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解码可控核聚变 | 专访合肥综合性国家科学研究中心孔德峰:未来电费降至足够低时,工厂有望代替农田产粮
每日经济新闻· 2025-06-06 18:33
可控核聚变技术发展现状 - 可控核聚变技术旨在模仿太阳原理,通过高温、高密度和能量约束时间实现持续聚变能量,目前等离子体温度已提升至1.6亿度,但密度和能量约束时间仍是挑战[4][8] - EAST装置已实现1亿度等离子体温度并稳定运行1000多秒,中国环流器3号装置实现电子和离子双亿度实验结果[8] - 托卡马克装置利用磁场约束粒子形成"磁笼子",通过增加碰撞次数提高聚变反应概率,磁场强度与粒子停留时间成正比[9][11] 商业化进程与关键技术突破 - BEST项目2027年完工,目标实现氘氚稳态燃烧,聚变功率50-200兆瓦,CFEDR后续将解决吉瓦级功率和氚自持问题[12][13] - 氚自持是商业化关键,需通过氚闭环循环实现消耗与再生平衡,目前氚年产量仅数公斤,吉瓦级聚变堆年消耗达几十公斤[14] - 芯部加料效率仅0.3%,材料损伤和等离子体不稳定性(如"雪崩效应")是当前技术瓶颈[20][19][21] 产业链延伸与跨领域应用 - 超导技术已应用于核磁共振、材料检测等领域,微波技术用于安检仪和肿瘤检测,等离子体技术用于医疗消毒[22] - 聚变中子可用于同位素制药(如锝-99m)和中子活化分析,实现元素快速鉴定[22] 商业化前景与社会影响 - 电费成本有望降至一分钱,推动农业工业化(如电合成淀粉)和沙漠治理(低成本海水淡化)[25] - 原料成本(氘、锂)接近零,装置安全防护成本或低于核电站,规模化后建造成本将持续下降[24] - 行业预计2030年实现氘氚实验,但大规模商业化仍需更长时间,技术突破将呈指数级降本效应[15]
全球聚变竞赛白热化,谁将主导未来能源
新浪证券· 2025-06-04 18:54
全球聚变能源发展背景 - 全球数据中心电力消耗达415太瓦时,占全球总量的1.5%,过去五年以每年12%的速度递增,预计2030年需求将增加一倍以上 [1] - 聚变能源成为破解AI时代能源困局的核心方案,全球加速从化石能源依赖向聚变能源转型 [1] 中美聚变投资热潮 - 美国聚变公司累计吸引超过56亿美元股权融资,中国聚变公司累计吸引近25亿美元股权投资 [2] - Helion Energy完成4.25亿美元F轮融资,总估值达54亿美元,创下聚变行业融资纪录 [2] - Commonwealth Fusion Systems融资总额超过20亿美元,与美国麻省理工合作建设托卡马克装置SPARC [2] - 中国聚变新能公司联合中科院、中石油等注资145亿元启动BEST装置建设,目标2027年实现聚变发电演示 [4] - 新奥集团累计投入超过40亿元研发资金,其"玄龙-50U"装置与中科院EAST、中核环流3号并列国内聚变科研第一阵营 [4] 中国聚变技术进展 - 中科院EAST装置首次完成一亿摄氏度1000秒的"高质量燃烧",模拟未来聚变堆运行环境 [5] - 中核西物院环流3号装置原子核温度达1.17亿度,电子温度达1.6亿度 [5] - 新奥集团"玄龙-50U"全球首次实现兆安级氢硼等离子体放电,温度达4000万度 [5] - 新奥验证磁体线圈工程满负荷运行参数,环向场线圈150kA电流对应磁场强度达1.2T [7] 氢硼聚变商业化优势 - 氢硼聚变测算度电成本约6分到8分,燃料资源丰富且无中子辐射,可省去安全设备投资 [7] - 传统氘氚聚变中氚成本每克上千万元,且需高额辐射防护投资 [7] 全球聚变竞争格局 - 微软计划2028年向Helion Energy采购至少50兆瓦聚变电力 [2] - 新奥氢硼聚变技术对国际热核聚变实验堆(ITER)研发具有重要参考价值 [5] - 中美差异化探索将对未来全球能源格局重构产生重要影响 [7]
深度| 万亿可控核聚变赛道群雄逐鹿,中国“人造太阳”商业化曙光初现
第一财经· 2025-05-10 14:37
可控核聚变行业进展 - 国内可控核聚变项目预计主流技术路线2035年进入示范阶段,2050年左右实现商业化发电 [1] - 合肥紧凑型聚变能实验装置(BEST)项目工程总装提前两个月启动,计划2027年完成 [1] - 国际热核聚变实验堆(ITER)完成世界最大脉冲超导电磁体系统组件建造 [1] - 新奥集团"玄龙-50U"球形环装置实现兆安级氢硼等离子体放电,温度达4000万度 [5] - 中科院EAST装置实现上亿摄氏度、1066秒稳态长脉冲运行 [8] - 中核集团"环流三号"实现原子核温度1.17亿度、电子温度1.6亿度 [8] 技术路线与突破 - 当前主流技术路线包括重力场约束、激光惯性约束和磁约束核聚变 [6] - 磁约束装置中托卡马克和球形环是主要类型,球形环结构更紧凑 [6] - 新奥计划2026年在玄龙-50U实现氢硼聚变反应,2030年在"和龙-2"实现全面热核聚变 [5] - 高温超导磁体技术可提高磁场效率,降低建造成本 [15] - AI技术可优化等离子体控制参数组合,加速实验验证 [15] 商业化进展 - 全球核聚变公司数量从2022年33家增至2023年45家 [16] - 2023年全球核聚变产业吸引投资71亿美元(约514亿人民币) [16] - 中国形成三股主要力量:初创企业、国家队和民营企业 [16] - 中信证券预计2030-2035年全球核聚变装置市场规模达2.26万亿元 [18] - 新奥集团自2017年以来聚变研发投入达40亿元 [5] 企业动态 - 东方财富可控核聚变板块5月6日收涨6.11% [1] - 雪人股份、海陆重工等概念股涨停,联创光电、西部超导等多股跟涨 [1] - 中国聚变能源有限公司获中国核电、浙能电力合计17.5亿元投资 [16] - 西部超导从ITER项目供货商拓展至医疗、半导体等领域 [18]