“人造太阳”要来了！上海高温
超导产 业链迎来巨大机遇期

“高温超导强场磁体 是核聚变(biàn)发展(zhǎn)的主要瓶(píng)颈，上海在这方面(miàn)应该是(shì)积累(lèi)最深的。”

随着高温超导和人工智能等(děng)技术突(tū)破，全(quán)球核聚变商业化进程加速，受到各国政府和(hé)资本市场关注。

4月10日，上(shàng)海翌曦科技发(fā)展有限公司(下称翌曦科技)创始人兼董事长、上海市高(gāo)温超(chāo)导材料(liào)与系统工(gōng)程技术中心主任金之俭在接受界面新闻采(cǎi)访(fǎng)时表示，上海市经过(guò)十几年对高温超导产(chǎn)业的培育，现在(zài)已经到了为国家核聚变战略作出贡献的阶段。

2022年6月，脱胎于(yú)上海交通大(dà)学(xué)高温超导团队的翌曦科技在上海成立，主攻聚(jù)变强场磁体。当年(nián)9月，其获得5000万元种子轮融资，目前正在进行第二轮融资。

2023年，翌曦科技与中核集(jí)团核工业西南物(wù)理研(yán)究(jiū)所正式签(qiān)署合(hé)作协议，就高温超导(dǎo)强场(chǎng)聚变磁体展开联合设(shè)计(jì)。当年，翌曦科技两个项目入选上海市2023年度“科技创新行 动(dòng)计划(huà)”超导专项，获得市科(kē)委拨款资助(zhù)。

核聚变是指(zhǐ)氘、氚等 轻原子核结合成氦等(děng)较(jiào)重原子核并放出巨大能(néng)量的过程。仿照太
阳内部热核聚变反应的可控核聚变装置，也被称为“人造太(tài)阳”。由于聚(jù)变原材料(liào)资源丰富，且无污染排(pái)放，因此(cǐ)可控核聚变被一直认为是人类解决(jué)能源问题的重要出路，视为“终极能源”。

自2021年起，美国(guó)CFS公司打造(zào)紧凑型聚变(biàn)发电装置、美国国家点火装置(NIF)激(jī)光核(hé)聚变点火“成功”等消息推动聚变产业成为热点，美国、英国(guó)和日本等国也已制定了国家核聚变战(zhàn)略。

根据核(hé)聚变(biàn)工业协会的报告，截至(zhì)去年7月，全球(qiú)共有43家公司正在研究核聚变，产业投资达到62亿美(měi)元，比2022年增加(jiā)14亿美元，增幅(fú)约三成。

2023年(nián)，中国(guó)国务院国资委启动实施未来产业启航行动，明确可(kě)控核
聚变领域为未来(lái)能源的重要方向(xiàng)，由25家央企、科研(yán)院所、高校等组成的可(kě)控核聚变创新 联合(hé)体也在年末成立(lì)，为国内核聚变产业(yè)添上一(yī)把(bǎ)火。

可控核聚(jù)变技术路线主 要(yào)包括磁约束(shù)和激(jī)光惯性约束，前者通过电磁体来限制等离子体，使(shǐ)其保(bǎo)持稳定并达到触发聚变反应的温度和(hé)密度条件。

作为磁约束聚变主流的研究装置，“人造太阳”托卡马克装置的中央是一个环形的真(zhēn)空(kōng)室(shì)，外面缠绕着线圈，在通电时内部会产生巨(jù)大的螺(luó)旋形(xíng)磁场。

高温(wēn)超导是指特定材料在临界
温度在液(yè)氮温度(dù)77K(-196℃)以上，出现超导电性的物理现(xiàn)象，即电流可以在材料中零电阻通过(guò)，且具有完全(quán)抗磁(cí)性。相比传统低(dī)温超导(dǎo)，高(gāo)温超导能(néng)够极大降低制冷成本，并缩小托卡马克装置的体积。

“高温超导强(qiáng)场特(tè)性(xìng)远超(chāo)低 温超导，低温超导磁体很难做到15特斯拉以上，但是高温超
导磁场强度(dù)最高世(shì)界纪录已经达(dá)到了45.5特斯拉(lā)。”金之俭表示(shì)，按照托卡马(mǎ)克的输出功(gōng)率公式，如果(guǒ)磁场强度(dù)能够提高一倍，装置体积只有原来的十六分之一，极大降低(dī)了研(yán)发成本，研(yán)发周期(qī)大大缩短，原来投资巨大 50年预期的(de)国际合作项目演(yǎn)变成了一(yī)个10年预期的投资热点。

上海市对高温(wēn)超导行业已(yǐ)进行了大量布局，推动了(le)世界首套全商(shāng)业化运行上海35千伏公里级(jí)超导电缆示范工程的落地。

金之俭(jiǎn)2010年创立的上海交(jiāo)通大(dà)学高温(wēn)超导团队，从(cóng)高温超导材料到应用(yòng)全产业(yè)链(liàn)展开研宇信科技2024年一季度营收超6亿元 创新运营业务毛利率96.39%发布局，高温超导材料通过上海超导科技股份有限公司(下称上(shàng)海超导(dǎo))进行了工业化(huà)落地。

上海超导(dǎo)成立于2011年，从事第二代(dài)高温超导带材研发、应(yīng)用及 销售，为中科院等离子体(tǐ)所(suǒ)、中科(kē)院电工所、美(měi)国CFS公司、英国Tokamak Energy公司(sī)等全球100多家单位提(tí)供产(chǎn)品或服务。

其中，美国CFS公司、英国Tokamak Energy公司(sī)为国际领(lǐng)先 的核聚变(biàn)玩家，已成功研制高温超导(dǎo)磁体。上海(hǎi)超导作为它们的核心材料供货商，其产品国际先进水平已(yǐ)得到了(le)证明。

随着以核
聚(jù)变为代表的产业对高(gāo)温(wēn)超(chāo)导材料的(de)需求增加(jiā)，以及资本进入核聚(jù)变
产业链上(shàng)游，上海高温超导产业正迎来巨(jù)大机遇。

金(jīn)之俭表示，美国CFS公司的单
个SPARC示范装置(zhì)超导带材用量就就接近1万公里，瞄准实现聚变发电的ARC工程实验堆(duī)需求量(liàng)可能会达到2.4万公里，而2021年全球的超导带材产能仅3000公(gōng)里。在此巨量需求驱动下，近(jìn)两年全球厂商都在进行(xíng)大规模扩产。

“我估(gū)计(jì)到今年
年底或(huò)明年年初，国内超导带材的产能将(jiāng)从300-400公里/年，扩大至每年4000-5000公里。”金(jīn)之俭称，这将推动高温超导材(cái)料价格显著下降，高温(wēn)超导整个产业正迎来(lái)重大发展机遇。

除了(le)与国(guó)际公司合作，上海超导也(yě)积极供货(huò)国(guó)内 商业化核聚变(biàn)公司，如为陕(shǎn)西星环聚能科技有限公司(sī)和能量奇点能源科技(上海(hǎi))有限公司提供高温超(chāo)导带材。

目前(qián)，经历(lì)了两轮公(gōng)开融资的上海超导正在寻求IPO。此外，另一家高温超(chāo)导材料公司(sī)甚(shèn)磁(cí)科技(上海)有限公司在(zài)今年1月(yuè)也刚刚宣布(bù)完成了(le)新一轮近亿元融资。

上海的(de)高温超导产业(yè)链不仅宇信科技2024年一季度营收超6亿元 创新运营业务毛利率96.39%实现了
二代材料的工业化量产(chǎn)，也瞄准了实现核聚变装置(zhì)更关键的强场磁体。

今年(nián)，上海市(shì)经信委、市发改委等(děng)印发《上海核电(diàn)产业 高质量发展行动方案（2024-2027年）》将可控核聚(jù)变技术(shù)作(zuò)为六(liù)项重点工程(chéng)之一，也提及要(yào)突破大(dà)尺寸、高电流密度、强磁场的高温超导磁 体关键技术。

“上海制(zhì)定了高温超导三年行动计划，设定了三个目标，形成国际领先的优质高(gāo)温(wēn)超导材料上海(hǎi)供(gōng)应能力，奠定高温超导产业发展基础；突破高温超导聚变强场磁体(tǐ)核心技术瓶颈，支撑国家聚变战略；促(cù)进高温超导(dǎo)产业链性价比整体(tǐ)提升，推动高温超导产业的发展。”

金之 俭指出，高(gāo)温(wēn)超(chāo)导(dǎo)强场磁体是紧(jǐn)凑型托卡马克最核心的部件，技术门槛和商业价(jià)值都(dōu)非常高，在托卡马克系(xì)统成本中占到40%-50%。

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