最近,美國(guó)在核聚變領(lǐng)域取得重大突破。主流觀點(diǎn)認(rèn)為,可控核聚變的商業(yè)化還需要至少幾十年時(shí)間。但是,我國(guó)頂級(jí)核物理學(xué)家、新型氫彈武器設(shè)計(jì)者、中國(guó)工程物理研究院彭先覺(jué)院士認(rèn)為,我國(guó)建成核聚變發(fā)電站,只需要大約6年時(shí)間。英國(guó)原子能管理局發(fā)布的《2021年全球核聚變產(chǎn)業(yè)》報(bào)告認(rèn)為,2030年人類(lèi)就有望首次實(shí)現(xiàn)核聚變商業(yè)電網(wǎng)。
【資料圖】
事實(shí)上,全球資本已經(jīng)在圍獵布局這個(gè)未來(lái)將達(dá)40萬(wàn)億美元(折合280萬(wàn)億人民幣)的巨大市場(chǎng)。有一家公司,在去年B輪一把就融了18億美元,投資方來(lái)自比爾蓋茨、索羅斯、老虎環(huán)球基金、谷歌的母公司Alphabet、Marc Benioff、DFJ Growth等一眾金融巨頭。有一家中國(guó)民企巨頭,也在深耕這一領(lǐng)域。
01核聚變,時(shí)刻都在發(fā)生!
萬(wàn)物生長(zhǎng)靠太陽(yáng)。
太陽(yáng)至今已經(jīng)燃燒了四十多億年,地球僅靠其億分之一的能量,就孕育了人間萬(wàn)物。太陽(yáng)之所以能夠源源不斷地向外界釋放巨大的能量,就是因?yàn)樵谔?yáng)內(nèi)部,一直進(jìn)行著核聚變反應(yīng)。這就是為什么說(shuō),可控核聚變是“人造太陽(yáng)”。
如果,人類(lèi)能夠掌握核聚變,就意味著從根本上解決能源危機(jī),進(jìn)入能源取之不盡、用之不竭的時(shí)代。人類(lèi)就可能實(shí)現(xiàn)《三體》中的“自然選擇”號(hào)無(wú)工質(zhì)核聚變推進(jìn)飛船那樣,飛向茫茫的宇宙。
核聚變發(fā)電過(guò)程
實(shí)際上,氫彈就是不可控的核聚變。人類(lèi)近百年來(lái)一直在尋求突破的,是可控的核聚變,這是人類(lèi)能源的圣杯。
1920年,英國(guó)天體物理學(xué)家亞瑟·愛(ài)丁頓首次提出,恒星源源不斷的能量來(lái)自于氫聚變?yōu)楹さ倪^(guò)程。1933年,澳洲科學(xué)家馬克·歐力峰首次提出核聚變理論。
100多年后的今天,美國(guó)勞倫斯利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室科研人員成功進(jìn)行了人類(lèi)歷史上首次可控核聚變實(shí)驗(yàn)點(diǎn)火,產(chǎn)生了凈能量增益。這是人類(lèi)能源科技革命里程碑意義的重大事件。
圖片來(lái)源:美國(guó)加州勞倫斯利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室
02可控核聚變,已是投資大賽道
聚變工業(yè)協(xié)會(huì) (FIA) 和英國(guó)原子能管理局聯(lián)合發(fā)布《2021年全球核聚變產(chǎn)業(yè)》報(bào)告認(rèn)為:人類(lèi)在2030年就有望首次實(shí)現(xiàn)核聚變商業(yè)電網(wǎng)。
該報(bào)告對(duì)全球從事可控核聚變的企業(yè)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)。近年來(lái),私人投資者已向聚變初創(chuàng)企業(yè)投入了近50億美元,因?yàn)閼?yīng)對(duì)氣候變化的緊迫性日益增加,這使得清潔能源解決方案特別具有吸引力。
2020年以來(lái),風(fēng)險(xiǎn)資本對(duì)可控核聚變的投資明顯;來(lái)源:投資界
該報(bào)告還對(duì)各家核聚變商業(yè)公司的一些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行了調(diào)查。其中,獲得投資額最大的當(dāng)屬美國(guó)的Commonwealth Fusion Systems(CFS)。這家公司由麻省理工學(xué)院等離子體科學(xué)和核聚變中心所于2018 年孵化,其CEO為鮑勃·穆姆加德(Bob Mumgaard)
CFS在美國(guó)馬薩諸塞州建造了一個(gè) 47 英畝的商業(yè)聚變能源園區(qū),實(shí)現(xiàn)緊湊型核聚變?cè)O(shè)備SPARC的制造,并且有望在2025年實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)發(fā)電。
該公司突破了高溫超導(dǎo)體技術(shù),并創(chuàng)造出高達(dá)20特斯拉的強(qiáng)磁場(chǎng)約束(趕碳號(hào)注:特斯拉為國(guó)際單位制中的磁感應(yīng)強(qiáng)度單位)。
2021年12月,CFS宣布完成了B輪18億美元的大額融資,折合125億元人民幣。這也是到目前為止在可控核聚變領(lǐng)域最大的單筆融資。CFS的投資人明星云集,包括比爾蓋茨、索羅斯、老虎環(huán)球基金、谷歌的母公司Alphabet、Marc Benioff、DFJ Growth等一眾金融巨頭。
CFS融資進(jìn)程,來(lái)源:投資界
不過(guò),在這個(gè)領(lǐng)域,中國(guó)企業(yè)也沒(méi)有落后。新奧集團(tuán)早已有所布局,沒(méi)錯(cuò),就是那家靠燃?xì)馄鸺业暮颖泵衿笮聤W集團(tuán)。可控核聚變的商業(yè)化,已經(jīng)是該公司的一項(xiàng)重大業(yè)務(wù)戰(zhàn)略。
來(lái)源:新奧集團(tuán)官網(wǎng)
新奧集團(tuán)官網(wǎng)介紹,自2017年起,新奧能源研究院就啟動(dòng)無(wú)碳能源技術(shù)的研究,核心就是商業(yè)化聚變技術(shù)。新奧聚變的合作伙伴包括中科院等離子體物理研究所、核工業(yè)西南物理研究院(585所)、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)、北京大學(xué)、西安交通大學(xué)、華中科技大學(xué)以及海外的美國(guó)威斯康星大學(xué)麥迪遜分校、加利福尼亞大學(xué)爾灣分校等。趕碳號(hào)了解了一下,這些機(jī)構(gòu)在聚變領(lǐng)域都很牛。
據(jù)MIT科技評(píng)論報(bào)道,新奧為此至少已經(jīng)投入了1.5 億美元(約合10億人民幣)。該公司在 2019 年建造了中等規(guī)模球形托卡馬克聚變實(shí)驗(yàn)裝置——新奧“玄龍-50”,向著緊湊型核聚變裝置進(jìn)行研發(fā)。不同于國(guó)家級(jí)或者國(guó)際級(jí)的 EAST、ITER,新奧對(duì)于核聚變商業(yè)是將實(shí)現(xiàn)分布式供能,其不僅發(fā)電,還將利用所釋放的熱量。
新奧的緊湊型核聚變最終能不能做成不知道,至少這份雄心,就令趕碳號(hào)欽佩,我們對(duì)此將持續(xù)關(guān)注。
新奧玄龍-50;來(lái)源:麻省理工科技評(píng)論
03“核聚變”發(fā)電距離我們只有六年”
“核聚變發(fā)電距離我們只有六年時(shí)間了”中國(guó)工程院院士、原子核物理學(xué)家彭先覺(jué)這樣說(shuō)。
彭先覺(jué),1941年9月16日生于湖南湘潭,我國(guó)原子核物理學(xué)專(zhuān)家,中國(guó)工程院院士,中國(guó)工程物理研究院研究員、博士生導(dǎo)師、科技委主任 。
彭先覺(jué)院士參加了我國(guó)第一代核武器多種型號(hào)和第二代核武器氫彈次級(jí)的理論設(shè)計(jì)、試驗(yàn)和定型工作,是這些型號(hào)的主要負(fù)責(zé)人之一。他提出了多個(gè)改進(jìn)核武器設(shè)計(jì)的新設(shè)想,富有創(chuàng)新性和實(shí)用性,在大幅度提高核武器性能方面發(fā)揮了關(guān)鍵的作用,參與了“八五”核試驗(yàn)規(guī)劃和各次核試驗(yàn)方案的制定。1996年后,彭先覺(jué)院士主要從事核武器研究的規(guī)劃制定和武器的安全性、可靠性研究,并關(guān)心核爆炸的和平利用。
彭先覺(jué)院士所說(shuō)的“六年時(shí)間”,不是指六年后我國(guó)就可以擁有成熟的核聚變發(fā)電技術(shù)并投入商用,而是六年后,我們有望建設(shè)世界上最大的脈沖驅(qū)動(dòng)器,即核聚變發(fā)電站。這無(wú)疑是一次里程碑式的革新。今年9月,他在一次公開(kāi)會(huì)議上透露,我國(guó)政府已經(jīng)批準(zhǔn)建立核聚變發(fā)電站,并且計(jì)劃在2028年開(kāi)始利用核聚變能發(fā)電。
近幾年來(lái),我國(guó)核聚變發(fā)電研究同樣處于世界前列。2021年12月30日,中科院合肥研究院EAST全超導(dǎo)托卡馬克裝置(東方超環(huán))實(shí)現(xiàn)了1056秒的長(zhǎng)脈沖高參數(shù)等離子體運(yùn)行,創(chuàng)造新的世界紀(jì)錄,而這也為我國(guó)核聚變?cè)缛胀度牍こ探ㄔO(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
彭院士還表示,2025年在我國(guó)成都將建成超大電脈沖磁壓力驅(qū)動(dòng)器,將可以產(chǎn)生5000萬(wàn)安培的電流,大約是美國(guó)桑迪亞實(shí)驗(yàn)室同類(lèi)設(shè)備的2倍,這是2028年完成Z-FFR混合堆最關(guān)鍵的設(shè)備,這也將為在2035年前完成商業(yè)發(fā)電做好準(zhǔn)備。而這,可能就意味著中國(guó)核聚變發(fā)電就真的要來(lái)了。
END
原文標(biāo)題:可控核聚變有多遠(yuǎn)?280萬(wàn)億大市場(chǎng)?這家公司一把融了125億