用“洪荒之力”做超越想象的事

本文转自：解放日报

在临港，年轻的能量奇点创业团队正探索可控核聚变能源的商业化

用“洪荒之力”做超越想象的事

杜晨薇

能量奇点建成的全球首台全高温超导托卡马克装置“洪荒70”。受访者供图 本报记者 杜晨薇

今天，当全球加速探索终极能源解决方案——可控核聚变时，在上海临港，有一支年轻的创业团队，也加入了这场未来之争。团队掌门人，能量奇点能源科技（上海）有限公司CEO杨钊，想要做一件超越人们想象空间的事：研制出Q（聚变能量增益因子）大于10的高温超导托卡马克装置，在10到15年内实现可控核聚变的商业化。而人类目前能够达到的最大Q值是1.53。

今年3月，能量奇点建成了全球首台全高温超导托卡马克装置“洪荒70”，目前正在进行点亮等离子体前的调试准备工作，同时也在研发全球磁场强度最高的聚变装置磁体。这意味着，解题过程中，许多受制于能源的节点将得到疏通。

造一艘“铁船”

相比于产生大量碳排放的化石燃料能源，与存在核泄漏风险的裂变核能，可控核聚变是无限、清洁、安全的能源，被誉为人类能源的终极解决方案。

杨钊介绍，Q大于1，即输出的能量大于维持反应所需输入的能量，是论证可控核聚变科学可行性的第一步。早在20世纪90年代，全球已有数台托卡马克装置接近这一目标。于是，更多人把目光投向Q大于等于10。

2018年，联邦聚变系统提出了Q大于等于10的小型化高温超导托卡马克装置设计图，直径是ITER的四分之一，体积则只有ITER的五十分之一。“核聚变商业化赛道也是从这时逐渐开始热起来的。”在2023年，能量奇点成立的第三个年头，全球已有44家聚变企业完成创建。

“但我们想做的是用最低的成本实现Q大于等于10。”杨钊说，用一个不完全恰当的比喻，如果说以前的托卡马克装置就像海上的木船，那么能量奇点想做一艘航海的铁船。尽管船与船背后的物理原理是一样的，但在造出来之前，没有人相信一艘铁船也可以在水面上浮起来，还能够稳固前行。

可“洪荒70”诞生了。它的直径约3.6米，全部磁体系统均采用高温超导材料建造。此前，世界上还没有一台全高温托卡马克装置，能量奇点验证了它的可行性和运行稳定性。“你看，我们真的把铁船造出来了。”杨钊说。

然而，造一艘铁船并不是终点，能量奇点真正要造的，是一个性能更强、成本更低，能够为人类创造更大价值的巨轮。

最正确的决定

今年，能量奇点要攻克一个叫作经天磁体的难关，它将完成下一代托卡马克装置“洪荒170”中技术难度最大的核心零部件的技术验证，这也是实现Q大于等于10的关键。而一旦“洪荒170”成功问世，它将有望成为世界上以最低成本实现Q大于等于10的托卡马克装置。

能量奇点落地临港后，仅用了一年时间，就从一个4个人的团队，发展为一个120多人的世界级研发和工程人才团队，其中包含多名国家级和省级高层次人才。

如今，杨钊已带领公司完成了两轮数亿元的融资，建成国内第一个高温超导托卡马克磁体厂房，自研出了高温超导环向场磁体、中线螺线管磁体以及极向场磁体，每个磁体的成功研制，都是新技术零的突破。

“到临港创业，是我做过最为正确的决定之一。”杨钊说，上海在核电技术领域长期积累，形成了完整的产业链。上海也是我国高温超导产业的中心，拥有最集中的高温超导带材供应能力。以“洪荒70”为例，绝大部分高温超导带材来自上海超导科技股份有限公司，关键机械部件加工则交给了上海电气核电集团，装置总体安装由中核五公司承接，装置的环境和辐射安全评估由上海核工院负责……去年，市科委、市经信委和临港新片区管委会还为公司提供了累计超千万元的经费支持。

全球85%的聚变公司预测2040年前将实现可控核聚变发电。能量奇点也规划在2035年左右研发出“洪荒380”，作为首个可商业化的聚变发电示范堆。中国的“洪荒之力”，也许将在那时震惊世界。