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経済観察誌の沈宜蘭記者 2024年6月、中国の制御可能な核融合商業化分野は、陝西星環能源科技有限公司（以下、「星環能源社」）と能源特異点能源科技（上海）有限公司の2つの営利会社による3つの開発の幕開けとなった。 . （以下、「エネルギー特異点」と呼ぶ） - 核融合装置において重要な進歩を遂げた。合肥市にある核融合会社、設立1年の核融合新能源（安徽）有限公司（以下「核融合新能源」）が調整を経て新たな増資を完了した。は大規模な国有グループを結集し、民間資本、地方政府、科学研究機関を含むほぼあらゆる種類の投資家を擁し、中国最大の登録資本を有する商業用核融合企業となった。

その大きな可能性により、既存のエネルギー生産と消費モデルを完全に変えることが期待されており、必要な資源は非常に簡単に入手できるため、1960年代以来、各国は制御可能な核融合の分野に投資を続けてきました。近年、多くの国で制御可能な核融合は実験炉から工学炉へと徐々に移行しています。革新的な技術の支援により、コンパクトな核融合装置が最初に検証されており、営利企業や社会資本がこの分野に参入する可能性も提供されています。

2021年から核融合への世界的な投資は急速に拡大する。米国の核融合エネルギー産業協会（FIA）が2023年7月に発表した「2023年核融合エネルギー産業報告書」によると、2023年初めの時点で、世界中の核融合企業は60億ドル以上の核融合エネルギーを集めている。投資額は、2021 年初めの 18 億 7,200 万から増加しました。米ドルは 40 億米ドル以上増加しました。世界中の民間核融合企業の数は、2017 年の 5 社から 2023 年には約 50 社に増加すると予想されています。これらのプロジェクトの背後には、ビル・ゲイツやグーグルなどの投資家や営利企業の存在が見て取れる。

中国の制御可能な核融合の商業化も加速している。現在、中国は当初、核融合分野において2つの主要な国家プロジェクトと複数の営利企業というパターンを形成している。 2023 年には、2 つの主要な国家プロジェクト、「イースタン スーパー リング」(EAST) と「中国循環シリーズ」がいずれも大きな実験的進歩を達成し、2 つの新興営利企業、スター リング エネルギー コンセントレーションとエネルギー シンギュラリティも 2023 年に躍進を遂げる予定です。実験装置の初期建設と運転は2024年までに完了する予定。2024年6月に増資が完了する新核融合エネルギーは、制御可能な核融合の実用化を促進する重要な力になると考えられている。

これらの営利企業の背後には国有出身の投資家だけでなく、Weilai や MiHoYo などの企業も存在します。これら制御可能な核融合商用企業が取り組んでいるのは、小型の制御可能な核融合装置の実験を推進するだけでなく、制御可能な核融合の上流と下流の産業チェーンの形成を促進することである。商業化企業は同じ目標を掲げており、制御可能な核融合の工業化プロセスを加速させている。

「核融合を早く、経済的に実現せよ」このスローガンがスターリングエネルギー収集実験場に掲げられていた。

制御核融合は実用化までにまだ「実験炉、工学炉、商業炉の３炉」ある。ある国営投資機関の関連分野の投資家はエコノミック・オブザーバー紙に対し、世界から中国に至るまで、核融合実験は実験炉から工学炉に移行する段階にあると語った。ソーシャルキャピタルが業界に参入しました。

順威キャピタルの投資アナリスト、シェン・ジミン氏は記者団に対し、核融合技術の開発により、0から1へのブレークスルーが解決されたと語った。課題はもはや基礎科学の範囲ではなく、本質的に重要なデバイスの実装と技術の反復をいかに迅速に実施するかである。それは工学的な問題です。営利企業には、製品の反復速度とコスト管理の点でチャンスがあります。順威氏は興環エネルギー集中に投資し、盛吉明氏もこのプロジェクトに参加した。

まだ議論はあるが、商業勢力は一般に、制御可能な核融合の実現時期に対してより楽観的な態度をとっている。

国際原子力機関は、世界初の核融合発電所が２０５０年までに完成し、稼働すると予測している。しかし、米国の営利企業コモンウェルス・フュージョン・システムズ（以下、CFS）は、2030年代初頭に初の核融合発電所の建設を計画している。核融合産業協会が民間核融合企業に寄せたアンケートデータによると、調査対象企業の70％が、制御可能な核融合の商用グリッド統合は2030年から2040年の間に達成できると考えている。

中国科学技術スターの創設パートナーであるミー・レイ氏は記者団に対し、中小型の核融合装置の画期的な進歩により、制御可能な核融合装置のコストが下がり、営利企業の業界参入が可能になったと語った。最も重要なことは、多くの企業の躍進により、商業化に対するみんなの期待が数十年から約10年に狭まったということです。

商品化の始まり

2021年9月、米国のマサチューセッツ工科大学を拠点とする営利企業CFSは、核融合実験装置に初めて高温超電導材料で作られた磁石を追加し、この磁石の最大磁場強度は20に達しました。 ITER 装置よりも高いテスラ。5.3 テスラの磁場強度を使用することが予想されます。 ITER は国際熱核融合実験炉であり、中国、米国、欧州連合を含む 7 か国が参加する、世界最大かつ最も広範な国際科学研究協力プロジェクトの 1 つとして知られています。

上海交通大学の終身教授であり、上海宜渓科技開発有限公司（以下「宜渓科技」）の創設者兼会長である金志建氏は記者団に対し、超電導磁石が磁気閉じ込めトカマク装置の鍵であると語った。制御可能な核融合。トカマクのコストのほぼ半分を占めるコンポーネントの 1 つ。磁気閉じ込め核融合におけるプラズマの温度は1億度を超え、プラズマを閉じ込めることができるのは強力な磁場磁石で構成される磁気ケージ（トカマク装置）のみです。磁場強度を効果的に高めることができれば、プラズマに対する拘束が大幅に増大し、トカマク装置全体のサイズを大幅に縮小することができる。

CFSの画期的な進歩について、Jin Zhijian氏は、「これは、小型核融合炉が可能になることを意味し、コストを大幅に削減できるだけでなく、より重要なことに、研究開発サイクルを大幅に短縮することができる。核融合は当初30年以内に実現すると予想されていた」と述べた。このサイクルが実現すると、50年は10年で完了すると予想されます。」

核融合の基本的な科学原理は、水素、重水素、三重水素の 2 つの同位体の原子核を極度の高温高圧で結合させ、核融合反応を引き起こし、膨大なエネルギーを放出することです。原料となる重水素は海水中に豊富に存在し、抽出コストが非常に安い一方、トリチウムは豊富に存在する天然リチウムと核融合で生じた中性子を反応させることで生成できる。

過去 70 年間の開発において、核融合は人類にとって究極のエネルギー源とみなされてきました。国際原子力機関は、化石燃料、核分裂、風力や太陽エネルギーなどの再生可能資源を含む既存のエネルギー生産・消費モデルを根底から覆す可能性があると述べた。核融合に必要な資源が入手しやすく、実験が成功すれば大きな変化をもたらすため、「莫大な利益が得られる発電装置」とされている。米国、欧州連合、中国、日本、ロシアなどの国や地域は、核融合を戦略技術と位置付け、研究に多大な資源を投入している。

しかし、この実験は、地上の太陽核の超高温高圧条件をシミュレートしようとするものであり、物理学の限界に大きく挑戦するものであり、技術的な複雑さと統合性は非常に高く、超長期間に及びます。さらに難しいのは、研究者は一度に完璧な実験装置を作成することはできず、最終的な技術指標に徐々に近づけるには何度も反復する必要があることです。 「車を作ったことのない人間と同じように、スーパースポーツカーをすぐに作ることは不可能です。」とチェン・ルイは言いました。

1960年代以来、トカマクは制御された核融合実験を推進するために各国で使用される主要な装置となっている。トカマクは主に、環状の真空チャンバー、磁場を発生させるコイル、その他の付帯設備で構成されており、1980年代には米国、日本、韓国、欧州連合などの国々が相次いで大規模なトカマクへの投資を行った。中国の東方スーパーリングEASTも2006年に放出実験が完了した。これらのトカマク装置は巨大で高価であり、主にさまざまな国からの科学研究資金に依存しており、全体的な反復は遅いです。

しかし、2018 年に開始された CFS プロジェクトはいくつかの変化をもたらしました。一方では、高温超伝導材料はその強力な磁場のおかげでトカマク装置のサイズとコストを大幅に削減し、コンパクトな核融合装置の検証を可能にしました。他方では、このプロジェクトの背後にいるのはビル・ゲイツとグーグルです。 、など民間投資家も多額の資金を調達しました。

Mi Lei 氏は、アメリカの CFS 会社が革新的な技術を使用することで前例を作り、業界が別の道の可能性を認識できるようになったと述べました。

CFSプロジェクトの実施後、世界的な核融合企業が多数出現し始めた。核融合産業協会（FIA）が発表した「2024年世界核融合産業報告書」によると、核融合完成炉企業は世界に45社あり、このうち米国が25社で第1位となっている。 CFSの他に、HelionEnergy、TAE Technologies、Type OneEnergy、TheaEnergyなどもあります。

国際原子力機関は「2022年の核融合活動の概況」の中で、近年、世界の核融合分野における民間設備投資活動は、様々な要因により増加していると述べている。国際機関は、官民機関間の共同研究開発の促進に取り組んでいます。さらに、核融合実験の商業化プロセスにおいては、共通の設計基準と規制の枠組みの包括的なセットを確立することが重要です。

中国、制御可能な核融合を商業化

2022年頃、順威資本は核融合企業への投資を決定した。盛吉明氏は、CFSプロジェクトの躍進の重要性の一つは、核融合実験のコストが天文学的な数字ではないことであり、そのため中国の社会資本にチャンスが与えられると述べた。

中国は制御核融合分野の主要技術分野で競争力を維持している。 1993 年、中国科学院プラズマ物理研究所は最初の超電導トカマク装置 HT-7 を製造しました。2002 年には、西南原子力産業物理研究所が中国サーキュレーター No. 2A 装置 (HL-2A) を製造しました。 2006 年、世界初の全超電導トカマク装置であるイースタン スーパー リング (EAST) が初めて放電に成功しました。これは、中国でも制御可能な核融合が商業化される可能性があることを意味する。

順威キャピタルは、半導体、バイオテクノロジー、航空宇宙などの多くのテクノロジー分野に投資してきました。盛吉明氏は、当時の当局の判断は、最良の状況下でも核融合の商業化サイクルは他の産業プロジェクトよりも長く、商業化に達するまでに8～10年かかるだろうと述べた。そして、国家プロジェクトであろうと民間チームであろうと、核融合装置からプラスのエネルギー利得を達成したチームはこれまでのところないため、このプロジェクトはよりリスクが高い。

Sheng Jiming 氏は、「しかし、私たちが投資するプロジェクトが国家チームに先駆けて画期的な進歩を遂げることができれば、その潜在的な利益率は他のテクノロジープロジェクトをはるかに超えることになるでしょう。」と当時、順威資本は特別な投資ファンドを設立しました。投資規模は10億 核融合は袁元の「順威探査計画」における投資分野の一つ。

シュンウェイは、市場で Energy Singularity と Star Ring Energy Concentration という 2 つの商業プロジェクトを発見しました。

Xinghuan Energy は 2021 年に設立され、清華大学の科学技術成果変革プロジェクトです。同社の創設者の1人は中国初の球形トカマクの建設を担当し、磁気閉じ込め核融合研究で20年以上の経験がある。 2021年には創業チームの技術ルートも整備され、実験装置の会社化が決定した。

エネルギーシンギュラリティは2022年に設立されました。高温超電導磁石、プラズマ物理学、人工知能をキーテクノロジーとして、高磁場・高パラメータの高温超電導先進トカマク装置の構築と、運転制御ソフトウェアシステムの開発を行っています。

順威資本は最終的に2社の中から星環能源を選択した。その後、多くの投資機関も制御可能な核融合の商業化の可能性に気づくようになりました。同時に、政策に後押しされ、地方自治体はこの分野での機会を認識し始めており、多くの初期投資機関や地方指導基金が、制御可能な核融合スタートアップや上流および下流の企業に投資するために市場に参入している。サプライチェーン。また、地方自治体や科学研究機関も制御可能な核融合の実用化推進に参加し始めている。

国家企業信用開示システムによれば、2024 年 6 月に Fusion New Energy の増資が行われました。新たな株主には、中国石油天然気集団公司、崑崙資本有限公司、合肥科学島控股有限公司が含まれる。この会社の株主リストには、威居科技、合肥産業投資、安徽科学技術イノベーション投資、安徽万能豊和融合も含まれている。同社の登録資本金も50億元から145億元に増加した。このうち、NIO Technology は NIO Holdings の完全子会社です。

経済観察者がプロジェクト関係者から聞いたところによると、核融合新エネルギーは中国科学院と地元産業ファンドが共同投資するプロジェクトで、同社は産業チェーンの構築を主導することになる。 BESTと呼ばれる実験装置 この装置は、中国科学院プラズマ物理研究所の東方スーパーリング（EAST）装置をベースに構築されており、サプライチェーンの調達と牽引も担っています。

小型デバイスの競争

Xinghuan Energy Concentrator が最初に製造した実験装置は、重量がわずか 30 トンを超え、費用は約 1 億 5,000 万元でした。これは従来の大型核融合装置とは大きく異なります。国際協力プロジェクトITERを例に挙げると、ITERの公式ウェブサイトによると、この実験装置の重量は23,000トンで、建設には何年もかかり、総事業費は約220億ドルでした。

スターリング・エナジーのCEO、チェン・ルイ氏は、「従来のトカマク装置のプラズマの形状はドーナツに少し似ているが、我々の装置の構造にはいくつかの違いがあり、プラズマの形状は球に近い」と述べた。

現在、市場に出ている3つの営利企業が、材料費と建設費を削減し、プロジェクト全体の投資を削減できる、コンパクトで小型化された実験装置の構築を加速しています。

陳瑞氏は、民間企業は国家プロジェクトと比較して、実験の安全性と有効性を確保しながら、費用対効果とスピードをより追求していると述べた。 Xinghuan Energy Company の理念は、「核融合を迅速かつ経済的に実現する」ことです。

チェン・ルイ氏はまた、高温超電導材料の画期的な進歩に加え、AI、3Dプリンティング、その他多くの新技術の応用が実験効率の向上、実験装置の削減、実験コストの削減に貢献したと言えると述べました。核融合技術の発展は、多くの面での技術進歩の結果です。

Xinghuan Energy Concentrator は、今後 10 年間で核融合発電を実現するという、より大胆な計画を立てています。現在、同社は第 1 世代の実験装置を構築し、2 回連続で実験を行う予定です。再接続スキームを繰り返すことでプラズマを継続的かつ安定的に1億度まで加熱する次世代実験装置CTRFR-1が2027年に完成する予定で、プロジェクトの実現可能性を徹底的に検証する必要がある。電気エネルギーを出力する核融合反応の商用実証が可能な実験装置を構築するには、さらに 3 ～ 5 年かかります。

営利企業の特徴の 1 つは、イテレーションのたびに新しい技術を追加できると同時に、パフォーマンス指標を向上させることができるため、イテレーションの回数が減り、研究開発サイクルが大幅に短縮されることです。

陳瑞氏は、営利企業はより柔軟にイノベーションを起こすことができるが、すべてのイノベーションにはリスクが伴うと述べた。リスクとイノベーションの間のバランスをどのように見つけるかは、実際には意思決定の問題です。 「チームによってスタイルが異なり、保守的なチームもあれば、急進的なチームもあり、いわゆる最適な解決策や独自の解決策は存在しません。」

今年6月、Energy Singularityが設計、開発、製造した「Honghuang 70」装置がプラズマ放電の達成に成功した。公開情報によると、「紅皇70号」に続く次世代高磁場高温超電導トカマク装置「紅皇170号」はすでに物理設計段階に入っており、来年には工学設計が始まる予定だ。この装置は、重水素と三重水素の等価エネルギー利得が 10 を超えることを目指しており、2027 年に完成する予定です。

前述の国営投資機関の関係者らは記者団に対し、従来の低温超電導材料に比べ、高温超電導材料の大規模製造技術は十分に成熟しておらず、十分に安定していない、と語った。代表チームのプロジェクトでは実験装置が大きくなり、使用される材料の量も多くなる。高温超電導材料は実験の重要な部分を占めるが、代表チームはこれを採用することに慎重である。テクノロジー。

産業チェーンの統合

Yixi Technology は 2022 年 6 月に設立されました。同社の中核目標は、高温超電導融合強磁場磁石技術を突破することです。 Jin Zhijian氏は、同社の計画によれば、高磁場磁石の大規模な供給能力は2027年から達成されるだろうと述べた。

制御された核融合は、高温超伝導材料のターゲット市場の 1 つです。複雑な統合システムとして、制御可能な核融合の工業化にはサプライチェーンのサポートが必要です。

Huibo Intelligent Investment Research Report によると、核融合産業チェーンには、上流の原材料供給から中流の技術研究開発、機器製造、下流の原子力応用までが含まれています。上流の原料には、非鉄金属（タングステン、銅など）、特殊鋼、特殊ガス（重水素、三重水素）などの原料の供給と、高温超電導材料の供給が必要です。中流では、第一壁、ダイバータ、蒸気発生器、超電導磁気コイルなどのコンポーネント、およびシミュレーションおよび制御ソフトウェアの開発が含まれます。現在、A株市場では、連荘光電子（600363.SH）、永定科技（600105.SH）、ウェスタン超電導体（688122.SH）、安泰科技（000969.SZ）などの企業が供給能力を持っている。関連コンポーネント。

この大規模な実験には業界チェーン全体の協力作業が必要であり、装置の構築を担当する大手企業はチェーンオーナーの役割にも相当します。前述の国営投資機関によると、サプライチェーンの観点から見ると、中国の工業生産能力と産業チェーンは基本的に制御可能な核融合の産業ニーズを満たすことができるが、一部の分野では技術的なボトルネックも存在する。しかし、各世代の実験装置の要件がますます高くなるにつれて、材料の選択、構造設計、製造プロセス、検査およびテストにおけるプロジェクトの基準もより厳しくなっています。

これにより調達がさらに複雑になる、とその関係者は語った。多くのサプライチェーン企業は核融合実験にサービスを提供するだけでなく、他の市場もターゲットにしています。これらのサプライヤーに適切な材料を一定期間内に供給してもらい、共同研究開発にリソースを投資してもらうにはどうすればよいでしょうか?特に初期段階では、市場メカニズムのみに頼って利益を得るのは困難です。国の牽引力を通じてリソースをより効率的かつ迅速に統合することができます。

陳瑞氏は、核融合に関して、中国は国家レベルでの完全な規制規則や公式文書をまだ策定していないと述べた。現在、当社でも関係部門と連携し調査・意見収集を行っております。代表チームと営利企業では技術的なルートが異なり、両者は互いに補完し合い、矛盾するものではない。

前述の国有投資機関の関係者らは、将来中国で生き残って核融合実験用の装置全般を専門に製造できる企業はせいぜい３社だけになるかもしれないと述べた。どの企業が関与するかを正確に予測することは依然として困難であり、成功したプロジェクトが他の企業を買収する可能性があり、国有企業が主導する大規模な施設が民間企業を買収したり、民間企業をサプライヤーとして利用したりする可能性もあります。

Sheng Jiming 氏は、組織の観点から、プロジェクト当事者がプロジェクトの完了までに 10 年かかると提案することは受け入れられるが、多くの組織は楽観的すぎて 2 ～ 3 年で結果が得られると期待していると述べた。 「金融機関は最悪のシナリオに備えており、最終的に目標が技術的に達成されなかった場合でも受け入れることができる。このリスクに耐えられない金融機関やリターンサイクルに高い要件を課す金融機関は市場への参入を選択しないだろう。」

前述の国有投資機関によると、多くの投資家は、核融合実験の法則自体が、非常に高額な投資と非常に長いサイクルのものでなければならないと判断しており、これは柔軟なメカニズムや革新的な方法では変えることができないと認識している。たとえ国家プロジェクトであっても、一人の参加者がすべての実験設備をサポートすることは容易ではありません。

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沈宜蘭経済観察記者

大科荘報道部記者
ロボット工学や人工知能、ドローン、仮想現実（VR/AR）、スマートウェアラブル、新素材などのハードテクノロジー分野に焦点を当てます。徹底した企業レポートや上場企業の分析・レポートを得意とする。最先端のテクノロジーと開発トレンドの投資価値を発見します。