中国核聚变重大突破!万亿级赛道启动,这些公司已抢占先机

B站影视 韩国电影 2025-10-28 17:09 3

摘要:10月28日,中国科学院金属研究所宣布,戎利建研究员团队突破了可控核聚变用第二代高温超导带材用金属基带技术瓶颈,成功实现了高纯净吨级哈氏合金(C276)金属基带的工业化制备。

从关键材料到装置集群,中国核聚变创新体系正以前所未有的速度与厚度,构筑起通向终极能源的阶梯。

10月28日,中国科学院金属研究所宣布,戎利建研究员团队突破了可控核聚变用第二代高温超导带材用金属基带技术瓶颈,成功实现了高纯净吨级哈氏合金(C276)金属基带的工业化制备。

这一突破意味着中国解决了“人造太阳”关键核心材料依赖进口的“卡脖子”问题。

而就在不到一个月前,中国紧凑型聚变能实验装置BEST项目取得关键突破——重达400余吨的杜瓦底座成功完成毫米级精准吊装落位。

工程与材料领域的双重突破,标志着中国在通向终极能源的道路上正加速前行。

金属基带虽听起来陌生,却是可控核聚变中“超级磁体”的核心材料。它如同盖房时打下的地基,超导材料需要一层层地“生长”在这一基带上。

没有它,便难以制造出能够约束上亿度等离子体的强大磁场。

长期以来,用于制备该带材的金属基带主要采用哈氏合金(C276)制造,仍依赖进口,不仅价格昂贵,而且供货时间难以保证。

戎利建研究员团队利用自主研发的纯净化制备技术,成功实现了高纯净吨级哈氏合金的工业化制备。

他们炼出的超纯合金中碳、锰、硫、磷、氧、氮元素含量均低于进口同类材料。

研究团队还攻克了基带加工过程中的关键技术难题,成功将哈氏合金轧制成厚度仅0.046毫米、宽度12毫米、长度超2000米的超长超薄金属基带,基带表面光洁如镜,粗糙度小于20纳米。

目前,由中国科学院金属研究所批量化制备的C276基带已在上海两家超导科技企业开展验证工作,并成功完成近千米MF系列高温超导带材的规模化制备。

制备的超导带材性能优良,已达到采用进口基带制备的第二代高温超导带材水平。

当关键材料瓶颈被突破的同时,中国核聚变工程装置也迎来了重大进展。

今年10月1日,位于安徽合肥的紧凑型聚变能实验装置BEST项目建设取得关键突破——重达400余吨的杜瓦底座成功完成毫米级精准吊装落位,落位位置偏差不超过2毫米。

这个直径约18米、高度约5米的庞然大物,将承载总重约6700吨的BEST主机。

杜瓦底座的安装完成,标志着大部件的安装即将开始。随后,像磁体、真空室等重要的核心部件将安装在杜瓦底座上。

BEST装置预计两年后建成,并在全球范围内首次演示聚变能发电。到2030年,有望通过核聚变点亮第一盏灯。

与此同时,中国其他核聚变装置也在今年取得系列突破。

新一代人造太阳“中国环流三号”(HL-3)国内首次实现原子核温度1.17亿摄氏度、电子温度1.6亿摄氏度,综合参数聚变三乘积实现大幅跃升,挺进燃烧实验。

全超导托卡马克核聚变实验装置“东方超环”(EAST)则成功实现1亿摄氏度1066秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行,刷新了世界纪录。

可控核聚变被誉为“人造太阳”,其原理是模拟太阳发光发热的过程。当较轻原子核结合成较重原子核时,能够释放出巨大的能量。

理论上,氘氚等离子体需加热至超1亿摄氏度,约为太阳核心温度的6至7倍,才能克服原子核间的库伦排斥力,使其发生持续聚变。

与当前核电站采用的核裂变技术相比,核聚变具有显著优势:

原料丰富——氘可从海水中提取(每升水约含0.035克氘),氚可通过锂制备,资源几乎无限。

环境友好——反应不产生温室气体,放射性废料量远低于核裂变。

安全性高——聚变反应需要极端条件维持,任何故障都会导致反应自然终止,不会发生熔毁事故。

在BEST装置中,1亿摄氏度的高温等离子体要与零下269摄氏度的超低温共同存在于一个罐体内。地球上没有任何材料能直接承受如此高温,科学家通过研发托卡马克装置,利用强磁场形成环形“磁笼”解决问题。

随着技术突破与政策明朗,资本对可控核聚变的态度发生了根本性转变。

2021年成为全球核聚变投资的转折点。美国Helion Energy获得 OpenAI CEO山姆·奥特曼等投资的5亿美元,Commonwealth Fusion Systems完成比尔·盖茨等投资的18亿美元融资。

中国市场上,核聚变创业公司如雨后春笋涌现。能量奇点、星环聚能、安东聚变、瀚海聚能等民营创业公司相继成立,吸引大量风险投资关注。

2025年,诺瓦聚变完成5亿元天使轮融资,刷新国内民营核聚变公司单笔融资记录。

更引人注目的是,国家队也在加速入局。2025年7月,背靠中核集团的中国聚变能源有限公司在上海成立,获得多家中字头企业共同出资114.92亿元。

据IT桔子数据,目前国内核聚变赛道共有19笔公开投资事件,12家公司获投,总的融资金额估计达到了147亿元。

在获得融资的公司中,融资最多的公司包括中国聚变能源有限公司、聚变新能、能量奇点、星环聚能等。

可控核聚变产业链条长,覆盖材料、设备、建设、运营等多个环节,带来的投资机会多元而丰富。

上游材料领域,高温超导材料是核心受益环节。

中国科学院金属研究所与东部超导科技(苏州)有限公司已达成20吨C276基带供货的框架合作协议,标志着国产化基带开始规模化应用。

永鼎股份作为国内唯一实现第二代高温超导带材量产的企业,其产品已应用于ITER项目。

中游设备领域,真空设备与精密制造产业链迎来价值重估。

聚变装置真空腔体需承受1亿度高温等离子体,制造精度达微米级。

国光电气为BEST装置配套真空室、偏滤器等部件;安泰科技是全球聚变装置核心供应商,提供钨铜偏滤器、包层第一壁等部件,ITER市占率超80%。

下游建设与运营领域,传统核电企业率先布局。

中国核电与浙能电力宣布合计17.5亿元增资中国聚变能源有限公司,上海电气、东方电气等企业则已在多个聚变项目中承担关键部件研制。

实现聚变能的商业化运用,需经历六个阶段:原理探索、规模实验、燃烧实验、实验堆、示范堆、商用堆。

目前我国正处于“燃烧实验”阶段,已具备开展相关实验的等离子体参数条件。

中核集团核工业西南物理研究院聚变科学所所长钟武律表示:“我们成立创新联合体,希望能聚集各方优势,突破聚变能领域的关键技术难题,我个人认为可能在10年到20年内看到聚变能商用。”

中国聚变能源有限公司总经理、核工业西南物理研究院院长张立波提出了更具体的时间表:“2027年,我们期待能开启聚变能燃烧实验,2030年左右,具备中国首个工程实验堆的研发设计能力,2035年左右,建成中国首个工程实验堆,到2045年左右,能建成我国首个商用示范堆。”

尽管前景广阔,聚变能商业化仍面临多重挑战。技术层面需突破等离子体稳态燃烧、耐强场高温负荷材料、超导磁体、氚燃料自持等难题;产业生态上,还需解决产供链成熟性、经济可承受性、投资可持续性、监管可适配性等问题。

随着材料突破与工程进展相互促进,中国核聚变产业正迎来前所未有的发展机遇。

政策层面上,聚变能已纳入我国“十五五”规划前瞻布局范畴;技术层面上,从EAST、中国环流三号到BEST,中国已形成覆盖不同技术路线、衔接不同发展阶段的多元支撑格局。

资本市场上,从国家队到民营机构,各路资本都在加速布局。

终极能源的梦想,正逐渐照进现实。

来源:凤栖路57号

相关推荐