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近日，激光巨頭通快和coherent的供應(yīng)商Laseroptik宣稱其是德國(guó)核聚變研究計(jì)劃——PriFUSIO研究項(xiàng)目的十大選定合作商之一。

此前，德國(guó)聯(lián)邦教育和研究部 （BMBF） 基于能源危機(jī)背景下，核聚變是解決人類所有能源問題的巨大機(jī)會(huì)。為此推出了名為FUSION 2040的研究項(xiàng)目，該項(xiàng)目旨在為2040年在德國(guó)建造第一座聚變發(fā)電廠鋪平道路。

德國(guó)聯(lián)邦研究部長(zhǎng)曾表示：我們希望建立一個(gè)由工業(yè)、初創(chuàng)企業(yè)和科學(xué)組成的核聚變生態(tài)系統(tǒng)，以便盡快在德國(guó)建立核聚變發(fā)電廠。

據(jù)了解，去年9月時(shí)德國(guó)聯(lián)邦研究部長(zhǎng)便宣布，德國(guó)將大幅增加核聚變研究經(jīng)費(fèi)，未來(lái)五年將額外投入3．7億歐元（折合人民幣約28．96億元）。

目前，加上已經(jīng)撥給研究機(jī)構(gòu)的資金，預(yù)計(jì)到2028年，BMBF將為核聚變研究提供超過10億歐元（折合人民幣約78．3億元）的資金。

而本次Laseroptik參與的PriFUSIO研究項(xiàng)目是FUSION 2040——聚變發(fā)電廠研究計(jì)劃其中的一部分，資助編號(hào)為13F1000I。相關(guān)信息顯示該項(xiàng)目主要由弗勞恩霍夫激光技術(shù)研究所 （ILT） 領(lǐng)導(dǎo)，主要描述了面向未來(lái)、氣候中性的聚變發(fā)電廠關(guān)鍵技術(shù)的系統(tǒng)開發(fā)。

眾所周知，Laseroptik是德國(guó)通快和coherent等激光巨頭的優(yōu)質(zhì)供應(yīng)商，其主要是一家生產(chǎn)從紫外到紅外的高LIDT激光光學(xué)器件和鍍膜產(chǎn)品的制造商，擁有40多臺(tái)鍍膜機(jī)和7種不同的鍍膜方法，如磁控濺射和離子束濺射。

Laseroptik的產(chǎn)品包括反射鏡、部分反射鏡、AR涂層、薄膜偏振片、復(fù)雜濾光片、啁啾反射鏡等。

在本次PriFUSIO研究項(xiàng)目中，Laseroptik的核心項(xiàng)目任務(wù)是開發(fā)新一代精確涂層、極其強(qiáng)大、可靠且經(jīng)濟(jì)高效的高端光學(xué)元件，未來(lái)用于IFE反應(yīng)堆的高性能激光器將在極端溫度下保持穩(wěn)定，從而可以永久運(yùn)行。

目前，該項(xiàng)目第一階段預(yù)計(jì)到2030年初，主要目的是推進(jìn)核聚變發(fā)電廠所需的技術(shù)、部件和材料。后續(xù)第二階段的重點(diǎn)則是將其融入發(fā)電廠設(shè)計(jì)。

一旦德國(guó)這一項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，激光驅(qū)動(dòng)慣性聚變能 （IFE） 即可全天候提供清潔安全的能源生產(chǎn)。一克聚變?nèi)剂峡梢援a(chǎn)生相當(dāng)于燃燒十一噸硬煤的能量，而且不會(huì)產(chǎn)生長(zhǎng)壽命、高放射性廢物，并且完全不會(huì)發(fā)生核熔毀。

除德國(guó)外，我國(guó)與美國(guó)亦在激光驅(qū)動(dòng)慣性聚變能這一研究領(lǐng)域進(jìn)行著深入的探索和研究。

我國(guó)在激光聚變領(lǐng)域的研究相對(duì)而言起步較晚，但發(fā)展迅速。其中，激光聚變研究單位包括中國(guó)工程物理研究院激光聚變研究中心、上海激光等離子體研究所、上海光學(xué)精密機(jī)械研究所等。商業(yè)可控核聚變初創(chuàng)企業(yè)包括能量奇點(diǎn)、星環(huán)聚能、聚變新能、新奧集團(tuán)、翌曦科技等：

“神光”系列激光核聚變實(shí)驗(yàn)裝置是我國(guó)的代表性研究成果，其中“神光－Ⅲ”主機(jī)裝置于2015年建成，并全面達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)，成為世界上投入運(yùn)行的第二大激光驅(qū)動(dòng)器，同時(shí)也是亞洲最大的高功率激光裝置；

中國(guó)目前正在建造功率更高的“神光”Ⅳ號(hào)裝置。

美國(guó)在激光聚變領(lǐng)域處于全球領(lǐng)先水平，相關(guān)的研究單位和企業(yè)包括羅切斯特大學(xué)、勞倫斯利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（LLNL）、科羅拉多州立大學(xué)、Xcimer Energy、LongView、Blue Laser Fusion（藍(lán)色激光聚變）等：

美國(guó)國(guó)家點(diǎn)火裝置（NIF）是全球最大的激光器聚變裝置，于2009年建成，并在2022年實(shí)現(xiàn)了熱核聚變點(diǎn)火，截止至目前，NIF已經(jīng)實(shí)現(xiàn)4次點(diǎn)火成功。

2024年，Longview宣布與Fluor達(dá)成重要協(xié)議，依據(jù)與美國(guó)國(guó)家點(diǎn)火裝置（NIF）相同的能量增益核聚變方法，攜手打造一座具有劃時(shí)代意義的能源工廠，共同設(shè)計(jì)世界上第一座商用激光聚變發(fā)電站。

Blue Laser Fusion目前專注于開發(fā)一種前沿的高功率激光技術(shù)，旨在實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定且高效的核聚變發(fā)電。根據(jù)公司的規(guī)劃，他們預(yù)計(jì)將于2025年完成首個(gè)原型的打造，并爭(zhēng)取在2030年左右在日本或美國(guó)建成一座10億瓦的核聚變發(fā)電反應(yīng)堆，從而實(shí)現(xiàn)激光核聚變技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用。

除中國(guó)、美國(guó)與德國(guó)外，日本、英國(guó)、法國(guó)、俄羅斯等國(guó)家也在激光聚變領(lǐng)域進(jìn)行著相關(guān)研究和探索。

去年4月，日本發(fā)布了首份核聚變能源國(guó)家戰(zhàn)略，概述了其在2050年左右將該技術(shù)商業(yè)化的目標(biāo)，并支持初創(chuàng)企業(yè)和其他進(jìn)入該領(lǐng)域的企業(yè)。

全球核聚變項(xiàng)目數(shù)量各國(guó)分布

圖源：the Fusion Industry Association

據(jù)聚變工業(yè)協(xié)會(huì)報(bào)告數(shù)據(jù)顯示，截至2023年7月，全球已有43家公司投身于核聚變研究，共吸引了62億美元的投資，比去年增加了14億美元。