钨铜复合材料
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勾勒人类能源转型未来蓝图 中国加速向前
央视新闻· 2026-01-05 15:53
中国核聚变能源战略与产业进展 - 氢能与核聚变能被列为“十五五”规划建议中的未来产业,共同勾勒能源转型蓝图,中国正加速发展 [1] - 核聚变能被称为“终极能源”,因其燃料丰富、清洁环保、安全性高,其本质是模拟太阳的核聚变反应 [1] 核聚变研究装置集群与关键突破 - 2025年,合肥科学岛核聚变研究捷报频传:“东方超环”(EAST)创下1亿摄氏度1066秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行世界纪录 [3] - 2025年5月,中国下一代紧凑型聚变实验装置工程(BEST)总装正式启动 [3] - 2025年年底,聚变堆主机关键系统综合研究设施(CRAFT)进入全面建成收尾阶段,三箭齐发形成世界级研究装置集群 [3] - EAST是世界上第一个建成并运行的全超导非圆截面核聚变实验装置,于2006年建成并实现首次放电 [8] 关键材料与工程技术突破 - 聚变堆主机关键系统综合研究设施(CRAFT)由19个系统组成,“赤霄”是其子系统,能产生强大等离子束轰击实验材料 [5] - 钨铜复合材料用于制作核聚变装置最核心的内部“铠甲”,能承受极端高温和辐照,其研发是中国核聚变领域突破的缩影 [5] - 安泰科技受命研发钨铜复合材料,当时中国材料界无任何可借鉴的工程化经验,对全球亦是材料制备挑战 [9] - 经过四年攻关,团队成功研制出第一根合格构件,2014年EAST更换国产化钨铜复合材料部件后不断创造纪录 [12] - EAST的1066秒纪录是超导磁体技术、辅助加热能力、材料承受能力等各方面技术积累的综合体现 [12] 核聚变技术原理与优势 - 托卡马克是国际上最成熟的核聚变主流技术路径,目标为实现可控核聚变 [6] - 其原理是在真空室加热氘和氚形成等离子体,并用强大磁场约束使其发生聚变反应释放巨大能量 [6] - 托卡马克装置囊括大部分工科类学科并高度集成,聚变研发与多学科进步息息相关 [6] - 与核裂变相比,核聚变优势明显:原料氘可从海水中提取几乎无限;故障时反应会瞬间中止,无核泄漏风险;能量密度极高,1克燃料释放能量相当于燃烧8吨石油 [14] - 目前全球所有托卡马克装置仅开展核聚变发电的前期科学研究 [12] 产业生态与新型举国体制 - 全球核聚变研发进入加速期,合肥科学岛探索新型举国体制,由国家实验室、科研机构、高校、科技领军企业及民营企业、社会资本共同参与,形成协同攻关局面 [16] - 新型举国体制避免了单打独斗,各方主体各司其职,发挥1+1大于2的作用 [16] - 聚焦产业链协同的安徽省聚变产业联合会成立,成员从最初60家发展为200多家,为破解科研与产业“两张皮”搭建关键平台 [16] - 日渐成熟的产业生态为后来者留下更多机遇,例如中国科学技术大学教授于2024年牵头成立核聚变企业,探索小型化聚变装置 [18] 核聚变发展的长远意义 - 核聚变一旦成功,人类将获得清洁、廉价、无限的能源,并带动超导、精密制造、特种材料等产业链跨越发展,为社会发展注入永续动力 [19]
焦点访谈|勾勒人类能源转型未来蓝图 中国加速向前
央视网· 2025-12-29 21:21
核聚变能源的战略地位与优势 - 核聚变能与氢能被列为“十五五”规划建议中的未来产业,共同勾勒能源转型的未来蓝图,中国正加速发展 [1] - 核聚变能被称为“终极能源”,其燃料丰富(氘可从海水中提取)、清洁环保、安全性高(故障可瞬间中止,无核泄漏风险)[1][13] - 核聚变能量密度极高,仅1克燃料释放的能量就相当于燃烧8吨石油 [13] 中国核聚变研究进展与装置集群 - 位于合肥科学岛的中国核聚变研究在2025年取得系列突破:“东方超环”(EAST)创下1亿摄氏度1066秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行世界纪录;下一代紧凑型聚变实验装置(BEST)总装启动;聚变堆主机关键系统综合研究设施(CRAFT)进入全面建成收尾阶段,形成世界级研究装置集群 [3] - 中国自上世纪七十年代起自主设计建造四代托卡马克装置,这是实现可控核聚变的主流技术路径,其原理是用磁场约束高温等离子体发生聚变反应 [6] - EAST是世界上第一个建成并运行的全超导非圆截面核聚变实验装置,于2006年建成并首次放电,其真空室内等离子体温度超过太阳核心7倍 [8] 关键材料与技术的突破 - 核聚变装置最核心的内部“铠甲”材料为钨铜复合材料,需承受极端高温和辐照,其研发是中国核聚变领域突破的缩影 [5] - 安泰科技受命研发钨铜复合材料,在无工程化经验借鉴下,历经四年攻关成功制备出合格构件 [8] - EAST在2014年更换国产化钨铜复合材料部件后,持续刷新运行纪录:从2016年60秒、2017年101秒、2023年403秒到2025年的1066秒,这是超导磁体、辅助加热、材料等综合技术能力的体现 [11] 产业发展模式与生态构建 - 中国通过新型举国体制推动核聚变产业发展,由国家实验室、科研机构、高校、科技领军企业及民营企业、社会资本共同参与,形成协同攻关局面,发挥1+1大于2的作用 [15] - 安徽省聚变产业联合会成立,旨在破解科研与产业“两张皮”难题,其成员在两年内从60家发展为200多家,涵盖行业先行者与寻求机会的企业 [15] - 日渐成熟的产业生态为后来者创造机遇,例如有教授依托大科学装置带动的完备生态,成立企业探索小型化聚变装置 [17] 核聚变的长远影响与挑战 - 可控核聚变研发涵盖大部分工科学科并高度集成,其每前进一步都带动相关学科共同进步 [6] - 目前全球托卡马克装置(包括EAST)仍处于核聚变发电的前期科学研究阶段,在科学研究与商用发电之间尚有漫长空白地带需要穿越 [11][13] - 核聚变一旦成功,将提供清洁、廉价、无限的能源,并带动超导、精密制造、特种材料等产业链实现跨越式发展,为人类社会注入永续动力 [17]