美國國家點火裝置(NIF)實現(xiàn)激光聚變“點火”、首次實現(xiàn)能量輸出大于輸入后，中國科研團(tuán)隊正以自主創(chuàng)新的“上海方案”加速推進(jìn)激光聚變能源的實用化與商業(yè)化，為人類提供清潔、安全、近乎無限的終極能源。

“人類的終極能源終于到來。”今天上午舉行的2025浦江創(chuàng)新論壇主論壇上，中國科學(xué)院院士、上海市科協(xié)主席、上海交通大學(xué)李政道研究所所長張杰分享了激光聚變能源領(lǐng)域的最新突破和展望。他透露，團(tuán)隊正致力于在2045年前后在上海建成首個50赫茲百萬千瓦級的激光聚變電站，有望為200萬人口的城市提供電力。

激光聚變被視為人類的“終極能源”，因其具備能量密度極高(比化石能源高數(shù)百萬倍)、燃料來源豐富、無碳排放、無長期放射性廢料、運行絕對安全等優(yōu)勢。宇宙中恒星的能量來源正是核聚變，而人類的目標(biāo)是將“太陽”搬進(jìn)地球。

張杰院士介紹，目前全球主流聚變路徑包括磁約束聚變與慣性約束聚變(如激光聚變)。美國NIF采用“中心點火”方案，雖已成功實現(xiàn)點火，但存在激光轉(zhuǎn)換效率低、反應(yīng)過程不穩(wěn)定等物理瓶頸，制約其向高增益、高重復(fù)頻率的商業(yè)化方向發(fā)展。

面對這一挑戰(zhàn)，中國提出了全新的激光聚變方案。張杰院士于1997年提出理論構(gòu)想，并帶領(lǐng)團(tuán)隊在上海光機所“神光二號”升級裝置等關(guān)鍵科研設(shè)施的支持下，完成了11輪大型物理實驗，成功驗證了“先壓縮、后加熱”的關(guān)鍵技術(shù)路徑。在剛剛完成的第11次實驗中，核心指標(biāo)已達(dá)到國際領(lǐng)先。

目前，團(tuán)隊已啟動位于上海光機所北區(qū)的聚變研究基地建設(shè)。面向商業(yè)電站的未來，團(tuán)隊計劃到2030年，進(jìn)一步提升聚變增益，并突破50赫茲高重復(fù)頻率關(guān)鍵技術(shù);到2035年，開展激光聚變工程示范堆建設(shè)與驗證;到2045年建成百萬千瓦級商業(yè)聚變電站，實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。

與美國瞄準(zhǔn)10赫茲重復(fù)頻率的路線圖相比，中國“上海方案”直接挑戰(zhàn)50赫茲，意味著更高的能量輸出與更低的單位發(fā)電成本。到2045年，美國聚變電價預(yù)計為每千瓦時0.37元人民幣，而中國方案有望將其降至一半。

一座50赫茲、百萬千瓦級的聚變電站，足以滿足200萬人口城市的用電需求。張杰院士認(rèn)為，聚變能帶來的能量密度躍升不僅將徹底改變能源格局，更將帶動上下游萬億級產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，將引發(fā)一場遠(yuǎn)超前三次工業(yè)革命總和的科技與社會變革。而在這場變革中，中國科學(xué)家正為人類文明進(jìn)步貢獻(xiàn)中國智慧。“我們的夢想是用激光聚變點亮未來。非常幸運，我們生活在一個可以做夢，也可以實現(xiàn)夢時代和國度。”他說。