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相當於20個三峽大壩?外媒突然發現,中國在沙漠悄悄做了一件大事
眾所周知,關於綠色環保,西方只講理論,而我們都是只做實事。如果給西方一片沙漠,他們只會做表面工程。但如果給中國人一片沙漠,必定會創造一方奇蹟!中國的庫布齊沙漠就是很好的例子。這片兩千萬畝的沙漠,擁有高達4億5千萬千瓦的風光發電基地,甚至規模相當於20座三峽水電站的裝機容量。或許很多人會問,為什麼我們要耗費大量人力物力在沙漠搞發電站?我們在沙漠中搞如此大規模的發電工程,不只是為了再生能源,還能夠幫助我們解決沙漠化的問題。據理解,如今全球荒漠化已經影響了全球20%的人口生存,例如像亞拉非一些地區的國家因為荒漠化問題,每年損失超過400億美元。而我們作為負責任的大國,必須要向全世界彰顯出,我們有「愛護環境」的決心,更有實際行動,可不是西方那些國家一樣,只會嘴上說說。要知道我們在荒漠化和沙化土地面積實現了雙重縮減,截止的到去年年底,中國沙化土地的面積淨減少了6500萬畝。這一切的背後,都是得益於中國的沙漠光電的規模發展。早在2022年,中國就宣佈在西北的沙漠戈壁灘上開工,要建設總裝機容量4億5千萬千瓦的風力發電和太陽能發電基地。以至於美國媒體《路透》感慨:中國用實際行動證明,愛護環境並非嘴上功夫,相較之下西方國家顯得尤其虛偽。事實上,中國最早開建的庫布齊沙漠就是例子。通過上百輛推土機在沙漠“種植太陽”,然後搭建太陽能電板,每天兩公里的速度碾平了均高30米的流動沙丘,硬生生造出了西方口中的“不可能”,創造出超過10萬畝的電站設施空間。而且採用的光電板面積大約是2平米,在工作過程中還可以追蹤太陽方向進行自動調節傾斜方向,以實現發電最大化​​。據理解,這太陽能發電日均發電量比固定支架提高了50%以上,年均發電量約41億千瓦。關鍵的是,太陽能板背後的地面長期處於陰影製造,這就營造出一個「陰涼」的環境讓植被得以生長。根據科學家釋放出的統計顯示,這種太陽能板營造出來的「遮陰效果」可以讓地面水蒸發量降低20%~30%。也就是說,原本沙化嚴重的土地,如今在太陽能板的遮擋之下,具備了「存水」的能力,這意味著一些植被也能從中成長。也就是說,這種太陽能板不僅能夠起到發電的作用,還能發揮與防護林一樣的防風沙效果。目前,庫布齊沙漠已經投運了超過5座光電站,裝機容量高達62萬千瓦,植被覆蓋率更是提高了60%以上,減少了200萬噸的年均黃河輸沙量。當然,這只是中國治沙的冰山一角!因為隨著中國治理沙漠的方案不斷推陳出新,“進階版”的治理沙漠方案就是要讓原本一無是處的沙漠產生“經濟效能”,於是乎中國才會如此大力發展太陽能產業。首先就是光電加種植,像如今的庫布齊沙漠的拉特旗光電基地就是例子。第一期的治沙面積已經達到了2.3萬畝,其中種植紅棗等經濟作物達到了1.2萬畝,還有黃耆、黃芩等中草藥物以及經濟作物,待項目建成後治沙面積可達20萬畝,預計經濟作物產值達到1.36億元。其次是光電和畜牧業,因為光電板可以幫助植被遮陽,這樣地下的雜草就能快速生長。但如果雜草不斷長高,就會影響的到太陽能板的運行,這時候就可以在太陽能板裡面養殖羊群兔群,一方面可以解決羊群兔群的飲食,另一方面也可以起到“除草”的左右,可以說是一石二鳥,直接帶動了周邊農牧民的收入。最後就是太陽能和旅遊業,畢竟如今的庫布齊沙漠一期的太陽能電站已經成規模化,通過19萬塊太陽能板組成的“駿馬電站”,與響沙灣恩格貝等景區形成了“光能環沙漠樂園”,一年可接待的遊客高達15萬人次,預估產值達到1.2億元。更重要的是,太陽能的發展可以進一步促進上下游產業的發展,例如晶片、電池等零件的發展。 2022年,中國的多晶矽矽片電池元件產品較去年同期成長了10%以上,產業產值突破10,000億。不得不說,關於愛護環境,品質荒漠化,西方一直都是紙上談兵,而我們一直用實際行動證明。 (講者普拉斯)
美國政策變局下的綠色工廠爛尾潮
一大片位於85號公路旁的空地,原本被視為“美國製造”復興的象徵。這裡曾計畫興建一座價值十億美元的電池工廠,預計將帶來數千個就業崗位。項目宣佈時意氣風發,州長歡呼“亞利桑那州準備好了!”美國總統也曾公開點贊。但如今,在這座距鳳凰城不到一小時車程的新興城市巴克艾,這塊214英畝(約87公頃)的土地荒蕪依舊。工地最初動工了,隔壁加油站的經理謝爾比·利扎拉加(Shelby Lizarraga)說,“但後來就沒了動靜。”四年過去,曾計畫落戶巴克艾的電池製造商Kore Power Inc.已放棄建廠計畫。公司首席執行長離職,原本承諾的8.5億美元聯邦貸款也被取消。類似的綠色製造夢碎案例正在全美蔓延:馬薩諸塞州計畫建在煤電廠舊址的風電電纜廠胎死腹中;佐治亞州某電動汽車電池部件工廠施工過半被迫擱置;科羅拉多州鋰離子電池製造商宣佈至少暫緩建廠。馬薩諸塞州赫爾市,孤零零的風力發電機在成本飆升、利率高企與電動車需求疲軟的三重打擊下,數十個規劃中的綠色工廠,或取消、或延遲、或縮減規模。研究機構阿特拉斯公共政策(Atlas Public Policy)資料顯示,2021年以來官宣的2610億美元綠色工廠投資中,約9%已被擱置,大部分發生在唐納德·川普1月重返白宮後。美國能源部長克里斯·賴特(Chris Wright)已表示,其部門將凍結拜登時期部分綠色製造大額貸款。如今,該行業又面臨一大威脅:川普推出的大規模稅收與支出一攬子方案,將大舉削減拜登時期為綠色製造提供的優厚補貼。川普於7月4日簽署該法案,將太陽能、風能生產補貼的到期時間提前數年。原定於2032年到期的電動車稅收優惠也將在2025年9月終止。拜登政府執政期間,民主黨掌控的國會於2021年通過《兩黨基礎設施法案》,一年後又推動了《通膨削減法案》,撥出數千億美元激勵清潔能源項目。那段時間裡,從南卡羅來納到密歇根再到亞利桑那,規劃中的新能源工廠星羅棋布,以生產電動汽車、電池及清潔能源部件。拜登和民主黨希望借此推動製造業回流美國,擺脫對快速電動化的中國的依賴,保持競爭力。許多工廠選址位於“紅州”或“搖擺州”,原本認為這樣有助於為政策贏得共和黨陣營的支援。但這套邏輯,眼下正逐漸瓦解。值得一提的是,代表巴克艾的共和黨人保羅·戈薩(Paul Gosar)也是投票支援川普法案的議員之一。川普簽署法案時宣稱:“我們的經濟將如火箭般騰飛。”但隨之而來的,卻可能是更多清潔能源項目的流產,以及大量原本可實現的就業崗位的流失。特斯拉公司(Tesla Inc.)首席執行長埃隆·馬斯克在社交平台X上嚴厲批評該法案,稱其將“重創未來產業”。研究機構榮鼎集團(Rhodium Group)的漢娜·赫斯(Hannah Hess)指出,政策倒退將使美國在綠色技術競賽中落後,長期看將損害經濟增長、加深對海外製造商的依賴。“這還意味著會出現大量擱淺投資,”她表示。對於像Kore這樣的鋰電企業而言,除了面臨更嚴苛的國產化要求以外,還受到太陽能和電動車稅收優惠取消的間接影響。研究機構能源創新(Energy Innovation)預測,未來十年電網儲能電池安裝量將因此縮減;而電動汽車補貼取消,很可能削弱消費者購車意願,進而拉低電池需求。亞利桑那州巴克艾是美國發展最快的地區之一巴克艾原是一座由俄亥俄州移民命名的農業小鎮,如今是全美發展速度最快的地區之一。在Kore工廠選址附近,鳳凰城郊區蔓延式擴張的景象盡顯,見證著城市的快速發展。混凝土正在地基中澆築,鋼筋堆在建築工地,大片沙漠被改造成新興住宅區。Kore的高管考察過全美300多個選址,最終選擇了巴克艾,原因包括土地便宜、毗鄰西海岸主要港口,以及乾燥氣候更有利於鋰離子電池的化學性能。公司於2021年官宣建廠,計畫當年破土動工、2023年開始出貨。項目建成後將成為巴克艾最大僱主,提供3000個崗位。但在制定建設方案的過程中,通膨推高了成本,利率攀升讓融資更貴,加上全美普遍存在的審批緩慢問題,讓項目陷入困境。建設成本從最初的10億美元飆升至12.5億美元。為控製成本,公司不得不縮減方案,並積極尋求各種辦法維持項目推進。Kore現任首席執行長傑伊·貝洛斯(Jay Bellows)在電話採訪中表示:“我們已經盡最大努力爭分奪秒推進項目,但最終,成本實在太高了。”之後,Kore雖獲得美國能源部的貸款承諾。Kore最終在2024年獲得了開工許可,比原定投產時間還晚了近一年。此時,隨著川普勝選的可能性增大,聯邦綠色激勵政策的未來變得撲朔迷離。在距離Kore選址約10分鐘車程的巴克艾市政廳,市長埃裡克·奧斯本(Eric Orsborn)察覺到情況有些不對勁。項目進度一拖再拖,時間表不斷延後。“事態就像流沙,一點點下陷。”他在辦公室接受採訪時說道。川普宣誓就職十天後,Kore宣佈正式放棄在巴克艾建廠的計畫。據阿特拉斯公共政策統計,在2021年以來宣佈的715個綠色工廠項目中,已有53個被取消。專注於能源轉型領域的投行Marathon Capital的合夥人馬特·沙納漢(Matt Shanahan)指出,政策轉向讓製造商人心惶惶,綠色企業的前景愈發黯淡,電動汽車製造商受衝擊最大。“遊戲規則變了。”他說。他補充道,未來項目取消和延遲的速度將取決於市場對新法案的反應,但早期階段的項目尤其脆弱,“現在要啟動一家新工廠的建設,難度非常大。”但他也表示,由於資料中心需求激增,儲能領域可能更具韌性。貝洛斯稱,Kore目前正在尋找現成的建築入駐,要求電力和基礎設施完備,這樣既能節省成本,又能加快產品上市速度。回頭來看,這段經歷教會他一個教訓:必須更快、更高效地行動。公司盡力了,但從一片荒地到全面投產,“這是個漫長又艱辛的過程。”即便如此,該地區的其他綠色工廠仍在奮力推進。在巴克艾以東約80英里(約129公里)、同樣發展迅猛的奎因克里克,LG新能源公司(LG Energy Solution)正在建設一座投資30億美元的電動車電池廠。塔吊高聳於廣袤工地,推土機揚起陣陣黃沙,叉車穿梭往來。該項目此前也曾面臨挑戰,2024年因公司放棄建設更大規模工廠的計畫,曾一度停工。但如今,工廠預計將於2026年投產,LG計畫在2027年前招聘1500名員工。公司在4月的新聞稿中表示,希望助力打造“本地電池生態系統”,並承諾將在本地招聘員工。“這裡會成為製造業重鎮,”奎因克里克市長朱莉婭·惠特利(Julia Wheatley)接受採訪時說,不少企業都對搬到工廠附近表現出濃厚興趣,小鎮正受到廣泛關注。6月末的一個周一,巴克艾烈日炎炎,空蕩的Kore地塊的氣溫超過華氏100度(約38攝氏度)。周邊荒漠與農田交錯,折扣商店和棕櫚樹掩映的住宅區漸次鋪開。奶牛在陰涼處避暑,滿載乾草的卡車呼嘯駛過。馬路對面,經營貨運公司的喬·斯科格(Joe Skoog)說,要是工廠真建起來了,他本想向Kore推銷自己的業務。但他並未將該項目的取消視作對地區發展的重大打擊。“五年、十年後再回來看看,這裡會有更多製造商和倉庫,農場會越來越少。”他說。巴克艾市長奧斯本表示,他感到失望,但並未灰心。他興致勃勃地談起,因加州移民湧入,巴克艾人口激增;大型零售商和電影院紛紛開業;而且Kore那塊已備好電力、水源和基礎設施的待開發土地,對其他想入駐的企業來說,吸引力更大了。“說不定會有另一家綠色能源企業來呢。”他說。 (綠金)
半年指數漲100%,固態電池是真技術還是吹牛皮?
一個多月前,英國《金融時報》拋出了一個問題:中國會成為史上第一個“電力帝國”嗎?外媒並非突然大開腦洞。資料顯示,2024年中國年發電量飆至10兆千瓦時,是美國的2.5倍,佔全球發電總量近三分之一。不過,《金融時報》只從發電角度來談“電力帝國”的可能性,從另一個角度——儲能(電池)而言,全球各國依舊處於激烈競爭中。而今年以來,中國關於電池的火爆消息接踵而至。今年10月,鋰電業百億級投資密集落地,各大企業加速擴產,行業進入新一輪的擴產周期。今天,我們就通過盤點近期以固態電池為代表的技術突破,探討一下中國成為一個超級“電池帝國”的可能性。圖源:網路狂飆中的固態電池最近,行業內出現一個火出圈的概念,叫作“固態電池”。二月伊始,工信部八部門就明確將固態電池列為重點攻克方向,隨後從中央到地方,支援其發展的重要檔案紛至沓來。在產業端,據不完全統計,已有21家電池企業、九大車企宣佈量產“固態電池”。如奇瑞公佈的“固態電池”續航高達1500km,相當於滿電從杭州一口氣跑到北京。圖源:工業和資訊化部所謂的固態電池,相對於常見鋰電池,最大的區別是電解質從液態變成了固態,且沒有隔膜(區分正負極,防止短路)。2020年的時候,固態電池的概念就已經被炒上天了,因為它具備了兩大極為誘人的優點:◎ 首先,非常安全。液態電解質中的一些有機溶劑和分解物是易燃易爆物,同時還不抗熱,隔膜融化導致短路,溫度快速升高,車主容易被“提前火化”。而固態電解質抗高溫,不怕穿刺,安全性大大增強。◎ 其次,續航強大。普通的磷酸鐵鋰電池的能量密度100wh/kg多一點,而固態電池輕鬆達到400wh/kg。換言之,若電池組的重量一樣,固態電池能比磷酸鐵鋰電池攜帶好幾倍的電量。即便是在北方的凜冬,固態電池也不會像液態電池在低溫時變得粘稠或半凝固,幾乎不影響離子遷移和導電率,也就不存在冬日續航焦慮了。毫不誇張地說,若固態電池普及,“1300公里續航”中間都不需要充一次電。前景看著很美好,但由於關鍵技術一直沒有突破,固態電池的話題也一度沉寂。那麼問題來了,固態電池最大的技術瓶頸到底是什麼?先來看一下鋰電池充放電原理:電池充放電全靠鋰離子在正負極間“往返跑”。鋰離子猶如外賣小哥,負責把電子從電池正極送到負極,配送方式是在液態電解質裡“游泳”,絲滑地潤濕電極顆粒表面。但固態電解質是剛性的,如同陶瓷,金屬鋰電極卻軟得像粗糙的泥巴,兩種材料貼合時,其實是點接觸,介面處坑坑窪窪,鋰離子通過的方式從“游泳”變成“跑高速”,路是變短了,但也變得崎嶇了。“阻力”太多就會帶來電流分佈不均勻,造成發熱,影響充放電效率。這是固態電池難以普及的根本原因。2025工博會,固態電池原材料令人興奮的是,今年下半年,中國科研團隊突破了這一技術瓶頸。中科院物理所的科學家發現,“碘離子”可以用作“介面活性劑”。在電池工作時,碘離子會順著電場跑到電極和電解質的介面處,主動吸引通行的鋰離子過來,那裡有小縫隙、小孔洞,就自動流過去填滿,電極和電解質就會貼得嚴嚴實實。好比你往兩張粗砂紙縫裡滴了點潤滑油,原本不貼合的介面就能滑順地貼合上。除了發現碘離子的神奇功能外,近期的突破還有:清華大學團隊用含氟聚醚材料改造電解質。耐高壓的氟,能夠防止高電壓擊穿電解質——電池在滿電狀態下經過針刺測試、120℃高溫箱測試都不會爆炸;中國科學院金屬所團隊則利用聚合物分子的設計靈活性,在主鏈上同時引入具有離子傳導功能的乙氧基團和具備電化學活性的短硫鏈,可以抓取更多的鋰離子,能力密度提升86%。基於這種材料建構的電池,可承受20000次反覆彎折。一體化聚合物電極-電解質材料的設計 圖源:中國科學院這些關鍵技術的突破,迅速讓固態電池在資本市場裡充滿了想像力。有一隻叫上海洗霸‌的股票,它不是賣洗髮水的,去年九月獲得多項固態電解質專利後,一年內股價暴漲四倍,今年累計漲了241%;永興材料、尚太科技等6家鋰電企業股價近兩個月累計漲幅接近翻倍;固態電池指數從4月到10月的漲幅接近翻倍。固態電池,儼然成為“全村的希望”。固態電池並非“全村的希望”?然而,中國想成為超級“電池帝國”,並非只有固態電池一條路徑。去年11月,我們去了趟杭州的西湖大學,海歸姜教授介紹了團隊正在實驗的“電池再生技術”。簡單來說,就是給瀕死的鋰電池“打一針”。基本原理是:鋰電池循環後會產生不可逆的化學反應,當電池容量衰減到80%,不導電的副產物增多,導致內阻增大,電池容量迅速滑坡。但此時如果給電池開個孔,向裡面注射“再生液”,溶解掉副產物並提供多餘鋰離子,讓正負極繼續活動,電池就會恢復到健康狀態。團隊經過實驗發現,一塊電池從出廠到80%容量大致需要8年,加入補充液後,會恢復到90%左右,但衰減的斜率會變得很慢,經過十多年後,容量還能保持在78.4%,這使得電池壽命最長能延長至2.5倍。反覆加入補充液,做多可做到4倍壽命,電池容量仍有75%。巧合的是,2月12日,復旦大學研究團隊在《自然》主刊上發表了《外部供鋰技術突破電池的缺鋰困境和壽命界限》,更詳細地介紹了類似“電池打針”的思路。圖源:復旦大學高分子科學系研究團隊發現了一種叫作“三氟甲基亞磺酸鋰”的物質,可以補充電池使用中損失的鋰離子,把它注射到電池內部後,會分解留下鋰離子,其餘成分以氣體形態排出,並不改變電池結構。而這個新物質,則是通過AI的輔助,從300余萬個虛擬分子中篩選並人工合成的。研究團隊用一節容量衰減到85%的磷酸鐵鋰電池進行了實驗:將三氟甲基亞磺酸鋰注入電池中後,顯著恢復了電池性能。在接近12000次循環時,電池仍會保持96%的容量。相當於每天充電兩次的電動車電池可以使用18年,電池衰減率也才只有4%。而現有的電動車電池如果每天充電兩次,3年不到,衰減率就達到30%。理論上,電車也可以像油車一樣父親開完傳給兒子開。產業化和商業化難題但不管是固態電池還是“打針技術”,都會遇到一個靈魂拷問:創新不等於量產,量產(產業化)不等於商業化,想真正商業化,還要考慮實際場景的技術驗證、市場適配、法規合規等難題。先說固態電池。從技術生產來看,主流的固態電解質有三類,但各有各的問題。氧化物熱穩定性優異,但介面接觸差導致循環壽命低;硫化物離子電導率最高,但成本高且易產生有毒的硫化氫;聚合物成本可控,但需加熱才能正常工作。像生產硫化物,就必須處於絕對幹燥或惰性氣體環境下,這就對工藝和生成環境提出極為苛刻的要求。固態電池檢測中根據目前行業資料,全固態電池的良品率在65%—70%,很難談得上量產。除了製造水平的限制,成本是判斷產業化的最大指標。遺憾的是,固態電池的成本目前實在高得離譜。目前硫化物電解質(鋰磷硫氯)的成本為300—500萬/噸,相當於白銀價格的一半。全固態電芯成本在1.5元/wh至5元/wh。研究固態電池的欣旺達曾表示,2026年全固態成本“有望”降至平均2元/wh,換算成100度電池包,價格要20萬,按照電池成本佔總成本40%算,整車成本要50萬元。國際能源署在其《電池與安全能源轉型》報告中指出,到2030年,工藝創新有望讓成本較2023年下降40%。這麼一算,成本也要1.2元/wh,而液態電池——高鎳三元鋰電芯的平均成本僅為0.45元/wh。事實上,各機構預測固態電池真正量產的時間區間是2030年至2035年。現在有很多號稱能“量產”的,都只能叫半固態電池,裡面還保留5%—10%的液態電解質。所以,為了防止市場把半固態電池和固態電池混淆,國家還將出台一個新檔案,將“半固態電池”統一命名為“固液電池”。而電池“打針補鋰”聽著很厲害,但目前僅處於實驗階段。像“三氟甲基亞磺酸鋰”這個關鍵物質,並沒有考慮到實際生產和工藝。因為它的分解物包含二氧化硫和三氟甲烷,前者是污染物,後者在高溫條件下分解為有毒的氟化氫。所以電池中還缺一個“排毒”的工藝。“打針補鋰”也並非只是扎一下再貼個“創可貼”那麼簡單。把針直接扎進電池裡的叫“穿刺實驗”,有爆炸風險。想要打針,就得在電池研發設計的時候,提前預留好打針補鋰的管路(復旦大學實際上重新設計了一塊電池)。這就是一個典型的市場適配和標準合規的市場化難題。這一天終會到來電動車最早於20世紀初由愛迪生和福特合作研發,但續航過短、成本高昂,被一個汽車工人只需花2個月工資就能買到的福特燃油車Model T“吊打”,1930年代徹底從路上消失。所以,一項創新技術能否落地,取決於製造成本、規模效應、轉換成本等,否則很易被全行業扼殺在搖籃中。對於企業而言,電池又是一個高度重資產行業,必須建立全新的生產線,而大多數企業已對液態電池路線付出“沉沒成本”,企業必須優先考慮回本、盈利、滿足現有的市場需求、提高市佔率,有了良性循環之後,才會再去琢磨新技術的成熟工藝,使其產生商業化優勢。深圳國際工業電池展上的固態電池從成本出發,磷酸鐵鋰的價格已經降至2000元/噸的區間,隨著今年行業大擴產,企業為獲得規模效應,採購規模進一步提高,液態鋰電池成本也是否會進一步淪為“白菜價”?再比如,“換電”一旦規模化了呢?不管是蔚來還是後入局的寧德時代,隨著換電站規模加速擴張,“車電分離”模式不再侷限於單一車企,換電模式已逐漸從小眾選擇變成了主流補能方式,未來換電效率有可能壓縮在1分鐘左右,成為了新的加油站。因此,我們面臨的是新世紀的愛迪生和福特的“油電之爭”。新技術未必成為主流,老技術未必被淘汰,兩者並非非此即彼的零和博弈,而是建立起不同梯隊、不同需求的生態。誰會存活下來,是符合商業規律的“自然選擇”的結果。但可以預見的是,只要市場自由,新入局者源源不斷,隨著規模擴張,價格也會被進一步“撇脂”,前沿技術最終會沿著“軍工/航空→高端乘用車→大眾市場”方向逐步普及。或許在5—10年內,中國成為人類歷史第一個“電池帝國”,並非是一個遙遠的夢想。 (吳曉波頻道)
中國外交部介紹中國“人造太陽”!核聚變發展前景逐漸清晰
10月25日,中國外交部發言人毛寧向世界介紹BEST項目:有望成為人類歷史上首個實現聚變發電的裝置。隨著核聚變技術的不斷成熟,中國“人造太陽”的竣工時間逐漸浮出水面。10月25日,外交部發言人毛寧向國際社會介紹位於安徽合肥的緊湊型聚變能實驗裝置。她表示,預計2027年竣工,有望成為人類歷史上首個實現聚變發電的裝置。緊湊型聚變能實驗裝置,又稱“BEST項目”,由中國科學院電漿體物理研究所主導設計,聚變新能(安徽)有限公司承建。據央視新聞10月初消息,10月1日,被視作BEST裝置主機關鍵部件的杜瓦底座研製成功並順利完成交付,成功精準落位安裝在BEST裝置主機大廳內。據悉,杜瓦底座直徑約18米、高度約5米,總重量400余噸,是國內聚變領域最大的真空部件,相當於核聚變反應主機的“地基”。中國科學院合肥物質院電漿體物理研究所副研究員黃雄一表示,杜瓦底座安裝完成之後,標誌著大部件的安裝就要開始了,隨後相應的像磁體、真空室等重要的核心部件就要安裝在杜瓦底座上。方正證券表示,杜瓦底座的製造交付和落位裝配,預示著BEST裝置後續核心部件的安裝正式開始,產業鏈交付和後續招標正式啟動。到2030年,有望通過核聚變點亮第一盞燈,實現發電。▌核聚變商業化預期加速伴隨進入核心部件安裝階段,BEST項目開始實施招標。今年9至10月,BEST 項目發佈多項大額招標,包括加熱電源系統、偏濾器等重要部件,招標金額分別為6260 萬元、1.9 億元。除BEST項目外,今年核聚變領域的多個項目已開啟招標,且均擬計畫在2027-2028年完成建設並啟動點火。據統計,2025-2030年間或有超30台裝置陸續落地,總投資超3000億元。究其原因,浙商證券指出,隨著近年來高溫超導技術的成熟,聚變實驗堆成本與建設周期大幅降低,疊加AI對聚變裝置設計和控制效率的提升,加快了可控核聚變商業化落地的預期。該機構進一步表示,目前國內規劃在建核聚變項目眾多,並給出清晰時間規劃,規模多在百億元等級以上,包括CFEDR(中國聚變工程示範堆)、星火一號聚變-裂變混合堆、Z-FFR等。其中,CFEDR項目已啟動方案設計,將瞄準建設世界首個聚變示範電站。有機構判斷,其總投資額或在1200億元量級,對應裝置額達720億元。就技術側而言,核聚變可分為引力約束、磁約束及慣性約束,其中磁約束通過強磁場約束電漿體以實現持續反應放能,其又包括磁鏡、仿星器、托卡馬克等技術路線。在此之中,托卡馬克採用中央螺線管、環形磁線圈等對電漿體進行約束,是技術最成熟、應用最廣泛的技術路徑。前文提到的BEST以及CFEDR項目便屬於此列。今年1月,中科院電漿體所研發的EAST項目首次完成1億攝氏度下1000秒“高品質燃燒”,驗證了托卡馬克裝置在高約束模穩態運行方面的可行性。成本構成方面,西部證券指出,托卡馬克包括包層、真空室、磁體系統、偏濾器、真空杜瓦等主要部件,以及包括包括低溫系統、電源診斷系統的支援系統。其中,磁體、真空室及真空室內構件分別佔28%、8%、17%。產業內,目前以可提供更強磁場以提升電漿體約束時間的超導磁體為主要路線,其應用或隨技術成熟度提升、生產成本的降低而逐步擴容。從投資層面來看,中信證券認為,未來行業將由事件驅動轉變為訂單驅動模式,行業長期邏輯不變,持續高增的資本開支下零部件企業有望顯著受益。建議關注以下方向:電源系統:電源系統在慣性約束路線中價值量佔比較高、在托卡馬克路線中有望率先招標,同時零部件競爭格局較好;競爭格局較好且下游應用豐富的零部件類股:部分環節競爭格局較好,訂單確定性高,同時下游應用豐富,無懼行業發展波動;核電材料公司等新入局企業:核電材料的公司主業業績良好,核聚變業務有望顯著提升估值。 (科創板日報)
中國人造太陽預計2027年竣工
據封面新聞,外交部發言人毛寧10月25日向世界分享中國“人造太陽”: 預計2027年竣工,有望成為人類歷史上首個實現聚變發電的裝置。此前報導中國核聚變裝置BEST項目建設取得關鍵突破據央視新聞,10月1日,位於安徽合肥的緊湊型聚變能實驗裝置BEST項目建設取得關鍵突破。BEST裝置主機關鍵部件——杜瓦底座研製成功並順利完成交付,成功精準落位安裝在BEST裝置主機大廳內,標誌著項目主體工程建設步入新階段。400餘噸杜瓦底座成功安裝就位10月1日上午完成吊裝的杜瓦底座是BEST裝置主機的首個真空大部件,也是國內聚變領域最大的真空部件。該底座直徑約18米、高度約5米,總重量400余噸,是BEST主機系統中最重的部件,將位於整個BEST主機的最底端,用來承載總重約6700噸的主機。杜瓦底座安裝精度高 落位偏差不超2毫米杜瓦底座的安裝精度直接關係到整個工程的穩定性和安全性,因此需要極高的吊裝精度。安裝中表面水平高差需控制在15毫米以內,落位位置偏差不超過2毫米。為BEST裝置後續核心部件安裝和偵錯奠定基礎杜瓦底座由中國科學院合肥物質院電漿體所牽頭的項目聯合團隊研製。團隊相繼攻克了高精度成型和銲接、毫米級形變控制、高真空密封等關鍵技術。杜瓦底座的製造交付和落位裝配,為BEST裝置後續核心部件的安裝和偵錯奠定了堅實基礎,也是中國聚變研究工程應用研究道路上的重要進展。中國科學院合肥物質院電漿體物理研究所副研究員 黃雄一:杜瓦底座安裝完成之後,就標誌著大部件的安裝就要開始了,隨後相應的像磁體、真空室等重要的核心部件就要安裝在杜瓦底座上,最終我們會把杜瓦底座封閉起來,形成一個真空環境來確保托卡馬克的運行。BEST預計兩年後建成 並演示聚變能發電緊湊型聚變能實驗裝置,英文簡稱BEST,是中國在合肥正在建設的燃燒電漿體物理實驗裝置。裝置採用緊湊高場超導托卡馬克技術路線,運用高性能超導磁體、氘氚聚變燃料等新技術,將首次在國際上演示核聚變發電。2025年5月,BEST的總裝工作正式啟動,預計將在兩年後建成,並在全球範圍內首次實現聚變能發電演示。到2030年,有望通過核聚變點亮第一盞燈。 (財聯社)
紐約時報:中國已有42個……
近日,美國《紐約時報》在一篇文章中向美國讀者介紹了中國一種超強的技術,稱在這種技術的加持下,中國可以將大西北太陽能和風能發電的電能,直接輸送到2000英里(約為3200公里)外的安徽省。不僅如此,該報稱中國輸電技術所輸送的電能,不僅已經超過美國的任何一條電網線路,而且這樣的線路,在中國已經多達42條!這種被《紐約時報》單開一篇文章介紹的中國輸電技術,是近些年中國在西電東送工程中,大力推進的【特高壓輸電】。根據新華社一篇2024年文章的介紹,特高壓輸電是指交流1000千伏、直流±800千伏及以上電壓等級的輸電技術。新華社還形象地將這種技術比作能源的“高速公路”乃至“閃送”。而《紐約時報》之所以會關注到這項技術,是因為包括該報在內的一眾美國媒體,很希望用中國在清潔能源上迅猛的發展,來刺激美國的決策者儘早向清潔綠色能源轉型。而特高壓輸電,不僅是支撐起中國清潔能源發展一個極為重要基礎設施,也是展現中國清潔能源發展體系一個很有意義的切入點。該報稱,如今全中國已經有一半的轎車是電池驅動的了,更別提還有長達3萬英里(約4.82萬公里)的高鐵線路,這直觀地反映出了中國對電力的龐大需求——好在,中國的風能和太陽能發展也相當迅速,今年4月更是提供了中國超四分之一的電能。“這是其他少數國家難以企及的里程碑。”《紐約時報》寫道。但是,該報強調說,這一切的實現,離不開中國的特高壓輸電技術。因為中國很大部分的太陽能和風能,是由中國西部陽光與風力充足的西北部地區提供的,可中國 14 億人口中超過 90%,生活在多雲和風力較弱的東部。於是,該報稱,當在美國建設一條區區幾百英里的輸電線,都需要等待最長17年時;當如今的美國政府一邊高喊著“鑽石油呀,寶貝,鑽石油呀”的口號,一邊砍掉支援新能源電網建設的貸款擔保時;中國則在埋頭努力發展自己的電網系統。而這兩種不同道路,也產生了天差地別的結果。《紐約時報》表示,如今的中國不僅擁有42條能輸送800到1100千伏的特高壓輸電線路,而且還在逐漸建成一個全國性質的特高壓電網——甚至於,這不僅讓中國的天空更藍了,還給全世界對抗氣候問題帶來了積極的影響;而反觀美國,其最接近中國輸電能力的線路也只能做到765千伏,其總長度也只有2000英里——即中國一條西電東送線路的長度。最後,儘管《紐約時報》的記者為了顯得自己沒有過於“誇讚”中國,在其文章中刻意補充了一些諸如特高壓輸電線下方不能釣魚的“負面”內容,但從其多次用中國對比美國,以及在文章開頭講述連接中國西北與安徽省的2000英里特高壓輸電線時,專門用美國西部的愛達荷州與東部的紐約市作為參考,都不難發現他們還是羨慕更多的。 (環球時報)(圖為美國西部的愛達荷州與東部的紐約市)
中國在千米高空建了一座發電站,外形科幻,老外懵了:“這是啥?”
在新疆哈密的戈壁灘上,一個長60公尺、寬40公尺、高40公尺的龐然大物在強風中緩緩升起,在1500公尺的高空中懸停。它的外型酷似科幻電影裡的巨型飛艇,遠遠望去就像一座懸浮在空中的「能源島」。當這一幕透過鏡頭傳到海外時,不少外國網友紛紛留言追問:“這是UFO還是新的航天設備?”他們不知道,這是中國剛完成試飛的S1500型浮空風力發電系統——目前世界上最大的浮空風電裝置,也是全球首台能實現商用的兆瓦級空中發電設備。這個看似「反常識」的發電站,本質上是人類「向天要電」的科技結晶。我們都知道,地面上的風總是時強時弱,百公尺高的風電塔筒即便建得再高,也難逃風能不穩定的困擾。但是在1500公尺的高空,情況就完全不同了。這裡的風速能穩定達到地面的3倍,常年不間斷,蘊含的能量密度遠超過地面上。S1500型浮空風力發電系統的核心設計,就是把發電設備「搬」到了這片更富饒的風資源區。整個裝置的「浮力心臟」是充滿氦氣的輕質囊體,這種惰性氣體能夠提供穩定的升力,讓這個大傢伙能像氣球一樣懸停在空中。更巧妙的是,S1500的主氣囊與環翼構成的巨型涵道,直徑40米的環形結構如同一個天然的“聚風漏斗”,能主動加速氣流,讓風能利用率比傳統風機提升20%以上。涵道內部搭載的12組輕量化發電機組,在高空強風驅動下聯合運轉,每小時能輸出1000度電。連接空中設備與地面的幾條碳纖維纜繩,則是名副其實的「生命線」。這些纜繩的抗拉強度達到3000兆帕,足以抵禦12級颱風,即便遭遇戈壁的極端陣風也能穩穩地拉住裝置。更關鍵的是,纜繩內部整合了66千伏的高壓電纜和數據傳輸線路,發出來的電能能以低於5%的損耗傳到地面變電站,同時地面控制站還能透過它即時監控設備的姿態與氣象數據,實現全自動運作。相較於我們熟悉的地面風力發電機,這個「空中發電站」的優點幾乎是顛覆性的。傳統風扇僅塔筒就需要消耗大量的鋼材,而S1500則省去了高塔結構,直接節省40%的材料成本,度電成本也隨之下降了約30%。S1500型浮空風力發電系統的年發電量超過600萬度,足夠6000戶家庭用一整年,理論發電效率更是達到地面風機的27倍!更靈活的是,它採用模組化設計,24小時內就能完成拆解轉場,無論是在偏遠的海島、礦區或電網覆蓋不到的山區,都能快速地部署供電。據瞭解,S1500的研發團隊花了六年時間攻克了三大核心難題。他們既要讓浮空器在強風中保持穩定的姿態,又要把發電機做得足夠輕便以減輕浮力負擔,還要解決千米級高空的高效輸電問題。從2024年500公尺高空的小功率測試,到2025年1500公尺的兆瓦級試飛,每一步都為商用落地奠定了堅實的基礎。如今,這個「空中發電站」已進入商業化倒數計時,計畫2026年啟動批次生產,首批訂單將落腳新疆、內蒙古等風能富集區。該專案研發團隊的目光,已經投向了更高遠的天空。他們設計的下一代“空中發電站”,目標是升至10000米的平流層,那裡的風速更穩定,能量密度更高,計劃實現10兆瓦的發電功率,真正成為“雲端發電機”。當這些科幻感十足的裝置未來出現在沙漠和海洋上空時,它們不僅會輸送穩定的綠電,更會證明:中國正在再生能源領域,用創新定義新的可能。而那些滿臉疑惑懵圈的老外們,終將明白這個「空中巨物」的真正意義──它是應對全球能源危機和轉型的中國方案! (寰宇志)