“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 场磁体是核聚变发
展的主要瓶颈，上海“人造太阳”要来了！上海高温超导产业链迎来巨大机遇期(hǎi)在这方面应该是(shì)积累最深的(de)。”

随着高(gāo)温超导和(hé)人工智能等技术突破，全(quán)球核聚变商业化进程加速(sù)，“人造太阳”要来了！上海高温超导产业链迎来巨大机遇期受到各国政府和(hé)资本市场(chǎng)关注。

4月10日，上海翌曦科技发展有限公司(sī)(下称翌曦科技)创始人兼董(dǒng)事长、上(shàng)海市高温超(chāo)导材料与系统工程(chéng)技术中心主任金之俭在接受界(jiè)面(miàn)新 闻采访时表示，上海市经过十(shí)几年对高温超导产业的培育，现在已经(jīng)到了为国家核聚变战略作出贡献的(de)阶(jiē)段。

2022年6月，脱胎于上海交通大学高温超导团(tuán)队的翌(yì)曦科技在上海成立，主攻聚变强场磁体。当(dāng)年(nián)9月，其获得5000万(wàn)元(yuán)种子 轮融资(zī)，目前正在进(jìn)行第二(èr)轮融资。

2023年 ，翌曦科技与中核集团(tuán)核工业西南物理研究所正式签署合作协议，就高温超导强场聚变磁体展开联 合设计。当年，翌曦科技两个项目入选上海市2023年(nián)度 “科技创新行动计划”超导专项，获得(dé)市科委拨款资助。

核聚变(biàn)是指氘、氚等轻原子(zi)核结合成氦等(děng)较重(zhòng)原子核并放出巨大能量的过(guò)程。仿照太阳内部热核聚变反应的可控(kòng)核聚变装置，也被称为“人(rén)造太阳”。由于(yú)聚变原材料资源丰富，且无污(wū)染排放(fàng)，因此(cǐ)可控核聚(jù)变被一(yī)直认为是人(rén)类解决能源问 题的重要出路，视为“终极能源”。

自2021年起，美国(guó)CFS公司打造紧凑型(xíng)聚变发电装置、美(měi)国国家点火装置(NIF)激(jī)光核聚变点火“成(chéng)功”等消息(xī)推动聚变产业成为热(rè)点，美国、英(yīng)国和日本等国也已制定了国家(jiā)核聚变战略。

根据(jù)核(hé)聚变工业(yè)协会的报告，截(jié)至去年7月，全球共有43家公(gōng)司正在研究核聚变，产业投资达(dá)到62亿美元，比2022年增加14亿美(měi)元，增幅约三成。

2023年，中国 国务院国资委启(qǐ)动实施未来产业启航 行动，明确可控(kòng)核聚变领域为未来(lái)能源的重(zhòng)要(yào)方(fāng)向，由25家央(yāng)企、科(kē)研院所、高校等组成的(de)可控核聚变创新联合体也(yě)在年末成(chéng)立(lì)，为国内核聚变产业添(tiān)上一把火。

可控核聚变技术路线主要包括(kuò)磁约束和激光惯性约束，前者通过电磁体来限制等离子体，使其保持稳(wěn)定并达到触发聚(jù)变反应(yīng)的温度和密度(dù)条件。

作(zuò)为磁(cí)约束
聚变主流(liú)的研究装置，“人造太阳(yáng)”托卡马克(kè)装置的中央是一(yī)个环形的真空室，外(wài)面缠绕着线圈，在通电时内部会产生巨大的螺旋形磁(cí)场。

高温超导是指特定(dìng)材料在(zài)临界温(wēn)度 在液氮温度77K(-196℃)以上，出(chū)现超(chāo)导电性的物理现象，即电流可以在材料中零电阻通过，且具有完(wán)全抗(kàng)磁性(xìng)。相比传统低温超导，高(gāo)温超导能(néng)够极大降低制冷成本，并缩小托卡(kǎ)马克装置的体积(jī)。

“高温超导强(qiáng)场特(tè)性远(yuǎn)超低温超(chāo)导，低温超导磁(cí)体很难做到(dào)15特斯拉以上，但是高(gāo)温超导磁场强度最高世界纪录已经达到了45.5特斯拉(lā)。”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(jī)只有原来的十六分(fēn)之一，极大降低了研发成本，研发周期(qī)大大(dà)缩(suō)短(duǎn)，原来投资巨(jù)大50年预期的国际(jì)合作项目演变成了一个10年预期的(de)投资热点。

上海市对高(gāo)温超导行业已进行了大量布(bù)局，推动了(le)世界(jiè)首套(tào)全商业化运(yùn)行上海35千(qiān)伏公里级超导(dǎo)电缆示(shì)范工程的落(luò)地。

金之俭2010年创立的(de)上海交通大学高温超导团队，从高温超(chāo)导材料到应用(yòng)全产业链展开研发(fā)布局，高(gāo)温(wēn)超导材料通过上
海超导科技(jì)股份(fèn)有限公司(下称上海超导)进行(xíng)了工业化落地。

上海超(chāo)导成(chéng)立于2011年，从事(shì)第二代高温超导带材研发、应用及销售，为中科(kē)院等(děng)离子体所、中科院(yuàn)电工所、美(měi)国CFS公司、英国Tokamak Energy公司等(děng)全(quán)球(qiú)100多家单位提供产品或服(fú)务。

其中(zhōng)，美国(guó)CFS公(gōng)司、英国Tokamak Energy公司为国际领先的核聚变玩家，已成功研制(zhì)高温超导磁体。上海超导作为(wèi)它们的核(hé)心材料(liào)供(gōng)货商，其产品国际(jì)先进水平已得到了证明。

随着以核(hé)聚(jù)变为代(dài)表的产业对高温超导(dǎo)材
料的需求增加，以及资本进入(rù)核聚变产业链上游(yóu)，上海高温超导产业正迎(yíng)来巨大机遇。

金之(zhī)俭
表示，美国CF“人造太阳”要来了！上海高温超导产业链迎来巨大机遇期S公司的单(dān)个SPARC示范装置超(chāo)导带材(cái)用(yòng)量就就接(jiē)近1万公里，瞄准实现聚变(biàn)发电的ARC工程实验堆需(xū)求量可能会达(dá)到2.4万公里，而2021年(nián)全球的超导带材产能仅3000公里。在此
巨量(liàng)需求驱动下，近两年(nián)全球厂商都在进行大规模扩产。

“我估计到今(jīn)年年底或(huò)明年年初，国内(nèi)超导带材的产能将从300-400公里
/年，扩大至每年4000-5000公里(lǐ)。”金之俭称，这将推动高温超导材料价格显著下降，高温超导整个产业正(zhèng)迎来(lái)重大(dà)发展机遇(yù)。

除了与国际公司(sī)合作，上海超导也积极供货国内商业化核聚变公司，如为陕西星环聚能科技有限(xiàn)公司(sī)和能(néng)量奇(qí)点能源科(kē)技(上海)有限公司提供高温(wēn)超(chāo)导带材(cái)。

目前，经历
了两轮公开融资的上海超导正在寻求IPO。此外，另(lìng)一家高温超导(dǎo)材料公
司甚磁科技(上海)有限公司在今年(nián)1月也刚刚宣布完成了新一轮近亿元融资。

上海(hǎi)的高温超导产(chǎn)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。

今年，上海市经信委、市发(fā)改(gǎi)委等印发《上海核电产业高质量(liàng)发展行动方案（2024-2027年）》将可控核聚变技术作为六项重点(diǎn)工(gōng)程之一，也提及要突破大尺寸、高电流密度(dù)、强(qiáng)磁场的高温超导磁体关(guān)键(jiàn)技(jì)术。

“上海制定了高温(wēn)超(chāo)导三年行动计划(huà)，设(shè)定(dìng)了三个目标，形成国(guó)际领(lǐng)先(xiān)的优质高(gāo)温超导材料(liào)上海供应能(néng)力，奠定高温超导(dǎo)产业 发展基础；突破高温超导聚变强场磁体核心(xīn)技(jì)术瓶(píng)颈(jǐng)，支撑国家聚(jù)变(biàn)战略
；促进高温超导产业(yè)链(liàn)性价(jià)比整体提升，推动高温超(chāo)导产业的发展。”

金之俭指出，高温超导强场磁体是紧(jǐn)凑型托(tuō)卡马克(kè)最核心的
部件，技术门槛和商业价值都非常高(gāo)，在托卡马(mǎ)克(kè)系统成本中占到40%-50%。

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