传统能源巨头逐梦“人造太阳”

“夸父追日”有了新接力

从“十五五”规划建议将可控核聚变列为重点布局的未来产业,到今年1月15日起正式施行的《中华人民共和国原子能法》明确“鼓励和支持受控热核聚变”,我国正加速布局这一被称为“终极能源”的领域。

其中,一家传统能源企业的参与尤为引人瞩目。作为国内天然气头部企业,新奥集团已在可控核聚变领域累计投资40多亿元,希望接力“夸父”的梦想。近日,记者走进位于河北廊坊的新奥能源研究院,向他们提出了三个问题,一窥聚变能源的未来图景。

第一问——为何是可控核聚变?

核聚变领域一直存在着“永远50年”的“魔咒”,即距离实现可控核聚变商业应用永远有50年。而现在,随着高温超导、人工智能(AI)等技术的进步,这一“魔咒”迎来了终结的希望。

美国聚变工业协会(FIA)的报告显示,截至2025年7月,全球商业聚变行业已吸引97亿美元投资,较2021年同期增长414%,增速超过传统能源及新能源细分领域。其中,2025年6月,中国石油出资30亿元投资可控核聚变,更在石化行业掀起波澜。一场关乎未来的竞争,已经打响了发令枪。

为何选择可控核聚变?作为中国最早开展商用聚变能源开发的民营企业,新奥集团技术委员会主席、新奥能源研究院院长刘敏胜给了记者一个具有参考价值的答案。

“其实现在你能听说过的新能源,基本上我们都做过。”刘敏胜表示,从煤制天然气、氢能、生物质能,到光伏、深层地热……新奥几乎涉猎了所有主流的新能源赛道。经过一轮又一轮的实践与审视,2017年,他们的战略重心转向了可控核聚变。

“未来的能源供给量至少要提高一个数量级。”刘敏胜解释说。在他看来,未来真正的挑战来自AI的爆发性发展、工业体系的全面智能化升级,以及随之而来的全社会用能需求的指数级跃升。华西证券研报显示,当前全球数据中心年用电量约为415太瓦时,到2030年,这一数字将上升至约945太瓦时。

有基于此,他提出未来能源的几个衡量标准:必须能支撑用能需求的数量级跨越,同时如化石能源般稳定可靠;必须是绝对清洁的,其燃料来源近乎无限且易得;同时,还要摆脱传统核电对地理与安全距离的严苛限制,能够灵活布局于需求中心所在。
    “目前唯一能满足这些条件的是聚变能源。”刘敏胜说。

第二问——“先难后易”还是“先易后难”?

选择聚变,仅仅是漫长征程的第一步。

在聚变研究的世界里,条条大路通罗马,但每条路的崎岖程度截然不同。FIA数据显示,72%的商业聚变公司选择氘氚路径。

记者梳理发现,我国以氘氚为燃料的聚变反应,目前主要由央国企及国家科研力量主导推进,并已进入工程验证关键阶段;民营企业则在探索氢硼、氘氦3等不同技术路线上表现活跃,形成了差异化布局。前者如中国科学院等离子体所自主设计的磁约束核聚变实验装置东方超环(EAST)、燃烧等离子体实验超导托卡马克(BEST)等;后者如新奥集团以氢硼为燃料的球形环托卡马克装置、东昇聚变以氘氦3为燃料的强磁场小型化聚变技术等。

为何选择氢硼路径?该路径反应所需的条件极为苛刻,等离子体温度比氘氚聚变的要求高出近一个数量级,技术难度随之大幅提升。但在刘敏胜看来,这是极为务实的路线选择,只是“务”的是未来之“实”。

“氢硼聚变安全环保,反应过程中不产生放射性中子,原料更加丰富易得。这意味着其成本远低于氘氚聚变,且未来电站的建设选址可以无限贴近城市,具有更强的商业化潜力。”刘敏胜说。

新奥聚变副总工程师杨园明介绍说,2018年,新奥首台聚变实验装置“玄龙-50”启动设计,仅用273天便建成启用,创造了当时国内同类装置的建设速度纪录。经过3年的运行,团队积累了宝贵的实验参数和经验,并将其带入下一代装置——“玄龙-50U”的建设工作中,2025年在该装置上实现了全球首次兆安级氢硼聚变放电,初步证明了在高参数条件下,氢硼聚变可能具有稳定运行的潜力。

刘敏胜指出,这一成绩在世界范围内处于前列。但他也表示,新奥的速度还要加快。“迄今为止,许多技术突破是在已有理论和验证的基础上进行的。但越往后走越是‘无人区’,挑战呈指数级增长。”刘敏胜说,“所以现在的‘快’,是在为未来留出时间。”

第三问——我们正走向怎样的未来?

杨园明为记者算了一笔经济账:基于氢硼路线的理论测算,未来聚变电站的发电成本有望降至0.1元/千瓦时以下,远低于当前绝大多数能源形式。一旦实现,电力将真正成为像空气和水一样易得而充沛的基础资源。

刘敏胜则谈道:“当你有了十倍于现在的能源,海水淡化、垂直农业、大规模循环制造……很多受限于能源成本的构想都将成为可能。”

在他看来,聚变能源是打开下一个文明阶段的钥匙。当能源不再稀缺,发展的叙事将可能从零和博弈转向共同创造。

在新奥“玄龙-50U”的中央控制大厅,记者目睹了一次放电实验的过程。随着倒计时归零,屏幕上代表等离子体电流的青色曲线迅速攀升,周围数十组监测数据同步跳动。杨园明介绍,像这样的实验,他们每天要进行50~60次。

这场“逐日”之梦何时能圆?一切还有待时间来回答。

近日又传来捷报,“玄龙-50U”实现了全球首次氢硼等离子体高约束模(H模)放电,标志着其加热、控制能力跃升至国际先进水平,为下一步即将开展的氢硼聚变反应验证奠定了基础。据介绍,新奥的下一代装置“和龙-2”也已完成设计并开始筹建,预计2027年建成。

“我们希望2026年能在玄龙-50U上实现氢硼聚变反应,这是一个重要节点。”刘敏胜说,“如果一切顺利的话,我们计划在2030年实现氢硼聚变发电,在2035年进入聚变示范堆阶段,解决低成本和商业化的问题。”

据国际能源署预测,到2030年,全球核聚变市场规模有望达到4965.5亿美元,2050年有望带动上下游材料、核心装备等领域形成万亿美元产业集群。而此刻,在新奥位于河北廊坊的能源研究院里,刘敏胜用谨慎而又乐观的语气说:“一定要静下心来,踏踏实实,一步一步去做。”

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