11月24日上午，中國(guó)科學(xué)院“燃燒等離子體”國(guó)際科學(xué)計(jì)劃正式啟動(dòng)并面向國(guó)際聚變界首次發(fā)布BEST（緊湊型聚變能實(shí)驗(yàn)裝置）研究計(jì)劃。
根據(jù)研究計(jì)劃 ，2027年底該裝置建成后 ，將進(jìn)行氘氚燃燒等離子體實(shí)驗(yàn)研究，驗(yàn)證其長(zhǎng)脈沖穩(wěn)態(tài)運(yùn)行能力 ，力求聚變功率達(dá)到20兆瓦至200兆瓦 ，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)出能量大于消耗能量，演示聚變能發(fā)電 。
核聚變能源具備環(huán)境友好、資源充足 、能量密度高 、自限性反應(yīng)機(jī)制等優(yōu)勢(shì) ，被視為未來(lái)清潔能源的終極目標(biāo) ，素有“人造太陽(yáng) ”之稱(chēng) 。BEST裝置作為我國(guó)下一代“人造太陽(yáng) ”，承擔(dān)“燃燒”使命。
與ITER（國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆）或EAST（全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置）等追求“大而全 ”的傳統(tǒng)路線不同 ，BEST選擇了緊湊型高場(chǎng)技術(shù)路線 。它通過(guò)制造更強(qiáng)的磁場(chǎng) ，在更小的空間內(nèi)更有效地約束和壓縮等離子體，從而用更小的體積實(shí)現(xiàn)更高的功率密度 。這標(biāo)志著研發(fā)重點(diǎn)從原理驗(yàn)證轉(zhuǎn)向了工程可行性與經(jīng)濟(jì)性的考量 ，是通往商業(yè)化發(fā)電至關(guān)重要的一步。
聚變?nèi)紵钱?dāng)今的前沿物理難題 ，解決這一問(wèn)題是實(shí)現(xiàn)核聚變項(xiàng)目持續(xù)發(fā)電必須跨越的關(guān)鍵 。所謂“燃燒等離子體 ”，是指核聚變反應(yīng)像火焰一樣，主要依靠自身產(chǎn)生的熱量來(lái)維持 ，而不需要外部持續(xù)“加熱” 。
“我們將要進(jìn)入燃燒等離子體的新階段……這是‘無(wú)人區(qū)’的探索 ，將面臨許多工程與物理挑戰(zhàn)。 ”中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院副院長(zhǎng)、等離子體物理研究所所長(zhǎng)宋云濤介紹，燃燒等離子體是聚變工程研究的關(guān)鍵 ，這意味著核聚變像“火焰 ”一樣 ，由反應(yīng)本身產(chǎn)生的熱量來(lái)維持，是未來(lái)持續(xù)發(fā)電的基礎(chǔ) 。
另外 ，此次啟動(dòng)“燃燒等離子體”國(guó)際科學(xué)計(jì)劃 ，意味著中國(guó)的聚變研究正以更開(kāi)放的姿態(tài)引領(lǐng)全球合作 。等離子體物理研究所將面向全球開(kāi)放包括BEST在內(nèi)的多個(gè)核聚變大科學(xué)裝置平臺(tái)，設(shè)立開(kāi)放科研基金 、資助高頻次專(zhuān)家互訪交流。來(lái)自法國(guó) 、英國(guó)、德國(guó)等十余個(gè)國(guó)家的聚變科學(xué)家共同簽署《合肥聚變宣言》 ，該宣言倡導(dǎo)開(kāi)放共享與合作共贏精神 ，鼓勵(lì)各國(guó)的科研人員到中國(guó)開(kāi)展聚變合作研究 。
產(chǎn)業(yè)正從實(shí)驗(yàn)室走向工程化落地的關(guān)鍵躍遷期
近期，聚變行業(yè)頻現(xiàn)大額招標(biāo) ，從招標(biāo)金額 、頻率來(lái)看 ，國(guó)內(nèi)核聚變項(xiàng)目招標(biāo)明顯提速 。
近日，BEST項(xiàng)目建設(shè)方聚變新能公司發(fā)布采購(gòu)項(xiàng)目超20億元，主要涉及電源系統(tǒng) 、低溫系統(tǒng)、屏蔽包層等環(huán)節(jié)；作為ITER中國(guó)工作組的重要單位之一 ，中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體物理研究所發(fā)布了合計(jì)預(yù)算金額超13億元的采購(gòu)項(xiàng)目 ，主要為涉氚相關(guān)平臺(tái)，而氚是目前人類(lèi)實(shí)現(xiàn)可控核聚變發(fā)電中最關(guān)鍵 、也是最棘手的燃料。
光大證券認(rèn)為 ，基于未來(lái)AI產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)于用電結(jié)構(gòu)的重塑 ，可控核聚變產(chǎn)業(yè)具備長(zhǎng)期增長(zhǎng)潛力，伴隨聚變行業(yè)多個(gè)項(xiàng)目穩(wěn)步推進(jìn) ，新路線及項(xiàng)目不斷發(fā)布 ，行業(yè)進(jìn)入密集招投標(biāo)期，建議關(guān)注BEST項(xiàng)目 、“星火一號(hào) ”、“中國(guó)環(huán)流四號(hào) ” 、CFEDR等項(xiàng)目的后續(xù)進(jìn)展。
中金公司表示 ，核聚變正走向“工程化驗(yàn)證”與“示范堆導(dǎo)入 ”階段 ，產(chǎn)業(yè)正從實(shí)驗(yàn)室走向工程化落地的關(guān)鍵躍遷期，建議關(guān)注產(chǎn)業(yè)化配置關(guān)鍵窗口期 。以ITER項(xiàng)目為例 ，核聚變裝置核心價(jià)值集中于磁體 、包層、真空室、偏濾器四大系統(tǒng) ，設(shè)備中磁體系統(tǒng) 、容器內(nèi)部件 、建筑和真空室的成本占比最高，分別為28%、17% 、14%和8% 。短期來(lái)看，核心部件國(guó)產(chǎn)化推進(jìn)將主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)節(jié)奏；長(zhǎng)期而言 ，成本控制能力與跨學(xué)科技術(shù)融合（如AI等離子體控制）將決定核聚變?cè)谌蚰茉唇Y(jié)構(gòu)中的最終權(quán)重。
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