在全球能源轉(zhuǎn)型的大背景下，電力供應(yīng)缺口問題日益凸顯，尋找安全、經(jīng)濟(jì)且可靠的聚變能商業(yè)化方案成為關(guān)鍵。中國工程院院士彭先覺在深圳的一場演講中，為這一難題提供了新的思路與方向。

1月15日，彭先覺院士受邀做客深圳創(chuàng)新發(fā)展研究院“科技創(chuàng)新院士報(bào)告廳”，以“核聚變與未來核能”為主題展開演講。盡管已85歲高齡，他依然思維敏捷、溫文爾雅，用簡潔的語言將深?yuàn)W的核聚變知識娓娓道來，吸引了來自企業(yè)、投資、高校及科研院所等領(lǐng)域的眾多人士參與互動(dòng)。

當(dāng)前，全球能源領(lǐng)域正掀起一股“可控核聚變熱潮”，但商業(yè)化落地的挑戰(zhàn)依然嚴(yán)峻。彭先覺院士深入分析了磁約束聚變與慣性約束聚變兩大主流技術(shù)路線。他指出，磁約束聚變雖在等離子體物理研究上取得顯著進(jìn)展，但物理不確定性、耐輻照材料及氚自持等問題仍是難以跨越的工程瓶頸。而慣性約束聚變，以美國國家點(diǎn)火裝置（NIF）為代表，雖能緩解耐輻照材料難題，卻因激光器能量轉(zhuǎn)換效率低下及氚自持困難，商業(yè)化前景充滿變數(shù)。

面對這些挑戰(zhàn)，彭先覺院士將目光投向了Z箍縮技術(shù)路線。Z箍縮，即電磁驅(qū)動(dòng)，通過大型脈沖放電裝置驅(qū)動(dòng)約1厘米直徑的燃料小球?qū)崿F(xiàn)慣性約束熱核聚變。相較于激光驅(qū)動(dòng)，其能量轉(zhuǎn)換效率更高，輸出能量更大。然而，若僅依賴“Z箍縮純聚變”構(gòu)建能源系統(tǒng)，百萬千瓦電站需十余個(gè)聚變裝置并聯(lián)運(yùn)行，經(jīng)濟(jì)性不足，且氚自持問題依舊難以解決。

為突破純聚變的瓶頸，彭先覺院士團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地提出了“Z箍縮聚變裂變混合堆（Z-FFR）”技術(shù)路線。這一路線巧妙結(jié)合聚變與裂變的優(yōu)勢：利用裂變突破純聚變在能源規(guī)模擴(kuò)展及氚自持上的局限；同時(shí)借助聚變解決裂變堆在安全性、放射性廢物處理及鈾釷資源利用率等方面的難題。在Z-FFR架構(gòu)中，聚變性能的優(yōu)化使得裂變部分能以更簡潔、安全的方式將能量規(guī)模放大10倍以上，同時(shí)將高能中子對材料的輻照強(qiáng)度降低10倍以上，為可控核聚變能源的商業(yè)化開辟了切實(shí)可行的路徑。

彭先覺院士還從經(jīng)濟(jì)角度進(jìn)行了對比分析。他估算，若采用Z箍縮技術(shù)路線建設(shè)一座100萬千瓦級的純聚變電站，造價(jià)將高達(dá)250億美元，經(jīng)濟(jì)競爭力嚴(yán)重不足。而采用“Z箍縮聚變裂變混合堆”技術(shù)路線，同樣規(guī)模的電站建造成本可大幅壓縮至約30億美元，且隨著規(guī)模化生產(chǎn)的推進(jìn)，成本有望進(jìn)一步降低。

這一創(chuàng)新技術(shù)路線的提出，不僅為核能發(fā)展指明了方向，更將催生一個(gè)涵蓋高端制造到終端服務(wù)的龐大工業(yè)體系。目前，天府創(chuàng)新能源研究院已作為Z-FFR物理設(shè)計(jì)的總體單位，澤塔聚變科技（北京）有限公司則擔(dān)任工程設(shè)計(jì)總體單位，雙方將協(xié)同推進(jìn)該技術(shù)路線的工程驗(yàn)證、技術(shù)演示及商業(yè)應(yīng)用。

在演講的最后，彭先覺院士給出了Z箍縮聚變裂變混合堆路線的產(chǎn)業(yè)化時(shí)間表：預(yù)計(jì)2035年左右可建成百萬千瓦示范電站，2040年左右有望實(shí)現(xiàn)商業(yè)應(yīng)用。這一預(yù)測為全球能源轉(zhuǎn)型注入了新的信心與期待。