內地全力推動核聚變發電—即是所謂"人造太陽"的研發落地,本港上市的新奧能源(02688.HK)母公司新奧集團亦有參與,他們的新一代可控核聚變裝置——"玄龍-50U"首次實現兆安級放電,下一代裝置"和龍-2"已完成物理設計,預計將於2027年建成,有報道指投資將達到約60億元。

核聚變是令到太陽一直產生大量能量的反應,國資委在2023年啟動未來產業啟航行動,將可控核聚變明確為未來能源的唯一方向,並由中核集團牽頭,聯合其他央企系統布局重點技術和重大工程,旨在打造可控核聚變產業創新聯合體。而根據研究機構Ignition Research估算,若可控核聚變完全商業化,到2050年將成為至少1萬億美元的市場。

"外行"開始 手搓裝置解構高精科學問題

過去核聚變的賽道,一直由歐美公司領跑,但主業為天然氣銷售的民營公司新奧集團,近期一直傳出相關研發取得成果的消息,令市場詫異。負責項目的新奧能源研究院院長劉敏勝,接受內地雜誌訪問表示,他自己都很難想象,又形容集團在2017年為可控核聚變立項時,他和十幾個夥伴都是"外行";因為在研究院成立的前10年,主要方向是實現天然氣等傳統能源的"低碳化"。

劉敏勝說,決定進入可控核聚變時,很長一段,他對團隊下的唯一指令就是"手搓"裝置,用工程的角度去解構一個高精尖的物理問題。結果進展反而越來越快,行業常規3到5年的裝置建設期,他們後來甚至按月定目標。打破被行業戲稱"永遠的50年魔咒"——即在歷史上任何一個時刻,提起可控核聚變實現的時間,永遠都是未來50年。

下一代裝置設計料高於原定3億攝氏度

劉敏勝說,現時這一代的核聚變裝置,可以做到4000萬攝氏度,下一代裝置"和龍-2"的設計是3億度,現時大概率要調高。新奧聚變實驗首席科學家石躍江博士憶述,4月時的實驗,工程設計本來是500千安,但當日"離子壁"的狀態非常好,團隊臨時將實驗目標提到800千安,劉敏勝在商量後,將實驗推上一兆安,結果實驗成功。

實驗帶來的拐點,極大地加速核聚變落地商業化的進程。劉敏勝已不怕討論以"2035年"作為目標,倒推研發落地的規劃。而中國聚變能源有限公司7月亦掛牌成立,註冊資本高達150億元,股東包括中核集團、中國石油昆侖資本、上海未來聚變、中國核電、浙能電力、國家綠色發展基金等。

民營的新奧集團雖然面對"國家隊",但劉敏勝說,根本不擔心投資資金的問題,強調如果一種技術路線能取得關鍵突破,讓市場投入再多資金都有可能。他甚至向集團建議,將研究院改成"生態型研發組織",通過與全球合作,獲得更多領先的實驗平台等研發資源。

"新奧三問"觸發進入打控核聚變賽道

至於新奧集團進入核聚變發電的賽道,源自集團主席王玉鎖提出著名的"新奧三問":“隨時可能受到資源制約,10年後新奧賣甚麽?城市燃氣銷售難以形成品牌,20年後新奧是甚麽?以及特許經營權到期,30年之後新奧幹甚麽?”成立研究院某程度是要回答這三個問題。

結果集團管理層決定將目標由低碳改為無碳,劉敏勝形容是"先革自己的命",討論兩個方向:一是向天上求,學習太陽這種聚變的能源;二是從地下挖,即是深層地熱。當時業內亦討論聲稱可以做到一張枱大小的"緊湊型核聚變",深入研究後發現一位相關的美國退休教授,數據竟然算錯,最後決定自已研發,並跳出"科學家思維","手搓"裝置,不斷試錯。

目前"玄龍-50U"已經是全球領先的裝置之一,亦幾乎沒有公司或科研院所,能達到新奧的的迭代速度——1年搭建裝置,3年結束實驗,然後進入下一代裝置周期。但以2035年商業化應用落地的目標來倒推,不單要解決兩代裝置的迭代,還有大量供應鏈、配套等工作。劉敏勝說,核聚變的市場規模太大,幾家公司根本撐不起來,新奧只要技術水平高,無論當供應商抑或服務商,都已經足夠。