今天，中國聚變能源有限公司（以下簡稱“中國聚變公司”）在上海舉行掛牌成立大會。這家企業(yè)是中核集團(tuán)直屬二級單位。作為推進(jìn)我國聚變工程化、商業(yè)化的創(chuàng)新主體，中國聚變公司落戶上海后，將重點(diǎn)布局總體設(shè)計、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)平臺和資本運(yùn)作平臺。
會上，中國聚變公司與上海交通大學(xué)、中國電氣裝備集團(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)勢資源，推進(jìn)聚變創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、價值鏈深度融合，助力上海聚變產(chǎn)業(yè)持續(xù)集聚。中國聚變公司與中核集團(tuán)、中國石油(8.980, -0.03, -0.33%)昆侖資本、上海未來聚變、中國核電(9.520, 0.18, 1.93%)、浙能電力(5.470, 0.24, 4.59%)、國家綠色發(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)揮中國聚變公司的技術(shù)優(yōu)勢與市場潛力，以耐心資本支持中國聚變領(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，有望為人類提供清潔安全的未來能源，目前已成為全球競相布局的新賽道，對構(gòu)建人類命運(yùn)共同體、支撐經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展綠色轉(zhuǎn)型具有重要意義。
近年來，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)國家部委、央企及各類創(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，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“人造太陽”，是解決人類能源和碳排放問題的一種“終極方案”。它模擬太陽的聚變過程，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量多達(dá)40萬億噸，如果全部用于聚變反應(yīng)，釋放出的能量足以讓人類無限使用，而且反應(yīng)產(chǎn)物是無放射性污染的氦，也不會產(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，我國磁約束聚變研究進(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，其中心是一個環(huán)形真空室，外面纏繞著線圈。通電時，托卡馬克內(nèi)部會產(chǎn)生巨大磁場，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不及向四周飛散的極短時間內(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)路線也分多個賽道，中國聚變公司走的是一條近年來興起的新賽道——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、高載流能力等優(yōu)勢，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。
“很多人聽說過聚變能源的‘50年笑話’，不過這個笑話已經(jīng)過時，未來20年內(nèi)聚變能源將進(jìn)入千家萬戶。”近日，中國科學(xué)院院士、上海交通大學(xué)李政道研究所所長張杰在未來科學(xué)大獎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)時磁約束聚變研究取得了初步進(jìn)展，一些科學(xué)家樂觀地估計，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)了越來越多的技術(shù)難題，每攻克一個難題，就會有科學(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)電站啟用的時間已縮短至“未來20年內(nèi)”。張杰指出，到2050年，全球能源市場將面臨超過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，人類清潔能源的“終極方案”已擁有巨大的潛在市場空間。
責(zé)任編輯： 江曉蓓
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