核聚變清潔能源研發中國後來居上 美企:我們要輸了!

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據西雅圖科技新聞網站「GeekWire」6月4日報道,當地時間周二在西雅圖舉行的技術聯盟會議上,人工智能領域並非中美主導權爭奪的唯一戰場,被視為清潔能源未來希望的核聚變技術研發,同樣成為兩個超級大國角力的焦點。美國科技界領袖愈發擔憂中國可能在此領域迅速領先,使美國陷入被動。 

中國全超導托卡馬克核聚變實驗裝置(EAST)。(新華社)
這是實驗成功後的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置(EAST)控制大廳(4月12日攝)。(新華社)

在峰會的核聚變專題論壇上,美企Zap Energy的研發負責人本·萊維特(Ben Levitt)抱怨,「美國對核聚變研究的投入不足,而中國的投入規模遠超我們數個量級。」他補充說,「一開始,美國在核聚變領域占據上風,可一手好牌卻打得稀爛。所以,我們如今確實處於劣勢。」 

2023年美國能源部批准8家核聚變公司獲得4600萬美元的資金,用於開發核聚變發電試點工廠,Zap Energy位列其中。按計劃,這些入選企業,需在2025年底展示其聚變電廠的概念設計,並制定技術路線圖。今年1月,美能源部宣布至少有3家公司完成了5個研究項目。而Zap Energy仍在進行早期工作。與會者稱,盡管中國在競賽中進展顯著,但勝負關鍵在於,誰能率先開發出最經濟實惠的技術。 

可控核聚變「人造太陽」近乎無限的清潔能源

核聚變是太陽的能量來源,被譽為「人造太陽」的可控核聚變技術有望為人類提供近乎無限的清潔能源,幫助人類擺脫對化石燃料的依賴。 

據GeekWire報道,拜登政府時期,美國政府每年在核聚變領域的投入約為8億美元,而中國每年投入的資金是其兩倍以上。 

當地時間5月23日,特朗普簽署了一系列有關核能的行政命令,涉及對美國核管理委員會進行全面改革、修改監管流程以加快核反應堆測試等。一名白宮高級官員表示,政府希望在2029年1月,特朗普第二任期結束前「測試和部署」新的核反應堆。 

美媒指出,特朗普政府雖支持核裂變技術,為現有核電站供能,但對核聚變沒有表現出同樣的興趣,這讓該領域愈發依賴風投資本來推動發展。此外,在中國著力培養核聚變人才的同時,特朗普政府卻在削減科研經費,也為美國核聚變發展蒙上陰影。 

中國全超導托卡馬克核聚變實驗裝置(EAST)進行的第122254次實驗,創造新的世界紀錄

美媒CNN去年曾指出,盡管美國是世界上最早嘗試核聚變發電研究的國家之一,但「後來者」中國的步伐正在明顯「加快」。報道援引行業數據稱,自2015年以來,中國的核聚變專利數量激增,已超越全球其他國家。 

中國企業建有全球首台全高溫超導托卡馬克裝置。位於華盛頓的核聚變行業協會首席執行官安德魯·霍蘭(Andrew Holland)坦言,相比之下,美國的托卡馬克裝置普遍老化,不得不依賴日本、歐洲和英國盟友的設備推進研究。 

他說「我們沒有這樣的東西。普林斯頓等離子體物理實驗室10年來一直在對它的托卡馬克裝置進行升級。美國另一個正在運行的托卡馬克裝置已有30年歷史。美國國家級實驗室沒有現代化的核聚變裝置。」 

中國「人造太陽」之稱的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置(EAST)進行的第122254次實驗,創造新的世界紀錄,成功實現穩態高約束模式等離子體運行403秒。部分科研人員在控制大廳留影。(新華社)

據《中國能源報》報道,今年以來,我國可控核聚變技術商業部署按下「快進鍵」。3月,我國核聚變裝置緊湊型聚變能實驗裝置園區(BEST)首塊頂板順利澆築,標誌著BEST全面進入分區完工、分區交付的階段;5月,BEST在安徽合肥開啟工程總裝,較原計劃提前兩個月,預計2027年建成、2030年實現發電。 

BEST將在第一代中國人造太陽EAST裝置基礎上,首次實現聚變能發電演示,推動燃燒等離子物理研究,為我國聚變能發展提供開創性支持。BEST核心目標是首次實現氘氚燃燒等離子體的穩定運行並演示發電,填補從「實驗堆」到「示範堆」的工程化空白。 

2023年4月12日21時,在安徽合肥,有「人造太陽」之稱的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置(EAST)進行的第122254次實驗,創造新的世界紀錄,成功實現穩態高約束模式等離子體運行403秒,對探索未來的聚變堆前沿物理問題,提升核聚變能源經濟性、可行性,加快實現聚變發電具有重要意義。 


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