现在谈“人造太阳”发电为时尚早,但你知道吗?当你在合肥地铁过安检时,可能就在体验“人造太阳”衍生出的技术。
可控核聚变被形象地称为“人造太阳”。聚变发电的燃料可从海水中大量提取,被寄予“带领人类进入能源自由”的期待。因其工程难度极大、投资高、周期长,至今仍在攻坚阶段。
不过,在研发和工程化过程中落下的一枚枚“蛋”,已在长三角率先孵化成熟。
在位于上海临港的能量奇点实验厂房内,工作人员对全球首台全高温超导托卡马克装置——“洪荒70”关键部件进行检查、维修工作,为下一轮实验做准备
有一枚“蛋”落在了距离地球表面200至300公里的超低轨空间。这里离地面更近,通信时延更低,遥感分辨率更高,应用价值巨大,正成为全球商业航天竞争的新前沿。但这里的生存环境也更艰难——稀薄大气带来的阻力会不断消耗卫星能量。
能不能让卫星不再“自带干粮”,而是从轨道环境中获取物质,经电离后喷射产生推力,实现“太空补给”?
上海星箕动力科技有限公司正在尝试把这一设想变成现实。在聚变装置中,科学家需要产生、加热、约束和诊断高速运动的带电粒子。星箕动力将这些已被技术验证的能力转用于空间推进,研发等离子体发动机,并有望应用于超低轨空间。
商业航天领域的技术破局关键竟也源自核聚变研究——星箕动力由东昇聚变(上海)技术有限公司孵化。更令人意外的是,星箕动力成立于2025年4月,甚至早于东昇聚变2025年7月的创始时间。
“对于聚变来说,这样的技术路线不算陌生。从一开始,我们便确定了‘沿途下蛋’的路线。”东昇聚变主任研究员杨洋说。
2026年4月15日拍摄的紧凑型聚变能实验装置(BEST)建设现场(无人机照片)。新华社记者 马金瑞 摄
如果说等离子体发动机这枚“蛋”还在保育箱中,那么在合肥,全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)等大科学装置的相关技术已积累几十年,不少“蛋”已孵化完成,逐渐走入千家万户的日常生活。
在合肥地铁的部分站点,乘客通过安检通道时,无需开包、无需取出水瓶或充电宝,只需短暂停留,系统便能完成识别。这套无感安检系统源自聚变实验中的太赫兹诊断技术。目前,这一系统已在地铁、海关、烟草工厂等场景应用。
国产首台超导回旋质子治疗系统已通过国家注册检验,即将进入临床试验,国产化率超过95%。过去,质子治疗设备长期依赖进口,价格高昂。国产质子治疗系统将聚变领域积累的超导磁体、低温真空、回旋加速器等技术加以应用,有望打破国外垄断。
聚变“下蛋”,长三角“孵蛋”,这片区域有何优势?答案可以在产业链上找到。
在上海上创超导的生产车间,第二代高温超导带材正源源不断下线。这类带材是聚变磁体的重要基础材料,也可广泛应用于电力、医疗、磁浮等领域。随着聚变产业升温,市场需求扩大,企业持续扩产,带材价格持续下降。以前每米500多元,现在降到100多元。上创超导相关负责人王小康介绍:“扩产后,每米带材成本还可下降30%以上。工艺经过几次迭代,带材稳定性进一步增强,性价比进一步提升。”
产业链由此形成正向循环:需求扩大带动规模生产,规模生产推动成本下降,成本下降又进一步打开应用市场。
一台聚变装置,牵引的是超导、真空、低温、电源、控制、材料等一整套工业能力;一家商业聚变企业,带动的是一批上游供应商共同升级。随着企业数量增加、装置研发加快、应用场景拓宽,聚变正在从“科研工程”向“产业生态”迈进。
未来能源的灯还在路上,沿途产业的灯已经亮起。面向未来的战略科技,不仅能孕育明天的能源革命,也能塑造今天的新质生产力。
原标题:《“人造太阳”还没发电,却已在长三角“沿途下蛋”》
栏目主编:陈抒怡
本文作者:解放日报 巩持平
题图来源:新华社
热门跟贴