中国把国运押在核聚变上

马斯克（Elon Musk）多次公开表示，在地球上造核聚变反应堆是“超级愚蠢”的。他的核心逻辑是：既然天上已经有一个现成的、巨大的、免费的核聚变反应堆（太阳），我们为什么还要花巨资在地球上造“微缩版”？太阳每小时照射到地球的能量，足够全人类使用一年。只要铺设足够多的太阳能板（比如在犹他州或内华达州取一小块地），就能供全美国用电。再配合特斯拉的 Megapack 等大型电池，解决晚上没太阳的问题。如果觉得这样还不够的话，在太空中放一系列光伏板，那就能全天候遇到阳光，虽然技术上也很困难，但比核聚变还是容易多了！

大多数人理解的核聚变，是两个氢原子聚合，释放出巨大的能量，就像发生在太阳上的那种。可惜，这种H1-H1 聚变，在地球上并没有可行性。这种聚变的产能并不大，如果你把太阳中心的一立方米拿出来，它的发热功率还不如你家里的堆肥桶。太阳之所以能量巨大，纯粹是因为它体量巨大。地球上造不出太阳那么大的重力环境，所以我们只能选择“最容易发生”的反应，即 氘（D）和 氚（T）。它们的反应截面（碰撞成功的概率）比 H1-H1 高出好几个数量级。

但这个D-T反应，D+T---He+n+17.6MeV,  需要极度的高温高压，还会产生大量的中子。这样的反应条件，目前只有在氢弹中可以得以实现。氢弹需要一个裂变弹（核弹）起爆，产生上亿度的高温和高压，让氘（D）和 氚（T）发生聚变。

如果要建立一个和平应用的聚变炉，有这么几个难点。首先是产生这种聚变的高温高压条件，非常难以做到。其次，虽然氘的储量很高，在海水中取之不尽，但氚却非常稀缺。目前取得氚的方法是间接的，在聚变反应堆的内壁铺一层锂 (Lithium)。当聚变产生的中子撞击锂时，会发生反应生成氚，但这个工艺，并不容易，目前还无法在民用装置中做到。第三，中子是个很强的放射源，使得反应堆必须加装一个防护层，其要求甚至高于裂变装置。

目前聚变实验装置官方估计约为 220 亿至 250 亿美元（甚至有外部估算高达 650 亿美元）。如果以目前这种水平，发出电每度需5万美元，对比目前裂变核电的一美元，可以见得，要让聚变成为经济上可行，这个距离可不是一般的长。

核聚变难，代价高昂，已经成为业内人士的共识，但中国在这个方面很执着，一直不懈地推进。因为中国在电动车，太阳能方面很成功，这使得美国人也不敢怠慢，不得不在核聚变方面也在推进。

去年中国的发电量首次突破 10万亿千瓦时 (10,000 TWh)，大约是美国的两倍多，并且超过了欧盟、日本、俄罗斯和印度四大经济体的总和。在发电来源中，煤电依然占55-60%，水电15%， 风光22-25%，核电<5%，垃圾发电1.5-2%。

有了电，再加电动车普及，就不太需要石油，电还可以生产粮食，淡化海水，驱动AI，美国在战略上就无法卡中国的脖子了。而且，电动化带来的技术革新，可以为中国带来极大的价值增量，技术出口，和全球影响力。因此，中国把赌注都放在电上，计划到2035年，中国的发电量大约是美国的3-4倍，如果实现，美国要不投降都难！

风光发电量增速非常明显，但最大限度也只能占到现有的10万亿千瓦时的50%，要靠它们来实现几十万亿度电的倍增，技术上几乎没有可能性。水电，煤电也担当不了这个重任，裂变核电呢？除了成本巨大，工期长外，核电站因为降温和安全的要求，必须建在水边（海或者大湖），中国没有像美国五大湖那样的大湖，因此只限海边，潜力不大了，更担当不了提供几十万亿度电的增量的重任。至于钍盐发电，目前还是一个概念，量也不可能巨大。剩下的选择，就是马斯克说的太空太阳能和核聚变。

在地面上，由于大气层的吸收、散射以及昼夜交替，太阳能板的效率大打折扣。但在高轨道（特别是地球同步轨道），一年中 99% 的时间都暴露在强烈的阳光下，只有在春分和秋分前后的极短时间内会进入地球阴影。那里的光强比地面平均高出 6-10 倍，因为没有大气的削弱。它提供的是完美的“基荷电力”，像核电站一样稳定，不再受天气和昼夜影响。

有了电，怎么传回地球？拉一根 3 万公里的电线显然不现实。目前的主流方案是：微波输电。虽然理论可行，空间电站还需要解决几个“硬核”问题。 要达到一座核电站的发电量（约 1GW），空间站的反射镜或光伏阵列需要达到 1-2 公里宽。这在目前是史无前例的超大型航天器。 尽管微波穿透大气层的损耗只有 2% 左右，但“电→微波→电”的两次转化效率目前还有待提升。 想象一下，从 36,000 公里外射出一束能量，必须精准击中地面的接收场，偏离一点点都可能带来安全隐患（虽然微波束能量密度通常被设计得低于阳光，不会像电影里那样“烧毁城市”）。反正现在，这个技术还只停留在理论上，近期没有实现的可能性。

目前核聚变还是聚焦于最可行的氘（D）和 氚（T）聚变。中国还是走在比较靠前的，中国在托卡马克（磁约束）路线上的进步非常惊人，主要依靠 EAST（东方超环） 和 HL-3（新一代人造太阳） 两大装置。在 HL-3方面， 2025-2026 年间，中国 HL-3 成功实现了电子温度 1.6 亿度、离子温度 1.1 亿度的重复放电，并大幅提升了三乘积（温度×密度×时间）的综合参数。在EAST方面，中国突破了“密度极限”，证明了在高密度条件下依然能保持等离子体稳定，这为未来的“点火”扫清了物理障碍。中国也正在建设 BEST（燃烧等离子体实验装置）。国家的目标是在 2030 年前后实现真正的氘氚燃烧并发电。中国目前的策略是举国之力，工程进度几乎是全球最快的。因此，中国的核聚变可以说处于黎明前，第一个实现跳跃是很可能的！

如果成功，那么中国将奠定自己的超级大国的地位，很难被超越了！

[大汉唐]

我敢打赌，这些跟帖里第三条往后都不长久:)

[lmjlmj]

朱头山的名字起得很幽默, "朱头山"在上海方言里就是不明事理没什么头脑的人.所以对其言论就不要太认真啦!

[hagerty]

国内当年把5G通讯宣传的神乎其神，好像从此中国就引领全球了。然后就没动静了。

[Firefox01]

某些人的一种手法，就是夸张、夸大。

[银月亮]

博主总是有意无意地夸大中国的能力。别谈这些虚的做不到的事情。先拿下第二个诺贝尔奖再说。。。

[faf999]

同意马斯克的说法，太阳能就是核聚变，早就在那里了。。。所以工程师们搞核聚变就是个大骗局

[硬码工]

如果实现，美国要不投降都难！这话说的很有问题。现在美国一家独大，投降的也没有几个国家。即使中国发电量是美国的10倍，美国也不会投降。美国也没必要投降。
另外一点，作者显然在能源方面不很专业。中国并没有把国运押在核聚变上。中国在核聚变上有进展，但离商业发电，至少还有30年。

[唐宋韵]

老朱又来放卫星了。Q>1 还没有实现，侃什么“2030 年前后实现真正的氘氚燃烧并发电”？
美国的NIF是世界上唯一实现Q>1的实验室，也没侃快发电了。
就好比，晶体管还没有造出来，就侃极紫外光刻机要成功了，嘴太大。当年大炼钢铁也是举全国之力的。

[新林院]

上个世纪八十年代，两个犹他科学家声称他们实现了 Cold fusion，在室温条件下，使重水发生核聚变，使输出热量大于输入热量。
但至今没有任何一个别人的实验能重复这一结果。
所以，现在人们普遍认为，那两个科学家的测量有错误。
如果 Cold fusion 能实现，能解决很多能源问题。

不过，我觉得，解决能源问题最好的方法还是限制人类数量。
它不但能解决能源问题，还解决其它一系列问题，包扩：淡水不够，温室气体排放，江河湖海里的塑料微粒，城市重量造成地面下沉，等等。

[白钉]

核聚变最难的地方，其实不是把等离子体加热到一亿度，进而稳定地做到能量输出大于输入。 而是把这一团“太阳火”装进一个能长期工作的机器里。反应堆的 材料 要承受高速中子的持续轰击，几年就可能被“打碎”。维持等离子体的 超导磁体 必须在接近绝对零度下工作，却要贴着上亿度的火球。堆壁要扛住巨大的 热流冲击，任何材料都接近极限。更麻烦的是 氚循环，既要生产氚，又要回收、净化、补给。物理上点火只是开始，工程上把它“关得住、撑得住、用得起”才是真正的难关。

你想不想再看看这些工程难题里，哪一项目前最接近被突破？没有一个。

所以马斯克才建议不要舍近求远，先搞太空太阳能。

中国实际上走的是另一条道--加快建设快堆。（快中子反应堆）是一种比传统核电站更“省燃料”的新型核能技术。位于福建霞浦的 CFR?600 是中国迈向商业化快堆的重要一步。它用的是液态钠做冷却剂，反应堆内部不减速中子，让中子保持“高速”，这样不仅能发电，还能把大量原本用不上的 U?238 转化成新的核燃料 Pu?239。这一点非常关键，因为它能把铀资源的利用率从不到 1% 提高到 60% 以上，相当于把“废料”变成“燃料”，让核能变得更持久、更环保。

CFR?600 的发电能力是 600?MWe，也就是 6 亿瓦的持续输出。按照居民平均用电量来算，它能满足大约 45 万户家庭 的日常用电，相当于 110–130 万人 的生活需求。对人口密集的沿海地区来说，一座这样的机组就能支撑一座中等城市的基础电力。随着 CFR?600 的投入运行，中国正在形成从实验堆到示范堆再到商业堆的完整快堆技术链，为未来的 CFR?1000 商用快堆铺路，也让快堆成为国家能源安全和可持续发展的重要力量。