戍天九思：李建刚院士：预计五年内点亮第一盏“核聚变...

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　　4月26日新华网报道，“我相信，最迟到2030年，一定能让第一盏‘核聚变灯’在中国点亮。”4月25日，在上海举行的“好望角科学沙龙”活动上，中国工程院院士、中国物理学会副理事长、国家大科学工程“聚变堆主机关键系统综合研究设施”总指挥李建刚表示，他“点亮聚变灯”的愿景正变得越来越清晰。

　　中国紧凑型聚变能实验装置（BEST）已开建

　　作为一个科创融合公益活动，此次“好望角科学沙龙”以《核能双擎：裂变与聚变的协同创新》为主题，邀请了来自学术界、产业界、资本界人士，共同研讨裂变（小型堆）与聚变的协同关系。李建刚院士分享了他从事可控核聚变研究的心路历程与未来展望。

　　在李建刚看来，核聚变发电有燃料无限、零碳排放、固有安全性三大优势。聚变反应燃料的氘取自于海水，反应产物仅为氦气和中子，并且没有堆芯熔毁风险，可以随时终止反应。因此，聚变发电能够很好地实现能源调峰，并保障能源安全。

　　李建刚透露，目前合肥正在建设紧凑型聚变能实验装置（BEST）。BEST装置将在全超导托卡马克装置EAST基础上，首次演示聚变能发电，引领燃烧等离子物理研究。李建刚在活动中表示：“我们预计将在2027年建成BEST装置，大家最迟会在2030年看到‘核聚变点亮的第一盏灯’。”

　　万瓦级氦制冷机——突破BEST装置卡脖子问题

　　目前，合肥的全超导托卡马克EAST的环向磁场强度为3.5特斯拉，国际热核聚变实验堆（ITER）的环向磁场为5.3特斯拉，与中国BEST类似的国际同类装置MIT-CFS设计环向磁场为12特斯拉。DeepSeek说，中国BEST装置的环向磁场强度估计要达到10—15特斯拉。

　　可见，中国建设的紧凑型聚变能实验装置（BEST）是磁约束的，关键是要解决超导磁体制造问题，超导磁体需要稳定的零下269℃低温条件，而万瓦级氦制冷机是BEST装置卡脖子工程。李建刚院士讲五年内点亮第一盏“核聚变灯”的底气正是中国已经研发出万瓦级氦制冷机。

　　据4月27日《科技日报》报道，在安徽合肥开幕的第三届中国（安徽）科技创新成果转化交易会上，中国科学院理化技术研究所低温科学与技术全国重点实验室首发首展了万瓦级氦制冷机，这一超大型氦低温制冷机是我国在这一领域的重大突破。

　　万瓦级氦制冷机指液氦温度（即零下269摄氏度）下制冷量10000瓦以上的超大型低温制冷机，是加速器、可控核聚变等大科学装置前沿研究的关键核心装备。全球最大“人造太阳”国际热核聚变实验堆（ITER）使用的就是3台这种规模的氦制冷机。

　　▲万瓦级氦制冷机模型

　　中国科学院理化技术研究所研究员胡忠军介绍，这台万瓦级氦制冷机使用的氦气压缩机、氦气体轴承透平膨胀机、低温换热器等核心部件全部国产，其中冷箱总长约28米，直径超4米，在液化模式下液化率达3370升每小时，核心部件透平膨胀机转速高达10万—15万转每分钟。

　　这套装备将应用于国家重大科技基础设施加速器驱动嬗变研究装置上。而另一台小型的500瓦氦制冷机，已签约合肥先进光源（HALF），将为第四代光源发挥重要支撑作用。

　　更大的底气是中国四路并进的系统性战略性突破

　　早在2023年12月29日，以“核力启航，聚变未来”为主题的可控核聚变未来产业推进会在蓉召开，中国正式组织25家机构向可控核聚变发起了总攻！此后，2个国家队和2个民营队同时发力，四路并进，工程化推进，捷报频传！2025年4月8日，新华社英文频道以《China edges closer to commercial nuclear fusion》为题，报道了中国商业核聚变的发展情况。笔者梳理发现主要有6大标志性成果：

　　①研发聚变工程堆中心螺管系统——掌握超大型磁体监控手段。据央视新闻2025年1月3日消息，近日，历时近十年建设的国家重大科技基础设施“聚变堆主机关键系统”取得新进展，其子系统“聚变工程堆中心螺管系统”完成首轮测试实验，最大测试电流达到稳态48kA，超过47kA的设计值。实验结果表明：该设施全面达到设计指标，成为世界上尺寸最大、实验条件最完善的大型超导磁体动态性能测试系统。

　　②研发低温弹丸注入系统——打破核燃料加注技术垄断。据2025年1月7日《中国科学报》报道，经过近一年的研发及工艺摸索，中国科学院合肥物质科学研究院和安徽万瑞冷电科技有限公司的联合团队，掌握了弹丸制备和加速的关键技术，成功研制出第一台可常稳态运行的弹丸注入系统。这标志着我国继美国和俄罗斯之后，成为第三个掌握连续低温弹丸注入技术的国家。近日，该系统一次性通过出厂测试和验收。

　　③研发“赤霄”光剑——掌握检验新型内壁材料手段。据2025年1月14日新华社报道，记者从中国科学院合肥物质科学研究院获悉，该院大科学团队成功研制强流直线等离子体装置“赤霄”，如同一把性能超强的“激光剑”，为研制“人造太阳”核心材料提供科技利器，14日经专家组鉴定，“赤霄”参数达到设计指标，整体性能国际先进，使我国成为继荷兰之后国际上第二个拥有此类装置的国家。

　　④创造“亿度千秒”新世界纪录——打开工程实践大门。据《新华社》报道，2025年1月20日，中国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）在安徽合肥创造新世界纪录，首次完成1亿摄氏度1000秒“高质量燃烧”，标志我国聚变能源研究实现从基础科学向工程实践的重大跨越，对人类加快实现聚变发电具有重要意义。

　　⑤突破双亿度——具备可控核聚变点火条件。据《科技日报》报道，2025年3月28日，我国新一代人造太阳“中国环流三号”首次实现原子核温度与电子温度均突破一亿摄氏度，综合参数大幅跃升，标志着中国可控核聚变研究进入燃烧实验阶段，向工程化应用迈出重要一步。“中国环流三号”在最新实验中首次实现原子核温度1.17亿度、电子温度1.6亿度的参数水平。中核集团“中国环流三号”总设计师钟武律介绍，此次实验中，由团队自主研发的加热、控制与诊断等设备与系统首次投入运行，相关技术指标达到国际前列，创造了我国核聚变研究多项新纪录。

　　⑥研发万瓦级氦制冷机——突破紧凑型聚变能实验装置卡脖子问题。2025年4月26日《科技日报》报道，中国研制出万瓦级氦制冷机，成功解决超导磁体零下269℃低温稳定性这一卡脖子问题。

　　根据中国磁约束核聚变路线图，下一代“人造太阳”——中国聚变工程示范堆（CFEDR）正在开展工程设计，未来将瞄准建设世界首个聚变示范电站。从EAST到BEST再到CFEDR，中国聚变能应用正在实行“三步走”战略。

　　中国开展核聚变研究，不仅可以用核聚变能源点亮世界，而且聚变产业也正在推动全链条产业的发展。目前，超导、电源、材料、低温制冷等技术已广泛应用在交通、医疗、航天等领域。聚变之路虽然漫长，但每一次突破都在缩短理想与现实的距离。