【南方能源观察】聚变能发展还需更多耐心

潘秋杏

人工智能（AI）对用电量大和稳定性强的需求促使科技公司寻求新的用电解决方案。除了小型模块化反应堆（SMR）、固态燃料电池（SOFC）、地热能等方案，科技公司还积极对可控核聚变进行布局。英伟达、谷歌母公司Alphabet投资了核聚变初创公司 Commonwealth Fusion Systems（CFS）；微软与美国聚变初创公司Helion Energy签约了购电协议。

与其他供电方案相比，可控核聚变具有燃料丰富、清洁、安全性高、能量密度大等突出优点，被视为颠覆性能源技术，一旦实现应用突破，将极大地改变世界能源格局。业界普遍将21世纪30年代视为其商业化部署的关键时期，目前各路资本正在跑步入场。经过半个多世纪的探索，原理可行性的突破亦为可控核聚变发展提供了基础。

对于核聚变，支持者认为，可控核聚变商业化潜力大；质疑者则认为可控核聚变有诸多难题待解决，其经济性存疑。

国际原子能机构指出，可控核聚变汇聚了等离子体物理、核工程、材料科学等多领域难题，是人类迄今构想的最复杂的能源系统之一。目前，可控核聚变正从实验室走向工程验证阶段。业界将能量增益大于1，即输出能量大于输入能量视为实现工程验证的关键节点。但仅此还不够，要实现商业发电的价值，需将能量增益提高几十倍，还需突破多个难题。

从燃料类型来看，氘氚（D-T）反应由于其碰撞截面较大而被认为是有望最早实现的受控热核聚变反应，多个项目都采用氘氚反应。但氚在自然界存量极少，以产氚包层为核心的氚自持技术仍面临挑战。从技术路线上看，最接近核聚变点火条件、技术发展最成熟的托卡马克技术路径也仍需提升等离子体约束性能与稳定性。目前，全球存在托卡马克、仿星器、激光惯性约束等多种技术路线并行发展，最终哪条路径率先实现经济可行的商业化发电，还存在不确定性。

从资金投入上看，可控核聚变需要以十年为单位起步的投资，且所需金额巨大。例如，多国参与的国际热核聚变实验堆（ITER），自2010年开始建造，其建设成本已经超过200亿欧元（约合人民币1639亿元）。根据美国聚变产业协会的一份报告，为使接受调研的可控核聚变公司实现商业化，总体需要超过770亿美元的投资，是当前投入资金的8倍。

作为多学科交叉的前沿领域，聚变能行业的专业人才明显不足；在产业链方面，也需要各环节之间的紧密衔接，提升质量、效率及创新能力。

尽管全球范围内实验装置不断取得突破，从科学可行性到工程可行性，再到商业可行性，每一步都充满挑战，仍需更多耐心去攻克技术难题，也更需要资本耐心的陪伴。

编辑 韩晓彤

审核 姜黎