原標(biāo)題:上海制造全球首臺(tái)全高溫超導(dǎo)托卡馬克裝置工程可行性獲驗(yàn)證
“洪荒70”實(shí)現(xiàn)等離子體放電
6月18日,致力于可控核聚變能源商業(yè)化的上海公司能量奇點(diǎn)宣布,其設(shè)計(jì)研發(fā)建造的“洪荒70”裝置成功實(shí)現(xiàn)等離子體放電。這意味著,全球首臺(tái)全高溫超導(dǎo)托卡馬克裝置的工程可行性獲得驗(yàn)證。
可控核聚變也叫“人造太陽(yáng)”,被認(rèn)為是人類的終極能源。上海于2022年9月率先發(fā)布未來(lái)智能、未來(lái)能源等五大未來(lái)產(chǎn)業(yè)高地行動(dòng)方案,可控核聚變就屬于未來(lái)能源范疇。
“洪荒70”裝置具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),國(guó)產(chǎn)化率超過(guò)96%,磁體系統(tǒng)全部采用高溫超導(dǎo)材料加工建造。能量奇點(diǎn)CEO楊釗告訴記者,目前全球雖已建造了100多臺(tái)托卡馬克裝置,但“洪荒70”用高溫超導(dǎo)材料建造托卡馬克裝置來(lái)控制和約束等離子體,此前無(wú)先例可循。據(jù)悉,公司選擇這一全新技術(shù)路線,旨在大幅降低裝置尺寸,加速實(shí)現(xiàn)聚變能源的商業(yè)化,該技術(shù)路線是全球范圍內(nèi)吸引市場(chǎng)化資金最多的聚變能源研發(fā)方向。
在過(guò)去兩年中,能量奇點(diǎn)團(tuán)隊(duì)遇到了多重挑戰(zhàn),包括探索高溫超導(dǎo)磁體的繞制、絕緣、浸漬、組裝等工藝,確保將高溫超導(dǎo)帶材加工成磁體后性能不衰減,也包括制備電阻值在納歐級(jí)別的高溫超導(dǎo)磁體接頭,以及自主研發(fā)控制高溫超導(dǎo)托卡馬克裝置運(yùn)行的中央控制系統(tǒng)等。好在,受益于上海完整的核電產(chǎn)業(yè)集群和高溫超導(dǎo)材料產(chǎn)業(yè)集群,自2022年3月啟動(dòng)設(shè)計(jì)以來(lái),能量奇點(diǎn)在兩年內(nèi)完成“洪荒70”的設(shè)計(jì)和建造,實(shí)現(xiàn)全球全高溫超導(dǎo)托卡馬克裝置研發(fā)建造的最快紀(jì)錄。
“洪荒70”之后,下一代強(qiáng)磁場(chǎng)高溫超導(dǎo)托卡馬克裝置“洪荒170”目前已在物理設(shè)計(jì)階段,明年將開(kāi)始工程設(shè)計(jì)。該裝置以實(shí)現(xiàn)氘氚等效能量增益大于10為目標(biāo),預(yù)計(jì)2027年建成。據(jù)記者了解,美國(guó)CFS公司于2022年開(kāi)建一臺(tái)名為SPARC的高溫超導(dǎo)托卡馬克裝置,計(jì)劃明年建成,能量增益目標(biāo)同樣大于10?!昂榛?70”與SPARC相比雖有約2年的時(shí)間差距,但前者的尺寸和成本在全球范圍內(nèi)極具優(yōu)勢(shì)。
另悉,能量奇點(diǎn)計(jì)劃2030年后建成可用于示范性聚變發(fā)電站的托卡馬克裝置,為商業(yè)化鋪路。