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人造“太阳”,新奥聚变点燃第一粒火种

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中国核聚变找到了“最难路线”的入口。

唯有先行,才能先至;唯有全力,才有胜算。在全球聚变以氘氚为主流路径的当下,新奥在氢硼这条公认最难路线上实现突破,意味着中国核聚变找到了“最难路线”的入口。

采写/万天南

编辑/陈纪英

AI 的尽头是电力,电力的尽头是“太阳”。

当硅谷和北京的大厂们发现,训练一个大模型的耗电量已经抵得上一座小城,他们集体把目光投向了人类能源的终极答案——可控核聚变,它有着“人造太阳”的美誉。

在美国,谷歌、微软等科技巨头签订长期购电协议锁定聚变电力;在中国,阿里、字节、美团、蚂蚁等相继重金涌入聚变赛道。

就在这个 9 月,一家中国民营企业,点燃了“人造太阳”的一粒火种。

2026 年 9 月 19 日深夜,新奥廊坊实验室里,一炮打出 20 多个时序匹配的信号。

新奥聚变氢硼技术负责人刘兵和团队在经历最初的激动之后,很快冷静了下来,反复验证每一个信号细节。

原定十点结束的实验,被延长了两个小时。一炮、两炮、三炮,直到凌晨近一点,团队最终确认:在自有装置“玄龙-50U”上实现了氢硼聚变反应——氢核与硼核撞在一起,反应率超过每秒 1 亿次。

这是全球商业化聚变公司在自有装置上首次实现氢硼聚变反应,也是我国磁约束聚变装置首次实现加注先进燃料(氢硼、氘氦 3)的清洁无中子聚变反应。

在全球聚变以氘氚为主流路径的当下,新奥在氢硼这条公认最难路线上实现突破,意味着中国核聚变找到了“最难路线”的入口。

外界也许有疑问,为什么这样的重大科技突破,主导者是一家民企?

其实,没有奇迹,只有坚持。如今正当风口的核聚变,被新奥纳入战略发展规划,已经先行布局了近十年,累计投入高达 40 多亿。

唯有先行,才能先至;唯有全力,才有胜算。

这场现代版的夸父追日,已经进入商业化倒计时:新奥聚变预计 2035 年前实现稳态、大功率发电,“人造太阳”即将照进现实。

能源大变局,新奥造“太阳”

“我们看的不是三五年的商业周期,是未来 30 年甚至 100 年。”新奥聚变投资负责人常振华很笃定,在他看来,聚变“有可能彻底颠覆现代能源产业”。

看长线看终局,是新奥的战略惯性。一直以来,新奥内部都有著名的“新奥三问”,“十年后新奥卖什么?20 年后新奥是什么?30 年之后新奥干什么?”

新奥找到的答案之一是可控核聚变。

所谓核聚变,是指两个较轻的原子核,聚合为一个较重的原子核,并释放出能量。类似的核聚变反应,已经在太阳上持续了 50 亿年。所以,可控核聚变俗称“人造太阳”。可控核聚变被视为人类终极的能源方案。

新奥是聚变赛道上的先行者。早在 2017 年,新奥就着手布局,是中国最早启动商用聚变开发的民营企业,也是目前唯一选择球形环氢硼聚变路线的民企。

先行近十年,新奥一路重仓,累计投入逾 40 亿元,规划到 2035 年前后,总投资将达 200 亿元级别。

如今,新奥十年前的预判,已成全球共识。

资本持续重仓,全球近 40 个国家布局聚变计划,2025 年全球聚变领域累计融资达 97.7 亿美元。另据财联社统计,2026 年上半年民营聚变赛道融资超百亿元。其中,新奥聚变融资规模和估值都居首位。

政府鼎力支持,多国密集出台专项战略。我国已将可控核聚变纳入“十五五”规划核心赛道。2026 年 1 月 15 日施行的《原子能法》,明确鼓励可控核聚变的科学研究与技术开发。

眼下,风头正旺的 AI,正与核聚变互相成就。

从需求端看,AI 大爆发让全球陷入电荒,巨量算力的饥渴,亟需更丰富、更低成本的电力供给;从资本端看,全球科技巨头与风投机构,正集体押注聚变赛道;从研发端看,AI 在等离子体控制、仿真迭代中的深度应用,正在把科研效率拉上一个新台阶。

未来的聚变电厂,不只是一座高参数装置,更是一座自主感知、自主优化、自主运行的智能电厂。

新奥已走在前列:在实时控制端,强化学习实现电流、位置和形状的协同调节,已应用于玄龙-50U装置放电并进入常态化运行。数字孪生融合物理模型与实验数据,实现等离子体状态的快速预测与反演。智能体辅助放电波形设计,已经在装置实验中获得验证;中性束离子源智能调试已开展400余次,人工投入减少约一半。

据新奥内部人士透露,如今已有不少 AI 龙头、云厂商主动登门考察,谋求未来合作可能。

最难的技术路线,最可行的商业化

团队确定氢硼聚变反应真实发生后,新奥第一时间邀请国内外同行开展评审认证。基于可探测、可复现的实验数据,国内外同行对此次成果突破给予一致认可。

西安交大物理学院副院长赵永涛对此高度评价:科学层面,球形环氢硼路线从“理论可行”推进到“实验可验证、产物可测量”,就像“黑暗中划过的一束亮光,或者是万里长征迈出的第一步”;技术层面,这不是单点演示,而是两代装置多年工程和物理积累的集中释放;战略层面,标志着中国多路径并行探索聚变的布局里,“民营力量在第一梯队站稳了脚跟”。

大连理工物理学院院长王正汹则断言,新奥“吹响了国内核聚变攻坚号角,为产业驱动聚变研究树立先行范例”。

目前的聚变赛道上,活跃着两类群体,一路是国家队,一路是新奥为代表的民企;并行着两条路线:一条是氘氚路线,一条是氢硼路线。

聚变路线怎么选,核心取决于两点:用什么燃料,用什么方式约束。

目前,不少聚变研发主体选择氘氚燃料。氘氚燃料“点燃”难度相对较低。但在后续燃料自持、中子防护、材料寿命、氚循环等方面需长期投入。

氢硼路线虽然前期“点燃”难度高,但是后期工程化成本低,商业量产优势更明显:一是原料储量丰富易得,氢在海里,硼在地上,取之不尽;二是成本低廉,适宜推广应用,据新奥测算,氢硼路线进入商业化阶段后,一度电成本可以降到几分钱;三是产物无放射性中子,环保无污染;四是发电效率高,产物可高效直接发电,没有中间环节。

“再选一次,我们还是选氢硼。”新奥的回答很坚定。

本次实验实现氢硼聚变反应,难在哪?

第一难在点火。为了达到氢硼反应的第一共振峰,必须把质子能量推到 162 到 200keV,才有可能产生聚变反应;新奥的方案是中性束+射频波协同加速路线——中性束能量不高,靠射频波把一部分超热质子“拉”到共振区,满足反应条件。这种方式被国际同行认为更具备商业化潜力。

实验测量的α粒子能谱

第二个难点是“看到”反应。氢硼反应的产物是 α 粒子。要在实验室强X射线本底和复杂电磁环境下,测到数量不多的α粒子,更是难上加难。

新奥自研的测量方案解决了测量难题,这是该技术第一次用在氢硼聚变测量上,处于全球领先水平。

等离子体中氢硼反应的典型α粒子信号(半导体探测器测量)

尽管已经点燃了“人造太阳”的第一粒火种,但新奥团队非常清醒,测到聚变反应,不等于实现燃烧等离子体,更不等于聚变能源,“当前只是从 0 到 1,还有从 1 到 100 的挑战”,刘兵坦言。

三步走,每一步都踩在实处

目标再高远,最终要落到执行。新奥的做法,是给“人造太阳”排出清晰的时间表——三步走战略。

第一步:2026 年,在自研的玄龙-50U 上实现氢硼聚变反应,目前已经提前约一个季度达成目标。

第二步:2030 年前,点亮氢硼聚变的第一盏灯。承担这一使命的下一代球形环装置“和龙-2”已于 2026 年 9 月在廊坊动工,预计 2027 年底建成并进入实验阶段,目标是点亮氢硼聚变第一盏灯。

目前,新奥的相关装置已经实现了 100%国产化。而且,和龙-2 的核心参数——3 兆安等离子体电流、3 特斯拉磁场、3 亿度离子温度等,与中国在建的 BEST、美国的 SPARC 等全球最先进装置同一量级。

第三步:2035 年前,实现稳态、大功率发电,而后继续降本,最终把电价综合成本降到每度几分钱甚至更低。

战略节奏清晰之外,新奥在技术迭代上的效率惊人,与新奥紧密合作的中国科学院副研究员张国强,对此有切身体会。

2019 年,他参与了新奥的氢硼反应截面测量。短短两个月,新奥完成了两轮试验,“各个环节的衔接几乎没有冗余,这种迭代速度在传统核物理实验中是不多见的”。

新奥自研装置也在加速迭代。第一代“玄龙-50”2019 年建成,是国内首座中等规模球形环装置,完成使命后已经退役;2023 年下半年新奥启动升级改造,仅用约半年时间就把玄龙-50 升级为玄龙-50U,2024 年 1 月正式启用——核心部件全部国产化,成本降了三分之二。

商业化节奏上,新奥也很务实,并不追求一步到位,而是“成熟一步落地一步”。

据常振华介绍,部分成熟子系统(如电子回旋加热系统、中性束加热系统)已经可以对外输出销售,“我们的变现能力不用等到 2035 年才验证”。分步骤验证,可以给内部团队,以及外部伙伴更强的信心。

在核聚变赛道上,目前国内已有 40 多家上市公司布局,横向对比,新奥手握几大优势。

在技术层面,新奥“自有装置+燃料路线+工程技术路线”全链条闭环自主可控。

得到产业与资本支撑,解决了资金难题。2026 年 7 月,新奥聚变完成首轮融资,投后估值 106 亿元,居国内民营聚变企业之首。

正如托卡马克之父阿基莫维奇所言:“当社会需要聚变的时候,聚变就能实现”,资本重金押注后,聚变的产业化有望从线性迭代进入到指数级进化。

技术攻关:聚人才,全开放,建生态

聚变的终极挑战是技术,技术的终极支撑是人才。

王正汹观察到,“新奥氢硼聚变路线走的是特色差异化赛道。相比国际同行,核心优势在于汇聚了一大批海内外顶尖青年科研力量,具备初生牛犊不怕虎的攻坚锐气,研发稳扎稳打、迭代效率极高,在氢硼聚变这条先进路线形成了领先的竞争力”。

新奥对内聚拢全球一流人才、建立高效协作与激励机制,对外搭建开放协同的科研共创生态。

目前,新奥聚变的研发团队高达 300 人,包含海外高层次人才 20 余名,博士、硕士 200 余名,来自斯坦福、剑桥、北大、清华、浙大、中科大、上海交大、中科院等顶尖院校与科研院所。

9月19日深夜,新奥团队发现了氢硼聚变反应的信号

新奥聚变的技术带头人彭元凯来头不小。作为聚变界著名华裔科学家,他在美国橡树岭国家实验室期间提出了球形托卡马克(又称球形环)约束概念,还担任过普林斯顿等离子体物理实验室国家球形环实验项目负责人。

2018年,彭元凯与王玉锁在行业会议上相识,两人志同道合,彭元凯欣然加盟新奥。

聚变行业里有一句话,“一代装置养一代人”。

没有装置,就培养不出人才。新奥连续几代装置滚动投入,已经成为最大的“人才磁场”,从科研到应用之间没有中间商,科研成果直接落地应用。

头发花白的彭元凯,经常告诫团队,“一定要珍惜新奥这个平台,在这里,我们可以施展抱负,实现聚变商业化。”

招得来还要留得住,靠的是成体系的人才机制:新奥研发团队薪酬高于行业均值;即时激励机制就位,重大项目进展就有奖励;股权激励覆盖多名核心研发与管理骨干;还配套专家公寓等,解决后顾之忧。

比薪酬更打动人的,是单纯的研发环境与高效的协作机制。一位来自西班牙的合作专家曾感慨,他在研究所,每年超过一半时间都花在申请经费、处理流程上;而在新奥“没有这个环节,技术人员可以全力投入研发”。

良性机制之下,新奥聚变以商业化落地为核心牵引,系统布局了五大关键技术,解决氢硼聚变核心挑战,先后建成两代实验装置,布局氢硼反应率提升、高参数工程、高等离子体温度、氢硼聚变产物α粒子直接发电、聚变人工智能等关键技术。

研发创新除了依赖内部力量外,还有外部科研资源。

在对外开放的科研协作机制上,新奥采取了双轨制:一类是横向课题,叫“已知的未知”——新奥作为出题人,提出与产业紧密相关的问题,科研院所匹配能力、共同推进;另一类是面向“未知的未知”,新奥氢硼基金已支持 43 项课题,给出足够的自由探索空间,有价值的科研进展,可升级为横向课题。

以企业为轴心的全球聚变科研协同网络也逐渐成型:与北大共建创新中心,推动 AI 与聚变结合;加入国家可控核聚变创新联合体;聚合 16 国百余家单位开展研发合作;成为加入 ITPEA 的首家中资民企等。

新奥以产业聚人、以机制留人、以生态成人——当全球智慧在此交汇,“人造太阳”的微小火种,便有了未来燎原的底气。

民企国家队肩并肩,双轮驱动抢跑

新奥的重大突破,意味着中国聚变创新体系进入新节点——“国家科研院所+民营商业机构”双轮驱动机制成型。

新奥与国家队同向不同路的探索,常被外界视为竞争,但新奥认为两者并非赛马关系,而是携手攻关难题的伙伴,既有互补也有协同。

两者路线和目标不同。国家队以中科院等离子体物理研究所、中核集团为代表,主攻托卡马克氘氚路线,面向大型聚变工程堆,物理基础扎实但工程链条长;新奥聚变All in 球形环氢硼路线,面向紧凑型商业化发电,物理上难攻关,工程上易落地。

两条路线在底层技术上,也有诸多可以共享之处:核反应截面数据、α 粒子输运的基本规律、能量收支平衡等。

技术底座上,双方可以共赢互促——稳态电流驱动、高温超导磁体、硼壁处理,都可携手攻关;新奥产生的兆电子伏级 α 粒子,还能为氘氚路线的燃烧等离子体研究提供一个无中子、无辐射的实验平台。

在赵永涛看来,双轮驱动战略优势明显,一来,民企可以快速迭代,在风险较高的先进燃料路线上跑起来,用较低成本把物理和技术边界往前探,为多路径探索降低试错成本;二来,新奥产学研融结合的模式,可以显著加速中国聚变工程化进程。

国家政策也在鼓励多途径探索核聚变——多一条技术路线,就多一分成功概率。

其一,能源是人类生命线,也是国家经济命脉。人类的战争,一半是为了能源。氢硼聚变一旦规模发电,能源危局有望从根本上缓解。民营龙头与国家队不同方向探索,助力中国在全球聚变赛道抢跑进第一梯队,筑牢能源安全防线。

其二,氢硼聚变不涉核、无中子,民企乃至数据中心都能建自己的绿电电厂,可以实现真正的能源平权与能源普惠。

其三,支撑 AI 发展——人工智能已成为国家战略,而聚变能源有望成为 AI 产业最坚实的电力底座。

其四,呼应了中国的低碳大计——无放射性、无污染的氢硼路线,环保指标优势显著。

能源普惠和能源自由,是人类文明的标尺。从钻木取火到蒸汽轰鸣,从电力革命到原子裂变,人类文明每一次跃迁背后,都有一次能源革命托底。

这一次,中国企业有望拿到新能源革命的定义权,为人类文明演进提供新的动力。

陈纪英
财经女记者,微信公号:财经故事会,微信号“caijinggushi”。交流请加个人微信号“61814770”,不过我比较内向,所谓未必通过你的好友验证:)
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