原创 刘晓博
昨天,新华社、央视等多家媒体报道了一个重磅消息:中国核聚变装置BEST项目建设取得关键突破!
报道说:
中国核聚变装置BEST建设取得关键突破,杜瓦底座成功完成吊装,标志着这一大国重器正式进入主机组装的全新阶段。BEST杜瓦类似于一个巨型保温杯,可通过真空层隔绝热量传递,同时锁住上亿度等离子体的极热和-269℃的极寒。
BEST杜瓦底座直径约18米,接近400吨,其安装精度决定了核聚变装置的精度上限。BEST将首次在国际上验证演示核聚变发电,有望在2030年通过核聚变发电点亮第一盏灯!
什么是核聚变发电?它有什么重大意义?是否能在市场引爆一个新赛道?
谈到核、核能,大家首先想到的往往是原子弹和核电站。其实无论是核弹,还是现有的核电站,都是通过核裂变产生的巨大能量。
相比核裂变,核聚变更厉害。比如太阳能持续发光发热,普照大地、孕育万物,就是核聚变。
一旦在可控核聚变上取得突破,则意味着人类可以自己“生产太阳”了,到那时困扰人类的能源问题将彻底解决,煤炭、石油的价值都将大打折扣;能源将不再依赖特定地域的开采与运输,马六甲、霍尔木兹、苏伊士这些战略咽喉价值会显著下降。
今年6月,华为创始人任正非曾对媒体说:人工智能也许是人类社会最后一次技术革命,当然可能还有能源的核聚变。
由此可见,在任总眼中,未来人类最重要的是两大技术,人工智能和可控核聚变。
核聚变,简单来说就是:让两个轻原子核(如氢的同位素氘和氚)在极高的温度(上亿摄氏度)和压力下聚合在一起,形成一个新的原子核(如氦),并释放出远超裂变的巨大能量。
核裂变的原理是:用一个中子去轰击铀-235这类重原子核,它会分裂成两个质量较小的原子核,同时释放出巨大的能量和2-3个新的中子。这些新中子又会去轰击其他铀核,从而引发持续的链式反应。
相比之下,核聚变的优势更为明显:
核聚变的主要原料——氘来自海水或由锂生成,原料近乎无穷;而核裂变的原料铀、钚等,储量有限,需采矿,成本高。
核聚变的能量密度极高,同等质量下,聚变释放能量约为裂变的4倍。核聚变的主要产物无放射性,活化部件放射性弱、半衰期短;核裂变产生高放射性废料,处理难度大,需万年以上地质封存。
核裂变是人类率先突破的技术,目前非常成熟,全球已有的几百座核电站都采用的是核裂变方式。可控核聚变仍然在研发中,很多关键领域有待突破。
在核聚变领域,中国同时推动两个模式:
A方案是国际合作,核心项目是ITER(国际热核聚变实验堆),由中国跟欧盟、美国、俄罗斯、日本、韩国、印度等7方合作,技术路线是传统大型托卡马克,主要采用低温超导技术。
B方案是自主研发紧凑型国家级实验装置,核心项目是BEST,走紧凑型托卡马克、高温超导和低温超导混合技术路线。
此次获得突破的“BEST”是中国核聚变能发展“三步走”战略(实验装置→工程示范堆→商业堆)中的关键一步。它将在EAST验证科学可行性的基础上,首次实现真正的聚变能发电演示,目标是实现输出能量大于输入能量,填补从实验堆到示范堆的工程化空白。
BEST由中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所主导设计,聚变新能(安徽)有限公司投资建设。
聚变新能是我国核聚变能商业化实施主体平台之一。成立于2023年5月,注册资本50亿元,2024年6月通过增资扩股增至145亿元。
聚变新能的股东,是下面这些:
聚变新能第六大股东——蔚聚科技是由蔚来控股有限公司100%持股的,它是上市公司蔚来汽车的母公司。第三大股东,隶属于中石油。其他股东要么是当地国企背景,要么是中科院背景。
还有一些上市公司涉足了可控核聚变产业,或参与了BEST项目,比如:
此外,永鼎股份、西部超导、上海电气、天工国际、中国核建、宝胜股份、久立特材、纽威股份、保变电气等公司也跟核聚变产业链存在关联。
还有一些企业积极参与核聚变的研究和产业化,比如新奥集团、星环聚能、能量奇点、瀚海聚能等,他们大多尚未上市,或尚未把核心项目装入上市公司,但值得关注。
注意!提及上述公司名称是为了分享行业信息,不构成任何投资建议。在投资决策之前,要注意查阅公司公告原文,核对相关信息,不能轻易相信网上小作文。
可控核聚变仍处于从科学实验向工程技术验证跨越的关键时期。根据目前的进展,真正规模化商业发电可能仍需要10年或更长时间。这个赛道未来一定会大放异彩,但中间充满了不确定性,是重要的未来产业,足以改变世界格局和能源产业格局。
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