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彭先觉深圳论道:Z箍缩聚变裂变混合堆或成核能商业化破局关键

时间:2026-01-17 18:27:52来源:快讯编辑:快讯

在全球能源转型的大背景下,电力供应缺口问题日益凸显,寻找安全、经济且可靠的聚变能商业化方案成为关键。中国工程院院士彭先觉在深圳的一场演讲中,为这一难题提供了新的思路与方向。

1月15日,彭先觉院士受邀做客深圳创新发展研究院“科技创新院士报告厅”,以“核聚变与未来核能”为主题展开演讲。尽管已85岁高龄,他依然思维敏捷、温文尔雅,用简洁的语言将深奥的核聚变知识娓娓道来,吸引了来自企业、投资、高校及科研院所等领域的众多人士参与互动。

当前,全球能源领域正掀起一股“可控核聚变热潮”,但商业化落地的挑战依然严峻。彭先觉院士深入分析了磁约束聚变与惯性约束聚变两大主流技术路线。他指出,磁约束聚变虽在等离子体物理研究上取得显著进展,但物理不确定性、耐辐照材料及氚自持等问题仍是难以跨越的工程瓶颈。而惯性约束聚变,以美国国家点火装置(NIF)为代表,虽能缓解耐辐照材料难题,却因激光器能量转换效率低下及氚自持困难,商业化前景充满变数。

面对这些挑战,彭先觉院士将目光投向了Z箍缩技术路线。Z箍缩,即电磁驱动,通过大型脉冲放电装置驱动约1厘米直径的燃料小球实现惯性约束热核聚变。相较于激光驱动,其能量转换效率更高,输出能量更大。然而,若仅依赖“Z箍缩纯聚变”构建能源系统,百万千瓦电站需十余个聚变装置并联运行,经济性不足,且氚自持问题依旧难以解决。

为突破纯聚变的瓶颈,彭先觉院士团队创新性地提出了“Z箍缩聚变裂变混合堆(Z-FFR)”技术路线。这一路线巧妙结合聚变与裂变的优势:利用裂变突破纯聚变在能源规模扩展及氚自持上的局限;同时借助聚变解决裂变堆在安全性、放射性废物处理及铀钍资源利用率等方面的难题。在Z-FFR架构中,聚变性能的优化使得裂变部分能以更简洁、安全的方式将能量规模放大10倍以上,同时将高能中子对材料的辐照强度降低10倍以上,为可控核聚变能源的商业化开辟了切实可行的路径。

彭先觉院士还从经济角度进行了对比分析。他估算,若采用Z箍缩技术路线建设一座100万千瓦级的纯聚变电站,造价将高达250亿美元,经济竞争力严重不足。而采用“Z箍缩聚变裂变混合堆”技术路线,同样规模的电站建造成本可大幅压缩至约30亿美元,且随着规模化生产的推进,成本有望进一步降低。

这一创新技术路线的提出,不仅为核能发展指明了方向,更将催生一个涵盖高端制造到终端服务的庞大工业体系。目前,天府创新能源研究院已作为Z-FFR物理设计的总体单位,泽塔聚变科技(北京)有限公司则担任工程设计总体单位,双方将协同推进该技术路线的工程验证、技术演示及商业应用。

在演讲的最后,彭先觉院士给出了Z箍缩聚变裂变混合堆路线的产业化时间表:预计2035年左右可建成百万千瓦示范电站,2040年左右有望实现商业应用。这一预测为全球能源转型注入了新的信心与期待。

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