在全球能源结构向清洁化、低碳化转型的关键期，中国工程院院士彭先觉近日提出，需统筹聚变能源开发中的重大问题，集中优势资源加速推进技术突破，尤其是 **Z 箍缩聚变 – 裂变混合堆（Z-FFR）** 这一颠覆性技术路径，有望在 2040 年前后实现商业应用，引领全球能源革命。
一、聚变能源的战略价值与技术挑战
彭先觉指出，核能凭借其能量密度高、资源储备足、规模化潜力大等优势，将在未来能源体系中承担 “基荷核心” 角色，与可再生能源形成 “优势互补” 的协同格局。然而，纯聚变能源面临四大核心挑战：
- 技术极难
：实现高增益聚变燃烧、解决氚自持问题、研发耐辐照材料、提升装置可利用率均需突破现有技术边界； - 造价极贵
：国际热核聚变实验堆（ITER）等项目的超千亿级投入凸显纯聚变路线的经济可行性瓶颈。因此，他提出通过混合堆技术（聚变与裂变结合）突破困境，其中 Z-FFR 因兼具工程可行性与商业潜力，成为当前研发重点。
二、Z-FFR：中国自主创新的颠覆性路径
Z-FFR 巧妙融合聚变与裂变技术优势：
- 聚变驱动
：利用 Z 箍缩产生的高温等离子体引发聚变反应，释放高能中子； - 裂变增效
：中子驱动深次临界裂变包层，大幅放大能量输出（裂变放能可达聚变的数十倍），同时解决氚自持问题。这一路径的独特优势包括：
- 经济性突破
：通过裂变增效，可将聚变放能规模缩小至纯聚变堆的 1/10 以下，显著降低造价； - 环保特性
：长寿命核废料减少 90% 以上，放射性水平仅为传统裂变堆的 1/100； - 燃料高效利用
：可直接使用贫铀、天然铀等低品位核燃料，资源利用率提升千倍以上。
彭先觉团队的理论设计显示，60 兆安电流的 Z 箍缩驱动器仅需约 10 亿美元投入，单次聚变放能可达 2000 兆焦，是美国国家点火装置（NIF）的 200 倍。按计划，Z-FFR 将于 2030 年前后建成电磁驱动聚变大科学装置，2035 年完成百万千瓦级实验堆集成演示，2040 年后实现商业应用。
三、中国聚变能源的双轨布局与国际竞合
在磁约束聚变领域，中国正深度参与 ITER 计划，并自主推进 ** 中国聚变工程实验堆（CFETR）** 建设。CFETR 计划分三阶段实施：2021 年立项建设，2035 年建成工程实验堆，2050 年建成商业示范堆。目前，CFETR 主机关键系统综合研究设施（CRAFT）已完成偏滤器等离子体与材料相互作用研究平台测试，超导直线等离子体装置 “赤霄” 投入运行，标志着核心部件研发取得重大进展。
在惯性约束聚变领域，Z-FFR 作为中国特色路线，已形成 “驱动器 – 聚变靶 – 混合堆” 全链条技术方案。2025 年 3 月，彭先觉参与创立的先觉聚能科技公司正式启动，聚焦 Z-FFR 关键设备研制；安东聚变等企业则获得数千万元融资，推进驱动器功率源开发。
国际合作方面，中国在 ITER 计划中承担约 9% 的核心部件制造任务，如磁体馈线系统等。同时，中国正牵头推动 “东亚聚变联盟” 建设，输出中国标准与技术方案，力争在全球聚变能源竞赛中占据主导地位。
四、政策支持与产业协同
国家层面已构建 “科研攻关 – 工程验证 – 产业孵化” 全链条政策体系：
- 资金投入
：设立百亿级国家聚变专项基金，“十四五” 期间年均投入超 25 亿元； - 监管创新
：2025 年 4 月，生态环境部将聚变装置纳入统一辐射安全监管体系，分类管理加速项目落地； - 地方布局
：安徽省将聚变能纳入 “科大硅谷” 建设重点，上海市计划 2030 年培育 3-5 家估值超百亿的聚变科技企业。
产业链协同方面，中核集团、中科院等离子体物理研究所等 “国家队” 联合清华大学、华中科技大学等高校，以及国光电气、上海电气等企业，攻关超导磁体、氚增殖包层等核心技术，部分部件国产化率已超 80%。
五、未来展望：聚变能源的 “中国时间”
彭先觉强调，聚变能源开发需打破传统科研体制束缚，建立 “集中力量办大事” 的协同机制。当前，中国在磁约束与惯性约束双路径均处于国际先进水平，若能加速推进 Z-FFR 等颠覆性技术，有望在 2050 年前构建 “核能 + 可再生能源” 的智慧能源系统，为全球碳中和目标提供终极解决方案。
正如他在 2025 世界聚变能源大会上所言：“聚变能源不是遥远的梦想，而是我们这代人必须完成的使命。通过技术创新与资源整合，中国完全有能力在全球能源转型中扮演引领者角色。”
