南山林雪萍 26-04-29 06:46
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人造太阳,中美再次相互追赶。这一次,全球核聚变的凶猛浪潮,可以说是被中国所点燃。
中国核聚变五君子,2022年在合肥开始谋划核聚变的工程验证堆BEST。随后引燃了全球的竞赛。据说美国的卫星,经常会在合肥科学岛上方盘旋,盯着中国BEST的进展。
中国的核聚变,呈现了百花齐放的姿态。
从阵营看,分成国家队与民营队。而从城市看,则有四大城市参与了聚变堆的对抗快跑赛。
国家队主要是中科院为主的合肥聚变新能,以及中核主导的中国聚变在上海。还有地方国资委的江西聚变新能源。而大量民营企业也不少,如上海能量奇点、星变聚能(从陕西迁移过来)、北京诺瓦等。国营队与民营队最显著的区别,在于技术路线的选择。
国家队选择了延续性,从欧洲聚变堆ITER所采用的低温超导的托卡马克装置。全球近200座核聚变装置,有70%都采用了托卡马克。低温超导的铌钛和铌三锡都很成熟——虽然很贵。
而民营企业,则选择了高温超导的技术。这条路成本更低,周期短。但是,高温超导需要依赖一种REBCO陶瓷粉,技术难度仍有待突破。这种粉末合金,目前高度依赖日本Toshima等公司。而北京诺瓦,则舍弃了常用的磁约束的路线,而采用了惯性约束,也是独闯小路。可以看出来,民营企业选择的“一寸短 一寸险”的匕首路线。私募资本就是滴答作响的钟,民营企业需要更快的时间,完成商业化。
从城市的对抗赛而言,合肥市这次抢得先机,拔得头筹。合肥建设综合基础设施CRAFT,已经带动巨大的基础工程建设。合肥正在雄心勃勃地建立全球核聚变之都。在合肥北部董家埠水库边上,这种雄心一点都不比上海要差。
而聚变新能这个公司有着明显的初创公司的创业特点,拼命三郎抢进度。聚变堆的隔热的杜瓦底座、近400吨的超导支撑隔热支架也铺装到位。真空室,已经开始进行吊装工作。
而在上海,虽然有雄厚经济实力。整个行动节拍,比合肥,看上去慢了不少。中核集团在成都的核工业西南研究院SWIP,早已经有环流三号的实验堆作为基础。这也是中国聚变在西南的关键支撑。受益于多年的核研究,这个城市在关键的氘氚反应的氚工厂收集,已经做的非常成熟。裂变的多年实践,也给中国新的聚变工程,留下了宝贵的延伸性资产。
而比较意外的是,江西省也有此聚变雄心。在南昌的瑶湖科学岛,采用裂变和聚变混合堆。这里的星火一号,是全球首座高温超导聚变 - 裂变混合堆。这也得益于中国院士首创的Z箍缩的混合堆理论。顺便说一下,没去过南昌,没有想到南昌有那么多湖。这一次,核聚变让人认识了南昌的瑶湖,还有艾溪湖、青山湖等好多湖。南昌的区域都是用湖来划分的。看来有湖,才好意思有聚变岛。

中国这次核聚变的发展,是天女散花,呈现了饱和式进攻。美国基本是商业融资,例如麻省理工MIT的孵化公司CFS融资拔的20亿美元头筹。而Helion则承诺未Meta供电。国家队,反而没有出现。而欧洲和日本,则呈现了明显的迟滞之态。全球聚变,又一次中国和美国在交锋。
从基础看,美国占优。美国国家实验室劳伦斯・利弗莫尔的点火装置NIF,采用了非托卡马克的激光惯性约束技术。它将192路激光打在毫米级 “靶丸”上,是全球唯一实现聚变点火。然而,从工程和供应链齐全度看,中国占优。这一次,不相上下的一次较量。
尽管发电时间还早(核聚变估计商业发电时间是2035年),但整个聚变的供应链已经被完整地拉动。例如合锻智能,提供了各种非标准的超级异形件。用于安装真空室的遥控机械臂,负载达到2.5吨。在工业机器人领域,汽车领域的500公斤,就已经是重载。这种超级负载,对于减速器、电机都是巨大的考验。而提供4k零下-269度的超导材料,则由西部超导来提供。还有大结构件加工如贵州的航天新力、做偏滤器的北京安泰科技,都被显著拉动起来。核聚变的技术一路下蛋,能够辐射很多行业。如聚变裂变混合堆的微靶制造、安全监测、高频电源、快速散热等系列衍生品。微靶的微细制造,可以用聚变堆的散热,也可以用在人形机器人关节散热。超级大工程功能在它的主使命之外,自然会广泛地带动多种能力的发展。它对上游供应链的拉动,一动千钧。
中国当下的核聚变工程,简直就是当年的两弹一星。然而这一次的大工程,却是举重若轻。它将大工程逐层分解,而且多条路线齐头并进。一种全新的创新体系,正在身边发生,但一时还难以看清它的真实面目。核聚变这种改变人类命运的超级大工程,跟美国造原子弹的曼哈顿计划一样,自带令人向往的光芒。
盛产氘的海水,一升可以顶300升汽油。
核聚变一旦成功,石油的价值需要重新评估。在全球,只有中国和美国在最前端赛跑。而只有在中国,居然还有这么多城市,进行激烈竞争。

核聚变是人类的能源归宿。它也是科学家心中的圣杯。不同的是,这次中国工程师加入其中。抬头看一眼太阳,知道地球正在发生同样的事情,瞬间心弦会感受震颤。抬脚就到的湖边科学岛,能够偶尔在聚变堆的修建现场看两眼,这已经可以是人生顶配了。人类终极能源,大家都在读秒。#供应链攻防战##创新的繁荣#

发布于 北京