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发表于 2025-05-18 07:02:53 东方财富Android版 发布于 上海
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发表于 2025-05-17 23:11:07 发布于 江苏

一、引言:开启能源变革新纪元

能源,作为人类社会发展的基石,贯穿于我们生活的方方面面,从日常的衣食住行到推动科技进步、促进经济繁荣,其重要性不言而喻。回首人类历史,每一次能源的重大变革都宛如一场强大的引擎,推动着社会发展实现质的飞跃。从薪柴时代到煤炭时代,再到如今的石油天然气时代,能源的更迭不仅改变了我们的生活方式,更塑造了当今世界的格局。

然而,随着全球经济的飞速发展和人口的持续增长,传统化石能源的局限性日益凸显。储量有限的它们在长期的开采和使用中逐渐面临枯竭的危机,同时,其燃烧所产生的大量温室气体,如二氧化碳、二氧化硫等,正给地球环境带来沉重的负担,引发了全球变暖、酸雨等一系列严峻的环境问题,成为高悬在人类可持续发展道路上的达摩克利斯之剑。

在这样的背景下,可控核聚变技术宛如一颗璀璨的新星,照亮了人类能源未来的希望之路,它也被形象地称为 “人造太阳”。核聚变,这一在太阳内部时刻发生着的神奇反应,是轻原子核(如氢的同位素氘和氚)在极高温度和压力下聚合成较重原子核(如氦)的过程,在此过程中会释放出巨大的能量。而可控核聚变,就是要在地球上模拟太阳内部的环境,通过精确控制核聚变反应的速率和规模,使其稳定、持续地输出能量,从而为人类提供取之不尽、用之不竭的清洁能源。

与传统能源相比,可控核聚变有着诸多令人瞩目的优势。首先,其燃料来源极为丰富,氘可以从海水中大量提取,据估算,每升海水中大约含有 0.03 克氘,通过核聚变反应产生的能量相当于 300 升汽油燃烧所释放的能量;而氚虽然在自然界中含量稀少,但可以通过锂与中子的反应来生成,地球上锂的储量也相当可观。其次,核聚变反应过程中几乎不产生温室气体和长寿命放射性核废料,对环境的污染极小,是一种真正意义上的清洁能源,能够有效缓解当前的环境危机。此外,可控核聚变还具有能量密度高的特点,相同质量的燃料,核聚变所释放的能量远远超过传统化石能源以及核裂变能源,这意味着它能够以更小的燃料消耗满足大规模的能源需求。

如今,全球众多国家和企业纷纷投身于可控核聚变技术的研究与开发,一场激烈而又充满希望的能源竞赛正在悄然上演。在这场竞赛中,有 7 家公司凭借其卓越的技术实力、创新的科研成果以及强大的资源整合能力,脱颖而出,成为了该领域的佼佼者。接下来,就让我们一同走进这 7 家公司,探寻它们在可控核聚变领域的精彩故事与前沿技术,感受人类追逐 “人造太阳” 的坚定步伐和无限可能 。

二、核聚变 “潜力股” 之首:西部超导

在可控核聚变这场关乎人类未来能源走向的竞赛中,西部超导材料科技股份有限公司(以下简称 “西部超导”)无疑占据着举足轻重的地位,宛如一颗璀璨的明珠,闪耀在核聚变技术的前沿领域。

西部超导是目前全球唯一具备 NbTi 锭棒、超导线材、超导磁体全流程生产能力的企业 ,这一独特优势使其在超导材料的供应和生产领域独树一帜。从原材料的精心熔炼,到超导线材的精细拉丝,再到超导磁体的精密制造,西部超导形成了一套完整、高效且高度自主可控的生产体系,每一个环节都凝聚着公司科研团队和技术工人的智慧与汗水,每一道工序都彰显着公司在超导材料领域深厚的技术底蕴和卓越的工艺水平。

作为国际热核聚变实验堆(ITER)计划用低温超导线材在中国的唯一供应商,西部超导肩负着重大的使命与责任,也承载着中国在国际核聚变舞台上的荣誉与期望。ITER 计划,这个被誉为 “人造太阳” 的全球最大规模国际科研合作项目之一,旨在通过国际合作,共同攻克可控核聚变技术难题,实现核聚变能源的商业化应用。西部超导凭借其过硬的技术实力和稳定的产品质量,成功中标 ITER 计划用低温超导线材供应项目,成为中国参与 ITER 计划的重要力量,为全球核聚变事业的发展贡献着不可或缺的 “中国力量”。

为了满足 ITER 项目对低温超导线材极其严苛的技术要求,西部超导的科研团队历经无数次的试验与探索,不断优化生产工艺,创新技术方法,最终开发出了具有自主知识产权的核聚变用 NbTi 超导线材工程化生产技术。该技术不仅打破了国外在这一领域长期的技术垄断,实现了关键材料的国产化自主供应,而且在产品性能上达到了国际先进水平,各项指标均完美契合 ITER 项目的技术规范。例如,在超导线材的临界电流密度、磁场均匀性等关键性能指标上,西部超导的产品表现卓越,能够在极端低温和强磁场环境下稳定运行,为 ITER 项目核聚变装置的稳定运行和高效能量输出提供了坚实可靠的材料保障 。

此外,西部超导还发明了单重达 450 公斤的大型复合包套一次组装技术,这一技术创新极大地提高了超导线材的生产效率和质量稳定性。传统的复合包套组装技术存在着工序繁琐、生产效率低、产品质量一致性难以保证等问题,而西部超导的大型复合包套一次组装技术则巧妙地解决了这些难题。通过自主研发的先进模具和精密的组装工艺,能够将多种不同材料的包套一次性组装成型,并且确保了各层材料之间的紧密结合和均匀分布,从而有效提高了超导线材的性能和可靠性,降低了生产成本,为大规模商业化生产奠定了坚实的基础。

除了在 ITER 项目中发挥关键作用外,西部超导还是聚变堆主机关键系统综合研究设施(CRAFT)和能量奇点公司核聚变项目的主要供应商之一。CRAFT 项目作为我国自主设计建造的核聚变研究关键设施,对于推动我国核聚变技术的自主创新和工程化应用具有重要意义。西部超导为 CRAFT 项目提供的高性能超导线材和超导磁体,为该项目的顺利开展和实验研究的成功进行提供了核心材料支持,助力我国在核聚变技术的自主研发道路上迈出了坚实的步伐。在能量奇点公司的核聚变项目中,西部超导同样凭借其优质的产品和专业的技术服务,赢得了客户的高度认可和信赖,为民营企业参与核聚变技术研发和产业化发展提供了有力的支撑和示范。

在产能方面,西部超导展现出了强大的扩张能力和战略眼光。2022 年,其超导产品产能已达到 750 吨 / 年,而通过定增项目的实施,预计到 2024 年 4 月,产能将大幅提升至 2000 吨 / 年。这种快速的产能扩张,不仅能够满足当前全球核聚变项目日益增长的材料需求,而且为未来核聚变技术商业化应用后的大规模市场需求做好了充分准备。随着产能的不断提升,西部超导在全球核聚变产业链中的核心地位将更加稳固,其对行业发展的引领和推动作用也将愈发显著。

作为我国高端钛合金棒线材的龙头企业,西部超导在为航空航天等军民高端装备发展提供关键材料支撑的同时,也将其高端材料技术延伸至核聚变相关的高端装备制造领域。核聚变装置作为一个极端复杂和高要求的大型科学设备,其内部的许多关键部件,如真空室、磁体结构件等,都需要使用高强度、耐高温、耐腐蚀的高端材料。西部超导凭借其在高端钛合金和高温合金材料领域的深厚技术积累和丰富生产经验,能够为核聚变高端装备提供定制化的材料解决方案,有效提升了核聚变装置的性能和可靠性,进一步拓展了公司在核聚变产业链中的业务布局和技术应用领域。

三、引领焊接材料新方向:大西洋

在焊接材料领域,四川大西洋焊接材料股份有限公司无疑是一颗耀眼的明星,其历史底蕴深厚,宛如一部生动的中国焊接材料行业发展史诗。1950 年 4 月,在归国华侨陈武卿先生的带领下,上海斌诚焊接材料制造厂正式成立,这便是大西洋的前身,也是中国第一家焊接材料制造工厂。在那个工业基础薄弱、焊接材料领域近乎空白的年代,斌诚焊接材料制造厂的团队凭借着无畏的勇气和精湛的技术,成功试制出中国第一台电焊条压制机器,并生产出第一批由国人自己机器压制的电焊条。同年 8 月,“大西洋” 商标正式注册,成为中国第一个焊接材料商标,自此,大西洋踏上了引领中国焊接材料行业发展的征程 。

历经公私合营改造、内迁自贡等一系列变革,大西洋不断发展壮大。1999 年 9 月,以四川大西洋集团有限责任公司为主的 5 家企业发起设立了四川大西洋焊接材料股份有限公司,并于 2001 年 2 月 27 日在上海证券交易所成功上市,股票代码 600558。上市后的大西洋如虎添翼,借助资本市场的力量,不断扩大生产规模,提升技术水平,其产品涵盖焊条、焊丝、焊剂三大类 300 多个品种,广泛应用于石油化工、船舶、车辆、锅炉压力容器、航空航天、桥梁、铁路、高层建筑、管道、水电等众多重大装备制造业和基础建设领域,在国家重点项目中如秦山核电站装备、大亚湾岭澳核电站装备、三峡工程、国家大剧院、鸟巢、水立方、杭州湾大桥、西气东输等都发挥了重要作用,树立了卓越的品牌形象 。

在可控核聚变领域,大西洋同样扮演着不可或缺的重要角色。公司高度重视核级焊接材料的研发,目前已和国内三大核电公司(中核、国核、广核)充分合作,研发出碳钢低合金钢、不锈钢、镍基等一系列焊接材料,部分产品用于可控核聚变相关部件的制造。核聚变装置的建造和运行对材料的性能要求极高,需要焊接材料具备优异的耐高温、耐腐蚀、高强度以及良好的焊接工艺性能等。大西洋研发的这些焊接材料,能够满足核聚变装置在极端工况下的使用要求,确保核聚变相关部件的连接强度和密封性,为核聚变装置的稳定运行和实验研究提供了关键保障 。

例如,在核聚变装置的真空室焊接中,需要焊接材料能够在高温、高真空环境下保证焊缝的质量和稳定性,防止气体泄漏,以维持核聚变反应所需的极端物理条件。大西洋的不锈钢焊接材料凭借其良好的高温性能和焊接工艺性,能够实现高精度的焊接,有效保障了真空室的密封性能和结构强度。在核聚变装置的发热部件焊接中,镍基焊接材料则发挥了重要作用,其优异的耐高温、耐腐蚀性能,能够确保在高温、强辐射的恶劣环境下,焊接接头依然保持良好的性能,不发生变形、开裂等问题,从而保证了发热部件的正常运行和能量传输 。

凭借着在焊接材料领域的深厚技术积累和持续创新能力,大西洋不仅在国内市场占据重要地位,还积极拓展国际市场,产品远销欧美、亚洲、非洲等多个国家和地区,在国际焊接材料市场上也享有较高的声誉。在未来,随着可控核聚变技术的不断发展和商业化进程的推进,大西洋有望凭借其在核级焊接材料方面的技术优势和丰富经验,进一步扩大在核聚变领域的市场份额,为全球可控核聚变事业的发展做出更大的贡献 。

四、工业阀门的 “核聚变之光”:纽威股份

在工业阀门领域,苏州纽威阀门股份有限公司无疑是一颗璀璨的明星,其作为中国最大的工业阀门制造商和出口商之一,在行业内占据着举足轻重的地位 。自 2002 年成立以来,纽威股份始终专注于工业阀门的设计、制造和销售,凭借着卓越的技术实力、严格的质量把控以及完善的全球销售网络,产品广泛应用于石油、天然气、化工、电力、船舶等多个领域,畅销全球 50 多个国家和地区,在国际市场上享有较高的声誉 。

在可控核聚变这一前沿领域,纽威股份同样取得了令人瞩目的成绩,成功打入国际市场,已向法国 ITER 可控核聚变项目供货近 6 千万核级和非核级阀门 ,这一成就充分彰显了其在核聚变阀门领域的技术实力和产品质量。ITER 项目,这一全球规模最大、影响最深远的国际科研合作项目之一,被誉为 “人造太阳”,其对阀门的技术要求极为严苛,不仅需要阀门具备极高的可靠性和稳定性,能够在高温、高压、强辐射等极端环境下长期稳定运行,还要求阀门具有精确的流量控制和密封性能,以确保核聚变反应的顺利进行和装置的安全运行 。

为了满足 ITER 项目对阀门的特殊需求,纽威股份在设计、样机、制造等方面进行了充分的准备和创新。在设计阶段,公司引入先进的模拟仿真技术和研发设计管理系统,对阀门的结构、流道、密封等关键部位进行精细化设计和优化,通过虚拟仿真分析,提前预测阀门在各种工况下的性能表现,确保设计方案的科学性和合理性 。在样机制造过程中,公司依托其世界级的阀门材料实验室和工程实验室,配置了世界一流的实验设备,采用先进的加工工艺和制造技术,严格把控每一个生产环节,确保样机的质量和性能达到设计要求 。同时,公司还对样机进行了严格的性能测试和可靠性验证,通过模拟 ITER 项目实际运行环境,对阀门进行高温、高压、疲劳、密封等多项性能测试,经过反复测试和改进,最终成功研制出满足 ITER 项目要求的核级和非核级阀门 。

这些阀门种类丰富,包括手动阀、开关阀和调节阀等,不同类型的阀门在核聚变装置中发挥着各自独特的作用。手动阀主要用于在装置调试、维护等阶段进行人工操作控制,要求操作简便、灵活可靠;开关阀则用于控制管道内流体的通断,需要具备快速响应、密封性能好等特点,以确保在紧急情况下能够迅速切断流体,保障装置安全;调节阀则用于精确调节管道内流体的流量、压力等参数,对阀门的控制精度和稳定性要求极高,以满足核聚变反应对各种工艺参数的严格要求 。例如,在核聚变装置的冷却系统中,调节阀需要根据装置运行过程中产生的热量变化,精确调节冷却介质的流量,确保装置各部件在适宜的温度范围内运行;在核聚变装置的燃料输送系统中,开关阀需要能够快速、准确地控制燃料的供应和切断,以保证核聚变反应的稳定进行 。

纽威股份在核电阀门领域积累的丰富技术和经验,为其向核聚变领域的拓展提供了坚实的基础 。公司早在 2010 年就获得了国家核安全局颁发的核级阀门设计、制造许可证,成为国内少数几家具备核级阀门生产资质的企业之一 。多年来,纽威股份参与了众多国内外核电项目,如英国欣克利角 C 核电项目,为其提供了 2000 多台核级阀门,在核电阀门的设计、制造、安装和维护等方面积累了大量宝贵的实践经验 。这些经验使得公司在面对核聚变项目的特殊需求时,能够迅速将核电阀门技术进行优化和迁移,开发出适用于核聚变装置的阀门产品 。例如,在核电阀门中应用的高温高压密封技术、抗辐照材料技术等,经过进一步改进和创新,被成功应用于核聚变阀门中,有效提升了阀门在极端环境下的性能和可靠性 。

凭借在核聚变阀门领域的出色表现,纽威股份有望在未来聚变装置建设中获得更多订单,进一步扩大市场份额,业绩增长潜力巨大 。随着全球可控核聚变技术的不断发展和商业化进程的加速,核聚变装置的建设规模和数量将不断增加,对阀门等关键设备的需求也将持续增长 。纽威股份将继续加大在技术研发、产品创新和市场拓展方面的投入,不断提升自身的核心竞争力,为全球可控核聚变事业的发展提供更加优质的阀门产品和技术服务 。

五、智能制造跨界核聚变:弘讯科技

在智能制造的舞台上,宁波弘讯科技股份有限公司无疑是一位耀眼的明星,其专注于智能控制领域三十余年,积累了深厚的技术底蕴,宛如一棵根基深厚的大树,在行业内枝繁叶茂 。公司的业务广泛覆盖工业自动化(智能制造)、工业互联网(数字化、软件)、新能源三大核心板块,产品和解决方案犹如灵动的音符,奏响了智能制造的华丽乐章,在中高端塑料机械、工业机器人、新能源等多个领域都留下了浓墨重彩的一笔 。

在工业自动化领域,弘讯科技犹如一位技艺精湛的工匠,通过不断推陈出新,保持着行业领先地位。新一代控制系统 i - TECH56 实现了与驱动器的全数字通讯,这一创新如同为工业自动化系统注入了智慧的灵魂,使得系统之间的信息交互更加流畅、高效,客户端对此回馈积极,纷纷为其点赞 。新一代液冷 DE 系列驱动器、iDM 系列驱电集成式一体机也实现了批量化生产出货,进一步丰富了伺服动力系统产品的种类,满足了不同客户的多样化需求,为工业自动化的高效运行提供了坚实的动力保障 。

在工业互联网领域,弘讯科技持续打造边缘服务器系列产品,该产品集成了弘讯 tmloT 物联网云平台,就像搭建了一座信息高速公路,具有组态化开发的优势,能够实现本地快速组网,支持多台设备同时入网,并能快速对联网设备进行数据采集、数据存储、数据再加工 。通过这个平台,企业可以实现数字化精益管理,仿佛拥有了一双洞察生产流程的智慧之眼,进一步赋能传统企业快速实现数字化转型,提升生产效率和管理水平 。

在新能源领域,尽管家用储能系统出货量受到市场竞争的影响有所下降,但旗下工商光储系统 MAXBESS 产品却凭借其卓越的性能得到了市场的高度认可,销售额较上一年同期大幅增加,如同在新能源市场中开辟出了一片新的天地 。船舶岸电系统解决方案也取得了较快的增长,业务规模较 2022 年实现了大幅扩张,为新能源的广泛应用贡献了重要力量 。

然而,弘讯科技的雄心壮志远不止于此,其在可控核聚变这一前沿领域同样展现出了非凡的实力和勇气 。公司控股子公司意大利 EEI 公司,作为一家拥有 45 年历史的专业电源转换技术的资深企业,与欧洲核子研究中心(CERN)保持着多年紧密的技术合作,宛如一对携手共进的探索者,在核聚变电源器领域不断深耕 。EEI 公司在等离子加速器电源领域,特别是在高速磁铁电源应用上,积累了非常丰富的产品经验,能够如同量身定制一般,满足各类客户的定制化需求 。

目前,EEI 公司设计生产的高动态性能转换器系列(HDPS),具有稳定、精准、高速、灵活的设计功能,这些特性犹如精密仪器的精准调校,确保了等离子体状态的稳定控制 。该系列产品拥有高速环磁(Tokamak)控制技术,为 Tokamak 系统提供了先进的直流 / 直流电源解决方案,在核聚变所需的高强度磁场中扮演着核心部件的重要角色,是保障核聚变反应顺利进行的关键一环 。

例如,在一些核聚变实验中,需要对等离子体进行精确的控制和约束,以实现稳定的核聚变反应 。EEI 公司的 HDPS 系列电源解决方案能够根据实验的需求,快速、准确地调节电源的输出,为等离子体提供稳定的磁场约束,确保等离子体在高温、高压的极端条件下保持稳定,从而为核聚变实验的成功提供了有力的支持 。

弘讯科技通过其子公司 EEI 在可控核聚变领域的技术投入和创新,不仅为核聚变技术的发展贡献了自己的力量,也为公司未来的多元化发展开辟了新的道路 。尽管目前该业务收入占公司主营业务收入比例较小,2024 年预计约为 2%,对公司短期业绩影响有限,且离可控核聚变商业应用还有较长的距离,EEI 公司参与项目获得订单的可持续性存在较大不确定性 。但从长远来看,随着可控核聚变技术的不断突破和发展,弘讯科技有望在这一领域取得更大的突破,迎来新的发展机遇 。

六、特种电磁线的核聚变征途:精达股份

在特种电磁线的广袤领域中,精达股份宛如一座巍峨的山峰,屹立于行业之巅,作为全球最大的特种电磁线制造企业之一,其地位举足轻重,无可替代 。公司的产品犹如灵动的丝线,编织起了众多行业发展的脉络,广泛应用于新能源汽车、光伏、人工智能、军工等多个国家重点工程和新兴行业,在这些领域中发挥着不可或缺的关键作用 。

精达股份之所以能在竞争激烈的市场中脱颖而出,成为行业的佼佼者,离不开其在技术研发方面的不懈努力和深厚积淀 。公司拥有国家级技术中心和博士后工作站等顶尖的科研创新平台,这些平台汇聚了一大批行业内的顶尖人才,他们犹如智慧的灯塔,为公司的技术创新照亮了前行的道路 。凭借着这些优秀的人才和先进的科研平台,精达股份不断推陈出新,研发出了一系列具有国际先进水平的特种电磁线产品,多项技术更是填补了国内空白,达到了国际领先水平 。

在众多的技术成果中,耐温 240℃的新能源汽车电机用漆包线和 800V 高压扁线无疑是两颗璀璨的明珠 。耐温 240℃的新能源汽车电机用漆包线,凭借其卓越的耐高温性能,能够在新能源汽车电机高速运转产生的高温环境下稳定工作,有效提升了电机的效率和可靠性,为新能源汽车的高性能发展提供了有力支撑 。而 800V 高压扁线则是顺应了新能源汽车高压化发展的趋势,其独特的扁平结构设计,不仅能够有效降低电阻,提高导电性能,还能增加电机的功率密度,使新能源汽车在续航里程和动力性能方面都得到了显著提升 。这两款产品均已成功导入比亚迪、特斯拉等新能源汽车行业的头部企业供应链,得到了市场的高度认可和广泛应用 。

除了在特种电磁线领域取得的辉煌成就外,精达股份在可控核聚变领域同样有着深远的布局和重要的影响力 。公司作为上海超导的第一大股东,持有其 18.29% 的股份,深度参与了上海超导在高温超导材料领域的研发和产业化进程 。上海超导作为一家专注于高温超导材料研发、生产和销售的高新技术企业,在高温超导材料领域拥有多项核心技术和专利,其生产的第二代高温超导带材具有更高的临界温度和优越的电流传输能力,产品广泛应用于可控核聚变、超导电力、高场磁体等前沿科技领域 。

精达股份与上海超导的紧密合作,犹如一场强强联合的盛宴,为全球商业核聚变公司提供了优质的超导材料及解决方案 。在能量奇点公司研发建造的全球首台全高温超导托卡马克 “洪荒 70” 中,上海超导供应了全部高温超导带材,而精达股份则通过其在特种电磁线领域的技术优势和产业资源,为上海超导的高温超导带材生产提供了关键的原材料和技术支持,确保了 “洪荒 70” 项目的顺利推进 。这一合作不仅展示了精达股份在超导材料领域的技术实力和产业协同能力,也为其在可控核聚变领域赢得了良好的声誉和市场地位 。

随着全球可控核聚变技术的不断发展和商业化进程的加速,核聚变装置对超导材料的需求将呈现爆发式增长 。精达股份作为核聚变超导材料供应链中的重要一环,凭借其在特种电磁线和超导材料领域的双重技术优势,以及与上海超导的深度合作关系,有望在未来的核聚变市场中获得更多的订单和市场份额 。同时,随着上海超导计划在 A 股市场首次公开发行股票并上市,若上市成功,其市值的增长将直接增厚精达股份的净资产,为精达股份带来可观的投资收益,进一步提升公司的综合实力和市场竞争力 。

七、工业模块的聚变力量:利柏特

在工业模块设计和制造以及工程服务的领域中,江苏利柏特股份有限公司宛如一颗璀璨的明星,散发着耀眼的光芒 。公司自 2006 年成立以来,凭借着在工业模块设计和制造领域的深厚技术积累和丰富实践经验,构建起了 “设计 - 采购 - 模块化 - 施工”(EPFC)全产业链环节及一体化服务能力,犹如一位全能的工匠,能够为客户提供全方位、定制化的项目建设服务,在化工、油气能源、矿业和水处理等众多行业中都留下了坚实的足迹 。

利柏特在核电领域的技术实力同样不容小觑,其代表性产品核电气体分离装置,犹如核聚变实验堆的 “幕后功臣”,发挥着不可或缺的重要作用 。该装置用于核电制氦,而氦气在核聚变实验中扮演着至关重要的角色,它是国际热核聚变实验堆辅助装备之一 。核聚变实验堆的运行需要在极端的环境条件下进行,对各种辅助装备的性能和可靠性要求极高 。利柏特的核电气体分离装置能够精确地从核电相关流程中分离和制取高纯度的氦气,满足核聚变实验堆对氦气的严格要求 。

在技术实现上,该装置的焊接精度和管道清洁度要求极高 。高精度的焊接工艺确保了装置的密封性和结构稳定性,防止在运行过程中出现气体泄漏等问题,保障了装置的安全可靠运行 。而严格的管道清洁度要求则是为了避免杂质对氦气质量的影响,保证制取的氦气纯度符合核聚变实验的标准 。例如,在焊接过程中,利柏特的技术团队采用了先进的焊接工艺和自动化焊接设备,对每一个焊接点都进行了严格的质量检测和控制,确保焊接质量达到国际领先水平 。在管道清洁方面,公司采用了专业的清洗技术和设备,对管道进行多次清洗和检测,确保管道内无杂质残留 。

这种高精度、高要求的技术实现,不仅体现了利柏特在核电气体分离装置制造领域的卓越技术水平,也为核聚变实验堆的稳定运行提供了有力保障 。在国际热核聚变实验堆项目中,利柏特的核电气体分离装置凭借其出色的性能和可靠性,赢得了国际同行的高度认可和赞誉 。

除了在核聚变辅助装备领域的突出表现,利柏特在大型工业模块设计和制造方面也具备显著优势 。公司拥有国内领先的大型工业模块设计能力,能够充分考虑大型装置的工艺要求和业主的标准规范,运用先进的结构设计、三维建模等技术,将大型装置拆解成多个模块,实现高效的模块化制造和装配 。同时,公司还拥有行业领先的模块制造技术和位于优势区位的大型生产基地,为大型工业模块的制造及出运提供了坚实的保障 。例如,在一些大型化工项目中,利柏特能够根据项目的工艺需求,设计并制造出高度集成化的工艺模块,将各种设备、管道、电气控制系统等集成在一个模块中,大大提高了项目的建设效率和质量,降低了项目成本 。

凭借着在工业模块设计与制造领域的专业能力、全面的业务资质以及优质的客户资源,利柏特在未来核聚变项目的建设中,有望在辅助系统设备供应和工程服务等方面发挥更大的作用,为全球可控核聚变事业的发展贡献更多的力量 。

八、压缩机里的核聚变奥秘:雪人股份

在压缩机和制冰领域,雪人股份宛如一位深耕多年的巨匠,凭借着深厚的技术沉淀与持续的创新投入,在全球市场中占据了重要地位 。公司不仅是国内最大的制冰设备及制冰系统生产商和供应商之一,在国内制冰机市场综合占有率名列第一,其产品更是广泛应用于冷链、混凝土降温等诸多领域,为众多行业的发展提供了稳定、高效的制冷保障 。

在可控核聚变这一前沿领域,雪人股份同样发挥着关键作用,犹如为核聚变实验装置注入了一颗强劲的 “心脏” 。公司为中科院合肥物质研究所、理化所等多所研究院提供氦气螺杆压缩机,这些压缩机应用于全超导托克马克核聚变实验装置等大科学工程应用领域,在液氦到超流氦温区国家重大低温装备国产化方面提供了核心技术产品 。

全超导托克马克核聚变实验装置,作为探索可控核聚变的关键实验平台,其运行需要在接近绝对零度的超低温环境下进行,对制冷设备的性能要求极高 。雪人股份的氦气螺杆压缩机能够通过 1000 多 kW 功耗获得超流氦温区百瓦级制冷量,实现了零下 269℃超低温制冷,为核聚变实验装置创造了所需的极端低温环境,确保了超导磁体和超导加速腔等关键部件能够在超导电性状态下稳定运行,从而为核聚变实验的顺利开展提供了坚实的设备支持 。

例如,在实际的核聚变实验中,需要将等离子体约束在强磁场中,而超导磁体则是产生强磁场的关键部件 。为了使超导磁体达到超导状态,需要将其冷却到极低的温度,雪人股份的氦气螺杆压缩机就能够精准地实现这一超低温制冷需求,通过高效的制冷循环系统,将热量从超导磁体中带走,维持其低温环境,保障超导磁体稳定地产生强磁场,对等离子体进行有效的约束和控制,使得核聚变反应能够在稳定的条件下进行 。

雪人股份生产的 “兆瓦级” 大型氦气压缩机,更是打破了国外的技术垄断,填补了国内空白,其技术水平达到了国际领先 。2021 年 12 月 30 日,雪人股份与中科院理化所共同完成的 “自动控制内容积比大型氦螺杆压缩机关键技术及制冷低温应用” 项目顺利通过了第三方科技成果评价 。由中国工程院王浚院士为组长的评价委员会认为:“该项目成果拥有自主知识产权,技术难度大,创新性强,整体技术达到国际领先水平,具有重要的社会效益和经济效益,市场应用前景广阔 。” 这一成果不仅彰显了雪人股份在氦气压缩机技术领域的卓越实力,也为我国在液氦到超流氦温区国家重大低温装备的国产化进程中迈出了坚实的一步 。

凭借在低温制冷领域的技术优势和对核聚变实验装置的重要贡献,雪人股份在核聚变产业链中占据了重要的一环 。随着全球可控核聚变技术的不断发展和商业化进程的加速,对超低温制冷设备的需求将持续增长,雪人股份有望凭借其核心技术产品,在未来的核聚变市场中获得更多的发展机遇,为全球可控核聚变事业的发展贡献更大的力量 。

九、未来蓝图与挑战并存

这 7 家公司在可控核聚变领域各自发挥着独特的关键作用,共同推动着人类向 “人造太阳” 的梦想迈进。西部超导凭借其在超导材料全流程生产的领先技术,为核聚变装置提供了不可或缺的核心材料,其产品的稳定性和高性能是保障核聚变实验顺利进行的基石 。大西洋在焊接材料领域的深厚积淀,为核聚变相关部件的制造提供了可靠的连接保障,确保了装置在极端环境下的结构完整性 。纽威股份在阀门制造方面的卓越技术,满足了核聚变装置对流体控制的严格要求,其产品在 ITER 项目中的成功应用,彰显了其在核聚变阀门领域的领先地位 。弘讯科技通过其子公司 EEI 在电源转换技术上的创新,为核聚变装置提供了稳定、精准的电源解决方案,是维持等离子体稳定运行的关键支撑 。精达股份作为特种电磁线的行业巨头,通过与上海超导的紧密合作,为核聚变提供了优质的超导材料及解决方案,助力全球商业核聚变公司的技术突破 。利柏特在工业模块设计和制造以及核电气体分离装置方面的技术优势,为核聚变项目的建设和辅助系统的运行提供了高效、可靠的支持 。雪人股份的氦气螺杆压缩机则为核聚变实验装置创造了所需的超低温环境,是实现超导磁体和超导加速腔稳定运行的关键设备 。

然而,尽管可控核聚变技术前景广阔,但要实现商业化仍面临诸多严峻的挑战 。从技术层面来看,虽然目前已经取得了一些重要的阶段性成果,但要实现核聚变反应的长时间稳定运行,还需要在等离子体控制、材料科学等多个关键领域取得更大的突破 。例如,如何进一步提高等离子体的约束性能,使其能够在高温、高压的极端条件下保持稳定,是当前面临的一个重大技术难题 。此外,核聚变装置内部的材料需要承受极高的温度、压力和辐射,研发出能够满足这些苛刻条件的新型材料,也是实现核聚变商业化的关键之一 。目前,虽然已经有一些材料在实验中表现出了一定的潜力,但距离大规模应用还有很长的路要走 。

从经济角度分析,可控核聚变项目的研发和建设成本极高,需要大量的资金投入 。以 ITER 项目为例,其总预算不断攀升,给参与国家带来了沉重的经济负担 。而且,目前还难以准确预测核聚变商业化后的发电成本,这使得投资者在面对可控核聚变项目时往往持谨慎态度 。如果不能有效降低成本,提高核聚变发电的经济性,将很难吸引足够的投资来推动其商业化进程 。

尽管面临重重挑战,但可控核聚变的未来发展前景依然十分诱人 。随着全球对清洁能源的需求不断增长,以及对环境保护的重视程度日益提高,可控核聚变作为一种几乎取之不尽、用之不竭的清洁能源,一旦实现商业化,将彻底改变全球的能源格局 。它不仅能够有效缓解能源短缺问题,减少对传统化石能源的依赖,还能显著降低温室气体排放,为应对全球气候变化做出巨大贡献 。

在未来,我们期待看到更多的企业和科研机构投身于可控核聚变领域的研究与开发,共同攻克技术难题,降低成本,加速其商业化进程 。同时,政府和社会各界也应加大对可控核聚变技术的支持力度,通过政策引导、资金扶持等方式,为其发展创造良好的环境 。相信在不久的将来,可控核聚变这颗 “人造太阳” 将真正照亮人类的生活,为我们带来无尽的清洁能源,开启人类能源利用的新纪元 。让我们持续关注这一领域的发展动态,共同见证人类追逐 “人造太阳” 的伟大征程 。

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