Euractiv 网站发表文章，题目是：中国是否在核聚变领域超越欧洲、美国和日本？
核聚变，即结合原子核以释放大量能量的过程，长期以来一直被誉为最终的清洁且几乎无限的能源。欧洲在这项研究中取得了早期的领先，并凭借在法国的宏伟ITER项目保持了这一势头。近年来，美国也在核聚变研究方面加大了力度，这是由于其在减少排放和能源安全方面的潜力。相比之下，中国在这些聚变努力中起步较晚。但最近在这一前沿技术方面取得了进展，并可能迅速超越欧洲、美国和日本的成果。
中国崛起成为全球领导者
中国拥有被称为“人造太阳”的实验先进超导托卡马克（EAST）项目。由合肥物理科学研究院运营的EAST已实现了几个关键里程碑。2021年，EAST实现了1.2亿摄氏度的等离子体温度，并持续了101秒。后来，它达到了更高的1.6亿摄氏度的温度，持续了20秒——超过了多项国际基准。中国还计划开发其首个实验性聚变反应堆——中国聚变工程试验堆（CFETR），预计在2030年代完成。中国为ITER贡献了关键组件，如超导磁体和屏蔽毯，CFETR旨在弥合ITER和商用聚变电厂之间的差距，这将使中国成为部署聚变能源的领导者。
中国磁约束聚变的进展
据日本商业通讯社Nikkei报道，自2011年以来，中国在聚变供应链中申请的专利数量超过了任何其他国家。中国在聚变科学和工程领域的博士人数是美国的十倍。2023年，中国的EAST超导托卡马克创造了世界纪录，实现了超过400秒的持续高温等离子体——这是探索未来聚变机器所需的等离子体的重要里程碑。”据报道，中国政府每年在聚变能源上的投资接近15亿美元，几乎是美国聚变预算的两倍。2024年4月，中国通过了新的原子能法，这将指导未来几年的聚变监管。聚变技术也首次被纳入中国年度政府工作报告，目标是到2035年拥有一个工业原型聚变机器，到2050年准备商业使用。
磁约束聚变技术是这一战略的关键。EAST采用了先进的超导磁体，为高性能等离子体约束和稳定性奠定了基础。在这一过程中，通过约束可以获得稳定的反应，在聚变创造的极端条件下，使用非常强大的磁场来限制和管理等离子体，即由氢的两种同位素——氘和氚混合而成的电离气体。其他项目，如美国的Commonwealth Fusion Systems，也在使用这种类型的聚变活动，该公司拥有包括意大利能源公司Eni在内的欧洲股东。
虽然中国取得了重大进展，但很明显，它不能独自达到聚变的圣杯，与全球合作伙伴如ITER的合作仍然至关重要。欧洲以其对国际合作和尖端技术的重视，提供了与中国国家主导方式相辅相成的模式。与此同时，美国和其他专注于私营部门驱动创新的国家正在创造多样化的聚变研究生态系统。
日本的进展
在日本，核聚变的研究工作开始得更早，进展也在以可以与中国进展相匹配的速度进行。作为一个能源进口国，日本很早就理解了聚变对其能源安全的战略重要性。
这些最近的研究是在日本的Moonshot Goal 10 发展计划的背景下进行的，该计划旨在解决日本特有的问题，如迅速老龄化的人口和对全球变暖影响的特殊脆弱性。其中专门针对核聚变，目标是到2050年实现技术的多样化应用，以实现“一个与全球环境和谐共存、不受资源限制的活力社会”。日本的重点在于核聚变的长期可持续性，这体现在实验创新、强大的国际伙伴关系和对实际应用的关注上。
其研究主要集中在两个突出的项目上：位于Naka的日本托鲁斯-60超先进（JT-60SA）项目，这是一个由日本和欧盟共同开发的托卡马克型聚变反应堆；以及位于Toki的国家聚变科学研究所的大型螺旋聚变研究项目，这是世界上最大的螺旋装置之一。前者使用的托卡马克技术旨在补充ITER的工作，而后者是世界上最大的恒星器型设备之一。与托卡马克不同，恒星器提供连续的等离子体约束，无需脉冲操作，解决了稳态聚变电厂的一个关键挑战。两者都使用先进的超导磁体来约束等离子体。日本在开发抗辐射材料方面领先，这对于聚变反应堆的寿命和安全至关重要。日本政府于2023年4月启动了聚变能源创新战略，旨在支持“实现聚变能源作为世界下一代能源”的目标。
今年3月，日本政府还宣布成立日本聚变能源委员会（J-Fusion），以鼓励国内私营聚变产业的发展。今年早些时候，日本当时的首相岸田文雄访问美国期间宣布了一个新的伙伴关系，将美国能源部和日本的科学技术部联合起来，合作加速聚变能源的示范和商业化。政府还去年向英国派出了一个代表团，以深化英日聚变合作。
全球向核聚变迈进的竞赛不是零和游戏。一个地区的进步加速了全球的突破，使我们更接近实现聚变的承诺，即丰富的、无碳的能源。无论是通过国际合作、公共资金还是私营部门的聪明才智，聚变能源的梦想正变得越来越具体——为可持续能源的未来提供了希望。但哪个全球地区能从其部署中获益最多，将由政府政策、投资者信心和商业战略决定。
往期推荐
扫码关注我们
国际能源小数据
