“人造太阳”要来了！上海高温
超导产业
链迎来巨大机遇期

“高温超导强场磁体是核聚变发展的(de)主要(yào)瓶(píng)颈，上海(hǎi)在这方(fāng)面应(yīng)该是积累最(zuì)深的。”

随着高温超导和人工(gōng)智能等技术突破(pò)，全球(qiú)核(hé)聚变商业化进程加速(sù)，受到各国(guó)政府和资本市场关注。

4月10日(rì)，上海翌(yì)曦科技发展有限公司(下称翌曦(xī)科(kē)技)创始人(rén)兼董事长、上海(hǎi)市高温超导材料与系统工程(chéng)技(jì)术中心主任(rèn)金之俭(jiǎn)在接受界面新闻采(cǎi)访时表示 ，上海市经过十几年对高温超导产业的培育，现在已经到了为国家核聚变战略作出贡献的阶段。

2022年(nián)6月，脱
胎于上(shàng)海交通大学高温超导团(tuán)队的翌曦科技在(zài)上海成立，主攻聚变强(qiáng)场磁体。当年9月，其获得5000万元种子轮融资，目前正在进行(xíng)第二轮融资。

2023年，翌曦科技与中核集(jí)团核工业西南物理研究所(suǒ)正式签署合作协议，就高温超导强场聚变磁体展开联合设计。当年，翌曦科(kē)技两个项目入选上海市2023年度“科(kē)技创新行动计划 ”超导(dǎo)专(zhuān)项，获(huò)得(dé)市科 委拨款资(zī)助(zhù)。

核聚变是指氘、氚等轻原子核结合成(chéng)氦等较重原子核并(bìng)放出巨大能量(liàng)的(de)过(guò)程。仿照太阳内部热核聚变反应的可控(kòng)核聚变装置，也被称为(wèi)“人造(zào)太阳 ”。由于聚变原材料资源丰富，且无污染排放，因(yīn)此可 控核聚变 被一直认为(wèi)是人类解决(jué)能源问题(tí)的重要(yào)出路，视为“终极能源”。

自2021年起，美国CFS公司打造(zào)紧凑 型聚(jù)变发电装置、美国国(guó)家点火装置(NIF)激(jī)光核聚变点火“成功”等消息(xī)推动聚变产业(yè)成为热点，美国、英国和日本等国也(yě)已制(zhì)定了(le)国家核(hé)聚(jù)变战略。

根据核聚变工(gōng)业协会(huì)的报告，截至去年7月(yuè)，全球共有43家公司正在(zài)研究核聚(jù)变，产业投(tóu)资达(dá)到62亿(yì)美元，比2022年(nián)增加14亿美元(yuán)，增(zēng)幅约三成。

2023年，中国国务院国资委启动实施未来产业启航行动，明确可控核聚变领域为未来能源的重(zhòng)要方向，由25家央企、科研院(yuàn)所、高校等组成的可(kě)控核聚(jù)变创新联合(hé)体也(yě)在年末成(chéng)立，为国(guó)内核聚变产业添上一把火。

可控核聚变技术路线主要包括磁约束和激光惯性约(yuē)束，前者通过电磁体来限制等(děng)离子体，使其(qí)保持稳定并达到触发聚变反应的温(wēn)度和密度条件。

作为磁约束聚变(biàn)主(zhǔ)流的研究装置(zhì)，“人造(zào)太(tài)阳”托卡马(mǎ)克装置的中央是一个环形(xíng)的真空室，外面缠绕
着线圈，在通(tōng)电时内部会产生巨大的螺旋形磁场(chǎng)。

高温超导是指特定材料在临(lín)界(jiè)温度在液氮温度77K(-196℃)以上(shàng)，出现超导(dǎo)电(diàn)性的物理(lǐ)现(xiàn)象，即电流可以在(zài)材料中零电阻通(tōng)过，且具有完全(quán)抗磁性。相比(bǐ)传统低温超导，高温(wēn)超导能够极大降低制冷成本，并缩小托卡马克装置的体积(jī)。

“高温超导(dǎo)强(qiáng)场特性远超低温超导，低温跳绳的课余生活怎么写 24px;'>跳绳的课余生活怎么写超(chāo)导磁体(tǐ)很难做到15特斯拉以上，但是高温超导磁场(chǎng)强度最高世界纪录已经达到了45.5特斯拉。”金(jīn)跳绳的课余生活怎么写之俭(jiǎn)表示，按(àn)照托卡马克(kè)的(de)输出功率(lǜ)公式，如果磁场强 度能够提高一倍，装置体积只有原来(lái)的十六分之一，极大降低(dī)了研发 成本，研发(fā)周期大大缩短，原来投资巨大50年(nián)预期的国际合作项目(mù)演变成了一个10年预期的投资(zī)热点。

上(shàng)海(hǎi)市对高温(wēn)超导行业已进行(xíng)了大量布局，推动了世界首(shǒu)套全商业化运行上海35千伏公里级超导电缆示范(fàn)工(gōng)程的落地。

金之俭
2010年创立的上海交通大学高温(wēn)超导(dǎo)团队(duì)，从高温超导材料到应用全产业链展开研
发布局，高温(wēn)超导材料通过上海超导科技股(gǔ)份有限公司(下称上海超(chāo)导)进行了 工业化落地。

上海(hǎi)超导成立于(yú)2011年，从事第二代高温超导带材研(yán)发、应用及销售(shòu)，为中科院等离子体所、中科院电工(gōng)所、美国CFS公司、英国Tokamak Energy公司(sī)等全球(qiú)100多家单位提(tí)供产品或服务。

其中，美国CFS公司、英国Tokamak Energy公司为国际领先的(de)核(hé)聚变玩家，已成功研(yán)制高温 超导磁体。上海超导作为它们的核心材料供货商(shāng)，其产品国际先进(jìn)水平已得到了证明。

随着以核(hé)聚变为代表的(de)产业对高温超导(dǎo)材料的需求增(zēng)加，以(yǐ)及资本进入核聚变产业链上游，上海高温超导产(chǎn)业正迎来巨大机遇(yù)。

金之(zhī)俭表示(shì)，美国(guó)CFS公司的单(dān)个SPARC示范装置超导带材用(yòng)量就就接近1万公里，瞄准实现聚变发电的(de)ARC工程实验(yàn)堆需求量可能会达到2.4万公里，而2021年全(quán)球的超导(dǎo)带材产能 仅3000公里。在此巨(jù)量需求驱动下，近两年全球厂商都在进行(xíng)大规(guī)模扩产。

“我估计到今年(nián)年底或明年(nián)年初(chū)，国内超导带材(cái)的产能将从(cóng)300-400公里/年，扩大至每年4000-5000公里。”金之俭称(chēng)，这(zhè)将推动高温超导(dǎo)材料价格(gé)显著下降，高(gāo)温超导整个产(chǎn)业正迎来重(zhòng)大发展机遇。

除了
与国际公司合作
，上海(hǎi)超导(dǎo)也积极供货国内商(shāng)业化核聚变公司，如为陕西星环聚能科(kē)技有限(xiàn)公司(sī)和能量奇点能源科技(上海)有限公司提供高温超(chāo)导带材。

目前，经历了两轮公开融(róng)资的上海超导正在寻求IPO。此外，另一家高(gāo)温超导材料公司(sī)甚磁科技(上海)有限公司在今年1月也刚刚宣布完成(chéng)了新一轮近亿元融资。

上海的高温(wēn)超导产业链不(bù)仅(jǐn)实现(xiàn)了二(èr)代材料的工业化量产，也瞄(miáo)准了(le)实现(xiàn)核聚变装置更关键(jiàn)的强(qiáng)场磁体。

今年，上
海市经信委、市发改委等印发《上海核电产业高质量发展行动方案（2024-2027年）》将可控核聚变技术作为(wèi)六项重点工程之一，也提及要突破大尺寸、高电流密度、强磁(cí)场的高(gāo)温超导磁体关键技术。

“上海制定了
高温超导(dǎo)三年(nián)行动计划，设定了
三个(gè)目标，形成国(guó)际领先的(de)优质高温超导材料上海供应能力，奠定(dìng)高温超(chāo)导产业发展基础；突破高温超导聚变强场磁(cí)体核心技术瓶颈，支撑国(guó)家聚变战略；促进高温超导产业链
性(xìng)价比整体提升，推动(dòng)高温超(chāo)导产业的发展。”

金之(zhī)俭指出，高(gāo)温超导强场磁体是紧凑型托卡马克最核(hé)心的部件，技术门槛和商业价值都非常高，在托卡马克系统成(chéng)本(běn)中占到40%-50%。

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