2030年点灯!合肥人造太阳冲刺,一杯海水够全家用电


9月22日,2026世界制造业大会在合肥滨湖国际会展中心开幕。

展厅里围着最多人的,不是汽车,不是机器人,是一个缩比模型。

那是BEST,紧凑型聚变能实验装置。被围在玻璃罩里,旁边站着解说员。展台前面的牌子写着一行字,2027年底建成,2030年点亮第一盏灯。

围观的人举着手机拍。大多数人看不懂托卡马克是什么,但"人造太阳"四个字谁都明白。

展台旁边还摆着一台180比特超导量子处理器的模型,以及一个叫"灵境造物"的科学智能平台。但人流始终往BEST这边挤。毕竟,在合肥谈制造业,没人绕得开人造太阳。这座城市靠它拿了很多张名片。

这不是PPT。BEST就在合肥三十岗乡的未来大科学城里,主机已经立起来了,正在总装。

什么是人造太阳

太阳发光发热,靠的不是烧煤,是核聚变。

两个轻的原子核,在极高温下撞到一起,变成一个更重的原子核,多余的质量变成能量放出来。这个过程需要的温度是上亿度。太阳核心1500万度,靠自身引力把等离子体压在一起。地球上没有这么大的引力,就得用别的办法把等离子体兜住。

托卡马克就是这个"兜"。用强磁场把上亿度的等离子体悬空约束在一个环形真空室里,不让它碰到壁。壁一碰到就凉了,反应就停。

难就难在这。等离子体温度1亿度,壁材料必须扛得住。磁场要强,把等离子体牢牢兜住,不能抖。真空度要高,漏一点空气进来就污染了。加热系统要持续供能,不能说断就断。

EAST,全称全超导托卡马克实验装置,外号"东方超环",在合肥科学岛上。它已经跑了十几年,拿过一堆世界纪录。2025年1月,EAST实现了1亿度等离子体长脉冲运行。

但EAST是实验装置,只做物理研究,不发电。BEST不一样。BEST要真的把聚变产生的热引出来,变成电。

三步走,从EAST到BEST

中国聚变路线分得很清楚。

第一步,EAST做物理验证。上亿度等离子体能稳定跑多久,壁材料扛不扛得住,加热系统能不能持续供能。这些年EAST把这些问题基本跑通了。

第二步,BEST做工程验证。2023年1月开工,2027年底建成。BEST要干的事,是第一次把氘和氚放进真空室,让它们真的发生聚变反应,产生20到200兆瓦的聚变功率。

更关键的是,BEST要验证三件事。氚燃料能不能循环利用。高功率加热系统能不能长时间工作。产生的热能能不能被引出来。这三件事不跑通,就谈不上发电。

第三步,CFEDR聚变工程示范堆。按规划,2030年动工,2035年建成,2040年左右示范发电。再往后,2050年前力争商业发电。这个时间表比美国、日本的商用时间表都早,但比很多人想象的要晚。普通人真的用上聚变电,大概还要等一代人。

宋云涛,中科院合肥物质科学研究院副院长,在今年1月的采访里说得很直白。EAST解决物理问题,BEST解决工程问题,CFEDR解决商用问题。一步一步来。

BEST和EAST最大的区别是什么?EAST是实验装置,只用来研究等离子体怎么稳定运行。BEST要把反应产生的热真的引出来,加热水变成蒸汽,推动汽轮机发电。这中间隔了一整套热力学系统,以前从没在聚变堆上验证过。

为什么是现在

核聚变研究搞了70年,为什么这几年突然加速了?

以前聚变实验是纯物理,烧的钱由国家科研经费出,没人逼你什么时候出成果。这两年不一样了。能源危机、碳中和、俄乌战争、芯片厂抢电,每一件都在催着聚变赶紧商用。

美国那边,NIF(国家点火装置)2022年首次实现了聚变输出能量大于输入能量,虽然那是惯性约束,不是托卡马克。Commonwealth Fusion Systems在建设SPARC装置,目标2027年发电。

国际热核聚变实验堆ITER在法国建了三十年,超支延期了无数次,现在还在装。ITER一开始预算50亿欧元,现在已经花掉200多亿,首次氘氚实验从2016年推到2035年以后。

中国走的路线和他们都不完全一样。EAST是全超导托卡马克,BEST也是。超导磁体是关键。磁场越强,同样大小的装置能约束的等离子体越多。中国的高温超导带材这几年进步很快,BEST用的就是新一代超导磁体。

杜瓦底座去年10月1日落位,直径18米,重400吨。那个"保温杯"要把整个反应室罩住,里面是零下269度的超导磁体,外面是室温。温差近3亿度,靠这层真空隔热。

吊装那天用了多台激光跟踪仪实时定位,毫米级精度。偏一毫米都不行,偏多了磁体对不齐,后面反应就不均匀。

一杯海水够全家用电

聚变用的燃料是氘,海水里有的是。

一升海水里提取的氘,聚变释放的能量相当于300升汽油。一个普通家庭一年的用电,理论上从一杯海水里就能来。

这不是科幻。氘在海水中的浓度虽然低,但总量够人类用几十亿年。而且聚变反应不产生长寿命核废料,不排放二氧化碳,失控了自动冷却,不会像裂变堆那样熔毁。

现在全球一年耗的电,理论上从一湖海水里提取的氘就够供。当然,前提是技术成熟了。

问题一直是太贵太难。造一个能稳定运行的聚变堆,花的钱比一个三峡还多。

BEST就是要把这个账算清楚。如果BEST能在2030年真的点亮第一盏灯,哪怕那盏灯只亮几秒钟,商业聚变的时间表就真的开始倒数了。

那盏灯还要等多久

李建刚院士去年说过一句话。大家最迟2030年,能看到核聚变点亮的第一盏灯。他是这个领域的权威,说这话不是随便吹的。

注意,是"第一盏灯",不是"家家户户用电"。

第一盏灯的意思是,BEST装置真的发出了一度电,或者点亮了一只灯泡。这是从0到1的一步。从1到100,从实验室装置到商业电站,还要再过十年二十年。

所以理性地说,2030年看到点灯是有可能的,但普通人家里用上聚变电,还早。2050年是一个乐观估计。

但方向已经明确了。合肥那栋圆形建筑里,几百个工程师正在日夜赶工。2027年底建成,2030年点灯。每一个节点都是硬指标,拖不得。

到那天,新闻会发一条简短的消息。可能没有铺天盖地的直播,没有热搜第一。就像2003年中国第一次载人航天回来那天,很多人反应过来时,杨利伟已经出舱了。历史上很多大事,发生的时候其实很安静。

但那一盏灯亮起来的时候,人类能源史就翻篇了。从那天起,电就不再是稀缺资源了

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更新时间:2026-09-23

标签:财经   合肥   海水   全家   太阳   聚变   等离子体   超导   装置   磁体   马克   能量

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