今天，中國(guó)聚變能源有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“中國(guó)聚變公司”）在上海舉行掛牌成立大會(huì)。這家企業(yè)是中核集團(tuán)直屬二級(jí)單位。作為推進(jìn)我國(guó)聚變工程化、商業(yè)化的創(chuàng)新主體，中國(guó)聚變公司落戶上海后，將重點(diǎn)布局總體設(shè)計(jì)、技術(shù)驗(yàn)證、數(shù)字化研發(fā)等業(yè)務(wù)，建設(shè)技術(shù)研發(fā)平臺(tái)和資本運(yùn)作平臺(tái)。
會(huì)上，中國(guó)聚變公司與上海交通大學(xué)、中國(guó)電氣裝備集團(tuán)、上海電氣(7.920, 0.18, 2.33%)集團(tuán)、申能集團(tuán)等單位簽署聚變創(chuàng)新聯(lián)合體深化合作協(xié)議，統(tǒng)籌優(yōu)勢(shì)資源，推進(jìn)聚變創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、價(jià)值鏈深度融合，助力上海聚變產(chǎn)業(yè)持續(xù)集聚。中國(guó)聚變公司與中核集團(tuán)、中國(guó)石油(8.980, -0.03, -0.33%)昆侖資本、上海未來(lái)聚變、中國(guó)核電(9.520, 0.18, 1.93%)、浙能電力(5.470, 0.24, 4.59%)、國(guó)家綠色發(fā)展基金和四川重科聚變等各股東方簽署增資擴(kuò)股協(xié)議。各方將發(fā)揮中國(guó)聚變公司的技術(shù)優(yōu)勢(shì)與市場(chǎng)潛力，以耐心資本支持中國(guó)聚變領(lǐng)域綠色可持續(xù)發(fā)展。
聚變能源作為前沿顛覆性技術(shù)之一，有望為人類(lèi)提供清潔安全的未來(lái)能源，目前已成為全球競(jìng)相布局的新賽道，對(duì)構(gòu)建人類(lèi)命運(yùn)共同體、支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展綠色轉(zhuǎn)型具有重要意義。
近年來(lái)，上海積極搶抓戰(zhàn)略機(jī)遇，將聚變能源作為前沿科技與未來(lái)產(chǎn)業(yè)培育的重點(diǎn)方向，先導(dǎo)布局高溫超導(dǎo)等關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，引育高水平創(chuàng)新主體和優(yōu)秀人才團(tuán)隊(duì)。下一步，上海將持續(xù)深化與有關(guān)國(guó)家部委、央企及各類(lèi)創(chuàng)新主體的溝通合作，支持組建聚變能源創(chuàng)新聯(lián)盟，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同發(fā)展。同時(shí)，優(yōu)化聚變能源創(chuàng)新生態(tài)，持續(xù)提升重點(diǎn)區(qū)域創(chuàng)新密度與產(chǎn)業(yè)集聚度，共建具有全球影響力的聚變能源創(chuàng)新高地。
聚變能源俗稱(chēng)“人造太陽(yáng)”，是解決人類(lèi)能源和碳排放問(wèn)題的一種“終極方案”。它模擬太陽(yáng)的聚變過(guò)程，利用氫的同位素——氘與氚的聚變反應(yīng)釋放能量。氘在全球海洋中的儲(chǔ)量多達(dá)40萬(wàn)億噸，如果全部用于聚變反應(yīng)，釋放出的能量足以讓人類(lèi)無(wú)限使用，而且反應(yīng)產(chǎn)物是無(wú)放射性污染的氦，也不會(huì)產(chǎn)生二氧化碳等溫室氣體。
目前，實(shí)現(xiàn)聚變的技術(shù)路線主要有兩條：磁約束和慣性約束。磁約束聚變是用特殊形態(tài)的磁場(chǎng)將氘、氚等輕原子核與自由電子組成、處于熱核反應(yīng)狀態(tài)的超高溫等離子體約束在一定體積內(nèi)，使它在受控條件下發(fā)生大量的原子聚變反應(yīng)，釋放出能量。上世紀(jì)80年代以來(lái)，我國(guó)磁約束聚變研究進(jìn)入以托卡馬克實(shí)驗(yàn)為主的階段。托卡馬克是蘇聯(lián)科學(xué)家發(fā)明的一種環(huán)形容器，其中心是一個(gè)環(huán)形真空室，外面纏繞著線圈。通電時(shí)，托卡馬克內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生巨大磁場(chǎng)，將其中的等離子體加熱到極高溫度，以實(shí)現(xiàn)聚變。
慣性約束聚變也叫激光聚變，是利用激光驅(qū)動(dòng)器提供的能量，使靶丸中的氘、氚形成等離子體，并在這些等離子體粒子由于自身慣性作用還來(lái)不及向四周飛散的極短時(shí)間內(nèi)，將其壓縮到高溫、高密度狀態(tài)，從而發(fā)生聚變反應(yīng)。
中國(guó)聚變公司走的是磁約束技術(shù)路線。這條技術(shù)路線也分多個(gè)賽道，中國(guó)聚變公司走的是一條近年來(lái)興起的新賽道——采用高溫超導(dǎo)材料的緊湊型磁約束聚變。過(guò)去，托卡馬克裝置采用低溫超導(dǎo)材料，聚變堆的體積非常大。與之相比，高溫超導(dǎo)材料具有高臨界溫度、高臨界磁場(chǎng)、高載流能力等優(yōu)勢(shì)，可將聚變堆的體積縮小到傳統(tǒng)聚變堆的幾十分之一，使聚變能源的商用進(jìn)程大幅提速。
“很多人聽(tīng)說(shuō)過(guò)聚變能源的‘50年笑話’，不過(guò)這個(gè)笑話已經(jīng)過(guò)時(shí)，未來(lái)20年內(nèi)聚變能源將進(jìn)入千家萬(wàn)戶。”近日，中國(guó)科學(xué)院院士、上海交通大學(xué)李政道研究所所長(zhǎng)張杰在未來(lái)科學(xué)大獎(jiǎng)十周年慶典上作出了這一預(yù)言。所謂“50年笑話”，源于上世紀(jì)50年代的科學(xué)預(yù)言，當(dāng)時(shí)磁約束聚變研究取得了初步進(jìn)展，一些科學(xué)家樂(lè)觀地估計(jì)，50年后將實(shí)現(xiàn)商業(yè)應(yīng)用。然而隨著研究的深入，科研人員發(fā)現(xiàn)了越來(lái)越多的技術(shù)難題，每攻克一個(gè)難題，就會(huì)有科學(xué)家預(yù)言：50年后聚變能源將實(shí)現(xiàn)商用。
如今，這個(gè)預(yù)言不再被當(dāng)作“笑話”看待，而且聚變發(fā)電站啟用的時(shí)間已縮短至“未來(lái)20年內(nèi)”。張杰指出，到2050年，全球能源市場(chǎng)將面臨超過(guò)50%的基荷能源空缺。隨著緊湊型磁約束聚變、慣性約束聚變等技術(shù)逐步成熟，人類(lèi)清潔能源的“終極方案”已擁有巨大的潛在市場(chǎng)空間。
責(zé)任編輯： 江曉蓓
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