打破“永远50年”困局，聚变从“未来能源”愿景走向中国方案

11 阅读：185 2025-07-18 13:40:02 评论：0

技术的发展并非线性，而是在关键积累与跨界融合中迎来跃迁。当突破接近临界点，各产业的协同将推动技术实现指数级飞跃。聚变能源正处于这样的关键时刻。站在全球能源转型的高度，各国科研力量与企业主体正加速汇聚，推动这一颠覆性能源形态走向现实。

2025年7月14日至17日，由新奥集团主办的第三届氢硼聚变研讨会在河北廊坊举行。以“聚智氢硼，生态共赢”为主题，研讨会吸引了来自中、法、德、美等11个国家和地区近50家顶尖科研机构的专家，以及国际热核聚变实验堆（ITER）计划特派代表，共同探讨氢硼聚变的前沿突破与技术路径。这一国际性盛会彰显了全球在聚变发展上的共识与投入。

第三届氢硼聚变研讨会现场

相较于前两届，本届研讨会影响力显著提升：线上线下参会人数、国际参与度和媒体关注度均创下新高。跨领域的深度协同正在催生突破，为聚变技术的加速推进注入信心与动力。

在聚变研发的前沿赛道上，企业力量正成为重要引擎。近年来，新奥在氢硼聚变领域持续发力，已取得多项关键性进展。其中，“玄龙-50U” 实验装置实现百万安培氢硼等离子体放电，并创造了秒级1.2特斯拉以上球形环中心磁场的世界纪录，为下一阶段的能量自持、长时间放电等技术攻关奠定了坚实基础。

“未来能源要从数量级上实现跃迁。”在7月14日接受采访时，新奥能源研究院院长刘敏胜表示，要应对气候变化、自然灾害等全球性挑战，聚变不仅是一项科学命题，更是关乎人类命运共同体的能源基座，是决定未来可持续发展的关键支点。

在他看来，氢硼聚变是一项全球性挑战，唯有集聚各方智慧与资源，才能在复杂未知中加速突围。新奥自启动项目之初便确立“完全开放”的技术战略，积极联合国内外科研机构构建协同机制。在这一全球接力赛中，凝聚多元力量，才能加速向从原理验证走向工程应用的关键拐点迈进。

以新奥为代表的商业公司，正凭借高效的组织体系与跨界整合能力，加速推动聚变从实验室迈向工程化与商业化。曾被贴上“永远50年”标签的聚变研发，也正进入一个10至20年的现实窗口期。

从“未来能源”愿景走向中国方案

核聚变是指两个轻原子核结合为重核并释放巨大能量的反应形式，意味着人类可以获取几乎无限、清洁、安全的能源，被视为人类能源的终极解决方案。目前聚变实现途径主要包括磁约束、惯性约束和磁惯性约束，常见燃料路线则涵盖氘氚、氘氘和氢硼聚变等。

全球核聚变研究正迎来前所未有的热度。从以托卡马克装置和氘氚燃料为主的技术路线，到氢硼、氘氦3等燃料新路径的多元探索，一场关于未来能源形态的技术竞合已全面展开。

当前，托卡马克氘氚聚变依然是国际主流，长期被认为是商业化最有可能的路线。然而，由于工程体量庞大、技术路径复杂，以此路线为代表的国际热核聚变实验堆（ITER）计划预计最快也要到2050年前后才能实现稳态聚变燃烧反应运行。这一进度，显然难以契合全球在气候变化上的紧迫目标。

同时，大量风投与私人资本正加速涌入新兴聚变路径的研发。相较于传统氘氚路线，氢硼聚变因不产生高能中子、无放射性副产物、无需氚与锂-6等被管控元素，被视为更安全、零污染的“终极聚变”路线。同时，燃料丰富易得、成本低廉、产物能高效直接发电等属性更适合规模化商用。

虽然氢硼路径的技术挑战大，但社会接受度更高，且具备更快进入实验阶段的可能性。西安交通大学物理学院教授、德国物理学会等离子体物理分会原主席霍迪（Dieter Hoffmann）认为：“氢硼聚变具有独特优势。科学家们正在通过非平衡态等离子体等创新方法突破高温技术这一瓶颈，非常值得探索。”

新奥聚变实验装置玄龙-50U

作为国内氢硼聚变的主要推动力量之一，新奥正联合国内外多方力量，加快球形环氢硼聚变堆的研发进程。据悉，新奥目标在2035年进入聚变堆阶段。相较于氘氚反应聚变堆，紧凑型的氢硼聚变反应堆的成本更低、周期更短，完全具备以“小投入”撬动“大能源”的战略潜力。

“这不仅是一个技术课题，更是一个全球协作议题。”新奥能源研究院聚变首席科学家彭元凯强调，氢硼聚变的成功不仅有望重塑中国的能源版图，也可能为全球提供一条更安全、可持续的清洁能源解决方案。

以开放协同推动氢硼技术跃迁

然而，要想尽快实现聚变发电，材料、燃料、能量转化等关键问题必须提前部署、同步推进。霍迪（Dieter Hoffmann）对记者称：“聚变研究需要集全球智慧，中国在某些领域已实现并跑甚至领跑。在人类共同的能源短缺挑战面前，需要秉承开放合作之道。”

新奥集团自2017年起布局紧凑型聚变技术，2018年启动我国首个中等规模球形环实验装置“玄龙-50”的设计与建造，奠定了氢硼聚变研究的技术基础。2022年，公司明确了以球形环为核心的氢硼聚变技术路线。

新奥聚变实验装置“玄龙-50U”实现兆安级等离子体电流

其商业化路径分三步推进：第一阶段，计划2026年在“玄龙-50U”上实现氢硼聚变反应；第二阶段，到2030年在新一代装置“和龙-2”上实现全面氢硼聚变；第三阶段，力争2035年前完成工程验证，推动聚变走向商业化。

2025年，“玄龙-50U”陆续取得重大实验突破：成功实现百万安培氢硼等离子体放电，并将等离子温度维持在4000万摄氏度以上。装置环向场线圈在150千安电流下稳定运行，产生1.2特斯拉磁场，全面验证磁体系统的满负荷能力，各项性能达标。

“这一里程碑式成果打破了传统物理学界对高浓度硼等离子体的固有认知，验证了氢硼放电实现高参数、高性能的可行性。”新奥聚变实验首席科学家石跃江博士表示，该成果不仅为氢硼聚变研究提供重要验证，也有望为ITER等国际聚变项目提供关键技术支持。

面对被誉为“未来能源”的氢硼聚变，新奥团队所面临的不仅是技术难题，更是对科研组织、协作机制和路径选择的多重挑战。“瓶颈无处不在，但我们选择直面。”石跃江表示，新奥推进聚变的核心在于两个关键词：“高效组织”与“开放协同”。

一方面，新奥构建扁平化科研体系，显著提升执行效率；另一方面，公司坚持“完全开放”技术路线，积极联手国内外领先科研机构共建研发机制，快速突破关键器件技术瓶颈，实现设备落地应用，显著提升实验效率与技术水平，带动国内相关聚变技术生态协同发展。

国际热核聚变实验堆（ITER）计划对外发言人拉班·科布伦茨（Laban· Coblentz）也认为，“作为全球最大的聚变实验平台，ITER计划汇聚了来自全球的几万名科研人员开展国际协作。新奥在球形环氢硼聚变领域的积极探索，是对全球聚变科研发展的重要贡献。ITER未来希望加强与私营企业的合作，携手推动全球聚变科技加速发展。唯有通力协作，才能使关乎人类未来命运的聚变事业稳步向前。”

中国企业携全球科研力量冲刺未来

“无论是氢硼聚变还是氘氚聚变，一旦实现商业化应用，都将是人类历史上的重大飞跃。”西安交通大学物理学院副院长赵永涛出席了本次研讨会，并接受采访。他表示，可控核聚变不仅意味着获取几乎无限、清洁、安全的能源，也将彻底改写全球能源格局。谁掌握了聚变，谁就将站上新一轮科技竞争的制高点。

可控核聚变正被赋予国家战略高度。据悉，2023年以来，国务院国资委启动未来产业启航行动，明确可控核聚变领域为未来能源的唯一方向。

赵永涛指出，推动聚变从实验走向商用，不仅依赖企业投入或科研院所单打独斗，更需要高校、研究机构和产业界的深度协同，以及跨学科、跨机构的系统布局。他透露，目前教育部正筹备设立“核聚变”专业，以应对未来5至15年内快速扩张的人才需求。

新奥聚变研发人员进行装置现场检测

作为国内最早探索氢硼聚变商业化的企业，新奥自2017年起已累计投入超40亿元，构建以“玄龙-50U”等核心装置为支撑的研发体系，组建超300人的国际化科研团队，其中包括20余位海外高层次人才和200余名博士、硕士，并通过与高校共建实验室、校企联合机制，加速人才培养与技术攻关。

2024年，全球可控核聚变市场规模达3314.9亿美元。其中，氢硼聚变这一路线出色融合了环境可持续性、商业可行的燃料获取以及便于监管，为民营企业参与创造了更大可能。刘敏胜表示，尽管氢硼聚变具备显著的商业潜力，但要突破其技术壁垒，必须依靠全球科研力量的集体创新。

为推动更广泛的科研参与，新奥今年设立氢硼聚变研究基金，共吸引来自19家机构的提交27份提案，最终有18个具有前瞻性和开创性的项目获得资助。相信这一举措将有力推动氢硼聚变前沿技术上的深入突破，构建具有全球竞争力的清洁能源创新生态。