运动是宇宙的主题,能源是运动的基础,更是推动人类社会生产力突破性变革的关键。
我始终认为,在能源上做文章、求突破,是“道”,是“大道”;在其他领域的成就,虽然也很伟大,但最多算是“术”而已。
有人可能要问:我们现在推行的新能源车代替燃油车,以及清洁能源的发展和应用,算是能源领域的突破吗?

我只能说,这些只能算过程中的创新,根本算不上突破。
为什么呢?
因为现在所谓的新能源,比如主流的电能,其本质还是发出来的电。而发电中占大头的还是化石燃料燃烧发电(水力、风力、核能发电总体上占比仍然较少),可见,目前的新能源背后仍然有大量化石燃料的燃烧,低效而不清洁。

其次,水力、风力等能源清洁,但产能太小,目前只能是辅助,还撑不了场面。
那么,什么方式才能算得上能源领域的变革性突破?
核能。核能的获取途径主要是两种:
核裂变和核聚变
其中,核裂变发电已经有所运用和实践了。其优点是技术成熟,能产生稳定可靠的电力供应,不会排放二氧化碳等温室气体。但其缺点是会产生大量的放射性废物,需要妥善处理和储存,否则会对人类和环境造成严重危害。
但核聚变发电就不一样了
它能产生的巨大清洁能源,且不会产生放射性废物,也不会造成环境污染。而且,核聚变所需的原料(氘、氚)相对丰富,可以从海水中提取。
1 公斤氘和氚的核聚变反应释放的能量约为 1.1 万吨标准煤,或者 8600 吨石油。一个游泳池那么多的海水,提取出来的氘就够一个大城市用一年。有专家估算,若这项技术完全成熟,我国可利用的核聚变原料(比如氘和氚)储量足够用2万年,成本远低于传统能源。
因此,核聚变又被称作"人类理想的终极能源"。
但是,核聚变很长一段时间只有理论和部分实验支撑,距离工业化运用甚至成熟的商业化运用很远。
因为,核聚变的技术难度太大了,它需要极高的温度和压力,还需要解决等离子体约束和稳定、材料选择和耐受、中子活化和辐射防护等问题。

核聚变是指由质量小的原子,在超高温(一亿度以上,超过太阳核心温度)和高压等条件下,发生原子核互相聚合作用,生成新的质量更重的原子核,并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式;核裂变是指由重的原子核分裂成两个或多个质量较小的原子的一种核反应形式。
以前的核聚变实验,要么温度达到但持续时间短得可怜,要么时间还算长但温度又达不到聚变条件。
该怎么办呢?
科学家们想了个办法:用超强磁场编织一个“无形的笼子”,把温度高达 1 亿度的“小太阳”——高温等离子体困在里面,用强磁场把高温等离子体“悬浮”起来,既不接触容器壁,又能维持聚变反应,这就是托卡马克装置的核心原理。

2025 年 1 月,我国全超导托卡马克实验装置“东方超环 EAST”实现 1 亿摄氏度长脉冲高约束模等离子体稳态运行 1066 秒,不仅刷新了我国自己保持的世界纪录,更是把托卡马克装置的稳态运行时间推进到了千秒量级,算是把实验室概念验证真正推进到了工程可行性验证的门槛。
2025 年 3 月,“中国环流三号”更是首次实现原子核温度 1.17 亿度、电子温度 1.6 亿度的“双亿度”运行。
可以说,我国目前对可控核聚变的研究已经走在世界前列。
过去 5 年内,全球主要核聚变研究项目中,中国的实验次数、技术突破频率、关键指标提升幅度均是第一。前面提到的“东方超环 EAST”装置从 2006 年以来,已经累计运行超过 15 万次,积累了全球最丰富的高温等离子体长时间控制经验。
尤其是 2025 年 5 月 1 日启动的紧凑型聚变能实验装置(BEST)工程,是“东方超环 EAST”的升级版,计划于 2030 年演示核聚变发电。
可喜可贺的是,2025 年国庆当日,装置主机首个关键部件——杜瓦底座成功完成吊装,标志着项目主体工程建设步入新阶段,部件研制和工程安装开启了“加速度”。
这意味着:我国朝着真正的能源革命和突破的目标又前进了一步。

哈哈,忍不住憧憬一下吧:
如果可控核聚变发电成功推开,将是妥妥的能源领域大突破,意义是可以预见的大。
首先,和核聚变供能相关的产业链会发展起来,这只是第一波;
接下来,企业的生产成本会降低,产品在竞争中更有优势;老百姓的生活成本会降低,生活质量也会提高;一些受限于电力供应而发展缓慢的项目会迎来快速甚至是突破性的发展(军用民用都有,军用可能更迫切,不细说了),届时,我们的实力将会快速上升 ,国际竞争力、影响力会进一步提高;
再接着,储电、蓄电及电能转化设施(含电机)技术会加速发展,电动汽车以及其他所有用电(或能用电)产品的技术、性能及适应性会越来越高;
慢慢地,化石能源作为战略储备的紧迫性不再会那么高,我们对其的依赖和对“卡脖子”的恐慌也会慢慢地降低;
………
纵观人类的历次生产力大突破,它们带来的仅仅是单纯的某个或某些行业的发展吗?绝对不是,而是整个社会层面的发展,只是分有主要、次要,直接、间接而已。
但有一点值得注意:为了适应生产力的巨大进步,产业结构、产业类型会随之调整,某些传统行业(相对而言)可能会迎来阵痛性变革,但这是发展大势,不可阻挡。
嘿嘿,写在最后的一点“幻想”:
最希望看到的还是核聚变设施的小型化应用成为现实,那时候,一个个像钢铁侠的方舟反应堆一样的设备在很多领域都得到应用,我们的生活会变成什么样子?那画面太魔幻,不过大家都可以想象一下。
