在今天舉行的2025浦江創(chuàng)新論壇主論壇上，中國科學(xué)院院士、上海交通大學(xué)李政道研究所所長張杰在題為“用激光聚變點亮未來”的報告中透露，他的團隊已于2024年底在嘉定啟動研究基地建設(shè)，通過三步走，在上海建設(shè)第一座聚變能電站，希望于2045年實現(xiàn)商業(yè)運營。運用團隊提出的點火方案，最終發(fā)電成本將只有美國聚變發(fā)電的一半。

“2022年12月5日，人類歷史上首次實現(xiàn)激光聚變凈增益。”張杰說，這標志著人類即將迎來終極能源——聚變能的能量密度是化石能源的百萬倍，燃料來源近乎無限，而且沒有放射性，運行絕對安全。“從1972年開始，美國和全世界科學(xué)家，都在追求核聚變的輸出能量大于輸入能量，終于用50年時間跨過了這一步。”

實現(xiàn)這一目標的是世界上最大的激光聚變裝置——美國國家點火裝置（NIF），這是人類工程技術(shù)的極限。在實現(xiàn)了這一目標后，美國科學(xué)家除了提高增益效益外，開始對高重頻技術(shù)研發(fā)。張杰透露，目前NIF的增益已達到4倍，按照美國聚變能發(fā)展路線圖，將于2045年實現(xiàn)商業(yè)運行，每個千萬瓦時成本將低于現(xiàn)在所有其他能源。

“美國NIF雖然取得了巨大成功，但遇到兩個本征物理困難，即效率特別低、不穩(wěn)定，其問題在于，壓縮和加熱同時進行的技術(shù)路線。”張杰說，自己在1997年提出了一個“先壓縮、后加熱”的聚變技術(shù)路線，可以讓聚變過程更加高效、可控。

在過去6年，張杰帶領(lǐng)團隊進行了11輪大型物理實驗，解決并驗證了所有重要物理問題，他們使用中國科學(xué)院上海光機所的“神光2”升級裝置。“在剛結(jié)束的第11輪實驗中，我們獲得的聚變?nèi)朔e達到世界最高，預(yù)計于2028年可實現(xiàn)點火。”

張杰還提到，在實現(xiàn)點火后，他們一方面要提高增益，一方面要提高重復(fù)頻率，“目前美國瞄準10赫茲，我們希望直接達到50赫茲，對發(fā)電而言，重復(fù)頻率越高越好”。

他透露，在這一最關(guān)鍵的50赫茲同頻激光驅(qū)動技術(shù)上，他們正在進行5個方面的關(guān)鍵技術(shù)突破，現(xiàn)在已經(jīng)有了長足發(fā)展。

2024年11月17日，張杰團隊在光機所北區(qū)啟動研究基地建設(shè)，“我們將通過三步走，在上海建設(shè)第一個聚變能商業(yè)電站。”張杰說，他們預(yù)計在2030年前后，實現(xiàn)激光聚變實驗堆的所有關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，從2031-2035年開始進行激光聚變堆的工程研制，最終希望在2045年達到商業(yè)運行的目的。

“我們的技術(shù)方案與美國相比，各有優(yōu)勢和困難。”張杰說，他們的方案增益效率更高，而且增益越高，相對的激光驅(qū)動能量百分比占得更低，更有利于激光聚變電站的建造。

聚變能電站性能最終要表現(xiàn)在電價上。張杰說，到2045年，美國聚變能的電價預(yù)計為0.37元/千瓦時，“而我們是他們的一半”。

此外，激光聚變能源可以帶動的上中下游產(chǎn)業(yè)鏈可以達到萬億以上。張杰認為，過去三次工業(yè)革命，大幅推動了人類文明的進程，它們的底層邏輯都在于能源進步，“而相比過去三次工業(yè)革命，聚變能將在更大程度上推動人類文明的進步”。

“我們已經(jīng)走過了激光聚變的至暗時刻。”張杰說，我們何其幸運，生在一個能夠夢想并且能夠成就夢想的時代。“我們的夢想是用激光聚變點亮未來，迎接聚變能時代的到來，為人類文明進步做出中華民族的貢獻。”

來源：文匯報 上觀新聞