核聚變能行業發展潛力 核聚變能行業投資價值

• 吳澳燕 2022年12月21日 來源：互聯網 1022 65
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核聚變是指由質量小的原子,主要是指氘或氚,在一定條件下(如超高溫和高壓),發生原子核互相聚合作用,生成新的質量更重的原子核,并伴隨著巨大的能量釋放的一種核反應形式。原子核中蘊藏巨大的能量,原子核的變化(從一種原子核變化為另外一種原子核)往往伴隨著能量的釋放

核聚變是指由質量小的原子,主要是指氘或氚,在一定條件下(如超高溫和高壓),發生原子核互相聚合作用,生成新的質量更重的原子核,并伴隨著巨大的能量釋放的一種核反應形式。原子核中蘊藏巨大的能量,原子核的變化(從一種原子核變化為另外一種原子核)往往伴隨著能量的釋放。

核能分為核裂變能與核聚變能，前者已經被人類加以利用用來發電，而裂變堆的核燃料蘊藏極為有限，不僅產生強大的輻射，傷害人體，放射性核廢料的處理也一直是讓人頭疼的難題。與之相比，核聚變輻射極少，且核聚變燃料可以說是取之不盡，用之不竭。

核聚變反應燃料是從海水中提煉的氫的同位素氘。每1升海水中所蘊含的氘如果提取出來，發生完全的聚變反應，能釋放相當于300升汽油燃燒時釋放的能量。以此推算，根據目前世界能源消耗水平和海水存量，核聚變能可供人類使用數億年，甚至數十億年。

核聚變能行業發展潛力

經過多年的發展，如今我們已經對核電不再陌生。目前人類使用的核電站均采用核裂變原理，即使用較重的放射性元素實現原子核分裂產生能量。與核裂變相比，核聚變則是將較輕元素(主要包括氘、氚)的原子核融合，從而生產較重的元素。由于原子核在融合過程中會釋放大量能量，通過特殊的裝置，我們就可以模擬出太陽發光發熱的效果。科學家研究發現，太陽內部每時每刻都在發生核聚變現象。當產生的原子質量小于參與反應的原子質量時，多余的質量就會轉化為能量，釋放出大量光和熱。

太陽能就是人類所羨慕的能源。太陽能夠產生無窮無盡的能量，靠的是核聚變。模仿太陽的核聚變就有可能獲得像太陽能一樣取之不盡的能源。

美媒援引能源專家的觀點表示，實現核聚變的點火過程需要在兩次的激光發射之間進行非常精準的計算和技術維護，每一次的發射都需要耗費10萬美元以上的成本和數百個小時的設計計算，因此，讓這個過程達到商業化的規模就需要更復雜的技術升級。

麥肯錫公司可持續能源專家奧萊尼克(Geoff Olynyk)表示，核聚變商業化的最大障礙可能仍是金錢，因為商業公司必須證明有一條途徑可以降低核聚變的成本，使其更具有競爭力。

核聚變能是全世界能源發展的前沿方向，核聚變能由于其燃料來自海水、效率是化石能源的千萬倍、沒有長期的核廢料、沒有碳排放等特點，被視為未來社會的“終極能源”。如果人類可以掌控這種能量，就能擺脫目前地球的能源與環境危機的困擾。

可控核聚變所需要的原料是氫元素中的兩個同位素氘和氚。氘可從海水中提取，氚可以由地球上儲量非常豐富的鋰生成。一立方公里海水所含的氘經過聚變反應產生的能量就相當于地球上所有石油儲備產生的總能量。

到目前為止，人類對受控核聚變的研究主要分為兩類。一是磁約束核聚變，也就是用特殊形態的磁場把氘、氚等輕原子核和自由電子組成的、處于熱核反應狀態的超高溫等離子體約束在有限的體積內，使它受控制地發生大量的原子核聚變反應，釋放出能量，典型的實驗裝置如中科院合肥物質科學研究院的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置(EAST)。二是激光核聚變，這是以高功率激光作為驅動器的慣性約束核聚變，典型實驗裝置如我國的神光激光裝置和美國的國家點火裝置(NIF)。

核聚變能行業投資價值?

目前從全球范圍來看，美國在核聚變技術研發和應用方面走在了世界前沿。去年12月，美國聯邦核聚變系統公司完成18億美元融資，創下了至今為止核聚變私人投資額領域的最高紀錄。據悉，參與投資的既有谷歌這樣的巨頭企業，又有比爾·蓋茨、索羅斯等行業巨頭，由此也可以看出核聚變產業的火熱程度。除了美國之外，近年來一直注重能源改革的日本，也在核聚變領域建樹頗多。包括Kyoto Fusioneering、EX-Fusion、Helical Fusion在內，多個核聚變初創公司都得到資本的眷顧，相關項目推進速度很快。

和國外企業相比，我國核聚變領域的初創企業也形成了規模化趨勢。特別是今年以來，包括能量奇點、星環聚能等在內的多家頭部企業，都實現了天使融資，紅杉種子等知名投資機構的入局，讓我國在很多核心技術領域躋身頭部領跑行列。比如，在今年2月，我國自主研發建造的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置(EAST)就創造了世界之最：在7000萬℃的高溫下，實現長達1056秒的長脈沖高參數等離子體運行。

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