從概念探索到落地運作，曾被戲稱“永遠還有五十年”的核聚變正以更加清晰的姿態(tài)走進大眾的視野。近日，中國聚變能源有限公司（以下簡稱“中國聚變公司”）掛牌成立，中國“人造太陽”正式迎來“國家隊”。該公司獲得了中核集團、中國核電(9.210, -0.05, -0.54%)、中國石油(8.790, -0.09, -1.01%)集團昆侖資本等多家機構共同投資約114.92億元資金支持，總注冊資本達到150億元。
作為中核集團聚變能源產業(yè)的實施主體、投融資平臺及抓總單位，該公司將重點布局總體設計、技術驗證、數字化研發(fā)等業(yè)務，建設技術研發(fā)平臺和資本運作平臺，按照先導實驗堆、示范堆、商用堆“三步走”發(fā)展階段，最終實現聚變能商業(yè)化應用的任務目標。
當前，全球能源轉型進入“深水區(qū)”，聚變能因其清潔、安全、資源無限的特性，被視為人類終極能源解決方案。美國、歐盟、俄羅斯、日本等主要經濟體均將聚變技術納入國家戰(zhàn)略，投入巨資建設實驗裝置。例如，歐盟ITER項目（國際熱核聚變實驗堆）計劃2025年實現首次等離子體放電，美國SPARC項目則瞄準2030年前實現凈能量增益。
著名能源經濟學家、對外經濟貿易大學教授董秀成在接受中國工業(yè)報記者采訪時表示，總體而言，全球聚變能源技術創(chuàng)新持續(xù)提速，但是目前仍處于實驗堆工程驗證階段，與實現商業(yè)化還有很大距離。
我國高度重視核聚變技術創(chuàng)新，目前在技術研發(fā)水平總體上已位居國際第一方陣，與美國、歐盟、日本和俄羅斯等相比基本上處于同一水平，在全球范圍內處于總體領先水平。董秀成以“中國環(huán)流三號”為例介紹，該裝置實現1.17億攝氏度離子溫度和1.6億攝氏度電子溫度，多項核心裝備達到國際領先水平，彰顯了我國在高溫超導磁體、等離子體控制等領域的自主創(chuàng)新能力。
盡管進展顯著，聚變能商業(yè)化仍面臨三大國際公認難題：等離子體穩(wěn)態(tài)燃燒控制、耐高能中子輻照材料研發(fā)、氚燃料自持循環(huán)。董秀成認為，對于中國來說，攻克這些難點，需要充分發(fā)揮我國核工業(yè)完整體系作用和豐富的核工程經驗優(yōu)勢，加強企業(yè)、研究院所、高校協(xié)同創(chuàng)新，共同推進相關技術攻關；同時利用好現有大科學裝置（如EAST“人造太陽”、HL-3等），打造國際先進的聚變堆芯級等離子體實驗研究平臺，積累高參數運行經驗。
核聚變能源原理是兩個輕核在超高溫和高壓條件下結合形成一個重核，并釋放出大量能量。與核裂變相比，核聚變具有能量密度大、原料資源豐富、低放射性污染、安全性好等優(yōu)勢。目前，實現聚變的技術路線主要有磁約束和慣性約束兩條，中國聚變公司采用的是磁約束技術路線，且聚焦于近年來興起的采用高溫超導材料的緊湊型磁約束聚變。高溫超導材料具有高臨界溫度、高臨界磁場、高載流能力等特性，可將聚變堆的體積縮小到傳統(tǒng)聚變堆的幾十分之一，有望大幅加快聚變能源的商用進程。
近年來，全球核聚變創(chuàng)業(yè)和投資顯著提速。此次中國聚變公司的成立，無疑為全球核聚變技術的工程化突破及商業(yè)化探索注入了強大動力。
根據公告，中國聚變公司由七位股東以1.0019元/注冊資本的價格出資約114.92億元，認購新增注冊資本約114.69億元。七位股東分別為中核集團、中國核電、中國石油集團昆侖資本有限公司（以下簡稱“昆侖資本”）、上海未來聚變能源科技有限公司（以下簡稱“上海聚變”）、國家綠色發(fā)展基金股份有限公司、浙能電力(5.190, -0.05, -0.95%)、四川重科聚變能源科技有限公司。
其中，中核集團作為控股股東（持股50.35%），在技術上發(fā)揮著主導作用，其依托核工業(yè)西南物理研究院及“中國環(huán)流三號”裝置，積累了深厚的磁約束托卡馬克技術。中核集團自主研發(fā)并成功應用多型國際一流的聚變研發(fā)核心裝備（如：自主研制的高功率微波回旋管最高注入功率達2.5MW，建成2套單條束線最大功率達7兆瓦的高功率中性束注入加熱系統(tǒng)等），此外，還掌握了穩(wěn)定獲得電子內部輸運壘的控制技術等一系列關鍵技術，部分技術入選國際學術組織聯(lián)合實驗課題，并且在國際熱核聚變實驗堆（ITER）項目中也積累了豐富經驗。
昆侖資本此前已投資聚變新能（安徽）有限公司，該公司依托中科院合肥物質科學研究院，承擔我國磁約束核聚變唯一成果轉化平臺角色。此次，昆侖資本通過投資布局進一步對聚變能源技術研發(fā)產生助力。
上海聚變投資方涵蓋上海國資委、財政局、閔行國資委，以及能源設備企業(yè)上海電氣(7.910, -0.09, -1.12%)和能源企業(yè)申能集團。上海電氣能夠提供聚變裝置所需的真空室、偏濾器等關鍵部件技術支持，申能集團在能源應用場景方面擁有豐富經驗，能夠從應用端反饋需求，促進技術的優(yōu)化與迭代，且整合上海地區(qū)的科研資源與產業(yè)力量，為聚變能源技術研發(fā)與應用提供了良好的區(qū)域協(xié)同技術創(chuàng)新環(huán)境。
中國核電作為中核集團旗下核電運營平臺，擁有豐富的核電運營經驗和大型能源項目管理能力。中國核電能能夠在未來聚變電站運營，如電力傳輸、變電站運維管理等環(huán)節(jié)提供技術支持。
國家綠色發(fā)展基金股份有限公司作為國家級投資基金，引導資金投入到符合國家戰(zhàn)略和可持續(xù)發(fā)展的技術研發(fā)項目中，促使聚變能源技術朝著綠色、可持續(xù)、符合國家能源戰(zhàn)略布局的方向發(fā)展。
浙能電力此前參與了秦山、三門等核電項目，在核電領域有一定技術和運營經驗。在聚變能源技術發(fā)展中，浙能電力能夠在區(qū)域能源供應體系融合、地方能源技術配套等方面提供支持。
四川重科聚變能源科技有限公司由四川國資出資，在推動中國聚變能源發(fā)展中發(fā)揮著資金支持與資源整合的作用。
在能源轉型與“雙碳”目標的驅動下，核聚變的潛力被寄予厚望。一旦實現商業(yè)化，核聚變將引發(fā)全球能源體系的革命性變革，徹底改變人類能源文明。據國際能源署預測，若2050年實現聚變能發(fā)電，全球每年可減少80億噸二氧化碳排放，相當于關閉2000座煤電廠。
不過，董秀成坦言，目前業(yè)內對商業(yè)化實現時間尚未達成共識，科學家還無法給出確切答案。但從世界主要經濟體高度重視核聚變能技術創(chuàng)新來看，科學家對技術取得重大突破有信心，對商業(yè)化應用存在樂觀預期。只是即便技術出現重大突破，也還需要較長時間的示范工程，離真正意義的商業(yè)化至少還需要幾十年。
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