中国“人造太阳”五年亮灯倒计时，小堆十年发展窗口期开启

“我相信，最迟到2030年，一定能让第一盏‘核聚变灯’在中国点亮。”4月25日在上海举行的“好望角科学沙龙”活动上，中国工程院院士、中国物理学会副理事长、国家大科学工程“聚变堆主机关键系统综合研究设施”总指挥李建刚表示，“点亮聚变灯”的愿景正变得越来越清晰。

而在核裂变方面，有专家提到我国已建成全球首个第四代特征的球床式高温气冷堆，并有希望率先建成全球首个陆上小型压水堆“玲龙一号”。

未来十年是小堆发展重要窗口期

核聚变反应即两个较轻的原子核在高温、高密度条件下结合成一个较重的原子核，并释放出巨大的能量。太阳之所以发光放热，正是源于其内部不断进行的核聚变反应。“一旦实现聚变发电，一杯海水就能提供相当于300升汽油的能量。”为了实现聚变发电，李建刚自1982年起投身到位于安徽合肥的“科学岛”，开始了对“人造太阳”的研究和尝试，至今已超过40年。

目前，合肥正在建设紧凑型聚变能实验装置（BEST）。李建刚在活动中表示，“我们预计将在2027年建成BEST装置，大家最迟会在2030年看到‘核聚变点亮的第一盏灯’。”

在李建刚看来，核聚变发电有燃料无限、零碳排放、固有安全性三大优势。聚变反应燃料的氘取自于海水，反应产物仅为氦气和中子，并且没有堆芯熔毁风险，可以随时终止反应。因此，聚变发电能够很好地实现能源调峰，并保障能源安全。

核能作为清洁能源技术既包括核聚变技术，又包括核裂变技术，核裂变是指重原子核（如铀-235、钚-239 等）在吸收一个中子后，分裂成两个或多个质量较小的原子核，并释放出大量能量、中子和其他射线的过程。这两条技术路径都值得探索和应用。

中科创星创始合伙人米磊表示，小型模块化反应堆与可控核聚变的协同发展，将成为人类能源革命的“双引擎”。他认为，这样的双轨发展折射出人类能源利用的深层逻辑——既要立足当下，通过小堆实现核能安全发展的“确定性”；也投资未来，依托可控核聚变打开“无限能源”的想象。这个过程中，还需要政策的协同、耐心的资本和公众的理解，共同推动核能成为可持续发展的基石，实现能源的升维。

国家能源局在全国能源工作会议明确提出，到2025年底实现6500万千瓦的核电装机。根据国际原子能机构（IAEA）的统计数据，2050年全球核能将突破11亿千瓦，其中小型模块化反应堆（简称“小堆”，SMR）将占核电总装机容量的1/4，约3亿千瓦的发展空间。

与大型核反应堆相比，小堆具有建造周期短、单机投资低、厂址适应性强等特征，还因其体积小、固有安全性高、功率比大、适应性好、核废物产生量少、退役成本低等特点，在全球受到日益广泛关注。

我国小堆领域发展始于上世纪末期和本世纪初期，相比其他国家起步略晚，但发展势头十分迅猛。布局研究这项技术的国家并不算多，美国和中国是该领域发文总量排名前2位的国家。

田佳树曾任中国核工业集团副总工程师兼科技部、核电部主任，华龙国际核电技术公司总经理，国家环境保护部核与辐射安全中心主任等。他认为，核电是双碳目标下，替代煤电的最佳选择。

“未来10年是小堆开发验证和推广的重要窗口期。”沙龙上，田佳树着重分享他对小堆的理解和最新研究，“小堆有近百种设计方案，涵盖多种反应堆技术，包括水冷、气冷、液态金属冷却和熔盐冷却反应堆。”

为数据中心提供能源保障

“到2030年，中国数据中心的耗电量将达到400TWh，是2020年的两倍。而DeepSeek的爆火将带来整体AI应用生态繁荣和对算力更大的需求。” 田佳树表示，小堆在数据中心供能、园区综合能源供应、替代退役煤电等方面有着广阔的商业前景。他预计，到2030年左右将完成小型堆核电站商业示范。

随着人工智能和云计算的快速发展，互联网巨头对稳定、低碳的电力需求激增，小型模块化核反应堆因其灵活性和高效性成为海外科技公司布局的重点。

2023年微软与核聚变初创公司Helion Energy签署全球首个核聚变电力购买协议（PPA），计划于2028年从其 “北极星”（Polaris）核聚变反应堆购买50兆瓦电力用于数据中心供电。这一合作标志着核聚变技术首次进入商业化应用阶段。同时，微软招聘核技术专家，主导全球小堆和微型反应堆的技术评估，探索将其集成到数据中心的可行性。

2024年，亚马逊以5亿美元领投了X-energy，预计在2039年部署超过5吉瓦的小堆，该项目的首座反应堆计划位于华盛顿州，预计在2030年初投入运营，初期容量为320兆瓦，未来可扩展至960兆瓦。此外，亚马逊还与Energy Northwest、Dominion Energy展开了合作。

同年，甲骨文获得了三座小堆的建筑许可证，谷歌也提前采购了多个反应堆的电力。目前签署 “三倍核电” 倡议的科技公司有谷歌、亚马逊、Meta，承诺到 2050 年支持全球核电容量增长三倍，推动监管简化和技术创新。

也有不少核能相关的能源初创企业获得了科技公司创始人的青睐，比如OpenAI的创始人萨姆·奥尔特曼刚刚辞去了Oklo的职位，但仍是Helion公司的董事长，微软联合创始人比尔·盖茨向核能初创公司Terrapower投资了超过10亿美元，而亚马逊的杰夫·贝索斯则在支持加拿大核能初创企业General Fusion。

小堆和聚变堆都是当下的研发和投资热点。田佳树认为，前者兼具三代堆成熟性与四代堆创新性，是未来十年至二十年的战略必争领域，但还需通过标准化设计、规模化生产降低成本，证明其与大型反应堆相比具有竞争力；而后者还需要解决材料、成本和工程化等方面的问题，他预计未来二十年内可能会完成实验堆和示范堆的环节，并在商业堆的环节探索市场接受度。两者最终将共同引领世界能源的绿色转型。