中国“人造太阳”装置迎新突破，它强在哪儿？

界面新闻记者 ｜ 戴晶晶

中国的核聚变“国家队”迎来重大突破。

1月14日，中国科学院合肥物质院等离子体所(下称等离子体所)研制的强流直线等离子体装置“赤霄”全面建成并开始投入运行。

这使得中国成为继荷兰之后第二个拥有此类装置的国家。

“赤霄”长15.5米、重约22.5吨，结构犹如一把宝剑。其最大粒子流大于10的24次方每平方米每秒，单次放电时间超过1000秒，最高中心磁场高于3特斯拉，是目前国际上综合参数水平最高的直线等离子体装置。

据新华社报道，“赤霄”的诞生将为研究下一代“人造太阳”中国聚变工程实验堆(CFETR)提供有力支撑。

中国聚变工程实验堆是一个全超导托卡马克实验装置，计划到2035年建成建成聚变工程实验堆。国家重大科技基础设施“聚变堆主机关键系统”(CRAFT)的使命就是为CFETR研究关键技术及搭建综合性研究平台。

“赤霄”是CRAFT关键子系统“偏滤器等离子体与材料相互作用研究平台”的关键设施。

核聚变是轻原子核结合成较重原子核并放出巨大能量的过程。由于聚变原材料资源相对丰富，且无污染排放，因此可控核聚变被一直认为是人类解决能源问题的重要出路，视为“终极能源”。

在各类核聚变技术路线中，托克马克被誉为“人造太阳”，其装置的中央是一个环形的真空室，外面缠绕着线圈，像一个甜甜圈，在通电时内部会产生巨大的螺旋形磁场，将其中的等离子体加热到很高的温度。

中国科学院合肥物质科学研究院表示，未来“人造太阳”要长时间持续发电，为其研制强度足够高的壁材料难度极大，因此需要尖端的模拟实验环境，来测试研制出的材料是否达标。

强流直线等离子体装置能模拟“人造太阳”内部的等离子体粒子流冲击环境，每平方米每秒钟可极速喷射出大量粒子。

这意味着，“赤霄”是能够帮助科研人员筛选和研发出更合适的“人造太阳”壁材料的科技利器。

人造太阳壁材料‌是指用于构建核聚变反应堆内壁的材料，这些材料需要能够承受高温和强粒子流的冲击。攻克壁材料制造技术，是实现可控核聚变的关键一步。

受上述消息影响，1月14日，A股可控核聚变板块走强，弘讯科技(603015.SH)、东方精工(002611.SZ)涨停。截至当天收盘，安泰科技(000969.SZ)、永鼎股份(600105.SH)、国光电气(688776.SH)、雪人股份(002639.SZ)等股涨幅超5%。

近期核聚变科研与行业突破不断，带动A股核聚变板块多次异动。

近日，OpenAI CEO奥尔特曼接受彭博社采访时透露，核聚变技术预计将很快取得突破，预计其投资的公司Helion将“很快”演示净能量增益核聚变。

美国公司Helion成立于2013年，基于场反位形(FRC)技术建设实验装置，已建成第六代装置Trenta，第七代聚变原型机名为Polaris，曾称预计将在2024年展示净发电能力。

该消息曾催动1月7日A股可控核聚变概念走强，久盛电气(301082.SZ)等多股涨停。

去年12月29日，等离子体所建设运行的CRAFT子系统“聚变工程堆中心螺管系统”完成首轮测试实验，最大测试电流达到稳态48kA。

实验结果表明该设施全面达到设计指标，成为国际尺寸最大、实验条件最完善的大型超导磁体动态性能测试系统。

1月3日消息，中信证券发布研报表示，核聚变有望成为民用发电领域的终极能源，行业热度持续上升，在技术路径较为确定、各国持续加大投入的背景下，聚变堆商业化的节奏有望超市场预期。

“预计2030年-2035年间全球核聚变装置市场规模有望达2.26万亿元，其中高温超导带材及真空室内的第一壁、偏滤器等部件具备较大投资价值。”该机构称。

偏滤器是未来聚变堆主机内部服役环境最严苛的部件，其材料在等离子体轰击下的性能演化关系着聚变堆的安全运行。

1月14日股价走强的安泰科技，是全球可控核聚变装置的核心供应商，实现钨铜偏滤器、钨铜限制器、包层第一壁、钨硼中子屏蔽材料等全系列涉钨产品的研发和生产。

去年11月，全球高温超导材料“龙头”企业上海超导科技股份有限公司申请上海证监局上市辅导备案，计划在A股市场首次公开发行股票并上市，中金公司为其辅导机构。

去年7月，聚变行业协会(FIA)发布《2024年全球聚变行业报告》称，全球共有45家核聚变商业企业参与调研，累计融资规模达到71亿美元，较2023年增加9亿美元，增幅近15%。

调研数据显示，在35家受访回复的企业中，有3家认为2030年之前，该公司就可以实现把电力输送到电网；22家认为，这将在2030-2035年之间实现。