本報記者 曹琦
1月20日,在我國有“人造太陽”之稱的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置(英文簡稱為“EAST”)在安徽合肥創造了新的世界紀錄,該裝置首次完成了1億攝氏度1066秒“高質量燃燒”,標志著我國聚變能源研究實現了從基礎科學向工程實踐的重大跨越。
多位業內人士表示,上述突破表明我國聚變能源的研發進程往前推進了一大步,將利好產業鏈上下游各個環節。
上市公司積極布局
據了解,全超導托卡馬克核聚變實驗裝置(EAST)是中國自主設計、研制的世界首個全超導非圓截面托卡馬克裝置。有業內人士告訴記者:“上億度!超1000秒!這是非常厲害的突破了,這一數據上的突破讓可控核聚變的商業化前景變得更加清晰。”
當前,盡管可控核聚變仍處于商業化前期,但是產業鏈上下游公司均在積極布局這一領域。1月10日,安泰科技股份有限公司(以下簡稱“安泰科技”)在接受投資者調研時表示,2024年,公司不斷優化聚變產品核心技術,擴大國際聚變合作范圍,提升行業競爭優勢,為未來商業化推廣應用積能蓄勢。
瞄準可控核聚變領域,江西聯創光電科技股份有限公司(以下簡稱“聯創光電”)近年來持續加碼高溫超導賽道。
1月20日,聯創光電接受投資者調研時透露,近日參股子公司江西聯創光電超導應用有限公司(以下簡稱“聯創超導”)自主設計的基于高溫超導集束纜線的D型磁體成功完成20K溫度下低溫測試,進一步驗證了高溫超導磁體設計與制造技術的可靠性。“這是國內首個基于超導集束纜線的D型超導線圈,進一步驗證了高溫超導磁體設計與制造技術的可靠性,證明了高溫超導核聚變裝置采用更高運行溫度的可行性。”聯創光電相關負責人表示。
記者注意到,聯創超導已成功中標《中核二三系統事業部超導線圈研制與測試服務分包項目》,并簽訂正式合同。
此外,寧波弘訊科技股份有限公司于近日表示,公司意大利子公司EQUIPAGGIAMENTI ELETTRONICI INDUSTRIALI S.P.A為核聚變裝置提供具有高動態特性的HDPS系列電源完整解決方案,是核聚變裝置中一個組成部件。
可控核聚變商用化尚早
要實現可控核聚變的商用化落地并非易事,近日,多家上市公司在回應投資者時表示:“離可控核聚變商業應用還有較長的距離。”
當前,無論是中國還是全球,可控核聚變裝置實現點火并維持燃燒的時間都很短暫,實現長時間可控核聚變的難點痛點不少。上述業內人士稱,“當前存在的主要問題包括,耐高能中子輻照的材料技術尚待突破,聚變產生的高能中子引起材料損傷,目前尚無相關實驗設施能夠開展長期服役條件下的材料可靠性驗證。其次,高參數模式下的等離子體穩態運行控制技術有待突破。”
為了平衡各方需求,快速推動可控核聚變的商用化進程,由聯創超導深度參與的江西省可控核聚變項目另辟蹊徑,采用了“聚變—裂變混合堆”這一解決方案,相較于純聚變堆方案,混合堆方案可以幫助解決純聚變堆面臨的材料和部件難題,提供聚變中子考核環境,在技術成熟度及工程可實現性等多個方面具有優勢,相較于裂變堆方案,基本不產生高放核廢物,可以極大地降低熔堆風險且沒有臨界安全事故,更為安全,經濟性更高。江西省可控核聚變產業相關技術人員稱:“聚變裂變混合堆是原理上的更新,理念上的換代,加上高溫超導技術可以在同樣輸出功率的情況下縮小裝置體積,極大的降低工程造價,縮短建設周期,是當前實現聚變能源利用的可行方案。”
當前,我國可控核聚變產業正逐步邁入快車道,2023年底中核集團接棒,由25家央企、科研院所、高校等組成的中國可控核聚變創新聯合體正式宣布成立。中信證券研報顯示,可控核聚變有望成為民用發電領域的終極能源,行業熱度持續上升,技術路徑較為確定。在各國持續加大投入的背景下,聚變堆商業化的節奏有望超出市場預期,預計2030年至2035年間全球核聚變裝置市場規模有望達2.26萬億元。