中国的核聚变科研领域近日迎来了一个重大里程碑。中国科学院合肥物质科学研究院等离子体研究所(简称等离子体所)成功研制出强流直线等离子体装置“赤霄”,并于1月14日正式投入运行。这一成就使中国成为继荷兰之后,全球第二个拥有此类先进装置的国家。
“赤霄”装置全长15.5米,重达22.5吨,其结构独特,形似一把锋利的宝剑。据等离子体所介绍,该装置的最大粒子流密度超过每平方米每秒10的24次方,单次放电时间可超过1000秒,最高中心磁场强度高达3特斯拉。这些参数均表明,“赤霄”是目前国际上综合性能最优的直线等离子体装置。
等离子体所表示,“赤霄”装置将为研究下一代“人造太阳”——中国聚变工程实验堆(CFETR)提供强有力的支撑。CFETR是一个全超导托卡马克实验装置,旨在通过核聚变反应产生清洁能源。预计到2035年,中国将建成聚变工程实验堆,以解决能源短缺和环境污染问题。
“赤霄”装置是CRAFT关键子系统“偏滤器等离子体与材料相互作用研究平台”的重要组成部分。核聚变反应过程中,高温和强粒子流对反应堆内壁材料提出了极高的要求。因此,研发能够承受极端环境的壁材料是实现可控核聚变的关键一步。“赤霄”装置能够模拟“人造太阳”内部的等离子体粒子流冲击环境,为科研人员筛选和研发更合适的壁材料提供重要支持。
在“赤霄”装置成功运行的消息影响下,A股市场中的可控核聚变板块出现了显著上涨。1月14日,弘讯科技、东方精工等股票涨停,安泰科技、永鼎股份、国光电气、雪人股份等多只股票涨幅超过5%。这一表现反映了投资者对核聚变科研领域未来发展的乐观预期。
近年来,核聚变科研领域取得了多项突破。OpenAI的CEO奥尔特曼在接受采访时透露,核聚变技术有望在近期取得重大进展。他投资的公司Helion预计“很快”将演示净能量增益核聚变。美国公司Helion已经建成了第六代装置Trenta,并计划在未来几年内展示净发电能力。
在中国,等离子体所建设的CRAFT子系统“聚变工程堆中心螺管系统”也于去年12月29日完成了首轮测试实验。实验结果表明,该设施全面达到了设计指标,成为国际尺寸最大、实验条件最完善的大型超导磁体动态性能测试系统。这一成就为CFETR的研制提供了有力支持。
中信证券发布的研报指出,核聚变有望成为民用发电领域的终极能源。随着技术路径的逐渐明确和各国持续加大投入,聚变堆商业化的节奏有望超出市场预期。预计到2030年至2035年间,全球核聚变装置市场规模将达到2.26万亿元。其中,高温超导带材及真空室内的第一壁、偏滤器等部件具备较大的投资价值。
作为全球可控核聚变装置的核心供应商之一,安泰科技在核聚变领域取得了显著成果。该公司已经实现了钨铜偏滤器、钨铜限制器、包层第一壁、钨硼中子屏蔽材料等全系列涉钨产品的研发和生产。这些产品为核聚变反应堆的研制提供了重要支持。