可控核聚变突破观察:法国WEST装置创1337秒等离子体运行新纪录;中国BEST与HL-3加速验证

金融界 2025-02-25 11:21:12

可控核聚变技术正迎来关键节点。法国原子能和替代能源委员会(CEA)宣布,其托卡马克装置WEST在2025年2月12日实现氢等离子体持续运行1337秒,刷新了中国EAST装置此前保持的1066秒纪录。这一进展为国际热核聚变实验堆(ITER)的等离子体控制技术提供了重要参考。与此同时,中国科研团队加速推进BEST与HL-3装置的验证实验,以夯实聚变工程基础。

一、国际托卡马克技术突破:从EAST到WEST的里程碑

法国WEST装置的最新成果标志着等离子体约束技术的重大进步。该装置在5000万摄氏度高温下维持氢等离子体稳定运行22分钟,其加热功率高达2兆瓦。这一突破不仅验证了钨材料在极端环境下的耐受性,也为ITER的工程化路径提供了关键数据支撑。

国际核聚变合作项目ITER的进展仍面临多重挑战。自1985年多国联合启动以来,ITER因规模过大、技术标准差异及多国协调成本高昂,建设进度屡次滞后。法国此次突破的技术路径或为ITER注入新动力,但其原定2039年点火的目标仍存不确定性。

中国EAST装置虽暂时被超越,但其全超导磁体技术仍具有领先性。EAST团队此前通过高约束模式(H-mode)等创新,为国际聚变研究贡献了重要参数。下一步,中国将聚焦BEST与HL-3装置的升级,开展与CFETR相关的物理实验,旨在弥合实验装置与示范电站间的技术鸿沟。

二、全球聚变技术路线分化:商业公司与国家项目的协同

商业聚变公司正成为技术迭代的重要力量。以美国CFS公司为例,其采用高温超导磁体技术,显著缩小托卡马克装置的体积和成本,遵循“小装置、快速迭代”的发展逻辑。此类公司瞄准2030至2040年间的并网发电目标,力图通过工程化落地推动商业化进程。

中国核聚变研究以国家主导为核心,形成双轨并行格局。中科院等离子体所和核工业西南物理研究院分别主导BEST与HL-3项目,未来将通过高参数实验验证CFETR的可行性。CFETR的核心任务是实现工程验证与能源输出,其设计参数将超越ITER,为后续示范电站奠定基础。

技术路径的分化背后是目标差异。ITER与SPARC等大型装置聚焦于验证物理极限,而商业公司更强调经济性与可扩展性。法国WEST的成果表明,基础研究的突破仍是实现点火的基石。然而,无论是国家项目还是企业创新,均需直面等离子体约束、材料耐受性及能量增益等共性难题。

风险提示:技术成熟度不足;国际合作协调风险;商业化进程不确定性。

本文源自:金融界

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