在六月初，我们报道了中国上海的能量奇点公司开发“洪荒70”（HH70）创下了两项世界纪录。这台装置不仅成功获得了首次等离子体，还被誉为世界上首个完全的高温超导（HTS）托卡马克装置。
洪荒70的成就不仅在于其技术突破，更在于其开发速度。能量奇点公司表示，洪荒70创造了超导托卡马克装置最快开发和建造的记录。这一进展不仅标志着中国在核聚变技术领域的领先地位，也为清洁能源的未来提供了更多可能性。
刚刚获得首次等离子体的HH70全高温超导托卡马克装置，是否会激发一场全球核聚变能源竞赛？图片来源：能量奇点。
在接受中国中央电视台（CGTN）的采访中，能量奇点的联合创始人兼首席技术官郭后扬表示，HH70更小、更便宜，且仅用了两年时间就建成了。这一成就在很大程度上得益于中国蓬勃发展的产业链和工程实力。HH70的磁系统中使用的高温超导带由上海超导公司供应，自2011年成立以来，该公司已成为全球主要供应商之一。
虽然HH70的成果并不会立刻带来商业聚变电力生产的成功，但是清洁能源领域的下一次竞赛已经在开始准备。技术的开发者和竞赛的赢家并不一定是一回事。就好比特斯拉2008年在美国推出了世界上第一辆电动汽车，然而现在，中国显然主导了电动汽车行业。
伦敦帝国理工学院物理系的研究员亚斯明·安德鲁表示，目前全球有几家私营公司正在努力为聚变开发高温超导技术，但其中HH70是第一个实现等离子体的托卡马克装置。尽管聚变技术仍处于起步阶段，但也正逐渐变得更加工程化。
麻省理工学院（MIT）等离子科学与聚变中心的前主任丹尼斯·怀特表示，随着聚变技术的进步，供应链和技术发展至关重要。“它不再仅仅是科学研究的对象，而是正在转向作为新能源来源的实际应用。”
聚变工业协会（FIA）的首席执行官安德鲁·霍兰德在3月份接受路透社采访时表示，令人担忧的是聚变将遵循新能源行业的模式，其中大部分技术是在美国发明的，但制造却被中国主导。“很明显，中国有在供应链和开发者方面做同样事情的雄心，”他说。“现在是美国应对这一挑战的时候了。”
这不是没有根据的警告。在光伏和电动汽车等领域，虽然技术并非起源于中国的实验室，但凭借其强大的制造能力，中国公司始终使其产品比西方竞争对手更具竞争力。
一家中国聚变初创公司的创始人回应了霍兰德提出的可能性。他同意这“非常可能”，并表示中国在将技术开发整合到现实世界应用方面确实领先。
核聚变被视为解决世界能源需求的终极解决方案。而核裂变通过分裂原子（如铀）来产生能量，核聚变则通过结合原子释放大量能量而不产生持久的放射性废物。
近年来，全球的私营公司和研究机构一直在努力使核聚变成为现实。大多数努力都集中在“磁约束”技术上，这种技术在一个巨大的甜甜圈形状的反应器中加热和压缩等离子体，这种反应器被称为托卡马克，由苏联物理学家在1950年代发明。
技术上，HH70不是同类中的第一个或最强大的。早在2013年，作为英国原子能管理局的一个分支于2009年成立的托卡马克能源公司，就研发了一个类似的由高温超导体制成的设备。而HH70的磁场，作为聚变装置的关键指标，是0.6特斯拉，远不及麻省理工学院团队最近建造的一个竞争对手，其超过了20特斯拉。
来自伦敦帝国理工学院的安德鲁教授将这一成就誉为领域内的重大进展，因为它为未来托卡马克的设计提供了关键的原理验证。她指出：“高温超导(HTS)技术在托卡马克中的应用是一个全球研究的热点领域，而这一成果对于证明其应用的可行性来说，标志着一个重要的里程碑。”
磁约束聚变技术使用超导磁体产生强场。根据安德鲁，与低温超导体相比，HTS有潜力获得更强的磁场，从而实现更小、更便宜、更快建造的机器。
到目前为止，像国际热核聚变实验反应堆（ITER）这样的项目，作为一项在法国进行的、由35个国家合作建造的世界上最大的托卡马克装置的超级工程，一直依赖于低温超导体技术。但这些技术需要一个庞大且复杂的冷却系统来维持磁体的低温状态，导致成本非常高昂。
在过去的十年里，高温超导（HTS）材料已经从科研的象牙塔中走出，开始它们的旅程，步入了工业应用的广阔天地。这些材料不仅保持了一贯的高品质，而且能够以稳定的数量供应市场，正好迎合了近年来兴起的私人聚变公司的迫切需求和活跃发展。
“中国是这个新兴市场的关键玩家，”安德鲁说，并补充说，目前欧盟、美国和中国公司在高温超导行业中处于领先地位。
在1980年代，一类被称为REBCO（稀土钡铜氧化物）的HTS材料被发现能够在高达20开尔文的温度下承载非常高的电流密度，但由于它们是脆性的，研究人员花了将近三十年的时间才从它们中制造出线材。
2011年，上海交通大学的一个实验室成为中国首个从这种材料中生产出100米（328英尺）长线材的实验室。同年，上海超导公司成立，为这一科学突破转化为商业应用铺平了道路。
HH70的建造时间也创下了纪录，为“终极”清洁能源的未来开发带来了希望。图片来源：能量奇点。
根据其公司网站，它现在是能够年产超过100公里（62英里）高温超导带的六个国际制造商之一，其产品销售给中国和海外的主要聚变电力开发商。
在2021年，Commonwealth Fusion Systems（CFS），一家源自麻省理工学院的美国初创公司，它于2018年在剑桥成立。该公司与MIT携手，取得了一项突破性成就——开发出了世界上首个适用于核聚变的20特斯拉磁场强度的磁体。这些先进的磁体采用了高温超导材料，而上海超导公司则作为三家主要供应商之一，为其提供了必要的带材。这一合作不仅展示了CFS在高温超导材料应用方面的领先地位，也凸显了上海超导公司在全球聚变技术供应链中的重要角色。
"中国在聚变技术供应基础的建设上取得了显著成就，这得益于像上海超导公司这样的企业的贡献，"麻省理工学院的丹尼斯·怀特提到。尽管他也承认，美国、日本和韩国的公司在这一领域同样展现出了强劲的竞争力。
日益成熟的产业链正在加速中国追求商业聚变能源的努力。
2021年10月，星环聚变在位于中国西北部的陕西省成立。创始人陈锐强调了上游供应商的增长如何使聚变技术更商业化。
“高温超导这类新材料的出现，使我们能够在两到三年的设计周期内，以不超过10亿元人民币的成本，开发出一个相对紧凑的聚变装置，从而以较低的成本证明聚变技术的可行性。”
与星环聚能同年成立的能量奇点表示，他们正在利用“高温超导磁体、先进的托卡马克物理和人工智能技术的最近突破和强大协同作用”来开发聚变能源。
以上这些不仅仅发生在中国。根据聚变工业协会（FIA）的报告，自2018年以来，大量投资涌入这个行业，聚变公司的数量激增，特别是自2020年以来。
中国国家核电公司董事长陆铁忠表示，可控核聚变产生的第一电力“必须来自我国，我们正朝着这个目标努力”。北京宣布成立一家新的国有企业中国聚变能源公司，任务是汇集全国资源，使核聚变反应堆成为现实。中国的目标是在2035年建成工业原型聚变反应堆，并在2050年将技术大规模商业化使用。
同时在23年12月，九个组织获得了与英国原子能管理局（UKAEA）签订的总价值1160万英镑（约1270万美元）的合同，以开发聚变能源的创新技术。
在2023年联合国气候变化大会（COP28）上，前美国气候特使约翰·克里宣布了一个涉及35个国家合作伙伴的国际聚变伙伴关系倡议。然后在今年3月，美国总统乔·拜登签署的资金法案包含了2024年聚变科学项目7.9亿美元的资金。
尽管其他国家也在努力，但根据星环聚能的陈锐，中国在核聚变技术的工程实施方面具有优势。他说，供应链的完整性、大规模制造的经验、庞大的劳动力和政策支持都有利于中国。
在供应链领域，中国凭借其庞大的国内市场和制造能力，在高温超导材料的生产上取得了显著的进展。这种进步不仅对托卡马克装置中的磁体系统至关重要，而且意味着供应商有能力进一步优化价格并提升产品性能。
在国际热核聚变实验堆（ITER）项目中，中国已经积累了超过二十年的经验，通过这一深度参与，成功培育了一大批优秀的聚变工程师，为国内聚变技术的发展打下了坚实的人才基础。
陈锐强调“尽管有这些有利条件，但这并不意味着中国必将主导全球聚变产业。国际合作、技术创新和可持续发展战略将是决定聚变产业未来格局的关键因素。”