粉丝305获赞3197



今天我们来聊一个话题,核聚变听起来可能有点遥远,但他其实是正在进行时的一场全球竞赛。这可不只是一场普通的能源竞赛,他关乎的是未来,而且他的战场啊,不在炮火连天的一线,而是在安静的实验室,还有轰鸣的生产线上。 这不只是一场能源竞赛,更是一场终极权力的竞赛。这句话说的非常到位。为什么这么说呢?因为啊,这场竞赛的奖品呀,可远远不只是给我们提供电力那么简单,它会直接影响到军事力量的平衡,还有全球的经济主导权, 可以说谁赢了,谁就拿到了重送未来世界格局的钥匙。三百升,这是什么概念呢?你想象一下,仅仅一升海水,我们平时随处可见的海水,从里面提取出来的聚变燃料,它完全反应之后释放出来的能量就等于烧掉了整整三百升的汽油, 这个能量密度太惊人了,这就意味着一座巨变电站,它的燃料基本上就是取之不尽,用之不竭。所以你看这个终极大奖是什么,已经非常清楚了,首先是几乎用不完的清洁能源,然后全球的经济版图会被彻底改写, 当然还有前所未有的军事潜力,甚至这把钥匙还能打开人类通往星际文明的大门,一切都掌握在那个率先实现克控核聚变的胜利者手中。 好,既然前景这么好,那问题就来了,为什么我们到现在还没实现呢?这就要说到它背后长达半个世纪的挑战了。简单来说,在地球上造一个太阳,这绝对是人类有史以来最难的科学任务之一。 在物理学界一直流传着这么一个有点无奈的笑话,说核聚变是未来的能源,而且永远都是未来的能源。这句话听起来像个段子,但它背后其实是几代科学家几十年以来那种非常缓慢又非常艰难的探索过程。 那么到底是什么让控制核聚变这件事变得这么难呢?难年主要有三个,第一个就是温度,你得把燃料加热到超过一亿摄氏度,什么概念?这比太阳的中心还要热的多。 第二个是约束,这么烫的东西,任何我们已知的材料能把它装起来怎么办呢?只能用一个超级强大的磁场,把它像关笼子一样关在一个看不见的磁力笼子里。 第三个也是最核心的一点,叫能量增益,就是说你整个反应产生的能量,必须得比你为了点燃它而发酵的能量要多得多,不然就是亏本买卖了。 刚刚说的能量增益,在科学上有一个指标来衡量,就叫 q 值。这个 q 值很简单理解,如果 q 小 于一,那就说明你投入的能量比产出的还多,这肯定是行不通的。 过去几十年来,全世界的科学家们都在为了突破 q 等于一这个门槛而努力,这本身就是一个巨大的挑战。但要想真正用来发电实现商业化,这个 q 值至少要大于十才行。 那么在这场竞赛中,目前来看最主要的两位选手就是美国和东大。 有意思的是,他们选择了两条完全不同的发展路径。这两种模式的对比啊,非常鲜明。一边是东大的国家队模式, 什么意思呢?就是国家主导资源高度集中,目标非常明确,一切都是为了长远的国家战略服务。另一边呢,是美国的联盟模式, 它更像是一个公司合营的生态系统,有国家实验,也有私营企业,还有大量的风险投资。大家一起上,强调的是市场的创新活力和快市试错的灵活性。 我们来看看东大这条路是怎么走的,你就能感受到那种战略耐心。故事要从上世纪九十年代说起, 当时他们用一批消费品,从即将解体的苏联那里换来了第一台先进的托卡马克装置,然后一步一步消化吸收,到一九九四年建成了第一个完全国产的超导托卡马克。 再到后来我们都熟悉的人造太阳 est 装置,它在二零零六年第一次成功放电,然后不断地刷新世界纪录。你看整个过程就是一步一个脚印,稳扎稳打。 美国那边呢,画风就不太一样,他们充分利用了自己强大的科技生态圈,国家实验室一旦有了什么技术突破,就像往杆材上扔了火星,一下子就点燃了整个私营部分的热情。 你看,像谷歌、微软,还有 open ai 的 ceo, 这些科技界的领军人物,都带着大笔资金冲了进来,投资了一大批新的核聚变创业公司,整个场面就显得非常有活力。 不过要赢得这场竞赛,光有十堰十里的技术突破还不够。还有一个战场,它的重要性一点也不亚于技术本身,那就是全球的供应链。 现在最有希望实现商业化的巨变反应堆是一种紧凑型的设计,而这种反应堆的心脏是一种叫高温超导磁体的东西,你可以把它理解成一个能产生超强磁场的电磁铁,用来关注那些一亿度的等离子体。 可以说,正是因为有了这项新技术,大家才看到了小型化、商业化、巨变反应堆的希望。 那么制造这种超导磁体的关键原料是什么呢?是稀土。我们来看这张图,他很清楚地告诉我们在全球关键稀土的供应上,格局是什么样的。可以说,东大在这里掌握着几乎是绝对的话语权, 这就带来了两个战略上的咽喉要道。第一个就是我们刚刚说的制造强烈磁体必需的稀土。第二个是一种叫里六的稀有同位素,它是第一代聚变反应堆生产燃料的关键。而在里六的规模化生产这个环节上,东打同药有非常明显的优势。 看到这里,是不是觉得这个策略有点眼熟?没错,在光伏产业,在新能源汽车产业,我们都看到过类似的路径,就是让别人先去搞技术创新,实现从零到一的突破, 然后自己凭借强大的制造能力和对供应链的控制后来居上,最终主导整个产业。现在看来,这个剧本很可能又在核聚变领域再次上演。 好了,了解了这些杯景之后,我们再来看未来这场竞赛会怎么发展,谁呢?又能最终赢得未来呢?我们先来看看东大的旗舰装置 east 这几年的进展,这张图就很有说服力, 它维持高温等离子体稳定运行的时间,你看从二零一七年的一百多秒,到二零二三年的四百多秒,再到最新的一千多秒, 这个进步的速度是在不断加快的,趋势非常明显。而且这还没完,一个更强大,代号为 best 的 新装置已经在建设当中了,它的目标可以说是相当宏伟,要在二零三零年之前用核聚变点亮全世界第一盏灯。 你想想,如果这个目标真的实现了,那绝对会是全球核聚变领域的斯普斯尼克,时刻会给整个竞赛带来巨大的冲击。 所以我们可以把这场竞赛分成上下两个半场来看。上半场是一场科学突破的百米冲刺,比的是谁能先跑出来完成从零到一的验证,证明这事能成。 但下半场呢,就是一场产业化的马拉松了,比的是谁能把这项技术从一做到一千万,把它变成稳定可靠,而且老百姓用得起的便宜电力。这比的是制造能力和工程能力。 这么一看就很清楚了,在上半场的创新冲刺赛里,那种多样化、灵活探索的模式可能更有优势, 但是到了下半场的产业化马拉松,强大的工业基础、控制成本的能力,还有长期的战略耐心,这些因素可能就变得更加关键了。 那么,在这场争夺终极能源的马拉松赛道上,到底哪种模式更适合跑到最后赢得胜利呢?我想问题值得我们所有人持续地去观察和。


中国赌上国运追太阳,这场核聚变竞赛,我们为何输不起?纽约时报最近一篇长文引发全球热议,文中用近乎焦灼的笔触写道,中国正在以惊人速度赢得这场终极能源竞赛,二零二七年或将成为改写人类能源史的关键节点。 而就在同一时间,硅谷大佬马斯克却在社交平台直言,在地球上建造小型核聚变反应堆,简直愚蠢至极,甚至有声音宣称这是人类史上最大骗局。 一边是国际媒体的紧急预警,一边是行业大佬的公然抗衰。核聚变这场游戏,中国为啥偏要倾尽全力赌上百年国运去冲刺? 要搞懂这个问题,咱们得先看看不同阵营的账本。在西方资本眼里,核聚变就是比纯粹的经济账。 比尔盖茨、贝索斯这些大佬的投资,背后全是华尔街的逻辑,要快要回报、要看得见的利润。可核聚变这东西,偏偏是个需要坐几十年冷板凳的硬骨头,烧钱如流水,却可能一辈子看不到收益, 这显然不符合硅谷快速迭代、及时变现的效率哲学。就像美国普林斯顿实验室的华人科学家,明明手握核心技术,却因为持续缺预算招不到年轻人,最后只能带着团队回国加盟北大。 对追求短期利益的资本来说,二十年太久,他们等不起。但中国算的从来都是百年国运账, 咱们太清楚卡脖子的滋味了,石油七成依赖进口运输,咽喉捏在马六甲海峡,就算是核裂变发电关键资源,照样要看人脸色。 而核聚变的燃料刀核穿藏在全世界的海水里,一升海水的能量就相当于三百升汽油,简直是为全球第一工业大国量身定制的能源保障。对我们来说,这从来不是选不选的问题,而是能不能活下去,活得更好的生存题。 有人问,为啥中国敢这么孤注一掷?答案藏在我们的战略布局里。 西方还在为此约束激光点火这些技术路线争论不休时,中国早就用上了。小孩才做选择,大人全都要的饱和式研发。合肥有此约束的人造太阳 a s t 创下一亿摄氏度,维持一千零六十六秒的世界纪录。 绵阳有激光点火的神光装置,突破超高能量聚焦难题,上海还有民营公司的创新装置,政企协调,加速技术转化。 更关键的是,我们的投入力度让对手折舍。中国一家国有巨变公司,单笔就拿到二十一亿美元注资,这相当于美国能源部全年巨变预算的二点五倍。 而美国能源部刚取消了二零四零年代的巨变变电站计划,我们的十四五规划却早已把核巨变列为国家优先事项, 这背后是文明基因里的执着与远见。两千多年前,山海经记载,夸父逐日,哪怕可饮何为 道?可而死,也要追逐那束象征希望的光。五千年后,在合肥的实验室里,科研人员春节都不休息,每天加热等离子体近一百次,而欧洲同类装置一天最多只能完成三十次。 在绵阳的试验基地,工程师们攻克超米级构建打印难题,为巨变装备提供关键支撑。这些新一代夸父正在接力一场跨越千年的长跑,他们追逐的 是让国家摆脱能源依赖,让人类拥有无限清洁能源的未来。可能有人觉得核聚变太遥远,跟咱们普通人没关系,其实不然,一旦人造太阳真正点亮,电费降价只是最浅层的变化, 到时候芯片制造、高端化工这些高耗能产业的成本会彻底颠覆 ai、 量子计算,这些耗电巨兽会获得无限动力。 我们可以用近乎零成本的电力,把印度洋的海水淡化后蹦进塔克拉玛干,让沙漠变成万里良仓。太空船能带着无限能源去月球挖矿,去火星建基地, 人类文明的边界会被重新定义。正如华盛顿研究机构所说,谁赢得这场竞赛,谁就为本世纪余下的时间奠定基础,成为全球能源规则和工业体系的重塑者。 西方造的是赚钱的机器,而我们寻找的是人类下一个百年的活路。从 a t r 项目中中国贡献的电磁心脏,到全球首个紧凑型聚变装置 b s t 提前进入总装,从核聚变相关专利数量反超全球,到全高温超导技术实现领跑,中国的每一步都走得坚定而扎实。 这场竞赛,我们赌上的不是一时的得失,而是一个文明对未来的责任与担当。当马斯克忙着部署太阳能卫星时,中国正在用国家意志和民族智慧攻克人类最艰巨的科技难题。 因为我们知道,核心技术买不来、讨不来,唯有自己掌握,才能真正安身立命。第四次工业革命的钥匙,必须也只能由我们亲手插入锁孔, 而我们的目标从来不是称霸地球,而是点亮那颗属于人类的人造太阳,然后带着所有希望驶向更远的星辰大海。