随着全球对可持续能源的需求日益增长,可控核聚变技术——这种被认为是清洁、高效、几乎无限的能源解决方案——正迅速成为科技领域的热点。2023年,这一领域的企业正在取得前所未有的进展,他们的目标是将核聚变从科幻小说中的概念转变为现实世界的能源供应。
2022年12月,加州劳伦斯利弗莫尔国家实验室的国家点火装置(NIF)首次实现了地球上受控核聚变反应释放出的能量超过了投入的能量。这一成就被科学家们誉为核聚变能源生产的“莱特兄弟时刻”,标志着核聚变能源商业化的可能性正在逐步变为现实。
全球已有43家公司投身于这一领域的研究与开发,他们的目标是在2035年前将第一座聚变电厂连接到电网。这一数字较往年有所上升,反映出企业对于实现这一雄心勃勃目标的信心不断增强。这些公司正在专注于中期里程碑,拥抱风险和并行路径,建立新的合作伙伴关系,并迫切需要更多的资源。
2023年核聚变行业已经吸引了超过60亿美元的投资,比前一年增加了1.4亿美元。尽管23年的增长速度有所放缓,但在通货膨胀、利率上升和银行破产的担忧中,核聚变投资仍然实现了27%的增长。这些投资不仅来自于传统的风险资本,还包括了对早期阶段公司的投资。
政府在推动核聚变技术发展中扮演了越来越重要的角色。美国、日本、德国等国家已经宣布了新的支持核聚变商业化的项目,并且英国在这方面的支持已经相当有力。这些公共-私人合作伙伴关系有助于核聚变企业跨越“死亡之谷”,并可能在未来解决私人市场无法解决的挑战。
在美国,Commonwealth Fusion (CFS)正利用高温超导磁体技术,积极建设名为SPARC的示范厂。预计将在2025年投入运营的SPARC,将成为核聚变技术商业化的重要里程碑。与此同时,TAE Technologies 和General Fusion 等公司也在积极推进聚变技术的研发和商业化进程,展现了美国在核聚变领域的深厚实力和创新精神。
中国的 新奥集团正在设计和建造设备以支持商业ST p-11B聚变,展现了中国在核聚变领域的快速进步。上海的能量奇点则专注于高场、高约束和紧凑托卡马克的研发,这些公司的发展不仅代表了中国在全球核聚变技术舞台上的崛起,也为全球核聚变技术的发展做出了重要贡献。
英国的Tokamak Energy 公司凭借其在球形托卡马克技术方面的深厚积累,计划在2033年建成第一座聚变电厂,这将是欧洲在核聚变领域的一大突破。瑞典的NovaTron Fusion Group AB则提出了一种新型聚变反应堆概念,旨在通过工业规模的聚变反应为电网供电,展现了欧洲在核聚变技术创新上的雄心和远见。
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全球核聚变公司在技术上的无疑是多样性的,从磁约束到电静态混合,从惯性约束到非传统概念,这些公司在核聚变技术的“家族树”上几乎没有直接竞争。这种多样性是风险管理的一种方式,全球范围内的多次“射门”增加了商业化可行核聚变的机会。
尽管核聚变技术面临着许多挑战,包括实现核聚变功率效率、解决等离子体科学问题、热管理和资金需求等,但这一领域的企业仍然对未来充满信心。前方道路漫长且充满未知,但核聚变技术的潜力无疑是巨大的,值得我们共同期待和努力。
附:全球可控核聚变企业名单