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霍金说对了:可控核聚变的大规模应用,比想象中来得更快
发布时间:2026-06-04 07:29 文章来源:华夏基石e洞察 作者:杨智达 点击:次
文 /杨智达,星能玄光总经理
来源:华夏基石e洞察(ID:chnstonewx)
根据2026年4月22日至23日基石资本峰会分享整理,文章仅代表作者本人观点
4月22至23日,由基石资本主办的“2026中国深圳企业家峰会”在深圳成功举行。本次峰会以“开启AI纪元,共赴星际征程”为主题,聚焦人工智能、算力、自动驾驶、具身智能、商业航天、量子科技、可控核聚变等关键前沿领域,星能玄光总经理杨智达发表了“追寻永恒能源之路”的主题演讲。以下为详细内容。
今天我们讨论的是核聚变。
很多人关心核聚变技术是否需要等到50年后才能实现?此刻我可以给大家吃一颗定心丸:核聚变领域在近期就会有更多好消息出现,将形成一个庞大的产业。
早在2010年,霍金就曾预言,希望聚变能成为人类真正可使用的能源——这种能源无毒、可持续、绿色无污染,堪称完美能源。
那么人类距离聚变能源商用还有多久?去年4月,美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室的激光点火装置成功实现聚变能量增益Q>1,Q值达到4.12,这是科学层面极具里程碑意义的突破。这类激光聚变目前在国家实验室更适用于核武器研究,同时对聚变基础研究也有重要价值。我国最新成果方面,中核集团环流器三号装置实现了3亿度等离子体运行,成功进入等离子体燃烧状态,是迈向聚变发电的关键一步。
在与AI的协同发展上,美国CFS研发的高温超导托卡马克装置,获得谷歌与英伟达的投资。该公司于2025年与谷歌签订200兆瓦电力采购协议,同年完成由谷歌、英伟达联合领投的8.36亿美元融资,由此可见AI巨头是多么高度关注核聚变对未来算力电力的供给保障。
更为激进的是美国Helion Energy公司,该公司与微软签订了明确的对赌协议:2028年为微软提供50兆瓦的聚变发电站。这一计划的可信度,在今年2月13日得到验证——Helion宣布成功实现氘氚聚变,聚变温度达到1.5亿度,成为人类历史上首家完成氘氚聚变的私营企业。多项有效数据证实了其聚变成果。
如今聚变技术快速发展,商业进程更是受到AI产业的强力催化。我们现在使用的AI大模型,均以充足能源为底座。10年前谷歌单次搜索仅耗电0.3瓦时,如今AI大模型搜索单次耗电量是当年的30倍。随着数据中心持续扩张,预计2035年全球数据中心耗电量将达到2024年的3倍以上。正因如此,当前布局核聚变的主力是AI巨头:微软投资Helion能源,谷歌投资CFS与TAE技术公司。
在国内,核聚变已纳入“十五五”规划,成为未来六大支柱产业的重要组成部分。高温超导与AI技术,正持续推动托卡马克及各类场反位形等聚变技术进步。北美行业预测,2030—2035年,聚变商业用电将开始规模化应用。
立足现实需求,发展核聚变成为我们当下的必然之举。当前裂变能、水能、风电等均存在固有缺陷:绿电供给不稳定,且受地缘政治影响;裂变能与化石能源则存在污染问题。而核聚变是“六边形能源”,具备无污染、原料供应近乎无限、绿色清洁等优势,是未来能源主力,也是国家安全必争的战略高地。
核聚变在资本市场同样表现火热。2018年之后,伴随AI与算力产业发展,聚变投资赛道持续升温。2022年以来,已有近80亿资金涌入聚变领域;二级市场中,纳斯达克核能股涨幅远超同期大盘,谷歌、英伟达、比尔・盖茨旗下资本等主流科技力量均已布局核聚变。
回归科学本质,聚变优势显著、吸引力极强,该如何实现?聚变的核心原理是:两个氢原子核结合,发生质量亏损并释放能量。要让氢核结合,需极高动能克服库仑势垒,两个核结合后产生质量亏损并释放能量,但从经典物理角度,克服库仑势垒所需的极高动能难以实现。
幸运的是,量子隧穿效应的存在,让低动能粒子在大规模约束条件下,仍有概率穿越库仑势垒发生聚变。通俗来讲,聚变的实现条件就是:将大量粒子约束在一起,通过升温使其碰撞、热化,最终触发聚变。简单说,就是把大量粒子约束在“聚变锅炉”中,加热到1亿度以上,这是聚变发生的基础条件。
人类首次实现大规模聚变,是氢弹爆炸。自原子弹、氢弹研制成功后,20世纪50—60年代,全球开展了大量聚变装置实验。初期人类极为乐观:裂变电站在原子弹问世后仅十余年就实现商用,因此认为聚变电站也能在10—20年内落地。但随后发现,聚变电站的研发难度远超预期。20世纪五六十年代的日内瓦会议后,全球达成共识,聚变研发成为全人类共同的科研课题。
早期聚变约束方式主要分为三类:1951年美国普林斯顿大学斯必泽教授发明的仿星器、1957年苏联科学家发明的托卡马克,以及场反位形、Z箍缩等技术路线,这些理论均在20世纪50—60年代被提出。
发展过程中,西方国家发现苏联的托卡马克装置参数表现优异,起初持怀疑态度,后携带全球最先进测量设备赴苏联实测,证实其参数优于宣称值,由此开启磁约束聚变的高速发展期。1985—2000年,磁约束聚变发展速度一度超越摩尔定律,托卡马克性能每年提升一倍。全球纷纷布局:美国建成TFTR、欧盟建成JET、日本建成JT-60。冷战缓和后,戈尔巴乔夫与里根政府牵头,启动全球最大聚变合作项目——国际热核聚变实验堆(ITER),该装置汇聚全球智慧,推动托卡马克聚变走向工程化。ITER目标是实现50万千瓦聚变功率,持续运行300—400秒,预计2034年建成,2039年完成氘氚聚变并实现聚变功率输出。
当前激光点火聚变已实现Q>1,传统托卡马克工程逼近物理极限,当下聚变研发的核心矛盾转向经济性。无论是托卡马克还是激光聚变,均面临成本过高的难题:传统托卡马克一次性投入超百亿元,最终建设成本可达300—400亿元人民币;激光聚变则存在加热效率过低的问题,虽装置造价不高,但驱动激光器所需功率极大,运行成本高昂。因此,实现低成本聚变,必须同时降低装置造价与驱动器造价。这也是磁惯性(场反位形)技术路线快速崛起的原因。聚变领域经典的“金发姑娘区”图谱显示,磁惯性方案恰好处于装置建设成本低、驱动器成本低的最优区间,是极具经济性的未来路线。
目前场反位形路线也是北美资本市场的热门方向,北美聚变领域融资前三的机构中,有两家布局该路线,体现了资本市场的高度认可。当前聚变发展呈现两大特征:一是由中美两大经济体主导;二是研发资金从政府主导,转向民营资本与一级市场主导,完成了发展主体的切换。
当前全球聚变发展格局分为三条路线:
1.国家队推动的超大型托卡马克,是稳中求进的技术路线;
2.国家队与大型私营企业联合推动的超强磁场托卡马克,以美国CFS的高温超导紧凑型托卡马克为代表;
3.低成本聚变堆路线,以Helion、TAE为代表的场反位形路线。
由此,聚变发展从单一托卡马克的1.0时代,迈入多路线并行的2.0时代。聚变商用化、工程化,需要更小、更低成本、更灵活的装置构型。这也是CFS、Helion等企业敢于与AI巨头签订售电协议,力争2030—2035年供应清洁聚变电力的核心底气。
身处聚变技术一线,我们切身感受到工业进步对聚变发展的核心支撑,两大关键支柱尤为重要:
第一是高温超导技术。相比低温超导,高温超导可将磁场强度提升一倍,为降本带来可能。ITER装置磁场强度为5.3特斯拉,美国CFS的SPARK装置可达12特斯拉,磁场强度提升至2.4倍后,装置体积缩小至1/30,大幅降低托卡马克建设成本,破解了传统托卡马克的经济性难题。
第二是人工智能技术。AI已渗透聚变研发全流程,从装置运行控制、聚变材料研发到装置设计,均有AI技术赋能。近期《自然》等顶级期刊,多次刊发AI与聚变融合的突破性研究成果。
最后,带大家展望聚变商业化的未来。会场交流中,大家最常问:聚变何时实现?何时能用上聚变电?我想用托卡马克发明者阿奇莫维奇的话作答:当社会真正需要它的时候,聚变就会实现。
权威媒体调研显示,2030年全球20%的数据中心将因电力短缺面临延期。即便在中国,用电量也在快速增长,人类亟需一场清洁能源革命,支撑未来能源需求。
北美已对聚变发展做出重大战略调整,不再将其视为纯科学研究,而是作为能源工程推进,加速落地产业应用。或许5年后,我们就能看到聚变产业链大规模成型。美国白宫峰会、相关白皮书已出台一系列政策,支持聚变产业化快速推进,聚变能源不再遥不可及。
国际聚变产业协会(FIA)最新调研显示,聚变电能接入电网的时间,大概率在2030—2035年。美国头部聚变公司均公布了明确的电站建设时间表:最激进的Helion计划2028年为微软投运聚变电站,其他企业则集中在2030—2035年,提供50—500兆瓦级聚变电站。
近年来,中国聚变力量快速崛起。从20世纪90年代国家队主导的环流器一号、HT-7(国际首个超导托卡马克),到如今星能玄光、星环聚能、东升聚变等企业纷纷推出自主装置与设计,中国聚变实力持续提升。
星能玄光团队源自中国科学技术大学,在场反位形领域深耕近20年,自主研发的三重约束技术路线,大幅提升聚变装置参数。聚变的核心是“约束”,三重约束可显著降低聚变驱动器的功率需求,是降低驱动成本的关键。
目前我们已在合肥建成第一代FLAME(火焰)装置,这是场反位形技术迈向聚变的关键验证装置。我们制定了清晰的发展路径:2030年左右实现聚变增益Q值接近1;2035年左右建成工程示范堆,向公众展示聚变堆的实际应用模式。
此次参会,我看到影石研发的无人机、国产T800等装备,均需要大量电力支撑;当下数据中心耗电量同样巨大。未来商业航天、人类深空探索,更离不开聚变能源的支持。我们正处于百年一遇的科技变革前夜,正一步步将未来变为现实。我们每个人、我们的国家,都拥有无限潜力,而潜力的释放需要无限能源支撑。我们希望用聚变这一永恒能源,助力大家把无限潜能变为现实。
谢谢大家。
来源:华夏基石e洞察(ID:chnstonewx)
根据2026年4月22日至23日基石资本峰会分享整理,文章仅代表作者本人观点
4月22至23日,由基石资本主办的“2026中国深圳企业家峰会”在深圳成功举行。本次峰会以“开启AI纪元,共赴星际征程”为主题,聚焦人工智能、算力、自动驾驶、具身智能、商业航天、量子科技、可控核聚变等关键前沿领域,星能玄光总经理杨智达发表了“追寻永恒能源之路”的主题演讲。以下为详细内容。
今天我们讨论的是核聚变。
很多人关心核聚变技术是否需要等到50年后才能实现?此刻我可以给大家吃一颗定心丸:核聚变领域在近期就会有更多好消息出现,将形成一个庞大的产业。
早在2010年,霍金就曾预言,希望聚变能成为人类真正可使用的能源——这种能源无毒、可持续、绿色无污染,堪称完美能源。
那么人类距离聚变能源商用还有多久?去年4月,美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室的激光点火装置成功实现聚变能量增益Q>1,Q值达到4.12,这是科学层面极具里程碑意义的突破。这类激光聚变目前在国家实验室更适用于核武器研究,同时对聚变基础研究也有重要价值。我国最新成果方面,中核集团环流器三号装置实现了3亿度等离子体运行,成功进入等离子体燃烧状态,是迈向聚变发电的关键一步。
在与AI的协同发展上,美国CFS研发的高温超导托卡马克装置,获得谷歌与英伟达的投资。该公司于2025年与谷歌签订200兆瓦电力采购协议,同年完成由谷歌、英伟达联合领投的8.36亿美元融资,由此可见AI巨头是多么高度关注核聚变对未来算力电力的供给保障。
更为激进的是美国Helion Energy公司,该公司与微软签订了明确的对赌协议:2028年为微软提供50兆瓦的聚变发电站。这一计划的可信度,在今年2月13日得到验证——Helion宣布成功实现氘氚聚变,聚变温度达到1.5亿度,成为人类历史上首家完成氘氚聚变的私营企业。多项有效数据证实了其聚变成果。
如今聚变技术快速发展,商业进程更是受到AI产业的强力催化。我们现在使用的AI大模型,均以充足能源为底座。10年前谷歌单次搜索仅耗电0.3瓦时,如今AI大模型搜索单次耗电量是当年的30倍。随着数据中心持续扩张,预计2035年全球数据中心耗电量将达到2024年的3倍以上。正因如此,当前布局核聚变的主力是AI巨头:微软投资Helion能源,谷歌投资CFS与TAE技术公司。
在国内,核聚变已纳入“十五五”规划,成为未来六大支柱产业的重要组成部分。高温超导与AI技术,正持续推动托卡马克及各类场反位形等聚变技术进步。北美行业预测,2030—2035年,聚变商业用电将开始规模化应用。
立足现实需求,发展核聚变成为我们当下的必然之举。当前裂变能、水能、风电等均存在固有缺陷:绿电供给不稳定,且受地缘政治影响;裂变能与化石能源则存在污染问题。而核聚变是“六边形能源”,具备无污染、原料供应近乎无限、绿色清洁等优势,是未来能源主力,也是国家安全必争的战略高地。
核聚变在资本市场同样表现火热。2018年之后,伴随AI与算力产业发展,聚变投资赛道持续升温。2022年以来,已有近80亿资金涌入聚变领域;二级市场中,纳斯达克核能股涨幅远超同期大盘,谷歌、英伟达、比尔・盖茨旗下资本等主流科技力量均已布局核聚变。
回归科学本质,聚变优势显著、吸引力极强,该如何实现?聚变的核心原理是:两个氢原子核结合,发生质量亏损并释放能量。要让氢核结合,需极高动能克服库仑势垒,两个核结合后产生质量亏损并释放能量,但从经典物理角度,克服库仑势垒所需的极高动能难以实现。
幸运的是,量子隧穿效应的存在,让低动能粒子在大规模约束条件下,仍有概率穿越库仑势垒发生聚变。通俗来讲,聚变的实现条件就是:将大量粒子约束在一起,通过升温使其碰撞、热化,最终触发聚变。简单说,就是把大量粒子约束在“聚变锅炉”中,加热到1亿度以上,这是聚变发生的基础条件。
人类首次实现大规模聚变,是氢弹爆炸。自原子弹、氢弹研制成功后,20世纪50—60年代,全球开展了大量聚变装置实验。初期人类极为乐观:裂变电站在原子弹问世后仅十余年就实现商用,因此认为聚变电站也能在10—20年内落地。但随后发现,聚变电站的研发难度远超预期。20世纪五六十年代的日内瓦会议后,全球达成共识,聚变研发成为全人类共同的科研课题。
早期聚变约束方式主要分为三类:1951年美国普林斯顿大学斯必泽教授发明的仿星器、1957年苏联科学家发明的托卡马克,以及场反位形、Z箍缩等技术路线,这些理论均在20世纪50—60年代被提出。
发展过程中,西方国家发现苏联的托卡马克装置参数表现优异,起初持怀疑态度,后携带全球最先进测量设备赴苏联实测,证实其参数优于宣称值,由此开启磁约束聚变的高速发展期。1985—2000年,磁约束聚变发展速度一度超越摩尔定律,托卡马克性能每年提升一倍。全球纷纷布局:美国建成TFTR、欧盟建成JET、日本建成JT-60。冷战缓和后,戈尔巴乔夫与里根政府牵头,启动全球最大聚变合作项目——国际热核聚变实验堆(ITER),该装置汇聚全球智慧,推动托卡马克聚变走向工程化。ITER目标是实现50万千瓦聚变功率,持续运行300—400秒,预计2034年建成,2039年完成氘氚聚变并实现聚变功率输出。
当前激光点火聚变已实现Q>1,传统托卡马克工程逼近物理极限,当下聚变研发的核心矛盾转向经济性。无论是托卡马克还是激光聚变,均面临成本过高的难题:传统托卡马克一次性投入超百亿元,最终建设成本可达300—400亿元人民币;激光聚变则存在加热效率过低的问题,虽装置造价不高,但驱动激光器所需功率极大,运行成本高昂。因此,实现低成本聚变,必须同时降低装置造价与驱动器造价。这也是磁惯性(场反位形)技术路线快速崛起的原因。聚变领域经典的“金发姑娘区”图谱显示,磁惯性方案恰好处于装置建设成本低、驱动器成本低的最优区间,是极具经济性的未来路线。
目前场反位形路线也是北美资本市场的热门方向,北美聚变领域融资前三的机构中,有两家布局该路线,体现了资本市场的高度认可。当前聚变发展呈现两大特征:一是由中美两大经济体主导;二是研发资金从政府主导,转向民营资本与一级市场主导,完成了发展主体的切换。
当前全球聚变发展格局分为三条路线:
1.国家队推动的超大型托卡马克,是稳中求进的技术路线;
2.国家队与大型私营企业联合推动的超强磁场托卡马克,以美国CFS的高温超导紧凑型托卡马克为代表;
3.低成本聚变堆路线,以Helion、TAE为代表的场反位形路线。
由此,聚变发展从单一托卡马克的1.0时代,迈入多路线并行的2.0时代。聚变商用化、工程化,需要更小、更低成本、更灵活的装置构型。这也是CFS、Helion等企业敢于与AI巨头签订售电协议,力争2030—2035年供应清洁聚变电力的核心底气。
身处聚变技术一线,我们切身感受到工业进步对聚变发展的核心支撑,两大关键支柱尤为重要:
第一是高温超导技术。相比低温超导,高温超导可将磁场强度提升一倍,为降本带来可能。ITER装置磁场强度为5.3特斯拉,美国CFS的SPARK装置可达12特斯拉,磁场强度提升至2.4倍后,装置体积缩小至1/30,大幅降低托卡马克建设成本,破解了传统托卡马克的经济性难题。
第二是人工智能技术。AI已渗透聚变研发全流程,从装置运行控制、聚变材料研发到装置设计,均有AI技术赋能。近期《自然》等顶级期刊,多次刊发AI与聚变融合的突破性研究成果。
最后,带大家展望聚变商业化的未来。会场交流中,大家最常问:聚变何时实现?何时能用上聚变电?我想用托卡马克发明者阿奇莫维奇的话作答:当社会真正需要它的时候,聚变就会实现。
权威媒体调研显示,2030年全球20%的数据中心将因电力短缺面临延期。即便在中国,用电量也在快速增长,人类亟需一场清洁能源革命,支撑未来能源需求。
北美已对聚变发展做出重大战略调整,不再将其视为纯科学研究,而是作为能源工程推进,加速落地产业应用。或许5年后,我们就能看到聚变产业链大规模成型。美国白宫峰会、相关白皮书已出台一系列政策,支持聚变产业化快速推进,聚变能源不再遥不可及。
国际聚变产业协会(FIA)最新调研显示,聚变电能接入电网的时间,大概率在2030—2035年。美国头部聚变公司均公布了明确的电站建设时间表:最激进的Helion计划2028年为微软投运聚变电站,其他企业则集中在2030—2035年,提供50—500兆瓦级聚变电站。
近年来,中国聚变力量快速崛起。从20世纪90年代国家队主导的环流器一号、HT-7(国际首个超导托卡马克),到如今星能玄光、星环聚能、东升聚变等企业纷纷推出自主装置与设计,中国聚变实力持续提升。
星能玄光团队源自中国科学技术大学,在场反位形领域深耕近20年,自主研发的三重约束技术路线,大幅提升聚变装置参数。聚变的核心是“约束”,三重约束可显著降低聚变驱动器的功率需求,是降低驱动成本的关键。
目前我们已在合肥建成第一代FLAME(火焰)装置,这是场反位形技术迈向聚变的关键验证装置。我们制定了清晰的发展路径:2030年左右实现聚变增益Q值接近1;2035年左右建成工程示范堆,向公众展示聚变堆的实际应用模式。
此次参会,我看到影石研发的无人机、国产T800等装备,均需要大量电力支撑;当下数据中心耗电量同样巨大。未来商业航天、人类深空探索,更离不开聚变能源的支持。我们正处于百年一遇的科技变革前夜,正一步步将未来变为现实。我们每个人、我们的国家,都拥有无限潜力,而潜力的释放需要无限能源支撑。我们希望用聚变这一永恒能源,助力大家把无限潜能变为现实。
谢谢大家。
