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“核聚變”這個(gè)詞讀者一定很熟悉。 在很多科幻電影中總能看到它的身影。 比如《流浪地球》系列中的行星發(fā)動(dòng)機(jī)，采用核聚變技術(shù)，單次推力可達(dá)到150億噸。 。 核聚變（ ，簡(jiǎn)稱核聚變）是指質(zhì)量較小的原子，如氘、氚等，在一定條件下（如超高溫、高壓）發(fā)生聚合，生成新的質(zhì)量較重的原子核，從而釋放出巨大的能量和能量。變成能量。 簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，它模仿太陽(yáng)。
與其他能源不同，當(dāng)談到核聚變時(shí)，人們一致認(rèn)為它是完美的。 首先，可控核聚變的燃料，比如氚，可以從海水中提取，取之不盡，用之不竭。 其次核聚變核裂變，核聚變過(guò)程不會(huì)產(chǎn)生溫室氣體或其他有害大氣排放物。 并且核聚變反應(yīng)可以釋放巨大的能量。 據(jù)科學(xué)家測(cè)算，1克核聚變?nèi)剂厢尫诺哪芰肯喈?dāng)于8噸石油。 最終的核聚變反應(yīng)產(chǎn)生的放射性廢物很少，并且衰變很快，這與我們現(xiàn)在使用的核裂變完全相反。
與此同時(shí)，人們也一致認(rèn)為，核聚變的大規(guī)模應(yīng)用短期內(nèi)很難實(shí)現(xiàn)。 盡管其所需的燃料，如氘和氚，可以源源不斷地來(lái)自海水或鋰，但目前的技術(shù)仍然難以大量提取和保存。 此外，核聚變的過(guò)程也要求極高。 例如，創(chuàng)造“人造太陽(yáng)”需要超過(guò)一億攝氏度的高溫和也需要保持穩(wěn)定的磁場(chǎng)。 因此，此前很多人認(rèn)為，人類可能要到2050年才能利用核聚變發(fā)電。
核聚變商業(yè)化正在加速，全球核聚變市場(chǎng)規(guī)模已超過(guò)3000億美元。
然而近兩年，隨著核聚變技術(shù)的不斷突破和政策的大力推動(dòng)，資本開(kāi)始加大對(duì)核聚變企業(yè)的投資，巨頭們想要提前占領(lǐng)這個(gè)巨大的藍(lán)海市場(chǎng)。
2021年5月，中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院全超導(dǎo)托卡馬克聚變實(shí)驗(yàn)裝置（EAST）刷新世界紀(jì)錄。 等離子體運(yùn)行時(shí)間分別為101秒和1.6億攝氏度。 20秒。 這增強(qiáng)了人類發(fā)展核聚變能源的信心。 因此，國(guó)際熱核實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆（ITER）項(xiàng)目誕生了，跨國(guó)公司合作解決技術(shù)問(wèn)題。 在此背景下，資本巨頭開(kāi)始加大對(duì)核聚變企業(yè)的投資。
例如，2021 年，首席執(zhí)行官 Sam 向一家名為“核聚變”的初創(chuàng)公司投資了 3.75 億美元。 同年，微軟創(chuàng)始人比爾·蓋茨和亞馬遜創(chuàng)始人杰夫·貝佐斯在加拿大投資。 進(jìn)入2022年，這種勢(shì)頭絲毫沒(méi)有減弱。 比如谷歌和雪佛龍宣布聯(lián)合領(lǐng)投TAE 2.5億美元投資，而我國(guó)的能源奇點(diǎn)和星環(huán)能源集中也各籌集了數(shù)億美元。 2023年，全球核聚變能源風(fēng)險(xiǎn)投資交易將多達(dá)30筆。 今年，這種趨勢(shì)預(yù)計(jì)會(huì)更加強(qiáng)勁。 短短前三個(gè)月，就出現(xiàn)了多起大規(guī)模融資活動(dòng)，如比爾·蓋茨投資Type One 、星環(huán)聚能宣布完成數(shù)億元Pre-A輪融資等。
隨著核聚變商業(yè)化加速，其市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2023年底，全球核聚變市場(chǎng)規(guī)模為3012.5億美元，預(yù)計(jì)2030年將達(dá)到4965.5億美元。此外，大型核聚變初創(chuàng)公司數(shù)量也在不斷增加。生長(zhǎng)。 據(jù)日本經(jīng)濟(jì)新聞4月3日?qǐng)?bào)道，全球共有14家核聚變公司融資規(guī)模超過(guò)6600萬(wàn)美元。
我國(guó)已出臺(tái)多項(xiàng)政策支持文件。 歐洲和美國(guó)的政策側(cè)重于預(yù)算驅(qū)動(dòng)的商業(yè)化。
我國(guó)把核聚變作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。 此前，中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)了《關(guān)于全面準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰和碳中和工作的意見(jiàn)》和國(guó)務(wù)院《關(guān)于全面準(zhǔn)確全面落實(shí)新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰和碳中和工作的意見(jiàn)》 《2030年高峰行動(dòng)計(jì)劃》明確指出了推進(jìn)可控核聚變技術(shù)研究的重要性。 此外，國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局也在《現(xiàn)代能源體系“十四五”規(guī)劃》中強(qiáng)調(diào)支持可控核聚變研發(fā)。 并于今年1月，七部門聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)未來(lái)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實(shí)施意見(jiàn)》，明確將核聚變列為未來(lái)能源裝備體系的重要領(lǐng)域，為核聚變技術(shù)發(fā)展提供指導(dǎo)。 強(qiáng)有力的政策支持。 在接下來(lái)的兩次會(huì)議中，多次提到了核聚變的變化。
總體來(lái)說(shuō)，我國(guó)關(guān)于核聚變的政策文件數(shù)量最多，支持力度也比較強(qiáng)。 此外，還具有集中力量解決產(chǎn)業(yè)發(fā)展難題的特點(diǎn)，如成立由多家央企、科研院所和高校組成的可控核聚變創(chuàng)新聯(lián)盟，或者成立中國(guó)聚變中核能源有限公司。 同時(shí)，在外交政策方面核聚變核裂變，我國(guó)也在積極加強(qiáng)合作，制定國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。 例如，核工業(yè)西南物理研究所發(fā)布的《反應(yīng)堆技術(shù)核聚變反應(yīng)堆高溫承壓部件熱氣泄漏檢測(cè)方法》是我國(guó)在核聚變領(lǐng)域的第一個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，也是核聚變領(lǐng)域第一個(gè)發(fā)布S0國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。
與我國(guó)不同的是，歐美在政策上更注重增加財(cái)政預(yù)算來(lái)推動(dòng)核聚變商業(yè)化發(fā)展。 歐盟成立于 2014 年，旨在擴(kuò)大聚變能研究和開(kāi)發(fā)，預(yù)算為 10 億歐元。 去年年底，歐洲議會(huì)通過(guò)了《凈零工業(yè)法案》，加大對(duì)核聚變的支持。 美國(guó)通過(guò)修改《原子能法》，將核聚變?cè)O(shè)備定義為粒子加速器，并將其納入新的監(jiān)管框架，從而簡(jiǎn)化了核聚變開(kāi)發(fā)的聯(lián)邦許可程序，降低了核開(kāi)發(fā)商的成本。 而且，拜登政府2024財(cái)年的國(guó)防預(yù)算要求包括對(duì)核聚變研究的財(cái)政支持，隨后撥款7.9億美元。 雖然沒(méi)有達(dá)到業(yè)界預(yù)期的10億美元，但仍然創(chuàng)下了紀(jì)錄。 。
總體來(lái)說(shuō)，歐美無(wú)論是政策文件的數(shù)量還是力度都不如我國(guó)。 但這也是由于發(fā)展路徑不同造成的。 歐美政策主要通過(guò)財(cái)政預(yù)算推動(dòng)商業(yè)化，而核聚變產(chǎn)業(yè)的發(fā)展更多是通過(guò)市場(chǎng)資金驅(qū)動(dòng)。 以美國(guó)核聚變初創(chuàng)公司為例，目前已獲得數(shù)十億美元融資。 因此物理資源網(wǎng)，我國(guó)與歐美在政策上采取了不同的風(fēng)格。
中美歐核聚變技術(shù)各有優(yōu)勢(shì)
目前，世界上最先進(jìn)的核聚變實(shí)驗(yàn)裝置是中國(guó)的超導(dǎo)托卡馬克（EAST）和美國(guó)的國(guó)家點(diǎn)火裝置（NIF）。 我國(guó)EAST繼2021年創(chuàng)下101秒等離子運(yùn)行記錄后，去年繼續(xù)刷新世界紀(jì)錄，實(shí)現(xiàn)等離子運(yùn)行超過(guò)400秒。 此外，去年8月，我國(guó)發(fā)射了中國(guó)環(huán)流三號(hào)，這是我國(guó)最大、設(shè)計(jì)參數(shù)最高的核聚變科學(xué)裝置，被譽(yù)為中國(guó)新一代“人造太陽(yáng)”。 可實(shí)現(xiàn)100萬(wàn)安培等離子電流下的高約束工作模式，是現(xiàn)階段國(guó)際同類器件的最高水平。
作為最先進(jìn)的核聚變實(shí)驗(yàn)裝置之一，美國(guó)國(guó)家點(diǎn)火裝置（NIF）與我國(guó)EAST采用的磁約束核聚變方法不同。 它采用慣性約束核聚變方法，即利用激光束將氫等離子體壓縮到極高的密度。 去年年底，美國(guó)利用NIF在受控核聚變實(shí)驗(yàn)中首次實(shí)現(xiàn)了“凈能量增益”，即聚變反應(yīng)輸出的能量大于輸入的能量。 進(jìn)一步推動(dòng)核聚變能源應(yīng)用發(fā)展。
歐盟近年來(lái)也取得了里程碑式的成就。 除了去年德國(guó)7-X實(shí)現(xiàn)破世界紀(jì)錄的高能營(yíng)業(yè)額外，英國(guó)能源科技初創(chuàng)公司First Light近期也取得了突破性進(jìn)展。 它使用脈沖動(dòng)力機(jī)以電磁方式高速發(fā)射射彈。 壓縮含有聚變?nèi)剂系哪繕?biāo)，從而產(chǎn)生聚變反應(yīng)所需的高溫和高壓。 如果該項(xiàng)目后續(xù)實(shí)驗(yàn)成功率穩(wěn)定，對(duì)于核聚變技術(shù)將具有創(chuàng)造性。 我們之前提到過(guò)，在核聚變過(guò)程中，需要制造出一億度以上的高溫，而如果能夠通過(guò)初光來(lái)實(shí)現(xiàn)，這將大大縮短核聚變能的應(yīng)用過(guò)程。
總體而言，今年將是“核聚變”商業(yè)化進(jìn)程加速的一年。 隨著政策的大力支持和技術(shù)的不斷突破，核聚變市場(chǎng)規(guī)模有望持續(xù)擴(kuò)大，從而推動(dòng)可控核聚變產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。 目前，各國(guó)正在努力在2030年實(shí)現(xiàn)核聚變電力傳輸?shù)膽?yīng)用。在這種趨勢(shì)下，以往電影中的科幻最終將成為現(xiàn)實(shí)。 （文章僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn)，不作為投資建議）（本文首發(fā)于鈦媒體APP，作者｜谷碩，編輯｜劉楊雪）