探讨聚变能前沿理论、搭建跨区域技术协作平台、明确全球聚变能源发展路径、达成国际能源合作共识……这个初秋,2025世界聚变能源集团第2次部长级会议暨国际原子能机构第30届聚变能大会(以下简称“全球聚变能大会”)的到来,再度点亮蓉城科技梦想的火焰,燃动这座创新创造之城。
更令人关注的是,在这场全球聚变能源领域的顶级盛会上,一系列“成都动作”密集落地——
全球首个聚焦聚变能研究与培训的国际原子能机构(IAEA)聚变能研究与培训协作中心落地成都,成都正式发布可控核聚变产业发展计划,多方签约共建“中国聚变能源产业创新基地”,世界聚变能源集团部长级会议“成都声明”随即诞生……这些“成都硬核元素”的背后,全球嘉宾正在见证中国聚变能源从“参与方”向“全球枢纽”跨越的坚实步伐。
▲全球聚变能大会开幕式现场(王勤 摄)
技术攻坚
硬核科技破解人类未来终极能源密码
可控核聚变有“人造太阳”之称,由于核聚变能具有资源丰富、清洁绿色、安全高效等特点,被视为“人类未来理想终极能源”的首要选择。
在可控核聚变的全球赛道上,技术路线的完整性与前沿性直接决定产业竞争力。当前,可控核聚变主要分为磁约束和惯性约束两类,最具有代表性的包括磁约束路线的托卡马克和仿星器,以及惯性约束的激光聚变和Z-箍缩四条技术路线。
在可控核聚变多条技术“生命线”上,成都早有布局。
今年6月,中核集团核工业西南物理研究院(以下简称“核工业西南院”)研发的新一代人造太阳“中国环流三号”实现百万安培亿度H模,聚变三乘积达到10的20次方量级,标志着中国聚变研究快速挺进燃烧实验阶段。
作为我国最早开展可控核聚变研究的专业院所,核工业西南院六十年来建成三代里程碑式聚变平台,“中国环流三号”已成为纪录刷新的“常客”——2024年实现国际首创先进磁场结构,2025年3月国内首次实现原子核温度1.17亿度、电子温度1.6亿度的“双亿度”突破。
“目前我国正处于‘燃烧实验’阶段,已具备开展相关实验的等离子体参数条件。”核工业西南院院长助理、聚变科学所所长钟武律在接受红星新闻记者采访时透露,预计到2027年底,“中国环流三号”计划将等离子体三乘积提升2-3倍、温度突破1.5亿度,开展高性能等离子体实验。
▲4月27日,第十六届中国国际核电工业展览会上展出的“中国环流三号”模型(图据视觉中国)
在磁约束的另一重要方向仿星器技术上,成都基本实现了从跟跑到并跑的跨越。去年11月,由西南交通大学牵头研制的中国首台准环对称仿星器测试平台(CFQS-T)取得重大阶段性成果,在国际上首次利用三维模块化线圈获得超高精度的“准环向对称磁场位形”,使我国成为继美国和德国之后又一掌握“三维非平面模块化线圈”高精度制造工艺的国家。“该装置为国内首创,旨在实现我国受控磁约束聚变‘两条腿走路’。”西南交通大学聚变科学所负责人介绍,项目作为四川省“十四五”重大科技基础设施,已进入建设阶段,预计2027年正式运行,将为全球仿星器研究提供全新技术参照。
磁约束技术路径以外,成都在惯性约束路线的“双线并进”同样进展明显。依托中国工程物理研究院激光聚变研究中心,成都高新区正规划建设高效激光聚变能源关键科学技术研究设施,将打造kJ@10Hz级激光束线、高效率直接驱动束靶耦合实验平台等多个束线及装置。在成渝(兴隆湖)综合性科学中心,电磁驱动聚变大科学装置加速推进,系统配置超高功率脉冲强流驱动器平台、聚变靶场物理参量综合测试诊断系统等试验设施,将为Z箍缩局部体点火聚变可行性研究提供硬核支撑。
有业界分析人士指出,四川成都凭借前瞻性布局,已构建起覆盖磁约束与惯性约束两大类别、四条核心技术路线的完整研发体系,目前正在可控核聚变领域以全面的产业规划加速前进,有望引领国内核聚变产业发展潮流。
产业集聚
全链条推进能源发展“成都探索”
今年7月,瀚海聚能(成都)科技有限公司的HHMAX-901主机实现等离子体点亮,标志着我国首台商业化直线型场反位形(FRC)聚变装置取得重大突破。“项目从立项到物理设计固化仅用8个月,再到工程建造完成实现等离子体点亮,创造了商业化聚变装置研发的‘成都速度’。”瀚海聚能董事长项江表示,接下来将以该装置为载体,加速核心器件突破与沿途商业化产品孵化。
技术突破并快速商业化的背后,是成都精心构建的聚变能源产业生态。
在成都科学城核心区域,连片规划了6.4平方公里重大科技基础设施建设基地,集中落地核聚变技术研发中心、电磁驱动聚变大科学装置、准环对称仿星器等国省级创新平台,并以重大创新平台为引领,吸引先进核能上下游产业集聚,协力打造聚变能源未来产业园。
▲成都科学城(图据图虫创意)
在本次全球聚变能大会期间,国际原子能机构(IAEA)聚变技术协作中心落户、可控核聚变产业发展计划发布、中国聚变能源产业创新基地项目签约落地均与这片聚变能源未来产业园息息相关。“可控核聚变产业发展计划目标定位于建设可控核聚变领域全球性技术研发高地、产业发展集群、对外交流中心,打造全球聚变能源商业化的技术发源地。”四川天府新区管委会相关负责人介绍。
按照成都可控核聚变产业发展计划,将在西部(成都)科学城和成渝(兴隆湖)综合性科学中心核心区域集中布局科技研发区、产业集聚区、生活配套区3大区域功能,瞄准可控核聚变磁约束、惯性约束2条主流技术路线,重点聚焦可控核聚变材料与装备核心产业,集群式发展包括超导材料、结构材料等上游产业,偏滤器、真空室等中游产业以及运维检测、电力输送等下游产业,并辐射带动等离子体技术应用、激光光学、新型电力设备等多个延伸产业。
聚变能源的产业溢出效应,正带动成都先进能源产业全面升级。2024年,成都先进能源产业规模迈上千亿级,产业聚集度位居全国第8位,汇聚规上企业达515家,形成氢能“制-储-运-加-用”、光伏“切片-电池片-辅件-组件-发电系统”、锂电全链条等系列完备细分产业链。
数据显示,今年以来,以聚变能产业发展为引领,成都先进能源产业链新招引落地项目5个,总投资130亿元;48个亿元以上重大项目加快建设,总投资达136亿元,产业发展后劲持续增强。
生态赋能
全要素支撑夯实
聚变能全球枢纽“成都根基”
为何选择在成都搞可控核聚变?“这里既有产业优势、人才资源,也有政策支持,还有中核集团核工业西南物理研究院、中国工程物理研究院等核工业领域‘国家队’。”瀚海聚能董事长项江表示,发展核能发电技术,成都有着极好的基础与优势。
从国际顶级大会的成功举办到全球首个IAEA聚变技术协作中心的落地,成都聚变能源及先进能源产业的快速崛起,离不开战略定位、科研资源、政策保障、人才集聚等全要素的协同赋能。
今年7月,四川省在《发展壮大新兴产业加快培育未来产业的实施方案(2025—2027年)》中,将可控核聚变列为重点培育的未来产业,明确提出以重大工程为牵引,带动磁约束、惯性约束核聚变技术双线突破,促进可控核聚变前沿技术成果加速转化,培育发展聚变能源创新型企业,加快建设准环对称仿星器、电磁驱动聚变大科学装置等重大设施。同时,在四川省委省政府《关于支持成都做优做强极核功能加快高质量发展的意见》中,也明确提出支持成都布局聚变能源领域重大科技基础设施。
“国际原子能机构(IAEA)聚变技术协作中心落地中国成都,这是国际社会对中国聚变能发展水平、地位及影响力的肯定。”在国家原子能机构秘书长黄平看来,四川是核工业与核技术利用大省,已经具备较好的产业基础。另外,依托各类科研院所与研究设施,四川已聚集起一批核聚变领域专业人才,为成都及四川地区聚变能产业发展奠定了坚实的人才基础。
就本次全球聚变能大会期间正式发布的可控核聚变产业发展计划而言,在具体推进层面,地方政府层面也明确表示将围绕“发展计划”产业定位,聚焦细分赛道,突出集群发展,动态优化产业图谱,按照一栋楼宇、一个赛道、一个专班、一套政策、一支基金、一套制度的思路,加快推动可控核聚变领域企业满园。
与此同时,开放合作的发展理念也让成都深入融入全球聚变能源网络。全球首个IAEA聚变能研究与培训协作中心的落地,直接为成都建设全球聚变能源创新高地、推动可控核聚变商业化进程注入强劲动能。核工业西南院的“中国环流三号”目前已面向全球开放,邀请世界科学家共逐“人造太阳”梦想。西南交通大学作为中国缔约方加入国际能源署仿星器技术合作组织,广泛开展国际技术交流……以成都为重要枢纽,聚焦聚变能的全球合作网络正在加速形成。
从实验室的微观原子到产业园区的集群发展,从技术路线的全面布局到国际协作的开放包容,成都正以聚变能源为核心引擎,驱动先进能源产业实现高质量跨越式发展。
也许在不久的将来,那团被人类追逐了半个多世纪的“人造太阳”,将首次在成都迸发出足以温暖世间的能量之光,点亮巴蜀大地的万家灯火。
红星新闻记者 叶燕 陈学志
编辑 邓旆光