对标美国明星公司Helion,这家中国核聚变公司即将开建第一代装置

发布时间:2024-08-13    来源:Helion官网</p> <p style="text-align: justify;"><strong>FRC的低成本、快速迭代能力,以及具有在短期内实现中子源的优势,是瀚海聚能选择这条技术路线的主要原因。</strong></p> <p style="text-align: justify;&quo   关键词:核聚变

我们成立至今已进行了不止一轮融资,加起来超过5000万元。8月5日,瀚海聚能(成都)科技有限公司(下称瀚海聚能)相关负责人在接受采访时表示,为了支持在明年建设完成第一代聚变装置,当前该公司已开启新一轮的融资。

瀚海聚能成立于2022年12月30日,注册地在四川成都。天眼查APP显示,瀚海聚能在2023年3月和2024年4月,完成了种子轮和天使轮融资,投资方包括轻舟资本、奇绩创坛、华映资本和厚实基金。

其中,轻舟资本创立于2016年,是早期硬科技企业的长期风险投资者;奇绩创坛于2018年创立,创始人兼CEO为前百度总裁兼COO、微软执行副总裁、雅虎执行副总裁陆奇。

这是最新出现在公众视野里的国内商业核聚变玩家。目前,中国主要的商业核聚变公司包括能量奇点能源科技(上海)有限公司(下称能量奇点)、陕西星环聚能科技有限公司(下称星环聚能)、聚变新能(安徽)有限公司(下称聚变新能)和新奥集团等。

瀚海聚能的创始人、CEO项江有20多年的可控核聚变领域研究、工作经验,曾任职于中国工程物理研究院北京应用物理与计算数学研究所。

该公司的首席科学指导武松涛为国际热核聚变实验堆(ITER)托卡马克部真空室总体项目团队负责人及ITER高层协调会议协调人及秘书,曾任国家重大科学工程EAST(HT-7U)超导托卡马克核聚变实验装置项目总经理助理、副总工程师。

成都是中国最早从事核聚变能源开发的专业研究院核工业西南物理研究院的所在地,拥有较强的核工业体系。去年12月29日,由中核集团牵头,联合24家央企、科研院所、高校等组成的可控核聚变创新联合体也在成都宣布成立。

这是瀚海聚能选址成都的重要原因。2023年6月,瀚海聚能与核工业西南物理研究院举行了HHMAX901聚变实验装置概念设计技术开发合同签约仪式。

瀚海聚能将与西物院展开深入合作,并逐步推动、展开与国内聚变行业主要研究机构及众多专家的技术合作,在一年内建成第一代实验装置并放电成功。瀚海聚能在当时的新闻稿中称。

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。

当前可控核聚变技术路线主要有三种:重力场约束核聚变、激光惯性约束核聚变和磁约束核聚变。其中,磁约束核聚变研究装置包括托卡马克、仿星器、反向场箍缩、场反位形及磁镜等。

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。全球规模最大的国际科研合作项目之一ITER就是一个巨大的托卡马克装置。

随着高温超导、AI等技术进步,美国Commonwealth Fusion Systems公司(CFS)打造紧凑型磁约束托卡马克装置、美国国家点火装置(NIF)激光核聚变点火成功等行业动态推动聚变产业成为热点,2021年起全球商业核聚变公司涌现,2021年10月-2022年7月期间行业融资规模增加28亿美元。

在中国,能量奇点和星环聚能等商业公司也于2021年相继成立,并已获得数亿元融资。今年6月,能量奇点设计研发和建造的洪荒70装置成功实现等离子体放电,为全球首台全高温超导托卡马克装置。

2023年7月,由清华大学设计、星环聚能和清华大学联合建设的SUNIST-2建成并开展了首轮运行,获得100千安培等离子体电流,该装置为球形托卡马克。

但瀚海聚能选择的技术路线并不是托卡马克,而是磁约束中的场反位形(FRC)的直线型装置,对标美国明星创业公司Helion。

FRC是没有环形场线圈的较简单的磁约束系统,内部等离子体产生的反向电流会形成与外部磁场反向的磁场,使得等离子整体形成一个封闭的磁场结构,从而实现对等离子体的约束。

早在上个世纪50年代科学家就发现了FRC的现象,但当时的材料、制造水平以及研发成果并不支持FRC成为主流技术路径。

1998年,美国TAE Technologies成立,采用并持续验证FRC技术;2013年成立的美国公司Helion基于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,预计将在2024年展示净发电能力。

HelionEnergy获得了美国Open AI创始人山姆阿尔特曼,和微软等企业的投资。2023年5月,微软与Helion签署对赌协议,将于2028年向后者购买50 MW的聚变发电量

上述提及的相关负责人告诉界面新闻,瀚海聚能已经在为装置工程化做准备,今年下半年第一代实验装置将开建,并于2025年建成。

第二代装置预计从2026年开始规划建造,目标是能够净发电。该负责人说,到2028-2030年,公司不断迭代的装置将实现10-50兆瓦的发电能力。

Helion装置示意图,图片来源:Helion官网

FRC的低成本、快速迭代能力,以及具有在短期内实现中子源的优势,是瀚海聚能选择这条技术路线的主要原因。

托卡马克是核聚变过去的主流路径,但现在是一个技术大爆发的年代,比得是谁能够更快地进行技术迭代,实现工程化。上述负责人指出,瀚海聚能一代装置的成本约为3亿元,由于可以快速模块化迭代,后续装置的成本将会更便宜,最终在度电成本上拥有很大的优势。

另外,瀚海聚能认为线型聚变技术路线具有在短期内实现中子源的优势,在2026-2028年期间就可以创造一定营收。中子源能用于核医疗、中子照相等领域,同时为聚变行业急需的第一壁材料中子辐照测试、氚增殖方案验证等提供合适的中子源实验平台。

当地时间7月17日,聚变行业协会(FIA)发布《2024年全球聚变行业报告》,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。

在这些企业中,有8家企业采用仿星器技术路线、7家采用激光惯性约束。此外,采用托卡马克、球形托卡马克、FRC技术路线的商业公司均为3家。

调研数据同时显示,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。

资讯来源:Helion官网</p> <p style="text-align: justify;"><strong>FRC的低成本、快速迭代能力,以及具有在短期内实现中子源的优势,是瀚海聚能选择这条技术路线的主要原因。</strong></p> <p style="text-align: justify;&quo

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