中国核聚变领域领先美国10年,必将赢得强国之战据英国《每日电讯报》网站9月23日

庚黑星君 2025-09-29 01:39:57

中国核聚变领域领先美国10年,必将赢得强国之战

据英国《每日电讯报》网站9月23日报道,中国正以“闪电般的速度”加强对核聚变工业供应链的控制,而美国在核聚变项目上的进展看起来和十年前相差无几。这意味着中国将全面赢得新能源之战,进而等于是赢得强国之战。当前,人类正步入AI时代,这也是目前中美战略“竞争”的关键领域之一。

谁赢得AI发展优势,谁就将在经济和军事领域取得绝对领先地位。尽管目前美国在这一领域仍保持一定的领先地位,但中国正在快速缩小差距。目前引人注目的,不仅是中国在AI领域的快速追赶步伐,还有支撑AI强大算力所需的巨大电能消耗。

正如世界首富马斯克所说:“AI的尽头是电力”。AI的发展需要庞大的算力支撑,而这些算力源于数以万计的液冷服务器和计算机集群,而这又依赖于惊人的电力消耗来维持。因此,才有了马斯克所说的,电力的供应与稳定性将成为制约AI发展的重要因素。说到电力供应与稳定性,这可是中国的长项。从2024年的发电数据来看,中国的发电量是美国发电量的2.5倍,且中国的发电量还在快速增长。

2025年8月,中国单月全社会用电量连续第二个月突破1万亿千瓦时,这差不多是美国单月用电量的5倍。为了赢得与中国的AI之争,特朗普政府制定了一个“星际之门”计划,准备投资5000亿美元巨额资本。

虽然这一投资计划也包含了扩容电力的内容,但目前似乎还未见到具体实施行动。或者说,目前美方根本没有一个明确的发展电力计划。即便有相关计划,也是以美国地下“液体黄金”来发电为主。有意思的是,特朗普政府为了大量应用“液体黄金”,正在废掉美国的清洁能源。中国在发展清洁能源方面,不管是风电、水电还是太阳能发电,都领先世界。在传统的核电方面,目前似乎也已经开始领先。

然而,这些还不是赢得未来发电领域的唯一途径,重要的是核聚变发电领域,这才是未来人类能源发展和利用的高地。也正因为如此,才有了《每日电讯报》这篇有关中国“闪电般速度”发展核聚变的文章,文章透露出严重的危机感。文章称,中国发起了相当于“曼哈顿计划”的行动来主导下一阶段的核聚变,它有望比广泛理解的更快开始颠覆现有能源秩序。

“美国根本没有这样的计划。我们的核聚变项目看起来还和十年前一样,支离破碎、资金不足、设备落后,仍然只专注于科学研究。”也就是说,目前中国在核聚变应用领域至少领先美国10年,中国正在赢得这一领域的竞争态势。

文章还例举了《麻省理工学院技术评论》杂志的一项研究,该研究得出结论说,中国已经主导了六个支撑核聚变大规模商业化的关键产业中的三个,并接近主导另外两个。关于核聚变问题,这被认为是人类未来能源或者说电力发展的最关键的技术进步。目前的核电站,是利用核裂变的原理。

裂变堆的核燃料蕴藏极为有限,不仅产生强大的辐射伤害人体,放射性核废料的处理也一直是让人头疼的难题。与之相比,核聚变辐射极少,且核聚变燃料可以说是取之不尽、用之不竭。而核聚变的材料是氘。一升水所含的氘,加上少量锂,产生的能量理论上相当于燃烧300升石油。这意味着海洋中的氘足以满足人类数百万年的能源需求。

目前在核聚变领域,虽然美方有基础科学研究方面的领先优势,但在应用方面的研究却是各有所长,关键是走的不是一条路线。美国走的是“激光惯性约束技术路线”,中国采取的则是“托卡马克磁约束技术”,也就是人造太阳。托卡马克磁约束技术的优势在于其能有效约束高温等离子体,实现长时间稳态运行,提高聚变反应效率,且技术成熟,为核聚变能源的开发利用提供了可靠途径。而美国的激光惯性约束技术更适用于武器研究和军事,而非发电。实际上,美国国家点火装置(NIF)专为模拟氢弹爆炸而设计建造。

不管谁的路线更有优势,显然美国在应用方面专注的是新一代核武器的研发,而非用于发电。这本身就与中国在发电方面的研究速度相差甚远。如果从这个角度出发,美国在利用核聚变技术发电应用方面可就不只是与中国相差10年那么简单了。2025年1月,中国全超导托卡马克装置“东方超环”实现1亿摄氏度等离子体稳态运行1066秒,创世界纪录。 2025年3月,“中国环流三号”实现“双亿度”(原子核温度1.17亿度、电子温度1.6亿度)运行。

中国的短期目标(2030年前):建成全球首座核聚变电站,实现100兆瓦持续电力输出并接入电网。长期目标(2045-2050年):实现百万千瓦级激光聚变电站商业运行,并计划在上海建设世界首个聚变能发电示范项目。

关键是美国目前除了急于成功发展出新核武器之外,并没有建设发电站的具体计划,这是美国最大的短板。有研究显示,核聚变领域到2050年前后可以达到40万亿美元的市场前景,这是一个巨大的新经济领域。

显然中国正在形成这一巨大的市场优势或抢得了先机。针对美国的“星际之门”计划,中国正在以京津冀、长三角、粤港澳大湾区等为核心枢纽,规划建设成渝、贵州、甘肃、宁夏等国家数据中心集群,形成“8 + 10”的算力枢纽与数据中心集群体系。随着AI的发展以及算力中心的建立,电力的发展必须要同步跟进。

中国目前的发电能力足以满足AI或算力中心扩增的需要,而美国方面恐怕就要捉襟见肘了。其实,不仅中国在清洁能源以及核聚变发电应用方面实现了领先,还有中国的电网建设更是超前。

中国早就开始建设超高压和特高压送变电网络,而且中国也早就提出了要建设全球供电网络建设规划。早在2015年12月,在柏林举行的全球能源互联网中欧技术装备研讨会上,中国国家电网公司就公布了全球电网建设计划。该计划以构建覆盖全球的能源互联网为目标,分三个阶段实施:

2020年前实现国内互联,2030年前完成洲内互联,2050年前基本建成洲际互联的全球输电网络。其核心技术支撑来自中国自主研发的特高压输电技术,该技术可实现5000公里以上的远距离电力传输。2016年3月,由中国国家电网公司主导的全球能源互联网发展合作组织正式成立。截至2022年,该组织已推动多项国际合作。

当年中国在研发应用超高特高压技术的时候,几乎被全球取笑。如今,中国在这一领域不仅在加速组网,更是成为了世界的技术标准,而美欧目前似乎还处于技术实验阶段,这与中国的差距同样不是10年那么简单。中国不但能够满足迅速增长的算力用电需求,更可以对外输送电力。

不仅在算力用电上有保障,还能够对外输送电力,这可是同时赢得技术和经济两大领域。不否认美国具有科学优势,但在应用方面中国却已经远远超前。要与中国争夺优势,美国不仅要在核聚变发电方面追赶中国,同时还要建设新的电网。不要说技术能力,就是时间成本和建设成本就需要极大的投入,可以说累死美国也跟不上中国的节奏。所以说中国必将赢得强国之战。

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