「點亮第一盞融合電燈」是中國核融合計畫的願景,不代表已經達成商業發電。目前全球尚未有核融合電廠能把商業化電力穩定送進電網。
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中國採取的不是單一實驗裝置衝刺,而是一條由物理驗證、工程測試、示範機到商用電站組成的國家級產業路線:先在 EAST 解決高溫電漿的控制問題,再由 CRAFT 驗證反應爐零組件與系統,接著以 BEST 挑戰融合淨能量增益與試驗性發電,最後邁向 CFETR 等示範反應爐及 2040 年代的商業電站。
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三座設施,分別解決不同難題
EAST:先學會把「太陽般的電漿」穩定留住
位於合肥的 EAST(Experimental Advanced Superconducting Tokamak,實驗先進超導托卡馬克)是電漿物理試驗平台,不是發電廠。托卡馬克可理解為甜甜圈狀的真空裝置,利用強大磁場把極高溫的帶電電漿懸浮、約束在容器中央,避免直接碰觸器壁。
氘—氚融合通常需要約 1 億至 3 億°C 的電漿條件;所需溫度會隨密度與約束能力而變。EAST 的價值,在於驗證如何讓這種超高溫電漿維持足夠久、足夠穩。公開報導曾提及,EAST 達成約 1 億°C高約束電漿運行 1,066 秒。
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要突破這一關,不只是提高加熱功率,還須同時處理:
- 超導磁場對電漿的約束;
- 高功率加熱與電流驅動;
- 面對極端熱負荷的第一壁與偏濾器材料;
- 雜質控制與電漿—器壁交互作用;
- 各類不穩定性與突發中斷的主動抑制。
近期 EAST 對「密度極限」的研究,便聚焦於改善電漿與器壁的互動,以維持高密度狀態下的穩定性。
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CRAFT:把實驗室成果變成反應爐工程能力
CRAFT(Comprehensive Research Facility for Fusion Technology,核融合技術綜合研究設施)負責補上「托卡馬克實驗」與「真正反應爐」之間最難的一段工程落差。
它的任務包括測試超導磁體、加熱與電流驅動系統、氚相關技術、包層與偏濾器概念、遙控維修、高熱通量零件等。這些項目未必引人注目,卻決定一座核融合機器能否長期運轉、能否在中子損傷後維修,以及是否有機會成為電站。CRAFT 據報已在 2026 年完成多項關鍵融合系統測試。
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BEST:從「能做出電漿」走向「嘗試產電」
BEST(Burning Plasma Experimental Superconducting Tokamak,燃燒電漿實驗超導托卡馬克)是連接實驗裝置與試驗型電站的關鍵一棒。其主體正在合肥組裝,重 400 噸的底座已於 2025 年底安裝;報導稱,整體組裝目標在 2027 年完成。
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BEST 的公開目標相當進取:在 2030 年前後展示融合的淨能量增益,並嘗試產生世界首批融合電力。
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不過,這裡的「融合淨能量增益」與「整座電廠對外淨供電」不能混為一談。前者著眼於融合反應本身的能量表現;後者則必須把磁體低溫系統、加熱設備、冷卻與其他廠內耗電全部計入,標準高得多。
100 至 300 萬萬°C之外:真正困難的是持續運轉
把電漿加熱到足以發生融合,並不等於解決發電問題。核融合電站必須在高溫、高能中子與長時間連續運轉的多重壓力下工作。
中國正在布局的關鍵技術包括:
- 高溫超導高場磁體:更強磁場有望提高電漿壓力與約束表現,並讓托卡馬克朝更緊湊的設計發展。由中國融合能源公司帶頭的長三角聯盟,已著手發展此類磁體工程技術。
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- AI 電漿控制:用於預測電漿中斷、調整加熱與燃料注入,並即時控制快速變化的電漿狀態。它是重要工具,但無法取代材料、氚燃料循環與反應爐維護等基本難題。
- 先進製造與供應鏈:包括精密超導磁體、真空室、高功率射頻與中性束加熱、面向電漿元件、大型低溫系統,以及遙控機器人維護。中國的策略,是將國家實驗室與工業供應鏈結合,讓核融合不只停留在科研裝置階段。
合肥為核心,上海也在加速布局
合肥之所以成為中國核融合重鎮,在於 EAST、CRAFT、BEST、中國科學院相關電漿研究機構、專業供應商、地方資本與新創企業在此集中。
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但這不再只是單一城市的研究計畫。上海也正形成核融合產業生態系,當地企業募資規模據報已接近人民幣 180 億元,顯示競逐正延伸為多城市、跨供應鏈的產業競賽。
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政策面同樣提供支撐。中國第 15 個五年規劃將核融合列為未來產業重點之一;2026 年 1 月 15 日生效的《原子能法》,也為原子能研究、開發與和平利用建立法律框架,並明確鼓勵受控熱核融合的科技研發。
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資金正在從科研走向產業化
全球核融合投資持續升溫。融合產業協會調查顯示,受訪的 56 家私營核融合公司在截至 2026 年 7 月的一年內募得約 45 億美元,累計資金達 142 億美元;但該調查對中國公司的涵蓋並不完整,因此未必能充分反映中國實際投入。
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中國的資本投入也加速向設備、零組件與整機研發流動。報導提及,中國融合能源公司起步時獲主要國有企業承諾約 21 億美元資金;民間方面,星河動力融合據報完成 8.3 億元人民幣種子輪募資。
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不過,市場預測中的「核融合市場規模」不等於核融合電力產值。一項商業預測估計,中國核融合市場在 2026 年為 5.043 億美元、2031 年為 9.821 億美元;在商業核融合電廠尚未落地前,這類數字主要反映研發、設備、元件與服務,而非售電收入。
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2030 年與 2040 年,兩個時間點並不矛盾
BEST 在 2030 年前後發電的目標,比「2040 年代出現商用電站」的預期更早。兩者可以同時成立:前者若實現,將是試驗或示範性突破;後者則代表能夠長期、可靠且具經濟價值營運的電站。
CFETR(中國聚變工程試驗堆)仍屬計畫中的工程與示範環節,而非已投入營運的商業電廠。
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最終檢驗標準,將不是一次短暫的高溫脈衝,也不只是達到 1 億至 3 億°C。中國若要真正「點亮第一盞融合電燈」,仍須證明:
- 計入全廠用電後仍能對外淨發電;
- 燃燒電漿可長時間穩定維持;
- 面對高能中子損傷的零組件可更換、可維護;
- 可透過包層實現氚燃料自給;
- 電廠具備足夠可用率,且發電成本能與其他低碳電源競爭。
因此,2040 年代商用化可視為中國核融合產業的明確目標,而非高確定性的預測。EAST、CRAFT 與 BEST 正加快推進,但從「能控制電漿」到「能穩定賣電」,仍是一段需要科學、工程與產業共同跨越的長路。