加油站排隊(duì)加油的場(chǎng)景,開(kāi)新能源車(chē)的人估計(jì)也都沒(méi)少見(jiàn)過(guò)。每次油價(jià)一漲,朋友圈里就是一片哀嚎。
哪怕?lián)Q了電車(chē),充電樁前的等待、續(xù)航焦慮、冬天掉電飛快,也沒(méi)少讓車(chē)主頭疼。人類(lèi)折騰能源這事兒,折騰了幾百年。
從燒柴火到挖煤、抽石油,再到現(xiàn)在搞光伏風(fēng)電,每一次升級(jí)都像是在跟自然要飯吃。可要是有一天,100克的東西就能讓一輛車(chē)跑上千萬(wàn)公里,這飯碗端的可就穩(wěn)了。
聽(tīng)著像科幻小說(shuō)?還真不是。這個(gè)"100克"的故事,主角就是最近被炒得火熱的可控核聚變。
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它被稱(chēng)作"人造太陽(yáng)",被視為人類(lèi)的終極能源方案。
先從原理說(shuō)起。可控核聚變的本質(zhì),就是模仿太陽(yáng)發(fā)光發(fā)熱的那套邏輯。
輕原子核在極高溫、極高壓的環(huán)境下被硬生生擠到一起,融合成更重的核,過(guò)程中會(huì)有一小部分質(zhì)量"消失",按照愛(ài)因斯坦那個(gè)著名的質(zhì)能方程E=mc2換算成能量釋放出來(lái)。目前科學(xué)界主攻的路線,是用氘和氚——也就是氫的兩種同位素——做燃料。
一次氘氚反應(yīng)能釋放17.6兆電子伏的能量,質(zhì)量虧損大約0.7%。這個(gè)比例看著不起眼,乘上光速的平方,那數(shù)字就嚇人了。
按物理學(xué)算下來(lái),1克氘氚燃料完全反應(yīng),能放出大約3.38×1011焦耳的熱量。100克就是3.38×1013焦耳。
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把這能量換算到汽車(chē)上更直觀,普通家用燃油車(chē)百公里油耗按8升算,汽油熱值每升約32兆焦,跑一百公里大概燒掉2.56×10?焦耳。兩個(gè)數(shù)字一除,理論上100克聚變?nèi)剂蠅蜍?chē)跑1320萬(wàn)公里。
地球赤道一圈才4萬(wàn)公里,1320萬(wàn)公里相當(dāng)于繞地球跑330圈。要是車(chē)按時(shí)速100公里勻速跑,得連續(xù)不停開(kāi)15年才用得完。
還有版本算出2300萬(wàn)公里的,無(wú)非是燃油熱值和油耗基準(zhǔn)取得不一樣,但核心結(jié)論一致——能量密度高到離譜。當(dāng)然,實(shí)際用起來(lái)不可能直接把氘氚塞進(jìn)汽油箱里燒。
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靠譜的路子是把聚變熱量先轉(zhuǎn)成電,再驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車(chē)。發(fā)電效率按30%、輸電損耗7%、電機(jī)效率92%打個(gè)折扣,全鏈路效率大概40%出頭。
主流電動(dòng)車(chē)百公里耗電15度,折合5.4×10?焦耳。打完折之后再算,100克聚變?nèi)剂线€能讓車(chē)跑620萬(wàn)公里左右,照樣能繞地球155圈,或者地月之間往返8次多。
這種變態(tài)級(jí)的能量密度,正是全世界都在咬牙死磕這個(gè)東西的原因。研究顯示,"燃燒"一千克氘相當(dāng)于四千克鈾,相當(dāng)于七千噸汽油或一萬(wàn)噸煤。
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地球上氘的含量豐富,僅在海水中就有45萬(wàn)億噸氘。按目前全球能源消費(fèi)水平計(jì)算,核聚變?nèi)剂峡晒┤祟?lèi)使用數(shù)億年。
把這些數(shù)據(jù)摞一塊兒,難怪有人說(shuō)誰(shuí)掌握核聚變,誰(shuí)就拿到了AI時(shí)代的能源制高點(diǎn)。那中國(guó)搞得怎么樣了?這事兒得說(shuō)道說(shuō)道。
作為我國(guó)核聚變工程化的主力軍,EAST裝置自2006年建成運(yùn)行以來(lái),屢創(chuàng)世界紀(jì)錄。
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2025年1月,EAST首次實(shí)現(xiàn)1億攝氏度下1066秒的穩(wěn)態(tài)長(zhǎng)脈沖高約束模等離子體運(yùn)行;同年3月,"中國(guó)環(huán)流三號(hào)"更是實(shí)現(xiàn)了離子溫度1.17億攝氏度、電子溫度1.6億攝氏度的"雙億度"運(yùn)行。
這些里程碑式的成果,標(biāo)志著中國(guó)在這一領(lǐng)域已處于全球第一梯隊(duì)。進(jìn)入2026年之后,捷報(bào)繼續(xù)刷屏。
中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體物理研究所宣布,有"人造太陽(yáng)"之稱(chēng)的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置(EAST)實(shí)驗(yàn)證實(shí)托卡馬克密度自由區(qū)的存在,找到了突破密度極限的方法,為磁約束核聚變裝置高密度運(yùn)行提供了重要的物理依據(jù)。
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這項(xiàng)突破直接撼動(dòng)了困擾學(xué)界幾十年的"格林沃爾德密度極限"。合肥那邊還在建一個(gè)更厲害的家伙——BEST裝置,全名叫緊湊型聚變能實(shí)驗(yàn)裝置。
國(guó)內(nèi)核聚變研究的三大裝置:全超導(dǎo)托卡馬克裝置(EAST)、緊湊型聚變能實(shí)驗(yàn)裝置(BEST)、聚變堆主機(jī)關(guān)鍵系統(tǒng)(CRAFT),已經(jīng)形成梯次布局、協(xié)同攻關(guān)的格局。
其中,作為中國(guó)下一代"人造太陽(yáng)",BEST將力爭(zhēng)在2030年點(diǎn)亮人類(lèi)聚變能的"第一盞燈"。資金層面也在加速?zèng)_。
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2026年開(kāi)年至今,國(guó)內(nèi)可控核聚變領(lǐng)域的融資消息接連不斷,單筆融資規(guī)模屢創(chuàng)新高。
1月12日,民營(yíng)聚變企業(yè)上海星環(huán)聚能完成10億元A輪融資,一舉刷新國(guó)內(nèi)同類(lèi)企業(yè)單筆融資紀(jì)錄;緊隨其后,東昇聚變、束研聚創(chuàng)等項(xiàng)目紛紛更新融資動(dòng)態(tài);2月,河南中科清能也完成了近5億元Pre-A++輪融資。這種燒錢(qián)速度在硬科技賽道里也算少見(jiàn)。
更讓人振奮的法律保障也跟上了。2026年1月15日,明確"鼓勵(lì)和支持受控?zé)岷司圩儯⒌摹吨腥A人民共和國(guó)原子能法》正式施行。
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這意味著可控核聚變從科研項(xiàng)目正式升格為國(guó)家戰(zhàn)略級(jí)別的產(chǎn)業(yè)方向。緊接著行業(yè)生態(tài)也搭起來(lái)了。
2026年1月16日,聚變金融機(jī)構(gòu)聯(lián)盟正式成立。該聯(lián)盟由科大硅谷公司聯(lián)合中科創(chuàng)星、君聯(lián)資本、聯(lián)想之星、合肥創(chuàng)新投等15家機(jī)構(gòu)聯(lián)合發(fā)起,匯集130家優(yōu)質(zhì)金融投資機(jī)構(gòu)及創(chuàng)新平臺(tái)。
從國(guó)家立法到金融護(hù)航,一整套組合拳打得很扎實(shí)。這就引出了車(chē)企扎堆涌入這條賽道的故事。
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3月18日,奇瑞汽車(chē)在蕪湖搞了場(chǎng)"電池之夜",董事長(zhǎng)尹同躍親自宣布要戰(zhàn)略布局可控核聚變。這事兒一出,輿論直接炸了。
按21經(jīng)濟(jì)網(wǎng)的報(bào)道,奇瑞的邏輯非常直白。"布局可控核聚變,旨在從能源源頭掌控主動(dòng)權(quán)。"奇瑞汽車(chē)董事長(zhǎng)尹同躍表示。
說(shuō)白了,車(chē)企想把能源命脈攥在自己手里。奇瑞選合肥這個(gè)圈子也是有講究的。安徽省合肥市是全球核聚變研究的"心臟地帶"。
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這里匯聚了中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院等離子體物理研究所等頂尖科研力量,構(gòu)建了從基礎(chǔ)研究到工程應(yīng)用的完整生態(tài)。
更重要的是,合肥建成了以全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置(EAST)為核心,涵蓋BEST、CRAFT等在內(nèi)的世界級(jí)核聚變大科學(xué)裝置集群。奇瑞總部在蕪湖,跟合肥同省,地緣優(yōu)勢(shì)天生就有。
資金底子也夠厚。奇瑞2025年實(shí)現(xiàn)總營(yíng)收3002.9億元,同比增長(zhǎng)11.3%;凈利潤(rùn)195.1億元,同比增長(zhǎng)36.1%。
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這種利潤(rùn)水平砸長(zhǎng)線投資,確實(shí)有底氣。不過(guò)車(chē)圈玩核聚變的不止奇瑞一家。
蔚來(lái)也于2023年投資核聚變初創(chuàng)公司NeoFusion,目標(biāo)20年內(nèi)推動(dòng)技術(shù)商用。還有諾瓦聚變、能量奇點(diǎn)、新奧科技、星環(huán)聚能、瀚海聚能這些民營(yíng)隊(duì)伍,都在各自的技術(shù)路線上往前沖。
民營(yíng)資本搞出來(lái)的成績(jī)也很亮眼。在中國(guó),民營(yíng)資本正在成為技術(shù)多元化的重要推手。
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新奧集團(tuán)的"玄龍-50U"球形環(huán)氫硼聚變裝置在全球首次實(shí)現(xiàn)兆安級(jí)氫硼等離子體放電;能量奇點(diǎn)研發(fā)的"經(jīng)天磁體"實(shí)現(xiàn)21.7特斯拉的峰值磁場(chǎng)強(qiáng)度。這些數(shù)據(jù)擱在五年前,大伙兒都不敢想。
國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的格局也很有意思。"美國(guó)、日本以及歐洲國(guó)家都在押注可控核聚變。
在誰(shuí)點(diǎn)亮人類(lèi)聚變能的'第一盞燈'這件事上,沒(méi)有第二,只有第一"。這話聽(tīng)著扎心,但確實(shí)是現(xiàn)實(shí)——這場(chǎng)比賽沒(méi)有銀牌。
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中國(guó)走的是新型舉國(guó)體制路線。當(dāng)美國(guó)公司承諾2028年供電,歐洲制定2040計(jì)劃時(shí),中國(guó)選擇的是一條兼顧雄心與務(wù)實(shí)、統(tǒng)籌與活力的獨(dú)特路徑。
隨著緊湊型聚變能實(shí)驗(yàn)裝置(BEST)穩(wěn)步推進(jìn),高溫超導(dǎo)材料邁向規(guī)模化量產(chǎn),AI開(kāi)始賦能等離子體控制,中國(guó)核聚變產(chǎn)業(yè)化,正構(gòu)建起"技術(shù)突破—產(chǎn)業(yè)升級(jí)—資本重構(gòu)"的完整敘事。國(guó)家隊(duì)搭骨架,民營(yíng)隊(duì)添肉,這種模式既穩(wěn)又靈活。
當(dāng)然,"人造太陽(yáng)"也不是沒(méi)有攔路虎。實(shí)現(xiàn)可控核聚變商業(yè)化,需要跨越從科學(xué)可行到工程可行,再到商業(yè)可行的歷程。
商業(yè)化面前,仍有材料、工程與生態(tài)"三座大山"。聽(tīng)著挺玄乎,說(shuō)白了就是材料能不能扛得住、裝置能不能造出來(lái)、產(chǎn)業(yè)鏈能不能撐得起。
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不過(guò)中國(guó)在材料端的底子相當(dāng)扎實(shí)。中國(guó)于2006年加入ITER計(jì)劃,承擔(dān)了18個(gè)采購(gòu)包的制造任務(wù),涉及磁體支撐系統(tǒng)、氣體注入系統(tǒng)、可耐受極高溫的反應(yīng)堆堆芯"第一壁"等核心關(guān)鍵部件。
這是幾十年攢下來(lái)的硬實(shí)力。回到100克核燃料能讓車(chē)跑多遠(yuǎn)這個(gè)話題,這個(gè)數(shù)字本身的意義,遠(yuǎn)超數(shù)字本身。
它代表的是一個(gè)全新能源時(shí)代的入場(chǎng)券。電動(dòng)車(chē)現(xiàn)在喊著綠色、零碳,其實(shí)背后的電不少還是火電燒出來(lái)的,全生命周期沒(méi)那么環(huán)保。
可控核聚變要是真落地,那才是真正意義上的零碳電力——原料來(lái)自海水,過(guò)程不產(chǎn)生二氧化碳,廢料幾乎沒(méi)有。更深一層看,這事兒涉及能源安全的命脈。
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鋰、鈷、鎳這些電池礦產(chǎn),相當(dāng)一部分卡在國(guó)外手里。海水提氘的路子要是走通了,中國(guó)海岸線那么長(zhǎng),能源自主權(quán)直接就到手了。
聊到最后,那個(gè)"100克跑1320萬(wàn)公里"的浪漫想象,其實(shí)是建立在一整代科學(xué)家、工程師幾十年默默積累之上的。愛(ài)丁頓1920年提出恒星能量來(lái)自氫核聚變理論,到現(xiàn)在百年過(guò)去,人類(lèi)才走到工程驗(yàn)證的門(mén)口。
這條路注定漫長(zhǎng),2045年這個(gè)商用示范堆的節(jié)點(diǎn),聽(tīng)著遙遠(yuǎn),但已經(jīng)是幾代人能看得見(jiàn)摸得著的目標(biāo)了。車(chē)企扎堆入場(chǎng)也好,資本瘋狂涌入也罷,熱鬧背后真正撐場(chǎng)子的,還是合肥、成都那些大科學(xué)裝置里日夜不熄的等離子體火焰。
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中國(guó)選擇在這個(gè)賽道上下重注,靠的不是某一家企業(yè)的靈光一現(xiàn),而是國(guó)家戰(zhàn)略加民營(yíng)活力的雙輪驅(qū)動(dòng)。十五五規(guī)劃把可控核聚變列入未來(lái)產(chǎn)業(yè)重點(diǎn),《原子能法》落地鋪好了制度跑道,從材料到裝置再到資本,整條產(chǎn)業(yè)鏈正在形成合力。
100克的故事終究會(huì)成真,只是早晚的事。等到那一天,加油站、充電樁、續(xù)航焦慮這些詞兒,估計(jì)就跟煤油燈一樣,成了下一代人翻歷史書(shū)才能見(jiàn)到的老物件。
這場(chǎng)能源革命的主角是誰(shuí),時(shí)間會(huì)給出答案,但中國(guó)隊(duì),已經(jīng)站在了離終點(diǎn)最近的位置之一。
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