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(yè)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(yè)化進程將加速。
據(jù)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(fā)和建設，總體安裝由中國核工業(yè)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(fā)布消息表示，與中國第一家聚焦聚變能開發(fā)的商業(yè)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(huán)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(tǒng)，包括環(huán)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(xiàn)超導電性的物理現(xiàn)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(fā)，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(yè)公司，業(yè)務聚焦于開發(fā)高磁場、高參數(shù)、緊湊型高溫超導托卡馬克裝置等。
楊釗是該公司的創(chuàng)始人和首席執(zhí)行官，本科畢業(yè)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(wěn)態(tài)、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(yè)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(xiàn)了“核聚變點火”，再次驗證了核聚變商業(yè)化的可行性。
據(jù)國信證券8月15日發(fā)布研報提及，相關統(tǒng)計顯示，截至2023年4月，全球已有44家聚變企業(yè)完成創(chuàng)建，其中僅2022年就創(chuàng)建了9家公司。這些公司對聚變預期較為樂觀，超半數(shù)認為2035年首臺核聚變機組有望并網(wǎng)發(fā)電。
今年5月，微軟與美國核聚變初創(chuàng)公司Helion Energy簽署對賭協(xié)議，將于2028年向后者購買50MW的聚變發(fā)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(xiàn)了高功率溫度下穩(wěn)態(tài)長脈沖高約束模式等離子體運行403秒，創(chuàng)造了托卡馬克裝置穩(wěn)態(tài)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(yè)公司為能量奇點和陜西星環(huán)聚能科技有限公司（下稱星環(huán)聚能）。
星環(huán)聚能已先一步建成并運行了托卡馬克裝置。
今年7月，星環(huán)聚能宣布中國聯(lián)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(huán)聚能也在去年6月宣布獲得順為資本、中科創(chuàng)星和昆侖資本等共同投資的數(shù)億元融資。（戴晶晶）
責任編輯：江蓬新
