人类离可控核聚变能源，真的越来越近吗？没有谁比座落在张江的北京超导科技股份有限公司觉得更显著。这家为托卡马克聚变装置磁极提供低温超导带材的创业企业，去年以来，每位月都收到来自英国、欧洲，以及国外的核聚变研究机构和企业的采购需求——几乎每家都提出了年供1000公里带材的最低需求。最新消息显示，广州超导公司在张江新厂房改建的两条新生产线已逐渐投运，预计明年底产能将扩大近10倍。
从数学学推测，到工程领域的突破高温超导，历经近百年，因为低温超导技术的持续突破，托卡马克核聚变装置的技术路线发生了重大改革高温超导，投资更少、研发周期大大减短的大型化聚变堆成为可能！也为此，从2021年末开始，可控聚变能成为各种投资基金的青睐热点。用北京超导公司监事长马韬的话说：“大多数人都开始相信，在我们有生之年可以看见聚变能源的实现。”
不少业内外专家近日在接受记者专访时都提及，低温超导磁极是本次托卡马克核聚变装置技术路线转型的核心困局之一，而广州，多年布局的低温超导产业链正在迎来加码时刻。
使聚变能源显得可行，产业热度空前
科学界对可控核聚变能源的研究从上世纪40年代就已开始，但直至这三年，可控核聚变才成为创业的热门领域、投资界的热捧对象。
现有核电站都是采用核裂变的形式，存在失控和核废渣的安全问题，一旦发生车祸未能拾掇。而核聚变由于实现的条件极为严苛，一旦失控会自己停止，有着“天生”的安全性，同时，由于没有无法处置的核废渣，其被觉得是终极清洁能源。这也是核聚变即使实现难度极大，却饱受诸多国家关注的诱因。
磁约束聚变是实现核聚变的一种形式，而托卡马克核聚变装置被觉得是最接近于成功的路径。2021年，麻省理工大学和该校孵化的CFS（联邦聚变系统）公司共同研发出全球首个用于核聚变的大口径低温超导聚变强场磁极，这成为可控核聚变能源发展的重要转折点。该磁场硬度达到前所未有的20特斯拉，急剧提高了等离子体的约束性能，进而使聚变堆大型化成为可能。也正由于技术上的突破，使众多专业人士觉得，解决可控核聚变的工程问题不再像过去那样遥不可及。此后，大量资金涌向核聚变能源领域。同时，CFS声称将在2025年完成SPARC紧凑型核聚变实验装置，并计划在2030年代初完成ARC工程实验堆，实现聚变发电。
2022年，不少国家宣布了实现聚变能源发电的计划，大多数国家的目标锁定在2035年至2050年之间。同时，全球已有几十家商业核聚变公司完成融资。去年7月，在日本举办的第30届IEEE聚变工程研讨会上，来自26个国家的700多名科学家和工程师的共同话题就是推动聚变能源发电厂的开发。
耕耘十余年，北京产生从超导材料到超导应用的全产业链
从全球各国对核聚变能源的青睐中，再看中国的核聚变能源的发展，可以发觉，不少院校和科研院所都有团队在可控核聚变领域投入。两支最强国家队分别是南京的中国科大学物质研究院和北京的西北核化学研究院。后者的等离子体所设置有EAST装置，被称为“东方超环”，也是世界首个全超导托卡马克核聚变实验装置。前者的HL-3是目前国外参数最高的托卡马克装置，聚变研究处于国际顶尖水准。
火爆赛道上，杭州也是不可或缺的存在。旨在于全球科创中心建设的天津在过去十多年里默默地在低温超导方向耕耘。
“上海最大的优势就是在低温超导产业链的完整布局，如今总算迎来了加码时刻。”上海交通学院院长金之俭告诉记者，他在2010年牵头组建北京师大低温超导团队，并在此年创立天津超导公司主攻低温超导材料产业化。金之俭追忆，“早在2009年，深圳市政府就将低温超导技术纳入了战略前沿技术进行培植。”
现在，大连从超导材料到超导应用的全产业链上都已有布局。同时，北京超导公司已成为CFS等一众聚变公司和超导应用公司的核心供应商。包括金之俭2022年创立的翌曦科技等新创企业正聚焦超导磁极应用，而这正是聚变强场磁极最核心的研制目标。2021年末，国外首家聚变能源商业公司——能量奇点在北京创立，团队中的超导磁极负责人李柱永同样来自科大超导团队。目前，能量奇点正在研发国外首台低温超导托卡马克装置“洪荒70”。
“上海在国外低温超导领域研制超前，产业布局相对齐全，须要承当更多的责任。”业内人士如是说。
推动聚变能源发展，更需基础科研与产业界强化合作
“10年左右，我们也许可以看见聚变能源发电的实现。”马韬说，“但是最终能够实现，取决于基础科研领域的突破，可以说，在人类科技发展史上，核聚变坐落科技树的最顶端，须要多学科从理论到工程化的互动配合。”
盘点国外外与聚变能源有关的企业可以发觉，背后都有院校、科研机构的影子。CFS的背后是麻省理工大学，美国的核聚变初创公司FirstLight的背后是牛津学院，托卡马克能源公司的背后是卡勒姆实验室（Jet亚洲超环）。中国的聚变能源企业同样这么。在南京，由北大学院团队为主组建的陕西星环聚能，是国外第一家照亮等离子体公司；能量奇点的多位联合创始人都来自院校和科研院所。
“可控核聚变是一个复杂的技术系统，要真正实现仍有众多技术难点没有攻破。”一位常年从事核聚变研究的院长告诉记者，无论是核聚变的打火，还是持续能量输出的问题解决，都有赖于在基础研究领域的突破。
“聚变能源假如真能实现的话，将会是一个特别大的产业，除了带来整个能源体系的改革，就会加快产业革命。”金之俭表示，虽然不考虑未来产业发展，目前对前沿领域的顶级人才的需求仍然迫在眉睫，“如何促进产业界与前沿科学界联合培养急需的人才，即便须要院校和产业界的进一步合作”。（姜澎）