东方超环(EAST)

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从“跟跑者”到“造风者”,聚变人的破局之战
环球网· 2025-06-19 15:06
可控核聚变技术进展 - 中国环流三号(HL-3)实现离子和电子温度的"双亿度"突破,东方超环(EAST)实现"亿度千秒"运行刷新托卡马克装置世界纪录 [1] - 新奥"玄龙-50U"成为全球首个实现氢硼百万安培放电的球形环装置,并创造秒级1.2T以上球形环中心磁场世界纪录 [1][7] - 中国在磁约束聚变领域跻身世界第一梯队,EAST和HL-3实现超过1亿度等离子体粒子温度、百万千安等离子体电流和千秒级等离子体放电 [14] 新奥聚变研发策略 - 采用"每半年一次工程迭代"方式,在装置运行中持续优化,模块化可替换架构使"玄龙-50U"升级仅耗时2.5个月,远超国际同行1-2年周期 [9] - 建立三重保障机制:关键部件极限测试预判风险、实时监测系统动态管控、并行研发机制压缩周期 [9] - 团队从2017年不足10人发展为近300人,具备中大装置自主设计建造能力 [13] 氢硼聚变技术路线 - 氢硼聚变技术路线展现天然安全优势:全程无中子辐射、清洁无污染,规避裂变反应的高放射性材料和乏燃料处理难题 [13] - 团队预判乐观情况下2027-2030年有望实现聚变能输出,氢硼聚变路线若在2035年前取得关键突破,商业化进程或可提前10-20年 [15] - 氢硼聚变需攻克10T以上磁场强度、10MW/m²以上热负荷材料、数十兆瓦等离子体加热系统等超高参数 [13] 工程创新与团队管理 - 建立"需求翻译机制",将抽象物理理论需求转化为可执行工程方案,以最小工程代价达成高价值目标 [6] - 团队管理三大心得:自驱导向、包容"试错"、能力筑基,鼓励主动补位和研发成果共享 [14] - 从核电裂变到聚变工程,系统性开发经验、事故风险分析方法和系统思维能力成为研发"底气" [13] 国际竞争与商业化前景 - "玄龙-50U"实现秒量级1.2特斯拉中心磁场强度,超越美国NSTX和英国MAST现有水平 [10] - 聚变技术在能源、国防等战略领域的无碳基荷电力应用,将为国家能源安全与转型提供核心支撑 [15] - 全球聚变能源竞赛进入白热化阶段,工程效率的颠覆性突破和系统整合的创新智慧成为决胜关键 [15]
行业观察 | 终极能源曙光显现,全球核聚变竞争提速
搜狐财经· 2025-05-29 18:46
中国早在上世纪80年代初就确定了热堆——快堆——聚变堆三步走的核能发展战略,以华龙一号、国和一号为代表的成熟三代核电技术是热堆技术的代 表,快堆方面,中核集团在福建霞浦建设了两个60万千瓦的示范堆。 聚变研发正从"永远50年"进入"10年-20年"窗口期,竞争在中美欧间展开 对于被称作人类终极能源形式的核聚变,业界常以"永远还有五十年"来戏称其实现的难度之大、距离之远。但在真正从事聚变研究的专家眼中,聚变竞争 正在提速,黎明前的曙光已经若隐若现。 随着人工智能技术的飞速发展,催生了算力对绿色能源的巨大需求,如何保障未来人工智能所需的电力,成为未来科技竞争的又一制高点。在此背景下, 美国科技公司纷纷入局核电前沿技术的投资,聚变、小堆为主的新兴核电技术成为新的投资热点。相比小堆,聚变实现的难度更大,回报也更高。 中美两国引领了核聚变领域新的投资和研发。尽管这一终极能源必然面临比其他投资更长的回报期,和巨大的投资风险,但资本仍在源源不断的投入,除 了主流的磁约束聚变技术路线之外,也押注有多种其他的聚变技术。 而在聚变领域,到目前为止,国内只有中科院等离子所的东方超环(EAST)、中核集团西南物理研究院的环流3号和新 ...
可控核聚变板块热度飙升,最正宗标的都有哪些?
2025-05-28 23:14
纪要涉及的行业和公司 - **行业**:可控核聚变行业 - **公司**:美国 Helion Energy、美国 CFS 公司、联合通讯、合锻智能、国光电器、峰璟股份、西部超导、新风光、四创电子、纽威股份、四维新材、卫安智能、联创光电、永鼎股份、上海托卡马克公司、Edaran、赫利昂公司、日本藤仓公司、曹导材料公司、英国 Tokamak Energy 公司、中国聚变能公司、中国金属公司 纪要提到的核心观点和论据 1. **行业热度飙升原因**:人工智能发展带来巨大电力需求,如 OpenAI 对 GPT - 3 训练需 1287 兆瓦电力;美国 Helion Energy 与微软签订聚变供电协议,预计 2028 年提供 5 万千瓦聚变能 [3] 2. **产业链高价值方向**:上游超导材料(高温、低温),中游核心设备(主机辅助、电力、磁体系统),下游商业运营(中国广核、华能、国家电投) [1][7][8] 3. **中国加速研究原因**:核聚变是颠覆性技术,人工智能需稳定高密度能源,现有能源模式无法满足,核聚变可解决瓶颈;美国等也在积极研究,但受低温超导材料限制未实现稳态发电 [11][12] 4. **全球公司进展**:美国 CFS 公司用高温超导磁体缩小托卡马克装置体积,获投资,预计 2026 年底成型并可能上市 [13] 5. **技术路径及优势**:磁约束路径常见,托卡马克装置广泛应用,但传统因低温超导材料难稳态发电,高温超导材料提供新方案;混合堆结合等离子体反应和裂变技术,解决产氚问题 [14][16] 6. **未来进展预期**:2025 - 2026 年有类似 Edaran 路径公司上市;赫利昂公司 2028 年推出 50 万兆瓦级别发电装置;2030 年左右有望全面实现大规模商用化 [26] 7. **商业化挑战**:磁场强度不足和材料耐高温问题,实现商业发电需 QQ 值大于 30,ITER 因低温材料只能作实验堆 [28][29] 8. **高温超导磁体重要性**:能产生强磁场约束高温等离子体,实现稳定核聚变反应,美国研究表明 30 年内有望商业化发电 [31] 9. **投资者态度**:对聚变能项目乐观,认为市场潜力大,如 Peter·蒂尔等预计 2030 年 COSET 项目有类似估值,上市估值或达 180 亿美金 [35] 10. **中国竞争力**:有强大工程实验能力和举国体制优势,投入 25 亿人民币用于人工智能与核聚变研究专项资金,利用人工智能模型加速等离子反应实验 [41][42] 11. **技术路线及前景**:托卡马克是主流路线,更具商业化潜力;激光惯性约束路径实际应用价值有限 [48][50] 12. **混合堆优势**:能处理乏燃料,减少环境污染,有效利用贫铀资源;设计复杂,成功后有显著商业价值 [49] 13. **关键指标重要性**:聚变堆设计关键指标 Q 值大于 30 才能产业化,低于 5 仅具实验意义,无法稳定发电和有经济性 [55] 14. **融资重要性**:大型核聚变装置需巨额资金,如一个堆约 200 亿人民币启动,充足资金确保设备采购、安装及持续研发测试 [67] 其他重要但可能被忽略的内容 1. **美国原子能法修订影响**:2023 - 2024 年修订,将聚变视为物理实验,不需审批或备案,混合堆涉及核材料需许可证,2024 年 12 月马萨诸塞州向 SEA FORCE 公司颁发许可证推进混合堆项目 [17] 2. **全球高温超导带材现状**:能标准量产规模化的企业有限,仅曹导材料公司和日本藤仓公司具备能力,其他企业尚在攻关 [24] 3. **核聚变装置发展路径**:包括实验堆、工程堆和商业堆三个阶段,需不断改进技术路径实现过渡 [25] 4. **国内显著进展**:上海托卡马克公司被邀请上市;江西星火一号为混合堆;中国巨变核能公司增资扩股,预计选高温堆技术路径 [27] 5. **ITER 项目困难**:成员国退出、材料更换致设计重改、长期拖延,使用低温材料,未来 30 年难实现商业化目标 [32][33] 6. **聚变能实现关键**:依赖高温超导材料和强磁场,第二代高温超导材料能产生 20 个特斯拉磁场强度,CAFOM 技术路径需先解决 18 个高温超导磁体问题 [34] 7. **中国战略布局**:采取多元化并行发展策略,整合国家、混合所有制和民营企业力量;多层次战略布局,成立专门公司,吸引大型企业投资,通过高温超导磁体技术进入工程堆建设 [47][68] 8. **高温超导磁体优势**:稳定性和量产能力是关键,提高装置效率,减少冷却需求,降低运行成本,中国计划用于构建工程堆和商业堆 [69] 9. **超导技术应用**:联创光电超导技术应用于核聚变、超导长晶、铝材加工等,节省电力 80% - 90%,还探索磁悬浮列车及铁轨应用 [65] 10. **CFETR 项目优势**:获 18 亿美元大额投资,有充足融资支持;专注高温超导磁体技术,有助于实现商业化发电目标 [66] 11. **投资风险与机会**:投资者预测年份需谨慎,但高温超导突破带来信心,可预期 30 年左右商业化发电,可根据中美情况调研分析把握投资机会 [87]
中国科学家:预计5年内点亮第一盏“核聚变灯”
新华网· 2025-04-27 10:41
核聚变技术发展 - 中国工程院院士李建刚预计最迟到2030年将实现"核聚变灯"在中国点亮[1] - 核聚变反应通过轻原子核结合释放巨大能量 一杯海水能量相当于300升汽油[2] - 东方超环(EAST)是世界首个全超导托卡马克装置 2024年实现1亿摄氏度1066秒运行纪录[2] - 合肥正在建设BEST装置 计划2027年建成并首次演示聚变能发电[2] 核聚变技术优势 - 核聚变发电具有燃料无限(氘取自海水)、零碳排放(产物仅为氦气和中子)、固有安全性(无堆芯熔毁风险)三大优势[2] - 聚变能可灵活调峰 未来能源结构将形成"小部分可再生能源+大部分聚变能"格局[2] 行业活动与商业化进展 - "好望角科学沙龙"聚集70多位专家学者及投资人 探讨核能科研到商业化的路径[3] - 国际社会将聚变电视为破解能源困境的关键 各国加速推动其商业化进程[3] - 聚变技术外溢效应显著 超导/加热/诊断等技术已实现"沿途下蛋"的经济效益[3]