“我相信，最遲到2030年，一定能讓第一盞‘核聚變燈’在中國點亮。”4月25日在上海舉行的“好望角科學沙龍”活動上，中國工程院院士、中國物理學會副理事長、國家大科學工程“聚變堆主機關鍵系統綜合研究設施”總指揮李建剛表示，“點亮聚變燈”的愿景正變得越來越清晰。
而在核裂變方面，有專家提到我國已建成全球首個第四代特征的球床式高溫氣冷堆，并有希望率先建成全球首個陸上小型壓水堆“玲龍一號”。
未來十年是小堆發展重要窗口期
核聚變反應即兩個較輕的原子核在高溫、高密度條件下結合成一個較重的原子核，并釋放出巨大的能量。太陽之所以發光放熱，正是源于其內部不斷進行的核聚變反應。“一旦實現聚變發電，一杯海水就能提供相當于300升汽油的能量。”為了實現聚變發電，李建剛自1982年起投身到位于安徽合肥的“科學島”，開始了對“人造太陽”的研究和嘗試，至今已超過40年。
目前，合肥正在建設緊湊型聚變能實驗裝置（BEST）。李建剛在活動中表示，“我們預計將在2027年建成BEST裝置，大家最遲會在2030年看到‘核聚變點亮的第一盞燈’。”
在李建剛看來，核聚變發電有燃料無限、零碳排放、固有安全性三大優勢。聚變反應燃料的氘取自于海水，反應產物僅為氦氣和中子，并且沒有堆芯熔毀風險，可以隨時終止反應。因此，聚變發電能夠很好地實現能源調峰，并保障能源安全。
核能作為清潔能源技術既包括核聚變技術，又包括核裂變技術，核裂變是指重原子核（如鈾-235、钚-239 等）在吸收一個中子后，分裂成兩個或多個質量較小的原子核，并釋放出大量能量、中子和其他射線的過程。這兩條技術路徑都值得探索和應用。
中科創星創始合伙人米磊表示，小型模塊化反應堆與可控核聚變的協同發展，將成為人類能源革命的“雙引擎”。他認為，這樣的雙軌發展折射出人類能源利用的深層邏輯——既要立足當下，通過小堆實現核能安全發展的“確定性”；也投資未來，依托可控核聚變打開“無限能源”的想象。這個過程中，還需要政策的協同、耐心的資本和公眾的理解，共同推動核能成為可持續發展的基石，實現能源的升維。
國家能源局在全國能源工作會議明確提出，到2025年底實現6500萬千瓦的核電裝機。根據國際原子能機構（IAEA）的統計數據，2050年全球核能將突破11億千瓦，其中小型模塊化反應堆（簡稱“小堆”，SMR）將占核電總裝機容量的1/4，約3億千瓦的發展空間。
與大型核反應堆相比，小堆具有建造周期短、單機投資低、廠址適應性強等特征，還因其體積小、固有安全性高、功率比大、適應性好、核廢物產生量少、退役成本低等特點，在全球受到日益廣泛關注。
我國小堆領域發展始于上世紀末期和本世紀初期，相比其他國家起步略晚，但發展勢頭十分迅猛。布局研究這項技術的國家并不算多，美國和中國是該領域發文總量排名前2位的國家。
田佳樹曾任中國核工業集團副總工程師兼科技部、核電部主任，華龍國際核電技術公司總經理，國家環境保護部核與輻射安全中心主任等。他認為，核電是雙碳目標下，替代煤電的最佳選擇。
“未來10年是小堆開發驗證和推廣的重要窗口期。”沙龍上，田佳樹著重分享他對小堆的理解和最新研究，“小堆有近百種設計方案，涵蓋多種反應堆技術，包括水冷、氣冷、液態金屬冷卻和熔鹽冷卻反應堆。”
為數據中心提供能源保障
“到2030年，中國數據中心的耗電量將達到400TWh，是2020年的兩倍。而DeepSeek的爆火將帶來整體AI應用生態繁榮和對算力更大的需求。” 田佳樹表示，小堆在數據中心供能、園區綜合能源供應、替代退役煤電等方面有著廣闊的商業前景。他預計，到2030年左右將完成小型堆核電站商業示范。
隨著人工智能和云計算的快速發展，互聯網巨頭對穩定、低碳的電力需求激增，小型模塊化核反應堆因其靈活性和高效性成為海外科技公司布局的重點。
2023年微軟與核聚變初創公司Helion Energy簽署全球首個核聚變電力購買協議（PPA），計劃于2028年從其 “北極星”（Polaris）核聚變反應堆購買50兆瓦電力用于數據中心供電。這一合作標志著核聚變技術首次進入商業化應用階段。同時，微軟招聘核技術專家，主導全球小堆和微型反應堆的技術評估，探索將其集成到數據中心的可行性。
2024年，亞馬遜以5億美元領投了X-energy，預計在2039年部署超過5吉瓦的小堆，該項目的首座反應堆計劃位于華盛頓州，預計在2030年初投入運營，初期容量為320兆瓦，未來可擴展至960兆瓦。此外，亞馬遜還與Energy Northwest、Dominion Energy展開了合作。
同年，甲骨文獲得了三座小堆的建筑許可證，谷歌也提前采購了多個反應堆的電力。目前簽署 “三倍核電” 倡議的科技公司有谷歌、亞馬遜、Meta，承諾到 2050 年支持全球核電容量增長三倍，推動監管簡化和技術創新。
也有不少核能相關的能源初創企業獲得了科技公司創始人的青睞，比如OpenAI的創始人薩姆·奧爾特曼剛剛辭去了Oklo的職位，但仍是Helion公司的董事長，微軟聯合創始人比爾·蓋茨向核能初創公司Terrapower投資了超過10億美元，而亞馬遜的杰夫·貝索斯則在支持加拿大核能初創企業General Fusion。
小堆和聚變堆都是當下的研發和投資熱點。田佳樹認為，前者兼具三代堆成熟性與四代堆創新性，是未來十年至二十年的戰略必爭領域，但還需通過標準化設計、規模化生產降低成本，證明其與大型反應堆相比具有競爭力；而后者還需要解決材料、成本和工程化等方面的問題，他預計未來二十年內可能會完成實驗堆和示范堆的環節，并在商業堆的環節探索市場接受度。兩者最終將共同引領世界能源的綠色轉型。
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