随着全球对清洁、可持续能源的需求不断攀升,聚变能作为一种潜力巨大的能源形式,其商业化发展面临着前所未有的机遇与挑战,资本的流向也成为行业发展的风向标。聚变产业联盟(FIA)为深入了解行业现状,对45家聚变商业化公司进行了调研。调研结果显示,投资超过2亿美元的有8家公司,多数聚焦先进燃料或紧凑型聚变,以满足市场对高效、稳定聚变能解决方案的期待,中国的新奥氢硼聚变也顺应这一趋势,跻身这8家有代表性的公司之列。
新奥集团总部位于廊坊、以清洁能源起家,是中国首个投资聚变研发的民营企业。2017年,新奥自筹资金进入聚变研究领域,历经两年调研后开始搭建首个氢硼聚变研究装置玄龙-50,之后升级为玄龙-50U。新奥能源研究院院长刘敏胜介绍,到2024年底,新奥已经在聚变研发上投入了超过40亿元,到2025年底将达到45亿元。目前,新奥正在筹划下一代装置和龙-2号,其投资将达到约60亿元。

4月16日,新奥玄龙-50U装置实现等离子体电流达到一百万安培(兆安),温度达到4000万度,这是全球首次实现兆安级氢硼等离子体放电。新奥聚变首席科学家彭元凯介绍,玄龙-50U不仅实现了百万安培,而且是高温度高参数的等离子体,这个突破对磁约束聚变领域的最直接的贡献之一就是验证了氢硼等离子体可以达到高参数,为后续的磁约束氢硼聚变实验奠定了很好开端。
近日,新奥“玄龙- 50U”实验装置再获关键工程技术突破:环向场(TF)线圈成功实现150kA电流、平顶1.6s的稳定通流,对应装置大半径0.6米处的磁场强度达1.2T(特斯拉),同步验证了磁体线圈达到工程满负荷运行参数。这标志着“玄龙- 50U”装置的所有工程设计指标全部实现,成为全球首个实现秒级1.2T以上磁场条件的球形环装置,为氢硼聚变所需的高温高密度条件筑牢了硬件根基。
刘敏胜进一步分析,聚变主要分为主装置和加热装置,主装置领域,中国已进入第一梯队;加热装置,等离子所、西物院、新奥都实现了全国产。目前还依赖进口的主要是特殊诊断、检测设备,也在逐步国产化。2010年之前,中国的聚变产业链还存在许多短板,但如今已经非常完备。
尽管与主流技术路线不同,新奥并不认为与国内其他科研院所、初创公司存在直接的竞争关系,彼此的技术交流还相当频繁。据新奥介绍,聚变研究的许多技术具有通用性,其装置的供电设备就是从等离子所采购的,西物院也支持了部分研究设备,新奥自己也为高校提供研究设备。球形托卡马克和环形托卡马克之间尽管工程细节有区别,但许多环节通用,这也是选择技术路线时需要考虑的。
刘敏胜认为,能源技术的商用,最终很难由科研院所完成,技术研发可能在科研院所,但最终商用的主体,必然是企业来做。企业能够在技术的商业化探索中发挥灵活多变的特点,探索各种路径和可能性。
如今,新奥已经聚集起了一个300多人的聚变研发团队,老中青结合,其核心团队不乏国际聚变研究的核心专家。如聚变物理方面,有来自美国橡树岭实验室的球形环托卡马克发明人彭元凯博士;在聚变实验与诊断控制方面,有实践经验丰富的宋显明博士(有德、日、法、美等多国科研机构研学背景)、石跃江博士(曾任职韩国聚变研究所和首尔大学,为HT-7、EAST、 KSTAR、J-TEXT、VEST等聚变装置研发多套国际先进水平的光谱诊断系统)。
民营企业更加灵活高效的特点,也在助力科研团队的工作,并且其目标更加聚焦。
新奥聚变首席科学家彭元凯表示,新奥通过差异化技术路线(氢硼聚变+球形环)、高效资源整合和目标分解,力图在聚变商业化竞赛中占据先机。尽管挑战巨大,但全球资本与技术进步正推动聚变从“科幻”迈向“现实”,未来10-20年将迎来关键转折。

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