18家央企共商可控核聚變大計(jì)

9月8日，中央企業(yè)可控核聚變領(lǐng)域協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展研討會(huì)在成都召開(kāi)。18家央企薈萃一堂，深入貫徹落實(shí)國(guó)資委關(guān)于科技創(chuàng)新的戰(zhàn)略布局，充分發(fā)揮國(guó)資央企科技創(chuàng)新主體作用，共謀可控核聚變發(fā)展大計(jì)。

本次會(huì)議由中核集團(tuán)主辦，中核集團(tuán)核工業(yè)西南物理研究院（簡(jiǎn)稱“西物院”）承辦，中國(guó)航天科工、兵器工業(yè)集團(tuán)、中國(guó)石油、國(guó)家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)、三峽集團(tuán)、中國(guó)一重、國(guó)機(jī)集團(tuán)、東方電氣集團(tuán)、鞍鋼集團(tuán)、中國(guó)寶武、中國(guó)五礦、中國(guó)機(jī)械總院、中國(guó)鋼研、中國(guó)建村集團(tuán)、中國(guó)有色集團(tuán)、中廣核等18家央企60余名代表參會(huì)。

會(huì)議期間，與會(huì)企業(yè)代表實(shí)地參觀了西物院設(shè)計(jì)研發(fā)的新一代“人造太陽(yáng)”——中國(guó)環(huán)流三號(hào)，聽(tīng)取了可控核聚變發(fā)展的相關(guān)報(bào)告，對(duì)于可控核聚變的科技創(chuàng)新模式、產(chǎn)業(yè)協(xié)同、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)等重點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行了充分的討論，對(duì)建立定期聯(lián)絡(luò)機(jī)制、協(xié)調(diào)解決可控核聚變高質(zhì)量發(fā)展可能面臨的重點(diǎn)問(wèn)題達(dá)成了共識(shí)。

▲“人造太陽(yáng)”計(jì)劃，指國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆（ITER），由中國(guó)、歐盟、印度、日本、韓國(guó)、俄羅斯、美國(guó)七方共同參與建造，總造價(jià)為250億美元，建造約需10年，將于2025年底建成（來(lái)源中核集團(tuán)）

在“人造太陽(yáng)”這個(gè)7國(guó)參與的國(guó)際計(jì)劃中，中國(guó)央企貢獻(xiàn)了重要力量，此次簽約的18家央企中，4家央企已是計(jì)劃中老成員，5家能源央企或?qū)⑸頁(yè)?dān)重任。

01

舊身影

1.中核集團(tuán)

參會(huì)的18家央企中，中核集團(tuán)可控核聚變裝置建設(shè)屬世界前沿，是實(shí)現(xiàn)“人造太陽(yáng)”計(jì)劃的先鋒力量。

8月25日，西物院新一代人造太陽(yáng)“中國(guó)環(huán)流三號(hào)”取得重大科研進(jìn)展，首次實(shí)現(xiàn)100萬(wàn)安培等離子體電流下的高約束模式運(yùn)行，再次刷新中國(guó)磁約束聚變裝置運(yùn)行紀(jì)錄，意味著中國(guó)核聚變研發(fā)距離聚變點(diǎn)火目標(biāo)邁進(jìn)重要一步。

榮耀背后是數(shù)百位可控核聚變科研人員的無(wú)私奉獻(xiàn)，幾十年前他們來(lái)到四川樂(lè)山，隱姓埋名，創(chuàng)造中國(guó)核聚變技術(shù)從跟跑、并跑到部分領(lǐng)先的艱難歷史↓

1984年，中國(guó)環(huán)流一號(hào)實(shí)驗(yàn)裝置建成運(yùn)行，標(biāo)志中國(guó)可控核聚變研究進(jìn)入世界前沿。

▲中國(guó)環(huán)流器一號(hào)1984年9月21日順利啟動(dòng)（來(lái)源中核集團(tuán)）

2002年，西物院建成中國(guó)環(huán)流二號(hào)，等離子體的電子溫度達(dá)到5500萬(wàn)攝氏度（氫等輕元素在高溫高壓環(huán)境下才可進(jìn)行聚變）。

2020年，中國(guó)新一代人造太陽(yáng)——中國(guó)環(huán)流三號(hào)正式建成并實(shí)現(xiàn)首次放電，等離子體電流可達(dá)300萬(wàn)安培，等離子離子溫度可以達(dá)到1.5億攝氏度，性能居于世界第一方陣。

2&3.中國(guó)航天科工、兵器工業(yè)集團(tuán)

18家央企中的中國(guó)航天科工和兵器工業(yè)集團(tuán)，與西物院在核聚變領(lǐng)域合作取得的重大突破有↓

2018年，西物院與貴州航天新力鑄鍛有限責(zé)任公司（中國(guó)航天科工下屬公司）制造的首批國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆磁體支撐產(chǎn)品被運(yùn)往位于法國(guó)的國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆現(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)入廠房并進(jìn)行安裝的首批基礎(chǔ)性部件，標(biāo)志中國(guó)成為首個(gè)向“人造太陽(yáng)”計(jì)劃批量交付核心產(chǎn)品的國(guó)家。此外據(jù)兵器工業(yè)集團(tuán)官網(wǎng)顯示，其也參與了國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆磁體支撐制造項(xiàng)目。

2022年，完成首件全球最大“人造太陽(yáng)”核心部件增強(qiáng)熱負(fù)荷第一壁直接面對(duì)芯部一億度高溫等離子體的制造，標(biāo)志中國(guó)在“人造太陽(yáng)”關(guān)鍵部件研發(fā)的實(shí)質(zhì)性工程突破。

此外，中國(guó)航天科工旗下的上市公司航天晨光，在放射性廢物處理系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備方面打破國(guó)外壟斷，是國(guó)內(nèi)核非標(biāo)成套裝備重要供應(yīng)商。據(jù)航天晨光今年8月發(fā)布的半年報(bào)顯示，其“熱核聚變用社瓦膨脹節(jié)成套系統(tǒng)”完成江蘇省首臺(tái) (套) 重大裝備認(rèn)定申報(bào)。

4.中國(guó)機(jī)械

此外，中國(guó)機(jī)械旗下的國(guó)機(jī)重裝也在8月份表示，其核能產(chǎn)品或?qū)?shí)現(xiàn)規(guī)?；炕l(fā)展，成功簽約用于全球首個(gè)聚變實(shí)驗(yàn)電站的聚變堆主機(jī)關(guān)鍵部件制造合同。

02

新面孔

值得一提的是，本次共謀可控核聚變發(fā)展的還有中國(guó)石油、國(guó)家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)、三峽集團(tuán)、東方電氣集團(tuán)這一眾能源央企。公開(kāi)資料中幾乎沒(méi)有這5家央企布局“人造太陽(yáng)”計(jì)劃的消息，此番加入“人造太陽(yáng)”計(jì)劃后，或?qū)l(fā)揮關(guān)鍵作用。

東方電氣集團(tuán)在核能領(lǐng)域有業(yè)務(wù)基礎(chǔ)，作為國(guó)內(nèi)核島設(shè)備生產(chǎn)的骨干企業(yè)，公司的核電設(shè)備具有較高利潤(rùn)率。加入“人造太陽(yáng)”計(jì)劃，可能助推核能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，并有望收益。同時(shí)，東方電氣集團(tuán)還或?qū)⒗闷潆娫丛O(shè)備領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，為核聚變裝置提供可靠的電源系統(tǒng)。

三峽集團(tuán)、“兩大電網(wǎng)”則掌握著核聚變裝置的生命線——電能。因?yàn)橥锌笋R克在運(yùn)行中需要消耗大量的電力能量，只有通入巨大電流，才能產(chǎn)生約束等離子體需要的螺旋磁場(chǎng)。

▲托卡馬克基本結(jié)構(gòu)（來(lái)源中國(guó)科學(xué)院官網(wǎng)）

由于相關(guān)裝置都直接使用電網(wǎng)供電，而實(shí)現(xiàn)核聚變反應(yīng)所產(chǎn)生諧波對(duì)電網(wǎng)供電質(zhì)量有一定的影響，甚至直接拉低電網(wǎng)電壓，使上級(jí)開(kāi)關(guān)跳閘，屆時(shí)電網(wǎng)運(yùn)行或?qū)⒚媾R挑戰(zhàn)。

而此番參與可控核聚變領(lǐng)域協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展研討會(huì)的中國(guó)石油，是中核集團(tuán)的老合作伙伴。早在2019年，中國(guó)石油就和中核集團(tuán)簽署地?zé)豳Y源綜合開(kāi)發(fā)利用領(lǐng)域的合作協(xié)議。掌握領(lǐng)先熱能高效利用技術(shù)的中國(guó)石油，或?qū)⒃谏a(chǎn)供熱方面為“人造太陽(yáng)”貢獻(xiàn)力量。

核聚變的1克燃料釋放的能量就相當(dāng)于8噸石油，如果“人造太陽(yáng)”實(shí)現(xiàn)，化石燃料或遭淘汰。在這種背景下，石油企業(yè)需開(kāi)啟多元化發(fā)展模式，設(shè)想核能汽車面世后，加油站中的補(bǔ)能場(chǎng)景又將發(fā)生新變革。中國(guó)石油參與到“人造太陽(yáng)”計(jì)劃，亦是基于此的綢繆。

原文標(biāo)題:18家央企共商可控核聚變大計(jì)