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追踪 | AI 与聚变能源的深度融合

发布时间:2026-06-14 21:18阅读:1

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本次分享聚焦人工智能与可控核聚变的双向赋能,以及东升聚变的企业进展,涵盖聚变行业背景、技术路径、AI 加速效应,并详述东升聚变的战略定位、技术选型与发展蓝图,主要内容如下:

·行业热度攀升:2025 年下半年至 2026 年,可控核聚变将成为市场焦点。过往发展迟缓主因是需求不足,如今 AI 数据中心对能源的指数级渴求成为核心引擎。聚变能提供大规模、稳定、零碳且高密度的能源,是匹配未来 AI 需求的唯一长期方案。

·全球政策扶持:2024 年美国颁布聚变能源法案,日本与德国将分别在 2025 年及 2026 年推出相关政策,中国亦将聚变能纳入十五规划。国内形成以上海、合肥为双核,成都、北京及粤港澳大湾区协同的产业格局,上海已集聚七八家聚变主机企业,全球领先。

·中美发展对比:美国在聚变领域领先中国约 3 至 5 年,科技巨头投入巨大,CFS 公司累计融资 30 亿美元,估值超百亿美元。中国发挥体制优势举国攻关,规划三步走:3 至 5 年建成示范堆,目标 2040 年左右商业化,较原 2050 年计划提前,除国家队外,民企数量持续增加。

·主流技术收敛:全球九至九成顶尖科学家聚焦托卡马克路线,该路径最接近商业化,能实现输出大于输入(Q>1),中美英德日等国国家队均布局于此;仿星器、FRC 等其他路线占比较小。

·燃料路线抉择:主流为氘氚路线,虽反应易实现,但面临两大难题:一是产生 14 兆电子伏特高能中子,暂无材料可长期抗辐照,影响装置 30 至 50 年寿命;二是氚属国内管控战略物资,自持循环系统工程难度极大。东升聚变选择氘氦三路线,以规避高能中子与氚的相关风险。

·五大技术进展:涵盖等离子体约束控制(当前约 L6 级,满分 L9)、高温超导(当前 L5 级,可借提升磁场增强增益、缩小体积降本)、氚自持(L2 级)、抗辐照材料(L3 级)、能量转换(可探索脉冲式、磁电转换等新方式,目前仍以传统热能转换为主)。

·海外现状:美国已构建“AI+ 超算 + 实验”三维体系,AI 深度介入研发全流程;谷歌 DeepMind 联手瑞士等离子体中心及 CFS,利用强化学习优化磁场构型与运行参数,通过虚拟实验降本;普林斯顿、阿贡实验室等超算中心为聚变 AI 研发提供强力支撑。

·国内现状:合肥 EAST、成都 HL-3 等装置已引入 AI 控制预测系统,但整体起步较早,运行控制系统仍依赖海外产品,正加速推进工具国产化,以防未来受制于人。

·AI 赋能四方向:一是实时精准控制,借强化学习预测等离子体不稳定性,实现亿度级等离子体稳态运行;二是加速仿真与数据分析,构建高保真数字孪生模型,将研发周期从数年压缩至数周;三是预测性维护,实现毫秒级磁体失超保护,配合机器人远程运维;四是材料研发,通过 AI for Science 突破抗中子辐照、高温超导等材料瓶颈。

·公司定位与团队:成立于 2025 年 7 月,获上海国资与复旦基金孵化,定位为为 AI 提供适配能源;团队汇聚国内核工业集团、中科院及清北等高校专家,以及多国具备丰富聚变工程经验的国际人才,与共建联合实验室,依托复旦大学新设聚变科学与工程系及博士点吸纳全球英才。

·技术路线与优势:采用托卡马克加氘氦三路线,优势在于无放射性、部署灵活可贴近数据中心或城市;小型化模块化设计,开放供应链以降低成本;响应迅速可参与电网调峰调频;不涉核反应,可面向一带一路、中东等地区进行全球化输出。

·发展规划:十年内迭代三代装置。第一代“晨光”为强磁场紧凑型装置,计划 2028 年建成,目标打造 AI 数据工厂,积累真实工况数据,攻克强磁场可靠运行、等离子体约束评估及延长运行控制时长等核心难题;第二代“朝阳”为大科学装置,攻克氘氦三路线的高温与强磁场技术难点;第三代“恒辉”为商业示范装置,目标实现 Q>1 的净能量增益,与国家商业化时间表协同。

·生态布局:联合中科院、西南物理研究院及北大、清华、中科大等高校,共建等离子体物理 AI 与仿真优化体系,探索等离子体研究大模型,打造开源生态,覆盖人才培养、数字孪生、技术研发等多元场景。