9月15日,可控核聚变等离子体加热技术产业论坛在安徽省合肥高新区中安创谷全球路演中心举办。
本次论坛由合肥高新区科技局指导,合肥太阿聚变科技有限公司(以下简称“太阿聚变”)、聚变金融机构联盟、科大硅谷服务平台(安徽)有限公司联合主办,通过围绕等离子体加热这一人造太阳的“点火器”,探寻技术创新、产学研协同与商业化落地路径。
太阿聚变CEO董伟对《证券日报》记者表示,等离子体加热是可控核聚变的核心关键环节,只有将等离子体加热至上亿摄氏度,聚变反应才能够持续发生。欧姆线圈加热、中性束加热、射频波加热共同构成辅助加热体系,是大科学装置迭代、商业聚变堆研发不可或缺的硬件底座。
在ITER(国际热核聚变实验堆)以及国内“人造太阳”装置的等离子体加热产业体系中,波源加热、特种电源、中性束注入是三大工程板块。本次论坛现场,记者通过采访合肥荣科恒阳电源科技有限公司(以下简称“荣科恒阳”)、安徽曦华波源科技有限公司(以下简称“曦华波源”)、束研聚创(上海)科技有限公司(以下简称“束研聚创”)三家产业链代表性企业,了解国内核聚变加热产业的发展情况。
核聚变特种电源不同于普通工业电源,要面对超高脉冲功率、极端电磁环境、毫秒级精准响应等严苛工况,技术门槛极高。作为国内少数能够配套ITER国际核聚变工程的企业,荣科恒阳聚焦聚变特种供电系统研发、设计与工程落地。
“聚变电源不只是做设备制造,更是要理解大科学装置真实运行工况。”荣科恒阳董事长宣忠对《证券日报》记者表示,极向场电源一方面可以给ITER超导磁体提供可控大功率直流,维持托卡马克磁场位形,在磁体失超时实现毫秒级能量泄放,另一方面,通过极向场线圈的感应电场,击穿真空室里的气体、产生等离子体,并驱动等离子体大环电流,同时完成欧姆加热,是聚变放电脉冲的“启动开关”。
曦华波源专注于高功率回旋管研发、制造与成套微波源解决方案,该公司创始人刘本田对《证券日报》记者表示,回旋管是托卡马克装置电子回旋共振加热系统的核心波源,公司已搭建完整设计、工艺与测试平台,攻克阴极发射、注波互作用、金刚石输出窗等多项关键技术,实现170GHz回旋管兆瓦级、20秒长脉冲稳定输出。回旋管产生的毫米波,既可对等离子体定点加热,还能抑制撕裂模、边缘局域模等离子体不稳定性。
中性束注入是托卡马克装置两大主流辅助加热路线之一,作为国内中性束加热及核心辅助系统头部供应商,束研聚创相关负责人表示,公司依靠高能中性粒子束穿透磁场,直达等离子体核心区域实现深层加热,可直接提升离子温度。
“中性束系统集成复杂度高,涉及真空、高压、离子源、束传输等多个学科。”束研聚创方面表示,国内已经可以做出满足科研示范装置的装备,但商业聚变堆对连续运行时间、整机稳定性、批量交付能力提出了更高要求。
核聚变属于长周期硬科技产业,既需要科研人员持续技术攻关,同时也需要耐心资本的支持。目前,合肥依托大科学装置资源,正持续汇聚产学研资各方力量,助力“人造太阳”的火种走向广阔的未来。