2025年国家政府工作报告发布,推动科技创新和产业创新融合发展、培育壮大未来产业成为重要议题。可控核聚变技术作为人类能源问题的理想解决方案,吸引了不少代表委员的关注和热议。聚变研发现已成为大国科技竞争的前沿阵地,众多民营企业也纷纷下场,力图推动中国聚变商业化进程的加速。

2025年恰逢中国核工业创建70周年。在中国工程院院士叶奇蓁看来,当下我国核能发展处于重要的战略机遇期。而聚变堆是世界各大国高度合作与竞争的技术领域。

中信证券相关研报认为,在技术路径基本打通、各国持续加大投入的背景下,预计2030-2035年全球核聚变装置市场规模有望达到2.26万亿元。民营企业和社会资本争相进入聚变研发领域,与央企“国家队”优势互补、共同促进聚变研究,给中国聚变研发加快形成新质生产力持续注入新活力。

民企助推聚变繁荣,新奥以氢硼路线开启新思潮

聚变研究是基于长远的能源需求。因无限、清洁和安全的特性,可控核聚变被认为是解决人类能源问题的终极方案。与此同时,“双碳”目标驱动下,我国作为能源消费大国,对清洁能源需求迫切,聚变成为解决问题的核心变量之一。

“目前,我国的聚变发展已形成‘国家队’加上企业和资本市场多轮驱动的新格局,这是其他国家无法比拟的。”国际热核聚变实验堆实验包层委员会委员冯开明说。“而未来聚变领域的技术研发,要警惕单一技术路线的风险。民营企业作为‘国家队’的有益补充,在商业化落地上更加敏锐,适合进行新型技术途径的探索。”冯开明表示,“新奥正在尝试的球形环氢硼聚变,就是一种技术上的前瞻性创新。”

和当下聚变领域主流的氘氚聚变不同,新奥选择的是氢硼聚变路线。

早在2017年,新奥就基于过去从低碳向无碳能源转型升级的创新探索,对聚变的各种路线和实验装置进行全球调研后,开启了聚变研发的自主探索之旅。

“2017年我们就基本确定,要做‘无中子,低成本,燃料丰富,可商业化’的未来能源,可能就得走氢硼聚变路线。”新奥能源研究院院长刘敏胜说,“但是新奥不能‘纸上谈兵’,要经过充分的理论研究和实践验证。”

从2017年到2022年,5年时间里,新奥求知若渴,遍访国内外相关研究机构,参加所有能“够得上”的会议,如海绵吸水一般汲取知识和经验。同时基于聚变商业化的探索初衷和研判视角,新奥搭建多个装置,测试不同的聚变实现方式,判断每一阶段需要解决哪些技术问题,氢硼聚变的路线图逐渐明朗。

2022年7月,新奥正式确定球形环氢硼聚变的技术路线。因为高难度、高风险、高成本、研究机构极少,这一路线曾面临不少质疑。

2023年3月,《自然—通讯》的一篇论文称,日本国立聚变科学研究所和美国TAE技术公司携手,首次在磁约束聚变等离子体中实现了氢硼聚变实验。这也更坚定了新奥深耕氢硼聚变技术路线的决心。

新奥自主设计建造的我国首座中等规模球形托卡马克聚变实验装置——“玄龙-50”稳定实验运行4年后,2024年升级为“玄龙-50U”,快速跻身大型磁约束实验平台先进行列。新奥并行开展整体参数国际领先的球形环氢硼聚变新装置“和龙”的建设,预计2027年建成,旨在探索氢硼聚变中的各项关键技术。

“‘玄龙-50U’的实验进度比预期快。我们将原本计划在‘和龙-2’上开展的氢硼聚变反应,提前到在‘玄龙-50U’上实现。”刘敏胜说。

冯开明表示,民营企业运作效率高,决策机制灵活,能够实现技术的快速迭代。这恰好在新奥的实践上得到了验证。

新奥聚变实验装置“玄龙-50U”

新奥组建聚变“朋友圈”,以生态力量加速商业化进程

经过数年的探索实践,新奥愈发认识到,聚变是一个极其复杂的大科学工程,需要长周期的开放沟通、交流合作,整合全球智慧的协同创新,推动不同技术路线兼容共济、协同发展。

新奥已沉淀出“求真务实、引领突破、生态共赢”的科研创新文化。开放要覆盖政、产、学、研,也要辐射国内外。“我们欢迎国内外专家提出的各类意见,新奥才能以不到300人的团队,吸引数千人的生态伙伴一起做。”刘敏胜说。

新奥的合作伙伴中,有北京大学、南开大学等高等学府,共同打造科技创新中心,通过聚变物理和人工智能等学科交叉,加速实现技术突破,培养后备人才;在和产业链上下游的多家国企和民营企业合作过程中,新奥也愈发感受到行业内外对聚变创新的热情。大到国企龙头,小到专精特新,当意识到新奥是在探索能源的未来时,众多合作伙伴都曾表示不计成本也要支持。

在聚变这条赛道上,正在形成“国家队”与民营企业战略互补的开放生态。新奥迎难而上、持续投入的实践,既是中国聚变商业化多元探索的缩影,也是民营企业与国家战略同频共振的创新样本。

在冯开明看来,国家队和民营企业缺一不可。“国家队”是聚变能从0到1核心突破的推动者,民营企业更可能成为1到100放大市场化和创新化的加速器。

新奥聚变控制大厅

在可控核聚变探索过程中,一直流传着“永远需要50年”的魔咒。当下,越来越多的民营企业加入聚变研究领域,虽然面临研发周期长、投入资金巨大、短期无法实现商业化的难题,但他们都坚持长期主义的战略定力,怀抱产业报国的使命,利用各自优势不断努力,汇入中国聚变研发的生态,形成促进中国聚变早日实现商业化的合力。