новости

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

Репортер Economic Observer Шэнь Ирань В июне 2024 года в области коммерциализации управляемого ядерного синтеза в Китае начались три разработки: две коммерческие компании — Shaanxi Star Ring Energy Technology Co., Ltd. (именуемая в дальнейшем «Star Ring Energy») и Energy Singularity Energy Technology (Shanghai) Co. , Ltd. (далее именуемая «Energy Singularity») – добилась важного прорыва в своем устройстве ядерного синтеза. Компания Fusion New Energy (Anhui) Co., Ltd. (далее именуемая «Fusion New Energy»), расположенная в Хэфэе, завершила новый раунд увеличения капитала. После корректировок эта компания. собрала крупные государственные группы. У нее есть почти все типы инвесторов, включая частный капитал, местные органы власти и научно-исследовательские учреждения, и она стала коммерческой компанией по ядерному синтезу с крупнейшим уставным капиталом в Китае.

Ожидается, что из-за его огромного потенциала он полностью изменит существующую модель производства и потребления энергии, а необходимые ресурсы чрезвычайно легко получить. С 1960-х годов страны продолжают инвестировать в область управляемого ядерного синтеза. В последние годы управляемый ядерный синтез во многих странах постепенно перешел от экспериментальных реакторов к инженерным реакторам. При поддержке инновационных технологий было первоначально проверено компактное оборудование для ядерного синтеза, что также дает возможность коммерческим компаниям и социальному капиталу войти в эту область.

Начиная с 2021 года глобальные инвестиции в ядерный синтез будут быстро расти. Согласно «Отчету о термоядерной энергетике за 2023 год», опубликованному Ассоциацией термоядерной энергетики (FIA) в США в июле 2023 года, по состоянию на начало 2023 года компании, занимающиеся ядерным термоядерным синтезом, по всему миру привлекли более 6 миллиардов долларов США в виде инвестиций. инвестиций по сравнению с 1,872 миллиарда в начале 2021 года. Курс доллара США вырос более чем на четыре миллиарда долларов США. Число частных термоядерных компаний во всем мире вырастет с 5 в 2017 году примерно до 50 в 2023 году. За этими проектами можно увидеть инвесторов и коммерческие компании, такие как Билл Гейтс и Google.

Коммерциализация китайского управляемого ядерного синтеза также ускоряется. В настоящее время в Китае изначально сформировалась модель двух крупных национальных проектов и множества коммерческих компаний в области термоядерного синтеза. В 2023 году два крупных национальных проекта — «Восточное суперкольцо» (EAST) и «Китайская циркуляционная серия» — оба достигли значительного экспериментального прогресса; две новые коммерческие компании, Star Ring Energy Concentration и Energy Singularity, также совершат прорыв в 2023 году. Первоначальное строительство и эксплуатация экспериментального устройства будут завершены к 2024 году. Новая термоядерная энергия, которая завершит увеличение капитала в июне 2024 года, считается важной силой в продвижении коммерциализации управляемого ядерного синтеза.

За этими коммерческими компаниями стоят не только инвесторы с государственным прошлым, но и такие компании, как Weilai и MiHoYo. То, что делают эти коммерческие компании по управляемому термоядерному синтезу, включает не только продвижение экспериментов с компактным управляемым термоядерным оборудованием, но также содействие формированию предшествующих и последующих промышленных цепочек управляемого ядерного синтеза. Компании, занимающиеся коммерциализацией, преследуют ту же цель, ускоряя процесс индустриализации управляемого ядерного синтеза.

«Достичь ядерного синтеза быстро и экономично» — этот лозунг висел на экспериментальной площадке сбора энергии звездного кольца.

Управляемый ядерный синтез все еще находится на расстоянии «трех реакторов» от коммерциализации, а именно экспериментальных реакторов, инженерных реакторов и коммерческих реакторов. Инвестор в смежной области из государственного инвестиционного учреждения рассказал Economic Observer, что от мира до Китая эксперименты по ядерному синтезу находятся на стадии перехода от экспериментальных реакторов к инженерным реакторам. Это также причина, по которой многие коммерческие компании и социальный капитал вошел в отрасль.

Инвестиционный аналитик Shunwei Capital Шэн Цзимин сообщил журналистам, что развитие технологии ядерного синтеза позволило осуществить прорыв от 0 до 1. Задача больше не в сфере фундаментальной науки, а в том, как быстро реализовать внедрение устройства и технологическую итерацию, что, по сути, является Это инженерная проблема. Коммерческие компании имеют возможности с точки зрения скорости итерации продукта и контроля затрат. Shunwei инвестировала в Xinghuan Energy Concentration, а Шэн Цзимин был участником этого проекта.

Хотя до сих пор существуют разногласия, коммерческие силы в целом более оптимистично относятся к моменту реализации управляемого ядерного синтеза.

Международное агентство по атомной энергии прогнозирует, что первая в мире термоядерная электростанция будет завершена и введена в эксплуатацию к 2050 году. Однако американская коммерческая компания Common-wealth Fusion Systems (далее «CFS») планирует построить первую термоядерную электростанцию ​​в начале 2030-х годов. Согласно данным опроса Ассоциации термоядерной промышленности о частных термоядерных компаниях, 70% опрошенных компаний полагают, что коммерческая сетевая интеграция управляемого ядерного синтеза может быть достигнута в период с 2030 по 2040 год.

Ми Лэй, партнер-основатель China Science and Technology Star, сообщил журналистам, что прорыв в области малых и средних устройств ядерного синтеза снизил стоимость управляемых устройств ядерного синтеза, что позволило коммерческим компаниям войти в отрасль. Самое главное, что прорывы многих компаний сузили всеобщие ожидания коммерциализации с десятилетий до примерно десяти лет.

Начало коммерциализации

В сентябре 2021 года коммерческая компания CFS, базирующаяся на базе Массачусетского технологического института в США, впервые добавила в экспериментальную установку ядерного синтеза магниты из высокотемпературных сверхпроводящих материалов. Максимальная напряженность поля этого магнита достигла 20. Тесла, что выше, чем в устройстве ИТЭР. Ожидается использование напряженности магнитного поля 5,3 Тесла. ИТЭР — международный экспериментальный реактор термоядерного синтеза. Он известен как один из крупнейших и наиболее далеко идущих международных проектов сотрудничества в области научных исследований, в котором участвуют семь стран, включая Китай, США и Европейский Союз.

Цзинь Чжицзянь, штатный профессор Шанхайского университета Цзяо Тонг, а также основатель и председатель Shanghai Yixi Technology Development Co., Ltd. (именуемой в дальнейшем «Yixi Technology»), рассказал репортерам, что сверхпроводящие магниты являются ключом к устройству токамака с магнитным удержанием. управляемый ядерный синтез. Один из компонентов, на который приходится почти половина стоимости токамака. Температура плазмы при термоядерном синтезе с магнитным удержанием превышает 100 миллионов градусов, и плазму можно удержать только магнитной клеткой (токамаком), состоящей из магнитов сильного поля. Если интенсивность магнитного поля можно эффективно увеличить, ограничение на плазму может быть значительно увеличено, а размер всего токамака может быть значительно уменьшен.

Что касается прорыва CFS, Цзинь Чжицзянь сказал: «Это означает, что станут возможными миниатюрные термоядерные реакторы, которые смогут не только значительно снизить затраты, но, что более важно, могут значительно сократить цикл исследований и разработок. Ожидается, что 50 лет пройдут за 10 лет, реализованных в цикле».

Основной научный принцип ядерного синтеза заключается в сближении ядер двух изотопов водорода, дейтерия и трития, при чрезвычайно высоких температурах и давлениях, вызывая реакцию термоядерного синтеза и высвобождая огромное количество энергии. Дейтерий, сырье, в изобилии содержится в морской воде, и стоимость его добычи очень низка, в то время как тритий можно получить путем реакции нейтронов, образующихся в результате синтеза с обильным природным литием;

За последние 70 лет развития ядерный синтез считался основным источником энергии для человечества. Международное агентство по атомной энергии заявило, что может перевернуть существующие модели производства и потребления энергии, включая ископаемое топливо, ядерное деление, возобновляемые ресурсы, такие как энергия ветра или солнца. Ресурсы, необходимые для ядерного синтеза, легко получить, а успех эксперимента принесет большие перемены, поэтому его считают «устройством для производства энергии с огромной прибылью». Соединенные Штаты, Европейский Союз, Китай, Япония, Россия и другие страны и регионы рассматривают ядерный синтез как стратегическую технологию и вкладывают много ресурсов в исследования.

Однако техническая сложность и интеграция этого эксперимента очень высоки и охватывают сверхдлительный период, поскольку он пытается смоделировать условия чрезвычайно высокой температуры и высокого давления в ядре Солнца на Земле, что серьезно бросает вызов ограничениям физики. Еще сложнее то, что исследователи не могут создать идеальное экспериментальное устройство за один раз, и им приходится проходить множество итераций, чтобы постепенно приблизиться к окончательным техническим показателям. «Как человек, который никогда не делал машины, невозможно сразу сделать суперспортивную машину», — сказал Чэнь Жуй.

С 1960-х годов токамак был основным оборудованием, используемым в различных странах для проведения экспериментов по управляемому ядерному синтезу. Токамак в основном состоит из кольцевой вакуумной камеры, катушки, генерирующей магнитное поле, и других вспомогательных объектов. В 1980-х годах такие экономики, как США, Япония, Южная Корея и Европейский Союз, последовательно инвестировали в крупномасштабные токамаки. оборудование Восточного Суперкольца ВОСТОК также. Эксперимент по разгрузке был завершен в 2006 году. Это токамак-оборудование огромно и дорого, в основном оно зависит от финансирования научных исследований из разных стран, а общая итерация идет медленно.

Но проект CFS, стартовавший в 2018 году, внес некоторые изменения. С одной стороны, благодаря своему более сильному магнитному полю, высокотемпературные сверхпроводящие материалы значительно уменьшили размер и стоимость устройств токамаков, что позволило проверить компактное термоядерное оборудование, с другой стороны, за этим проектом стоят Билл Гейтс, Google; и т. д. Коммерческие инвесторы также привлекли большие суммы капитала.

Ми Лэй заявил, что американская компания CFS создала прецедент, используя инновационные технологии, позволяющие отрасли увидеть возможность другого пути.

После реализации проекта CFS стали массово появляться глобальные компании, занимающиеся ядерным синтезом. Согласно «Глобальному отчету о термоядерной индустрии за 2024 год», опубликованному Ассоциацией термоядерной промышленности (FIA), в мире насчитывается 45 компаний по производству полноценных термоядерных реакторов, из которых Соединенные Штаты занимают первое место с 25 компаниями. Помимо CFS, есть еще HelionEnergy, TAE Technologies, Type OneEnergy, TheaEnergy и др.

Международное агентство по атомной энергии заявило в своем «Обзоре деятельности в области ядерного синтеза в 2022 году», что под воздействием множества факторов в последние годы растет объем инвестиций частного капитала в глобальную область ядерного синтеза. Международные организации работают над продвижением совместных исследований и разработок между государственными и частными учреждениями. Более того, в процессе коммерциализации экспериментов по ядерному синтезу крайне важно установить всеобъемлющий набор общих стандартов проектирования и нормативной базы.

Китай коммерциализирует управляемый ядерный синтез

Примерно в 2022 году Shunwei Capital решила инвестировать в компанию по производству ядерного синтеза. Шэн Цзимин сказал, что одним из важных результатов проекта CFS является то, что стоимость экспериментов по ядерному синтезу не является астрономической цифрой, что позволяет социальному капиталу Китая увидеть возможности.

Китай сохранил свою конкурентоспособность в ключевых технологических областях в области управляемого ядерного синтеза. В 1993 году Институт физики плазмы Китайской академии наук построил первый сверхпроводящий токамак HT-7. В 2002 году Юго-Западный институт физики атомной промышленности построил прибор China Circulator No. 2A (HL-2A). В 2006 году первый в мире полностью сверхпроводящий токамак Eastern Superring (EAST) впервые успешно разрядился. Это означает, что в Китае также существует потенциал для коммерциализации управляемого ядерного синтеза.

Shunwei Capital инвестировала во многие области технологий, включая полупроводники, биотехнологии и аэрокосмическую промышленность. Шэн Цзимин сказал, что в то время агентство считало, что даже при самых благоприятных обстоятельствах цикл коммерциализации ядерного синтеза будет длиннее, чем у других отраслевых проектов, и для достижения коммерциализации потребуется от 8 до 10 лет. И проект более рискованный, потому что до сих пор ни одна команда, будь то национальный проект или частная команда, не добилась положительного выигрыша в энергии от термоядерного устройства.

Шэн Цзимин сказал: «Однако, если проект, в который мы инвестируем, сможет добиться прорыва, опередив национальную команду, его потенциальная прибыль намного превысит прибыль других технологических проектов. В то время Shunwei Capital учредила специальный инвестиционный фонд с капиталом». масштаб инвестиций в 1 миллиард. Ядерный синтез является одним из инвестиционных направлений «Плана исследований Шуньвэй» Юань Юаня.

Шуньвэй обнаружил на рынке два коммерческих проекта: Energy Singularity и Star Ring Energy Concentration.

Xinghuan Energy была основана в 2021 году и представляет собой проект трансформации научных и технологических достижений Университета Цинхуа. Один из основателей компании отвечал за строительство первого в Китае сферического токамака и имеет более чем 20-летний опыт исследований ядерного термоядерного синтеза с магнитным удержанием. В 2021 году был также подготовлен технический маршрут команды основателей, и они решили превратить экспериментальное устройство в компанию.

Компания Energy Singularity была основана в 2022 году. Она использует высокотемпературные сверхпроводящие магниты, физику плазмы и искусственный интеллект в качестве ключевых технологий для создания современных токамаков с высоким магнитным полем и высокопараметрическими высокотемпературными сверхпроводящими устройствами, а также разрабатывает программные системы управления эксплуатацией.

Shunwei Capital наконец выбрала Xinghuan Energy среди двух компаний. Позже многие инвестиционные институты также осознали возможность коммерциализации управляемого ядерного синтеза. В то же время, движимые политикой, местные органы власти начали осознавать возможности в этой области. Ряд первых инвестиционных институтов и местных руководящих фондов вышли на рынок, чтобы инвестировать в управляемые стартапы в области ядерного синтеза, а также в предприятия по добыче и переработке. цепочка поставок. Кроме того, местные органы власти и научно-исследовательские институты также начали участвовать в продвижении коммерциализации управляемого ядерного синтеза.

В июне 2024 года, согласно национальной системе раскрытия информации о кредитоспособности предприятий, произошел раунд увеличения капитала Fusion New Energy. В число новых акционеров входят Китайская национальная нефтяная корпорация Kunlun Capital Co., Ltd. и Hefei Science Island Holdings Co., Ltd. В список акционеров этой компании также входят Weiju Technology, Hefei Industrial Investment, Anhui Science and Technology Innovation Investment и Anhui Wanneng Fenghe Fusion. Уставный капитал компании также увеличился с 5 млрд юаней до 14,5 млрд юаней. Среди них NIO Technology является дочерней компанией NIO Holdings.

Издание Economic Observer узнало от людей, участвовавших в проекте, что термоядерная новая энергия — это проект, совместно инвестируемый Китайской академией наук и местными отраслевыми фондами. Это комплексная платформа для устройств в производственной цепочке. Компания возглавит строительство. экспериментальное устройство под названием BEST. Это устройство построено на основе устройства Eastern Super Ring (EAST) Института физики плазмы Китайской академии наук, а также отвечает за закупки и функционирование цепочки поставок.

Гонка за компактными устройствами

Первое экспериментальное устройство, построенное Xinghuan Energy Concentrator, весило всего более 30 тонн и стоило около 150 миллионов юаней. Это сильно отличается от традиционных крупномасштабных устройств ядерного синтеза. В качестве примера возьмем проект международного сотрудничества ИТЭР. По данным официального сайта ИТЭР, вес этого экспериментального устройства составляет 23 000 тонн. Строительство длилось много лет, а общая стоимость проекта составила около 22 миллиардов долларов США.

Генеральный директор Starring Energy Чен Жуй сказал: «Форма плазмы традиционного токамака немного напоминает пончик, но в структуре нашего устройства есть некоторые различия, и форма плазмы больше похожа на сферу».

В настоящее время три коммерческие компании на рынке ускоряют создание компактного и миниатюрного экспериментального устройства, которое позволит снизить затраты на материалы и строительство, а также снизить инвестиции во весь проект.

Чэнь Жуй сказал, что по сравнению с национальными проектами коммерческие компании стремятся к большей экономической эффективности и скорости, обеспечивая при этом безопасность и эффективность экспериментов. Принцип Xinghuan Energy Company заключается в том, чтобы «достичь ядерного синтеза быстро и экономично».

Чэнь Жуй также сказал, что помимо прорывов в области высокотемпературных сверхпроводящих материалов, применение искусственного интеллекта, 3D-печати и многих других новых технологий помогло повысить эффективность экспериментов, сократить количество экспериментального оборудования и снизить затраты на эксперименты. термоядерных технологий. Во многих аспектах это результат технического прогресса.

Xinghuan Energy Concentrator представила более смелый план: реализовать производство термоядерной энергии в ближайшие десять лет. В настоящее время компания построила экспериментальное устройство первого поколения и проведет две итерации подряд. Ожидается, что в 2027 году будет построен экспериментальный аппарат следующего поколения CTRFR-1, который будет непрерывно и стабильно нагревать плазму до 100 миллионов градусов Цельсия посредством многократных схем переподключения, тщательно проверяя реализуемость проекта. Далее предстоит провести тщательную проверку осуществимости проекта. еще 3-5 лет на создание экспериментального устройства, способного коммерчески продемонстрировать реакцию термоядерного синтеза с выделением электрической энергии.

Одной из особенностей коммерческих компаний является то, что они могут добавлять новые технологии в каждую итерацию и при этом улучшать показатели производительности, тем самым сокращая количество итераций и существенно сокращая цикл исследований и разработок.

Чэнь Жуй заявил, что коммерческие компании могут внедрять инновации более гибко, но все инновации сопровождаются рисками. Как найти баланс между риском и инновациями на самом деле является проблемой принятия решений. «У разных команд разные стили, некоторые консервативны, некоторые радикальны, и не существует так называемого оптимального или уникального решения».

В июне этого года устройство «Honghuang 70», спроектированное, разработанное и изготовленное Energy Singularity, успешно осуществило плазменный разряд. Публичная информация показывает, что после «Хунхуан 70» следующее поколение высокотемпературных сверхпроводящих токамаков с сильным магнитным полем «Хунхуан 170» уже находится на стадии физического проектирования, а инженерное проектирование начнется в следующем году. Целью устройства является достижение коэффициента усиления энергии в дейтерий-тритиевом эквиваленте более 10, и ожидается, что оно будет завершено в 2027 году.

Представители вышеупомянутых государственных инвестиционных учреждений сообщили журналистам, что по сравнению с традиционными низкотемпературными сверхпроводящими материалами технология крупномасштабного получения высокотемпературных сверхпроводящих материалов недостаточно зрела и стабильна. Экспериментальное оборудование в проекте национальной команды больше, и количество используемых материалов также больше. Магниты являются ключевой частью эксперимента. Несмотря на то, что высокотемпературные сверхпроводящие материалы обеспечивают большое удобство, национальная команда относится к этому с осторожностью. технология.

Интеграция производственных цепочек

Компания Yixi Technology была основана в июне 2022 года. Основная цель компании — прорыв в технологии высокотемпературного сверхпроводящего термоядерного синтеза и магнитов сильного поля. Цзинь Чжицзян сообщил, что согласно плану компании, возможности крупномасштабных поставок магнитов сильного поля будут достигнуты, начиная с 2027 года.

Управляемый ядерный синтез является одним из целевых рынков для высокотемпературных сверхпроводящих материалов. Индустриализация управляемого ядерного синтеза как сложной интегрированной системы требует поддержки цепочки поставок.

Согласно отчету Huibo Intelligent Investment Research, цепочка промышленности ядерного синтеза включает в себя поставки исходного сырья, промежуточные технологические исследования и разработки, производство оборудования и последующие применения в ядерной энергетике. Добыча сырья требует поставок цветных металлов (вольфрам, медь и др.), специальных сталей, специальных газов (дейтерий, тритий) и другого сырья, а также поставок высокотемпературных сверхпроводящих материалов. Средний поток включает в себя разработку первой стенки, дивертора, парогенератора, сверхпроводящей магнитной катушки и других компонентов, а также программного обеспечения для моделирования и управления. В настоящее время на рынке A-доли такие компании, как Lianchuang Optoelectronics (600363.SH), Yongding Technology (600105.SH), Western Superconductor (688122.SH) и Antai Technology (000969.SZ), имеют возможность поставлять сопутствующие компоненты.

Этот огромный эксперимент требует совместной работы всей отраслевой цепочки, и ведущая компания, ответственная за создание устройства, также эквивалентна роли владельца цепочки. По мнению вышеупомянутых государственных инвестиционных институтов, с точки зрения цепочки поставок, промышленные производственные мощности и производственная цепочка Китая могут в основном удовлетворить промышленные потребности управляемого ядерного синтеза, но в некоторых областях существуют некоторые технические узкие места. Однако по мере того, как требования к каждому поколению экспериментальных устройств становятся все выше и выше, проектные стандарты в выборе материалов, структурном проектировании, производственных процессах, проверках и испытаниях также становятся все более строгими.

Это усложняет закупки, сказал источник. Многие компании, занимающиеся цепочками поставок, не только обслуживают эксперименты по ядерному синтезу, но и нацелены на другие рынки. Как привлечь этих поставщиков к поставке подходящих материалов в течение определенного периода времени и инвестировать ресурсы в совместные исследования и разработки, особенно на ранней стадии, этого трудно добиться, полагаясь только на рыночные механизмы? более эффективно и быстрее интегрировать ресурсы на национальном уровне.

Чэнь Жуй заявил, что в области ядерного синтеза Китай еще не сформировал полный набор регулирующих правил или официальных документов на национальном уровне. В настоящее время компания также сотрудничает с соответствующими подразделениями для проведения исследований и сбора мнений. Технические маршруты сборной и коммерческих компаний разные, они дополняют друг друга и не противоречат друг другу.

Представители вышеупомянутых государственных инвестиционных институтов заявили, что в будущем в Китае смогут выжить не более трех компаний, специализирующихся на производстве комплексных устройств для экспериментов по ядерному синтезу. Пока сложно предсказать, какие именно компании будут задействованы. Успешные проекты могут приобретать другие компании, а крупные объекты, возглавляемые государственными предприятиями, также могут приобретать частные компании или использовать частные компании в качестве поставщиков.

Шэн Цзимин сказал, что с институциональной точки зрения приемлемо, когда сторона проекта предлагает, чтобы завершение проекта заняло 10 лет, но многие учреждения слишком оптимистичны и ожидают увидеть результаты через два или три года. «Институты подготовились к наихудшему сценарию и могут принять его, если цель в конечном итоге не будет достигнута технически. Те учреждения, которые не могут нести этот риск или имеют высокие требования к циклу доходности, не захотят выйти на рынок».

По данным вышеупомянутых государственных инвестиционных институтов, многие инвесторы обнаружили, что сам закон экспериментов по ядерному синтезу определяет, что это должно быть мероприятие с очень высокими инвестициями и очень длительным циклом. Это невозможно изменить с помощью гибких механизмов и инноваций. технологий, и только коммерческим компаниям. Даже если это национальный проект, одному участнику непросто поддерживать все экспериментальное оборудование.

Заявление об авторских правах: Вышеуказанный контент является оригинальной работой «Economic Observer», авторские права принадлежат «Economic Observer». Перепечатка или копирование без разрешения Экономического обозревателя строго запрещены, в противном случае соответствующие субъекты будут нести юридическую ответственность. По вопросам сотрудничества в области авторских прав обращайтесь по телефону: [010-60910566-1260].

Репортер Shen Yiran Economic Observer

Репортер отдела новостей Да Кэ Чуан
Сосредоточьтесь на областях сложных технологий, включая робототехнику и искусственный интеллект, дроны, виртуальную реальность (VR/AR), интеллектуальные носимые устройства и новые материалы. Хорошо разбирается в углубленной корпоративной отчетности, анализе и отчетности листинговых компаний. Откройте для себя инвестиционную ценность передовых технологий и тенденций развития.