人造太阳“环流四号”来了!核聚变“国家队”将在上海新建高温超导聚变装置

B站影视 内地电影 2025-09-25 18:34 1

摘要:中国聚变能源有限公司在第二十五届中国国际工业博览会上的首次亮相,标志着我国核聚变能源商业化进程迈入新阶段。这家注册资本高达150亿元的国家队企业,将以上海和成都为双中心,构建起我国聚变能源研发的创新矩阵。其中最引人注目的,是计划在上海新建的(HL-4)高温超导

中国聚变能源有限公司在第二十五届中国国际工业博览会上的首次亮相,标志着我国核聚变能源商业化进程迈入新阶段。这家注册资本高达150亿元的国家队企业,将以上海和成都为双中心,构建起我国聚变能源研发的创新矩阵。其中最引人注目的,是计划在上海新建的(HL-4)高温超导聚变实验装置,这将成为继"中国环流三号之后又一重大科研基础设施。

高温超导技术被视为突破聚变工程瓶颈的关键。与传统超导材料相比,高温超导磁体能在更高温度下维持零电阻特性,这将显著降低聚变装置的能耗和运行成本。中国聚变能源有限公司选择将这一核心技术验证放在上海,既是对长三角地区科研实力的认可,也体现了超导产业链集聚的区位优势。据悉,该装置将重点验证磁约束系统中高温超导磁体的稳定性、可靠性和工程适用性,为后续示范堆建设积累关键数据。

从技术路线来看,我国采取的是托卡马克装置的研发路径。今年3月,实现电子温度1亿度的突破,证明我国在等离子体控制技术上已跻身世界第一梯队。而即将建设的将在磁体系统上实现代际跨越,采用稀土钡铜氧(REBCO)等第二代高温超导带材,其电流承载能力可达传统超导材料的5倍以上。这种材料在液氮温区(77K)就能展现超导特性,相比需要液氦冷却的低温超导系统,制冷能耗可降低90%。

商业化时间表显示,我国正按照实验堆-示范堆商用堆的三步走战略稳步推进。中国聚变能源有限公司明确将2050年作为聚变能源商用的目标节点,这与国际热核聚变实验堆(ITER)计划的时间窗口基本吻合。但值得注意的是,我国采取的是自主创新与国际合作并行的双轨策略。在参与项目的同时,通过HL系列装置构建自主知识产权体系,这种两条腿走路的策略能有效规避技术依赖风险。

从能源转型视角看,聚变能的优势具有颠覆性。其燃料氘可从海水中提取,升海水蕴含的聚变能相当于300升汽油;氚可通过锂再生,而我国锂资源储量丰富。与裂变核电站相比,聚变反应不产生长寿命放射性废物,理论上也不可能发生熔堆事故。据测算,千克氘氚混合物聚变释放的能量相当于燃烧万吨标准煤,且仅产生惰性气体氦作为副产物。这些特性使聚变能成为实现碳中和目标的终极解决方案。

全球范围内,聚变竞赛已进入白热化阶段。美国多家私营企业宣称将在2030年前实现聚变发电;英国计划在2040年建成商业示范堆;日本则专注于氦-3聚变路线。我国选择以国家主导、企业实施的模式推进,既能集中力量突破关键技术,又能通过市场化机制提升研发效率。亿元的注册资本规模,远超国际同类研究机构的投入水平,彰显国家战略意志。

从更宏观的视角看,聚变能源突破将重塑全球能源地缘政治格局。传统油气出口国的影响力可能式微,而掌握聚变技术的国家将获得发展主导权。我国提前布局这一赛道,不仅关乎能源安全,更是抢占未来科技制高点的重要举措。的建设,标志着我国从聚变研究的跟跑者向并跑者转变,为最终实现领跑奠定基础。

随着中国环流四号的启动,上海有望成为全球聚变创新的重要枢纽。这座城市的国际化视野、金融资源优势和创新文化氛围,将为聚变技术的商业化提供独特土壤。当人类最终点亮人造太阳,这场持续百年的能源革命将迎来最高潮,而中国正努力在这场变革中扮演关键角色。从HL-1到,每一代装置的升级都代表着我国科技工作者对清洁能源梦想的不懈追求,也预示着人类文明向星际时代迈进的无限可能。

来源:小丁的科学讲堂

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