自从科学家开始研究核聚变技术以来，已经过去了七十年，几乎无限的清洁能源的诱惑实在是太大了，让人无法抗拒。不幸的是，里程碑一次又一次地失败，引发了一个流行的笑话：实用的核聚变发电厂可能还需要几十年甚至几个世纪的时间。
近二十年来，世界建造实用核聚变工厂的希望一直寄托在法国的国际热核实验反应堆 (ITER) 上，该反应堆自 2006 年以来由七个成员国资助和运营。与许多核电项目一样，ITER 因一再拖延和大量成本超支而受到审查。事实上，纽约大学亚瑟·卡特新闻研究所所长查尔斯·塞菲最近起诉了 ITER 缺乏透明度。
据赛菲介绍，ITER 项目成本已超过 200 亿欧元（218 亿美元），是原定预算 50 亿欧元（当时为 55 亿美元）的四倍多，距离 2016 年的交付日期已晚了近十年。
然而，现在，由于一家中国初创公司取得了重大里程碑，核聚变行业可能终于可以向世界展示它所面临的所有困境。总部位于上海的 Energy Singularity 已有效完成其洪黄 70 (HH70) 托卡马克装置的高温超导工程可行性验证，使中国在高温超导磁约束聚变这一关键领域拥有先发优势。Energy Singularity 还成为世界上第一家建造和运营全超导托卡马克的商业公司。
“该装置设计工作于2022年3月开始，今年2月底整体安装完成，创下全球超导托卡马克装置研发建设最快纪录。”奇点能源首席执行官杨钊透露。
那么，这家名不见经传的中国公司是如何在两年内完成ITER近二十年都未能完成的呢？
杨钊介绍，采用高温超导材料，装置体积可缩小至传统低温超导装置的2%左右，装置建设周期可从约30年缩短至3-4年。
杨钊介绍，公司拥有HH70的自主知识产权，国产化率超过96%，装置磁体系统全部采用高温超导材料构建。尽管取得了令人称道的成功，但 Energy Singularity 并没有满足于现状，杨先生透露，该公司计划在 2027 年之前完成下一代高磁场高温超导托卡马克装置 HH170，其氘氚等效能量增益 (Q) 大于 10。在核聚变术语中，Q 值反映了核聚变反应堆的能源效率，即设备产生的能量与维持核聚变反应所需的能量输入之比。Q 值大于 1 意味着反应堆产生的能量大于其消耗的能量，这基本上是核聚变研究几十年来一直试图在商用反应堆中实现的目标。目前，科学家们实现的最大 Q 因子仅为 1.53。
小型反应堆设计
Energy Singularity 并不是唯一一家追求小型反应堆设计的核聚变初创公司。总部位于马萨诸塞州德文的 Commonwealth Fusion Systems 正在与麻省理工学院合作建造他们的小型核聚变反应堆。该反应堆被称为 Sparc，体积约为 ITER 反应堆的 1/65。该实验反应堆预计将在约 10 秒的脉冲中产生约 100 兆瓦的热能 – 足以为一座小城市供电。
话虽如此，小型反应堆并非核聚变领域独有。拜登政府一直是小型模块化反应堆 (SMR) 的坚定支持者，这种反应堆在核裂变领域掀起了波澜。
三年前，美国核管理委员会 (NRC)8 批准了 Centrus Energy Corp. (NYSE:LEU) 在其位于俄亥俄州派克顿的浓缩设施生产高纯度低浓缩铀 (HALEU) 的请求，成为俄罗斯以外西方世界第一家这样做的公司。HALEU 的应用目前仅限于研究反应堆和医用同位素生产；然而，目前全球一半以上的 SMR 都需要 HALEU。目前，只有俄罗斯原子能公司的子公司 TENEX 才能提供 HALEU。
去年 11 月，Centrus Energy 宣布已向美国能源部首次交付了 20 公斤 HALEU UF6，完成了合同的第一阶段。该公司设法在预算之内提前完成了第一阶段。Centrus 现在将立即进入合同的第二阶段——要求每年生产 900 公斤的 HALEU。
1 月，美国能源部发布了一份铀浓缩服务征求建议书 (RFP)，以帮助使用 HALEU 建立可靠的国内燃料供应。《通货膨胀削减法案》(IRA) 将为通过此 RFP 选定的 HALEU 浓缩合同提供高达 5 亿美元的资金。
