核聚变大决战:中国弯道超车,美国梦碎?
核聚变竞赛:中国崛起,美国面临挑战
据CNBC报道,在追求电网级核聚变能源的竞赛中,美国正面临来自中国的严峻挑战。尽管美国在过去几十年里一直处于领先地位,但中国正以数倍于美国的资金投入和创纪录的速度推进相关项目,迅速崛起。
核聚变:清洁能源的未来
核聚变被誉为清洁能源的“圣杯”。与传统核裂变相比,每千克核聚变燃料产生的能量是其四倍,更是燃煤的四百万倍。更重要的是,核聚变不会产生温室气体,且无长期放射性废料。 Ignition Research预测,如果一切顺利,到2050年,核聚变能源市场规模将至少达到1万亿美元。
能源需求推动核能投资:科技巨头的承诺
随着大型科技公司数据中心对电力需求的日益增长,对传统核能(核裂变)的投资也在大幅增加。亚马逊、谷歌和Meta已签署承诺,到2050年助力全球核能增加两倍。核聚变工业协会首席执行官安德鲁·霍兰德指出,要想在人工智能和能源领域保持领先地位,就必须对核聚变进行投资。
中国核裂变发电的领先地位
尽管美国拥有最多的在运核电站,但在新项目建设方面,中国遥遥领先。中国启动第一个反应堆的时间比美国晚了近四十年,但如今中国在建的核裂变发电厂数量远超其他任何国家。
中国核聚变项目的快速发展
中国现有的国家托卡马克项目“东方超环”(EAST)不断刷新纪录,与法国的WEST项目轮流保持着反应堆内等离子体最长约束时间的纪录。
另一个由国家大力资助的项目“夸父(聚变堆主机关键系统综合研究设施)”将于今年完工。位于安徽的核聚变园区还将拥有一个名为“紧凑型聚变能实验装置”(BEST)的新型托卡马克装置,预计2027年完工。
美国核聚变研究面临的困境
在中国迅速推进新的核聚变项目之际,美国的努力主要集中在升级现有设备上,其中一些设备的使用年限已超过30年。
人才流失与投资不足
TAE公司的宾德鲍尔指出,没有人愿意在老旧设备上工作,新项目更能吸引人才,这导致了人才流失。 21世纪初,美国国内核聚变研究预算削减,迫使美国大学停止新设备的研发工作,并派遣研究人员到包括中国在内的其他国家的设备上学习。 联邦核聚变系统公司的首席执行官鲍勃·芒加德表示,当初送研究人员去中国帮助他们建造设备,想着可以聪明地学到东西,现在看来是个“大错误”。
专利与人才:中国的优势
据日经亚洲报道,中国现在拥有的核聚变专利数量超过其他任何国家,在核聚变科学与工程领域的博士数量是美国的10倍。宾德鲍尔表示,西方劳动力资源有限,所有公司都在竞争这些资源,这是一个根本性的制约因素。
供应链优势与中国企业的崛起
美国核聚变初创企业Helion的CEO大卫·柯特利表示,中国在先进材料研发方面的投资速度是美国的10倍,这是必须改变的状况。 总部位于上海的核聚变公司能源奇点在一份声明中表示,该公司“无疑”受益于中国“高效的供应链”。 6月,能源奇点宣布,在开始设计其托卡马克装置仅两年后,就成功在创纪录的时间内制造出了等离子体。
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