核聚变大国竞争新赛道

核聚变大国竞争新主场 

  一、 什么是核聚变。 核聚变是指由质量小的原子，在一定条件下（如超高温和高压），发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重的原子核，并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。

核聚变是两个轻原子核结合形成一个较重的原子核同时释放大量能量的过程。一旦原子核进入彼此非常接近的范围内，它们之间的吸引力核力将超过电排斥并允许它们融合。在太阳中，其巨大引力产生的极端压力为聚变创造了条件。自从核聚变理论在1930年代被理解以来，科学家——以及越来越多的工程师——一直在寻求重新创造和利用它。这是因为如果核聚变可以在地球上以工业规模复制，它可以提供几乎无限的清洁、安全和负担得起的能源来满足世界的需求。聚变每公斤燃料产生的能量是裂变（用于核电站）的四倍，是燃烧石油或煤炭的近四百万倍。

二、全球核聚变态势。2021年德国团队昨天宣布，该装置已实现最高的能量密度和最长的等离子放电时间，等离子体温度达到2000万C，已超过太阳1500万C的温度，标志着在寻求清洁聚变能源方面又向前迈进了一大步。国的托克马克号称人造太阳，本月12日首次实现了加热功率超过1亿兆瓦，等离子体储能达到300千焦，等离子体中心电子温度首次达到1亿度，约束时间达101.2秒，朝着未来聚变堆实验运行迈出了关键一步。2024年12月17日美国麻省理工学院提供技术支持创建的联邦核聚变系统公司（CFS）宣布计划在弗吉尼亚州切斯特菲尔德县建造世界上第一座商用核聚变发电厂。寻求报道我要入驻城市合作法国核聚变重大突破，等离子体运行1337秒刷新世界纪录，全球核电时代一步之遥新智元 ·2025年02月20日 20:03 核聚变技术的应用前景等离子体持续时间新世界纪录诞生——1337秒！继我国在上月突破1000秒大关后，国际核聚变领域取得新成果。人类有望迎来全新核电时代。 创纪录的1,337秒！ 2月12日，法国WEST托卡马克装置，成功实现了创纪录的等离子体持续时间——超过22分钟。这比几周前中国EAST装置的1066秒提升了25%。

三、核聚变是半导体后的强国竞争。在人工智能用电需求飙升之际，中美争先打造首个电网级核聚变发电站。 美国曾在核聚变领域领先数十年， 核聚变被视为清洁能源的圣杯，预计到 2050 年，其市场规模有望至少达 1 万亿美元。 美国是运行核电站数量最多的国家，我国则是新项目之王。我国首个核反应堆动工比美国晚近 40 年，但新建的核裂变发电站数量超过其他国家。 全球核聚变领域私人投资总额 80 亿美元，其中 60 亿美元在美国，而我国在公共资金投入方面大幅领先。 在反应堆规模方面，美国或已丢掉领先地位。我国的全超导托卡马克核聚变实验装置持续创造纪录，我国聚变堆主机关键系统综合研究设施（CRAFT）项目预计今年完工，2027 年还将迎来新的紧凑型聚变能实验装置（BEST）。 我国目前拥有的核聚变专利数量超过其他国家，核聚变博士数量是美国的 10 倍。我国正采取措施确保核聚变所需原材料的供应链。

四、哪些公司技高一筹等待盛宴。2006年至2017年上海交大张杰院士，带领团队开展了多项核聚变研究，并取得了重要成果。后成立了联创超导做磁体和上海超导做导线两个公司。目前这两个公司是我国核聚变尖峰。2024年联创超导没有技术竞争对手情况下，中了一个4180万超导磁体，地形线圈合同。相信未来将会有生更大的供货前景。3月15日，江西联创超导技术有限公司（简称：联创超导）高温超导光伏硅产业化破局，联创超导的主要产品是基于高温超导磁体技术的高端电工装备，高温超导感应加热装备、高温超导磁控硅单晶生长炉及其磁体产品、紧凑型核聚变用高温超导磁体系统及低温系统超导。后续聚变堆、强磁场装置、超导储能、人造太阳将一一呈现东方。