La fusion nucléaire a été inscrite dans les grandes lignes du « Quinzième Plan quinquennal » national et figure parmi les orientations clés des industries d’avenir. Son principe fondamental est identique à la source d’énergie du soleil, d’où son appellation de « soleil artificiel ».

Durant la période du « Quinzième Plan quinquennal », le « soleil artificiel » chinois

passera du laboratoire à l’industrialisation

Journaliste de la Télévision centrale de Chine, Ping Fan : Sur la plateforme nationale d’essai de l’industrie de la fusion à Chengdu, dans le Sichuan, le composant central du « soleil artificiel », la première paroi, telle une armure, fait directement face aux défis de température extrêmement élevée du plasma central et au bombardement de particules. Ses matières premières essentielles comprennent trois métaux : le tungstène, le cuivre et l’acier inoxydable.

La première paroi est située à l’intérieur de la chambre à vide du « soleil artificiel », constituant la première ligne de défense directement exposée au plasma à haute température, soit la « cuirasse de corps » du dispositif de fusion. Actuellement, la Chine a réalisé de manière autonome l’ensemble du processus de recherche, de fabrication et de contrôle de la première paroi. Les matériaux, les procédés de soudage et les tests de charge thermique élevée ont tous atteint un niveau avancé au niveau international, ce qui représente l’une des percées majeures dans la concrétisation technique de la fusion contrôlée en Chine.

Sun Qian, ingénieure à l’Institut de physique du Sud-Ouest de l’industrie nucléaire : Elle sert directement à protéger les équipements périphériques et doit supporter toute la charge thermique des particules de haute énergie et le bombardement de neutrons. Actuellement, tous les matériaux sont développés par nos soins, et l’ensemble du processus a également été développé et exploré de manière indépendante, ce qui montre que notre technologie a déjà atteint un niveau très avancé à l’échelle mondiale.

Le « Huanliu-3 », dispositif chinois de « soleil artificiel de nouvelle génération », a atteint une température ionique de 120 millions de degrés Celsius et une température électronique de 160 millions de degrés Celsius, soit un « double cent millions de degrés », avec un paramètre global de fusion atteignant l’ordre de 10 puissance 20. Actuellement, le « Huanliu-3 » progresse comme prévu vers une mise à niveau complète et prévoit de réaliser sa première expérience de combustion en 2027.

Les chercheurs ont indiqué aux journalistes que pour produire de l’électricité par fusion nucléaire, il faut réaliser la combustion de fusion et la production d’énergie, puis résoudre les problèmes de stabilité de fonctionnement et de fiabilité technique, et enfin réduire les coûts par la mise à l’échelle et l’itération technologique.

Bai Xingyu, directeur adjoint de l’Institut de technologie de fusion de l’Institut de physique du Sud-Ouest de l’industrie nucléaire : Le planning prévoit de construire notre réacteur expérimental pilote de fusion vers 2035, et un réacteur de démonstration vers 2045, selon la logique : réacteur expérimental - réacteur de démonstration - réacteur commercial.

La technologie de l’industrie de la fusion « fait tomber des fruits en or le long du chemin »

et les industries périphériques « fleurissent en de multiples points »

Au cours de leurs interviews, les journalistes ont appris que la recherche et le développement sur la fusion nucléaire constituent un projet d’innovation systémique couvrant plus d’une centaine de technologies de pointe telles que les aimants supraconducteurs, la fabrication de précision, les matériaux spéciaux, l’intelligence artificielle et les techniques de mesure et de contrôle. Comment la promotion et l’application de cette série de technologies de pointe stimuleront-elles le développement des industries périphériques ? Et quel espace de marché cela créera-t-il ?

À l’Institut de physique du Sud-Ouest de l’industrie nucléaire à Chengdu, dans le Sichuan, en s’appuyant sur la technologie avancée d’ingénierie des surfaces par plasma issue du « soleil artificiel », les chercheurs réalisent la préparation d’électrodes catalytiques non précieuses, ce qui peut améliorer significativement l’efficacité de la production d’hydrogène et réduire le coût de la production d’hydrogène par électrolyse de l’eau, jouant ainsi un rôle moteur pour le développement à grande échelle de l’hydrogène vert.

Wang Xiaoyu, directeur de l’Institut de développement des technologies appliquées de l’Institut de physique du Sud-Ouest de l’industrie nucléaire : Nous utilisons principalement la haute activité du plasma pour déposer une couche de catalyseur d’électrode de production d’hydrogène sur la surface d’un substrat à base de nickel. Cela permet d’obtenir la fonction d’une électrode à base de métaux précieux en utilisant des métaux non précieux, pour un coût qui ne représente peut-être qu’un dixième de celui des métaux précieux.

Sur le dispositif expérimental, les chercheurs utilisent le plasma pour reformer le dioxyde de carbone en gaz de synthèse, puis préparent du carburant par synthèse ultérieure. Comparée aux technologies traditionnelles, cette technologie peut se coupler profondément avec les énergies renouvelables intermittentes, offrant une nouvelle voie pour l’intégration de l’énergie éolienne et photovoltaïque.

Actuellement, les grands modèles d’IA font exploser la demande de puissance de calcul. Pour améliorer la puissance de calcul des processeurs graphiques, les entreprises technologiques mondiales déploient rapidement une nouvelle génération de matériaux d’encapsulation sur substrat de verre. La technologie plasma de fusion peut améliorer significativement la densité d’intégration de l’encapsulation sur substrat de verre.

Chen Meiyan, ingénieure senior à l’Institut de développement des technologies appliquées de l’Institut de physique du Sud-Ouest de l’industrie nucléaire : On peut augmenter la densité d’interconnexion de l’encapsulation des puces, jusqu’à 10 fois celle des substrats organiques conventionnels, et son coût peut être réduit à 80 % de celui des substrats organiques. Dans les 3 à 5 prochaines années, cela pourrait représenter une taille de marché de plusieurs dizaines de milliards de yuans.

Le processus de recherche et développement sur la fusion a permis de dégager un grand nombre de résultats concrets transférables. D’une part, cela accélère la formation rapide d’une chaîne industrielle complète de la fusion ; d’autre part, des technologies clés comme les aimants supraconducteurs et les plasmas sont déjà appliquées en Chine dans des domaines tels que la production d’hydrogène, le tri minéral, les équipements médicaux et le transport d’électricité.

Durant la période du « Quinzième Plan quinquennal », l’industrie chinoise de la fusion nucléaire

devrait atteindre une échelle de plusieurs centaines de milliards de yuans

De la conception politique de haut niveau à la mobilisation des acteurs du marché, l’écosystème d’innovation de l’industrie chinoise de la fusion se construit à un rythme accéléré. Les journalistes ont appris qu’avec la création d’entreprises phares telles que China Fusion Energy Corporation, l’industrie chinoise de la fusion nucléaire devrait atteindre une échelle de plusieurs centaines de milliards de yuans d’ici la fin du « Quinzième Plan quinquennal ».

China Fusion Energy Corporation, dont la création a été annoncée à Shanghai, pilotera le développement en trois phases du projet de « soleil artificiel », du « réacteur expérimental au réacteur de démonstration puis au réacteur commercial », et étendra la chaîne industrielle de la fusion.

Liu Ye, président de China Fusion Energy Corporation : Les cinq prochaines années s’annoncent comme une période où divers acteurs de l’innovation, tels que les instituts de recherche, les universités et les entreprises commerciales, participeront activement, où des réalisations scientifiques et technologiques de haute qualité émergeront rapidement et où l’écosystème d’innovation se développera vigoureusement.

Afin d’accélérer la concrétisation du rêve du « soleil artificiel », la Chine construit, à travers l’orientation politique, la coopération internationale et l’innovation institutionnelle, un « écosystème » soutenant le développement technique et industriel de l’énergie de fusion. D’ici la fin du « Quinzième Plan quinquennal », une échelle industrielle de plusieurs centaines de milliards de yuans devrait être atteinte, avec l’émergence d’un groupe d’entreprises clés compétitives au niveau mondial.