使用数十亿年。正因如此，全球主要发达国家都将“人造太阳”视为必须攻克的关键技术。

记者：您所打造的这种“笼子”，可以说是看得见却摸不着。

中国科学院合肥物质院等离子体所研究员 秦经刚：有形的是它的外形轮廓，无形的则是磁场本身，肉眼无法直接感知。

记者：能够驾驭这些，这是否就是传说中的“魔法”？

秦经刚：可以这么说，确实类似于魔法。

而这种“魔法”落到具体操作层面，就变成了一条纤细的高温超导带材。其间真正发挥作用的超导层，厚度仅约一微米。它需要经过加工、扭绞处理、穿入钢管，再经过挤压成型工序。一根线材的弯折，看似只是外形变化，实则同时承受着拉伸、压缩、扭转多重作用。任何一道工艺环节出现偏差，都可能导致其性能失效。

六年前，秦经刚接到的任务只有一个大致方向，但目标明确：一是提升性能，二是降低成本。彼时，具体设计方案尚不明确，所需材料也无处可寻，一切都需从零起步。

经过六年攻关，此次完成测试的超导磁体，从基础材料、结构设计，到制造装备和加工工艺，全部实现了国产化。成本也随之大幅下降，同样的超导材料，过去每米售价四百元，如今已降至一百元。

更具里程碑意义的是，本次线圈在重量、尺寸和储能等关键指标上均实现大幅提升，单个线圈重量从350吨跃升至580吨。这意味着未来“人造太阳”的能量输出能力也将显著增强。不过在秦经刚看来，顺利完成此次测试，距离最终目标仍有相当距离。

秦经刚：仅就我刚才所讲而言，目前仅验证了从材料设计到制造工艺的技术可行性，证明该线圈已具备装配到装置上的基本条件。但就真正的高温超导技术而言，尤其是高温超导在聚变领域的实际应用，我个人认为我们目前的进程仅完成了80%。剩余的20%，是将线圈实际部署到装置中，在极端工况条件下检验其运行可靠性与使用寿命。只有通过这一验证环节，我才认为高温超导这条技术路线才算真正走完。

近年来，中国“人造太阳”研究不断刷新进度时间表。2025年1月，全超导托卡马克实验装置“东方超环”成功实现1亿摄氏度等离子体稳态运行1066秒，刷新世界纪录。而此次超导磁体技术的突破，则补齐了核聚变工程化技术链条中最难攻克的关键组件。这一成就的背后，是从20世纪80年代起，几代科研人员接续奋斗的成果。

记者：那么验收结束后的第一天，您都做了什么？

秦经刚：验收结束后的第一天，我好像在办公室静坐了两个小时，默默回溯了从项目启动至今的整个历程。

秦经刚：我们整个团队也就20人左右，其中女性成员有8人。

秦经刚：回顾这段经历，我们实际上是在享受这个攻坚克难的过程，我们越挫越勇，尤其是这次实验成功后，大家的信心更足了。我们此前付出的所有辛劳、所有汗水，乃至所有泪水都没有白费。

秦经刚：每次做工作汇报时，别人总会问“你们总是说50年，到底什么时候才能实现？50年再加50年”，确实，核聚变技术难度极大。但经过这些年的发展，我们已经看到了希望的曙光。因此，我们希望按照当前既定目标，在2030年率先实现第一度电的发出。

秦经刚：我坚信，这一天肯定不需要再等50年。展望未来，比如我们规划的示范堆，乃至后续的商业堆，我们还需一步一个脚印地推进。