“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(wēn)超导强场磁体是核(hé)聚变发展(zhǎn)的主要瓶颈，上海(hǎi)在这方面应该是积(jī)累最深的。”

随着(zhe)高温超导和人工智能等技术突破，全球核聚变商业(yè)化进程加速，受到各国政(zhèng)府和资本市场(chǎng)关(guān)注。

4月10日，上海翌曦科技发展有限公司(下称翌曦科技(jì))创(chuàng)始人兼(jiān)董事长、上
海市高温超导材料与(yǔ)系(xì)统工程技术中心主任金之俭在接(jiē)受界面新闻(wén)采访时表示，上海市经(jīng)过十几年对高温超导产业的培育，现在(zài)已经到 了为国(guó)家核聚变(biàn)战略作出(chū)贡献的阶(jiē)段。

2022年6月，脱(tuō)胎于上海交通大学高(gāo)温超导团队的翌 曦科技在上海成立，主 攻聚变强场磁体。当(dāng)年9月，其获得5000万元种子轮融资，目前正在进行第二轮融资。

2023年，翌曦科技与中核集团核工业西南(nán)物理(lǐ)研究所正(zhèng)式签署合作协议，就(jiù)高温超导强场聚变磁体展(zhǎn)开联合(hé)设计。当年，翌曦科技(jì)两个项目入选上海(hǎi)市2023年(nián)度“科技创新行动(dòng)计(jì)划(huà)”超导专项，获得市科委拨款资助。

核聚变(biàn)是(shì)指氘、氚(chuān)等(děng)轻原(yuán)子核 结合成氦等较重原子核并(bìng)放出巨大能量(liàng)的过程。仿
照太阳内部热核聚变反(fǎn)应(yīng)的可控核聚变装 置，也被称(chēng)为“人造太阳(yáng)”。由于聚变原材料资源(yuán)丰富，且(qiě)无污染排放，因此可(kě)控核(hé)聚变被一直认(rèn)为是人类解(jiě)决能源问题的重要(yào)出路，视为(wèi)“终极(jí)能源”。

自2021年起，美国CFS公司打造紧(jǐn)凑型聚变发电装置、美国国家点(diǎn)火装置(NIF)激光(guāng)核聚变点火“成功”等消 息(xī)推动聚(jù)变产业成为热点，美国、英国和日本等国也已制(zhì)定 了国
家(jiā)核聚变战略(lüè)。

根据核聚变工业协(xié)会的报告，截至去(qù)年7月，全球共有43家公司正在研究核聚变，产业投资达到62亿(yì)美元，比2022年增加(jiā)14亿美元，增幅约三成。

2023年，中(zhōng)国国(guó)务院国资委启动实施未来产业启航行(xíng)动，明确可控核聚变领域为未(wèi)来能源的重要方向，由(yóu)25家央企、科研(yán)院所、高校等组(zǔ)成的(de)可控核聚变创新联合体也(yě)在年末成立，为国内核聚变产业添上一把火。

可控核聚变技(jì)术路线(xiàn)主要包括磁约(yuē)束和激光惯性约束(shù)，前者通过电磁体来限制等离子体(tǐ)，使其保持稳(wěn)定并达到触发聚变反应的温(wēn)度和密度条件。

作为磁约(yuē)束聚变主流(liú)的(de)研究装置，“人造太阳”托卡马克装置的中央是一个环形的真空室，外
面缠绕着线圈(quān)，在通电时内部会产生巨(jù)大的螺(luó)旋形磁场(chǎng)。

高温超导是指(zhǐ)“人造太阳”要来了！上海高温超导产业链迎来巨大机遇期特定材料在临界温度在(zài)液氮温度77K(-196℃)以上，出现超导电性的物(wù)理(lǐ)现象，即电流可以在材(cái)料中零电阻通过，且具有完(wán)全抗磁性。相比传(chuán)统低温超导，高温超导能够极大降低制冷成本(běn)，并缩小托卡马克装置的体积。

“高温超导强场特性
远超低温超导，低温超导磁体很难做到 15特斯(sī)拉以上，但是(shì)高(gāo)温超导磁场强度最(zuì)高世界纪录(lù)已经达到了 45.5特(tè)斯拉。”金之俭表示，按照托卡马克的输出功率 公式，如果磁场强度能够提(tí)高一倍(bèi)，装置体积(jī)只有原来的十六分之(zhī)一，极大降低了研发成本，研发周期大大缩短，原来投资(zī)巨大50年预期的(de)国(guó)际合作项目演变成了一个10年预期的(de)投资热点。

上海市(shì)对高温超导行(xíng)业已进行了大量布(bù)局，推(tuī)动(dòng)了世界首套(tào)全商业(yè)化(huà)运行上海35千(qiān)伏公(gōng)里级超导电缆示(shì)范工程的(de)落地。

金之俭2010年创立的上海(hǎi“人造太阳”要来了！上海高温超导产业链迎来巨大机遇期)交通大学高温超导团队，从(cóng)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(chēng)上(shàng)海超导)进行(xíng)了工业化(huà)落地。

上海超导成立于2011年，从事第二代高温超导带材研发、应用及销售，为(wèi)中科院等离子(zi)体所、中科院电工所、美国CFS公司、英国Tokamak Energy公司
等(děng)全(quán)球100多家单位提供产品或服务。

其中，美国CFS公司、英国Tokamak Energy公司为国际(jì)领先的核聚变(biàn)玩家，已成(chéng)功研制高温(wēn)超导磁体。上海超导作为它们的核心材料供货商，其产(chǎn)品(pǐn)国际先进水平已(yǐ)得(dé)到了证明。

随(suí)着以核聚(jù)变为(wèi)代表的产(chǎn)业对高温超导材料的需求增加，以及资本进入核聚(jù)变产业链上游，上海高温超导产业正迎来巨大机(jī)遇。

金之俭表示 ，美国CFS公司的单 个SPARC示(shì)范装置超导带材用(yòng)量就就接近1万公里(lǐ)，瞄准实现聚变发电的ARC工程实验堆需求量可能会达到2.4万公里，而2021年全球的超导(dǎo)带材产能仅3000公里。在 此巨量需(xū)求驱动下，近两年全球厂商都在进行(xíng)大规(guī)模(mó)扩产(chǎn)。

“我估计到今年(nián)年底或明年年(nián)初，国内超(chāo)导带材的产能将(jiāng)从300-400公里/年，扩大至(zhì)每年(nián)4000-5000公里。”金之俭称，这(zhè)将推动高温超导材料价格显著下(xià)降，高温超导整个产业正迎来重大发展机遇。

除了与国际公司合作，上海超导也积极供货国内商业化核聚变公司，如为陕西星环聚(jù)能科技有限公司和能量(liàng)奇点能源(yuán)科技(上海)有限公司提供高温超导带材。

目前，经(jīng)历了两轮公开融资的上海超导正在寻(xún)求IPO。此(cǐ)外，另一家高温(wēn)超导(dǎo)材料公司甚磁科技(上海)有限公司在(zài)今年1月也(yě)刚刚宣布完(wán)成了(le)新一轮近亿元融(róng)资。

上海的高
温超导产业链不仅实现了二代材料的工业化量产，也瞄准了实现核聚变装置更关键的强场磁体。

今(jīn)年，上海(hǎi)市“人造太阳”要来了！上海高温超导产业链迎来巨大机遇期经信委、市发改委等印发《上海核(hé)电产业高(gāo)质量发展(zhǎn)行动方案（2024-2027年）》将可控(kòng)核聚变技术作为六项重点工程之一，也提及要突(tū)破大(dà)尺(chǐ)寸、高(gāo)电流密度(dù)、强磁场的高温超导磁体关键技术。

“上海制定(dìng)了高温超导三年行动计(jì)划，设定了三个目标，形成国(guó)际领先的优质高温超导材(cái)料上海供应能力，奠定高温超(chāo)导产业发展基(jī)础；突破高温超(chāo)导聚变强场磁(cí)体(tǐ)核心技术瓶颈，支撑国家聚(jù)变战(zhàn)略；促(cù)进高温超导产业链性价比整体提升(shēng)，推动 高温超导产业的发展。”

金(jīn)之俭指出(chū)，高温超导强场磁体是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高，在托(tuō)卡马克系统成本中占到40%-50%。

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