“人造太阳”要来了！上海高温超导产业链迎来巨大机遇期

“高温超导强场(chǎng)磁体是核聚变发展的主要瓶颈，上海在这方面(miàn)应该
是积累最深的。”

随着高温超导和人工智能等技术突破，全球核(hé)聚(jù)变商业化进程加(jiā)速，受到(dào)各国政府和资本市场关注。

4月10日，上海翌曦科技发展有(yǒu)限(xiàn)公司(下称翌曦科技)创(chuàng)始人兼(jiān)董(dǒng)事长、上(shàng)海市高温超导(dǎo)材料与系统工程技术中心(xīn)主任金之俭在接受界面新闻采访时表示，上海市经过(guò)十几年对(duì)高温超导产业的培育，现在已(yǐ)经到了为国家核聚变战
略作出贡(gòng)献的阶段。

2022年6月，脱胎于上海交通(tōng)大学高(gāo)温超导团队的翌曦科技在上海成立，主攻聚变强场磁(cí)体。当年9月(yuè)，其获得5000万元种子轮融资，目前正在进行第二轮融资。

2023年，翌曦科(kē)技与中核集团核工业(yè)西南(nán)物理研究所正式签(qiān)署合作协议，就高温超导强场聚变磁体展开联合设计(jì)。当年，翌曦科技两个项目入选上海(hǎi)市2023年度“科技(jì)创新行动计划”超导专(zhuān)项，获(huò)得市科委拨款资助。

核聚变是指(zhǐ)氘、氚等轻原子核结合成(chéng)氦等较重原子核并放出巨大能量的过程。仿照太阳内(nèi)部热核聚变反应的(de)可控核聚变(biàn)装置，也被称(chēng)为(wèi)“人造太阳”。由于聚变原(yuán)材料资源丰富，且无污染排放，因此可(kě)控核
聚变被一(yī)直认为(wèi)是人类解决能源问题的重要出路，视为“终极能(néng)源”。

自2021年起，美(měi)国CFS公司打造紧凑型聚变(biàn)发电装置、美国国家点火装(zhuāng)置(zhì)(NIF)激光核(hé)聚变点火“成功”等消(xiāo)息推动聚变产业成为热点，美国、英国和(hé)日本等国也已制定了国(guó)家核(hé)聚变战略。

根据核聚变工业协会的报告，截至去年7月(yuè)，全球共有43家公司正在研(yán)究核聚(jù)变，产(chǎn)业投资达(dá)到62亿(yì)美(měi)元，比2022年增加(jiā)14亿美元，增幅约三成。

2023年，中国国务院国(guó)资委启动实施未来产业启(qǐ)航行动(dòng)，明确可(kě)控核聚变领域为未来能源的重要方向，由25家央企、科研院所、高校等组成的可控核聚(jù)变创新联(lián)合体也(yě)在年末成立，为(wèi)国内(nèi)核聚变产业添上一把火(huǒ)。

可控核聚变技术(shù)路线(xiàn)主要(yào)包括磁约束和激光惯性约束，前者通过电磁体(tǐ)来(lái)限制(zhì)等离子体，使其保持稳定并达(dá)到触发聚(jù)变反应的温度和密度条(tiáo)件。

作(zuò)为磁约束聚变主流的(de)研究装置，“人(rén)造太(tài)阳”托卡(kǎ)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(huì)产生巨大的螺(luó)旋形磁场。

高温超导是指特定材料在临界温度在液氮温度77K(-196℃)以上，出(chū)现(xiàn)超导电性的物理现象，即电(diàn)流可以(yǐ)在材料中零电阻通过(guò)，且具有完全抗磁(cí)性。相比(bǐ)传统低温超(chāo)导，高温超(chāo)导能够(gòu)极大降低制冷成(chéng)本
，并缩小托卡(kǎ)马克装置的体积。

“高温(wēn)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，但是高温超导磁场强度最高世(shì)界纪录已经达到(dào)了45.5特(tè)斯拉。”金之俭表(biǎo)示，按照托卡马克的输出功率公式，如果磁
场强度能够提高一倍，装置体积只有(yǒu)原来(lái)的十六分之一，极大降低了研发成本(běn)，研发周期大(dà)大(dà)缩(suō)短，原来投(tóu)资巨大50年预期的国际(jì)合作项目演变成了一个10年预期的投资热点。

上海市对高温超导行业已进行了(le)大量布局，推动了世界首套全(quán)商业(yè)化运行上(shàng)海35千伏(fú)公里(lǐ)级超导电缆示范工程(chéng)的落地。

金之俭2010年创立的(de)上海交通大学(xué)高温超导团队，从高温超导材料到应用全产业链展开研发布局，高温超导材料通过上海超导科技股份有限公司(下称上海超(chāo)导)进行了(le)工业化落(luò)地。

上(shàng)海超导成立于2011年 ，从事第二代高温超导带(dài)材研发、应用及(jí)销售，为中科院等离子体所、中科院电工所、美国CFS公司、英国Tokamak Energy公司等全球100多家单位提供产(chǎn)品或服务。

其中，美国CFS公(gōng)司、英国Tokamak Energy公司为国际领(lǐng)先的核聚变玩家，已成功研制高温超导(dǎo)磁体。上海超导(dǎo)作为它(tā)们的核心材料供货商，其产品国(guó)际先进水平已得到(dào)了证明(míng)。

随着以核(hé)聚变为代表的产业对(duì)高温超导材料的需求增加，以及资本进入核聚变产业(yè)链上游，上(shàng)海高温超导产业正迎来巨大机遇。

金之俭(jiǎn)表示(shì)，美国CFS公司(sī)的单个SPARC示范装置超导带材用量就就接(jiē)近1万公(gōng)里(lǐ)，瞄准实现聚变发电的ARC工程实验堆需求量可能(néng)会(huì)达到2.4万公里，而2021年全球的超导带材产(chǎn)能仅3000公里。在此(cǐ)巨量(liàng)需求驱动下，近两年全球厂(chǎng)商都在进行大规模扩产。

“我估计(jì)到今年年(nián)底或明年年初，国内超导(dǎo)带(dài)材的产能将从300-400公里/年，扩大至每 年4000-5000公里。”金之俭称，这将推动(dòng)高温超导材“人造太阳”要来了！上海高温超导产业链迎来巨大机遇期料价格显著下降，高温超导整个产(chǎn)业正迎来重大发展机(jī)遇。

除了与国际公司合(hé)作，上海超导也积极供货(huò)国内商业化核聚(jù)变(biàn)公司，如为陕(shǎn)西星环聚能科技(jì)有限(xiàn)公司和(hé)能量奇点能源科技(上(shàng)海(hǎi))有(yǒu)限公司提供高温超导带材。

目前，经历了两轮 公(gōng)开(kāi)融(róng)资的上海超导正在寻求IPO。此外，另一家高温超导材料公司甚(shèn)磁科技(上海)有限公司在今(jīn)年1月也刚刚宣(xuān)布完成了新(xīn)一轮近亿元(yuán)融资 。

上海的高温超导产业链不(bù)仅实现了二代材料(liào)的工业化量产，也瞄准(zhǔn)了实现(xiàn)核聚变装置(zhì)更关键的“人造太阳”要来了！上海高温超导产业链迎来巨大机遇期强场磁体。

今年(nián)，上海(hǎi)市经(jīng)信委、市发改委等印(yìn)发《上海核电产(chǎn)业高质(zhì)量发(fā)展行动方案(àn)（2024-2027年）》将(jiāng)可控核聚变(biàn)技术作为(wèi)六(liù)项(xiàng)重点工程之一，也(yě)提(tí)及要突破大尺寸、高电(diàn)流密度(dù)、强(qiáng)磁(cí)场的高温超(chāo)导磁体关(guān)键技术(shù)。

“上海制定了高温超导三年(nián)行动计划，设定了
三个目标，形成(chéng)国际领先(xiān)的优质高温(wēn)超导材料上海供应能(néng)力，奠定高温超导产业发(fā)展(zhǎn)基础；突破高温(wēn)超(chāo)导(dǎo)聚变(biàn)强场磁体核心技术瓶颈，支撑国家聚变(biàn)战略；促进高温超导产业链性价比整体(tǐ)提升，推动高温超导产业(yè)的发(fā)展。”

金之俭指出，高温超导(dǎo)强场磁体是(shì)紧凑型托卡马克最核心的部件，技术门槛和商业价值都非常(cháng)高，在托卡马克系统成本中占到40%-50%。

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