全球首個！中國公司將建成全高溫超導核聚變實驗裝置
來源：界面新聞 時間：2023-08-16 10:40
今年以來，核聚變領域突破不斷，商業化進程有望加速。
圖片來源：視覺中國
全球首個全高溫超導托卡馬克裝置要來了，核聚變商業化進程將加速。
據能量奇點能源科技（上海）有限公司（下稱能量奇點）官微8月15日消息，近日，洪荒70高溫超導托卡馬克裝置總體安裝正式啟動，計劃于2023年底建成運行。
洪荒70由能量奇點設計、研發和建設，總體安裝由中國核工業第五建設有限公司（下稱中核五公司）承建施工。
“屆時，洪荒70將成為全球首臺建成運行的全高溫超導托卡馬克裝置，率先在完整裝置層面驗證高溫超導托卡馬克技術路線的工程可行性。”能量奇點稱。
洪荒70概念圖，圖片來源：能量奇點
這也將是全球第一個全高溫超導核聚變實驗裝置。
一個多月前，中核五公司發布消息表示，與中國第一家聚焦聚變能開發的商業公司正式簽訂全高溫超導核聚變裝置總裝合同，承建全球首個全高溫超導核聚變實驗裝置。但中核五公司當時并未披露與其簽訂總裝合同的合作公司名稱。
核聚變能源的原材料資源豐富，且無污染排放，因此可控核聚變被一直認為是人類解決能源問題的重要出路，視為人類“終極能源”。
當前可控核聚變技術路線主要有三種，包括重力場約束核聚變、激光慣性約束核聚變和磁約束核聚變。其中，磁約束核聚變目前研究的裝置包括托卡馬克、仿星器、反向場箍縮及磁鏡等。
托克馬克被譽為“人造太陽”，其裝置的中央是一個環形的真空室，外面纏繞著線圈，在通電時內部會產生巨大的螺旋形磁場，將其中的等離子體加熱到很高的溫度，以達到核聚變的目的。
洪荒70即托卡馬克技術路線的核聚變裝置，該裝置的全部磁體系統，包括環向場（TF）線圈、極向場（PF）線圈和中心螺線管（CS）線圈，均采用高溫超導材料建造。
高溫超導是指特定材料在臨界溫度在液氮溫度77K (-196℃）以上，出現超導電性的物理現象。
東吳證券在4月的研報中指出，高溫超導磁體相較于同體積下的低溫超導產生的磁場更強，突破低溫超導材料磁體磁場上限，推動可控核聚變裝置小型化與成本降低。
由于國家與世界級可控核聚變項目更看重研發，對成本與體積的要求較低，所以多選擇低溫超導與高溫超導磁體結合的方式，在磁場高的地方采用高溫材料，磁場低的地方用低溫材料。目前，全球暫時還沒有全高溫超導托卡馬克建造完成。
能量奇點成立于2021年，是中國首家聚變能源商業公司，業務聚焦于開發高磁場、高參數、緊湊型高溫超導托卡馬克裝置等。
楊釗是該公司的創始人和首席執行官，本科畢業于北京大學物理系，獲得斯坦福大學理論物理系博士學位。
能量奇點計劃，到2027年，設計、建造一個穩態、強磁場高溫超導先進托卡馬克，全面驗證并奠定可高效獲取聚變能的科學技術基礎；到2030年，建設示范電站。
今年以來，核聚變領域突破不斷，商業化進程有望加速。
今年7月30日，美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室時隔近8個月成功重現了“核聚變點火”，再次驗證了核聚變商業化的可行性。
據國信證券8月15日發布研報提及，相關統計顯示，截至2023年4月，全球已有44家聚變企業完成創建，其中僅2022年就創建了9家公司。這些公司對聚變預期較為樂觀，超半數認為2035年首臺核聚變機組有望并網發電。
今年5月，微軟與美國核聚變初創公司Helion Energy簽署對賭協議，將于2028年向后者購買50MW的聚變發電量。
中國也正在積極建設自己的核聚變堆，目前已運行全球首個全超導托卡馬克EAST裝置。
今年4月12日21時，EAST裝置實現了高功率溫度下穩態長脈沖高約束模式等離子體運行403秒，創造了托卡馬克裝置穩態高約束模運行新的世界紀錄。
中國國內具有代表性的兩家聚變商業公司為能量奇點和陜西星環聚能科技有限公司（下稱星環聚能）。
星環聚能已先一步建成并運行了托卡馬克裝置。
今年7月，星環聚能宣布中國聯合球形托卡馬克2號（SUNIST-2）建成并開展了首輪運行，獲得100千安培等離子體電流。這也是中國目前磁場最強、等離子體性能最高的球形托卡馬克裝置。
上述兩家公司均獲得了資本市場的青睞。截至今年4月，能量奇點累計獲得近8億元的兩輪融資，投資方包括米哈游、蔚來資本和紅杉中國種子基金等。星環聚能也在去年6月宣布獲得順為資本、中科創星和昆侖資本等共同投資的數億元融資。（戴晶晶）
責任編輯：江蓬新
