新华财经上海10月17日电(张天源)对于“人造太阳”,科研院所和企业近年来提出了众多构想。这道众说纷纭的选择题,正迎来新的解法。原子核物理学专家、中国工程院院士彭先觉在2026上海核博会上表示,把多重技术优点集合于一体的聚变-裂变混合堆,或许是先进核能产业化的最优解。
先进核能新构想
近年来,可控核聚变能研发在全球范围内不断取得重要进展,技术路线日益多元、创新主体竞相涌现,加速从科学可行迈向工程验证阶段。但是,可控核聚变能从实验室走向电网仍面临不少物理、工程与经济挑战,其商业化仍是一项需要长期投入的跨代工程。
针对这一情况,彭先觉提出Z箍缩聚变裂变混合堆(Z-FFR)这一博采众长的构想。聚变-裂变混合堆是一种以可控核聚变为驱动源、融合裂变能技术的复合型能源系统,是可控核聚变向商业化过渡的重要战略路径。
彭先觉表示,Z-FFR方案成功将核能领域多项有利因素成功结合, 相比传统的磁约束聚变技术,该方案使用聚变技术产生高能中子,用裂变技术放大能量,改善了燃料循环与经济性,成功将传统核聚变和核裂变技术的优点相结合。
值得注意的是,该技术路线显著降低了对聚变核心性能的门槛,无需达到纯聚变电站所需的高能量增益因子即可实现净电力输出,同时具备高效利用天然铀资源、嬗变长寿命高放核废料以及安全性能优秀等突出优势。
“目前,Z-FFR技术已从物理到技术实现闭环,并已进入工程验证演示阶段,这是当前聚变路线中唯一能做到这一点的。”彭先觉表示,在该领域,目前中国已是唯一在系统推进工程验证的国家。
工程闯关按下快进键
据介绍,目前Z-FFR方案工程推进稳步推进。此前,由中国工程物理研究院(简称“中物院”)牵头、西安交通大学共建的电磁驱动聚变大科学装置布局成都、西安两地,其核心部件“单路脉冲源”顺利通过验收;中核集团主导、联创光电参与技术供应的“星火一号”混合堆实验装置落地江西,计划2029年年底完成装置建设,2030年实现演示发电。
按中物院公布的路线图,Z-FFR方案的实现将分“三步走”:2024年至2030年攻关聚变点火与关键工程;2031年至2040年建设百万千瓦级工程示范堆;2040年后进入商业推广阶段。
这一技术路线同样得到了投资人的青睐,从融资情况来看,今年6月,国内首家专注于该技术路线的初创企业安东聚变完成Pre-A轮融资。7月,同样专注于该路线的泽塔聚变也宣布完成天使轮融资,投资者名单包含中科创星等多家知名投资机构。
据中经社行业洞察产业数据服务平台统计,目前国内民营聚变公开融资总额已超200亿元,核聚变产业链上市企业160家。磁约束、惯性约束、混合堆等多条技术路线均有相应的企业参与。
技术路线“百花齐放”
作为全球核能发展最快、规模最大的国家之一,近年来我国各类核聚变装置不断涌现。多技术路线同台竞技的局面,离不开产业的快速发展和高素质的人才的不断补充。
国家能源局发布的《中国核电发展报告(2026)》显示,截至2025年底,我国在运和核准在建核电机组共112台,总装机规模1.25亿千瓦,居世界首位。其中,在运核电机组59台,装机容量6248万千瓦,位居全球第三;核准在建机组53台,装机容量6293万千瓦,连续19年保持核电工程建设规模全球第一。
除了装机规模的增加,人才梯队的建设也为产业发展奠定了良好的基础,中国工程院院士苏光辉表示,近年来不少核工业重点专业的高校招生人数较2000年左右有着显著提高,一大批优秀高素质的人才加入给研发,生产等各个环节的发展带来了强劲势能。
中关村智慧能源产业联盟理事长李斌也表示,我国核能产业迎来重大机遇,可控核聚变等技术持续突破,核能已成为新质生产力重要赛道。
展望未来的中国核聚变产业发展,彭先觉表示,预计我国将于2030年左右完成聚变验证和工程验证,我国研制的聚变系统实现能量增益大于1,并在2040年左右实现核聚变商业化应用。