“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(chāo)导强(qiáng)场磁体是核聚变(biàn)发展的(de)主要瓶颈，上海在这方面应该是积累最深(shēn)的。”

随着高温超
导(dǎo)和人工智能等技术突破，全球核聚变商业化进程加速，受到各国 政府和资本市场关注。

4月10日，上海翌曦科技发展有限公司(下称翌曦科技)创始人兼董事长、上(shàng)海市高
温超导材料与系统工程技(jì)术中心主任金之俭在接受界面新闻采访时表示，上海市经(jīng)过十几(jǐ)年对高温超导产业的培育，现(xiàn)在已(yǐ)经到了为国家核聚变战(zhàn)略作出贡献的阶段。

2022年6月，脱胎于上海交通大学高 温(wēn)超导团队的翌曦科技在上海成立，主攻聚变强场磁体。当年9月，其获得5000万(wàn)元种子轮融资，目前正(zhèng)在进行第二轮融(róng)资。

2023年，翌曦科技与中(zhōng)核集团核工业西(xī)南(nán)物理研究所正式签署 合作
协(xié)议，就高温超
导(dǎo)强(qiáng)场聚变磁(cí)体展(zhǎn)开联合设计(jì)。当年(nián)，翌曦科技两个项目入选上海市2023年度“科技(jì)创新行动计划”超导专项，获得市科委拨款资助。

核聚变是指氘、氚(chuān)等轻原子核结合成氦等较重原子核并放出巨大能量的过程。仿照(zhào)太阳内部热“人造太阳”要来了！上海高温超导产业链迎来巨大机遇期核聚变反应
的可控核
聚变装置，也被称(chēng)为“人造(zào)太阳”。由于聚变原材料资源丰富，且无污染排放，因此可控核聚变(biàn)被一直认为是人类(lèi)解决能源问题(tí)的重要出路，视(shì)为“终极能源”。

自2021年起，美(měi)国CFS公司打造紧凑型聚变发电装置、美国国家点火装置(NIF)激光核聚变点火“成功”等消息推动聚变产业成为(wèi)热(rè)点，美国、英国和日(rì)本等(děng)国(guó)也已制定了国家核聚变战略。

根据核聚变(biàn)工业(yè)协会的报告(gào)，截至去(qù)年7月(yuè)，全(quán)球共(gòng)有43家公司(sī)正在(zài)研究核聚(jù)变，产业投资达到62亿美元，比2022年(nián)增加14亿(yì)美元，增幅约三成。

2023年，中国国务院国(guó)资委启(qǐ)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(de)重要方向(xiàng)，由25家央企、科(kē)研院所(suǒ)、高校等(děng)组成的可控核聚变创新联 合体(tǐ)也在(zài)年末(mò)成立(lì)，为国内核聚变产业(yè)添上一把火。

可 控核(hé)聚变技术路线主要包括磁约束和激(jī)光惯性约束，前者通过电磁体 来限制(zhì)等离子体，使其保持稳定并达到(dào)触发聚变反应的温(wēn)度和密度条件。

作为磁约束(shù)聚 变主流的研究装置，“人(rén)造太阳”托卡马克装置的中央是一个环形的真空室，外面缠绕着线圈，在通电时内部会产生(shēng)巨大(dà)的螺旋形
磁场。

高温(wēn)超(chāo)导是指特定材料在临界温度在液氮(dàn)温度77K(-196℃)以上，出现超导电性的物理(lǐ)现象(xiàng)，即电流可以在材料中零电阻通过，且具有完(wán)全抗(kàng)磁(cí)性。相比传(chuán)统低温超导，高温超导能(néng)够极大降低制冷成本，并(bìng)缩小
托卡马克(kè)装置的体积。

“高温超导强场特性
远超低温超导，低温超导磁体很难做 到15特斯拉以上，但是(shì)高温(wēn)超导磁场强度最高世(shì)界纪录已经达到了45.5特斯拉。”金之(zhī)俭(jiǎn)表示，按照托卡(kǎ)马克的(de)输出功率公式，如果磁(cí)场强度(dù)能够提高一倍，装置体积只有原来的十六分之一，极大降低了研(yán)发成(chéng)本，研(yán)发周期(qī)大大(dà)缩短，原来(lái)投(tóu)资巨大50年预期的国际合作项目演变成了一个10年预期的投资热(rè)点(diǎn)。

上海市对高温超导行业已进行了大量布局，推动了世界首(shǒu)套全(quán)商业化运行上海
35千伏公里级超导电缆示范工程的落地(dì)。

金之(zhī)俭2010年创立的上海交通大学高温(wēn)超导团队，从高温超导(dǎ“人造太阳”要来了！上海高温超导产业链迎来巨大机遇期o)材料 到应用全产业链展开研发布局，高(gāo)温超导材料通过上海(hǎi)超导科技股份有限公司(下称上(shàng)海(hǎi)超导(dǎo))进行了工业化落地。

上(shàng)海(hǎi)超(chāo)导成立于2011年，从事第二代高温超导带材研发、应用及销 售，为中科院等(děng)离子体所、中科院电(diàn)工所(suǒ)、美(měi)国(guó)CFS公司、英国Tokamak Energy公司等全球100多家单位(wèi)提(tí)供产品或服务。

其中(zhōng)，美国CFS公司(sī)、英国Tokamak Energy公司为国(guó)际领先的核聚变玩家，已(yǐ)成功研制高温超导磁(cí)体。上海超导作为它(tā)们的核心材料(liào)供货商，其产 品国际先进水平已得到了证明。

随着以核聚(jù)变为代(dài)表的产业对高温超导材(cái)料的需求增(zēng)加，以及资本进入核聚变产业链上游，上海(hǎi)高温超导产(chǎn)业(yè)正(zhèng)迎来巨大机(jī)遇。

金之俭表示，美国(guó)CFS公司的单个SPARC示范装(zhuāng)置超导带材(cái)用(yòng)量就就接近1万公里，瞄准实现聚变发电的ARC工程实验堆需求
量可能会达到2.4万公(gōng)里，而2021年全球的超导带材产能仅3000公里(lǐ)。在(zài)此巨量需求驱动(dòng)下，近两年(nián)全球厂商都在进行大规模扩产。

“我(wǒ)估
计到今年 年底或明(míng)年年初(chū)，国内超导(dǎo)带材的(de)产能将从300-400公里/年，扩(kuò)大至(zhì)每年4000-5000公里。”金之俭称，这将(jiāng)推动高温超导材料价格显著下降(jiàng)，高(gāo)温超导整个产业正迎来重(zhòng)大发展机遇。

除了与国际(jì)公司(sī)合作，上(shàng)海超导也积极供货国内商 业化核聚变公司(sī)，如为陕西星(xīng)环聚能科(kē)技(jì)有限(xiàn)公司和能量奇点能源科技(上
海
)有限公司提供高温超导带(dài)材。

目前(qián)，经历(lì)了两轮公开融资的上海超导正在寻求IPO。此外(wài)，另一家高温超(chāo)导材料公司甚磁科技(上海)有限公(gōng)司(sī)在今(jīn)年1月也刚刚(gāng)宣(xuān)布完成了(le)新(xīn)一轮近亿元融资(zī)。

上(shàng)海 的高温超导产业链
不仅实现了二代材料的工(gōng)业化(huà)量产，也瞄准了实现核聚变装置更关键的(de)强场磁体。

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(shù)作(zuò)为六项重点工 程之一，也提及要突破大尺寸、高电 流密(mì)度(dù)、强磁场的高温超导磁体(tǐ)关(guān)键技术。

“上(shàng)海制定了高(gāo)温超导三年行(xíng)动计划(huà)，设定(dìng)了三个(gè)目标，形成国(guó)际领先的优质高温超导(dǎo)材(cái)料上海供(gōng)应能力，奠定高温超导产业发展基础；突破高 温超导聚变强场磁(cí)体核心技术瓶颈，支撑国家聚变(biàn)战略；促进高温超导(dǎo)产业链性价比整体提(tí)升，推动高(gāo)温超导产(chǎn)业的发展。”

金之俭指出，高温超导强场磁体是紧凑型托卡马克最核心的部件，技术门槛和(hé)商业价值都非常高，在(zài)托卡马(mǎ)克系统(tǒng)成(chéng)本中占 到40%-50%。

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