中國聚變工程實驗堆(CFETR),是吸收消化ITER設(shè)計,借鑒EAST設(shè)計,并融入我國積累的托卡馬克聚變裝置主機設(shè)計經(jīng)驗,設(shè)計出的超導托卡馬克裝置。CFETR是中國自主設(shè)計與研制的聚變工程實驗堆,是中國“人造太陽”,是下一代超導聚變堆技術(shù),項目于2017年12月5日在安徽合肥正式啟動工程設(shè)計。 ITER,國際熱核聚變實驗堆,俗稱“人造太陽”,是全球規(guī)模最大的國際科研合作項目之一,聯(lián)合了七個全球主要的核國家,1988年開始實驗堆工程設(shè)計,2006年正式啟動實施計劃。EAST,全超導托卡馬克核聚變實驗裝置,由中國科學院等離子體物理研究所建設(shè),成功實現(xiàn)了可重復的1.2億攝氏度101秒和1.6億攝氏度20秒等離子體運行。CFETR吸收消化ITER設(shè)計,借鑒EAST設(shè)計,根據(jù)太陽內(nèi)部熱核聚變原理設(shè)計建造。 氘和氚聚變形成氦原子的過程中會釋放出大量能量,這即是太陽的光和熱來源。氘在海水中以重水的形式存在,利用氘-氚受控核聚變反應(yīng)可制備氚,因此核聚變所需的氘、氚可取自于海水;與核電站的核裂變相比,核聚變釋放的能量更大。核聚變原料來源豐富,且釋放能量巨大,以此原理建造而成的人造太陽在解決能源危機問題方面具有重要意義,因此研究熱情高漲。 CFETR發(fā)展可帶動產(chǎn)業(yè)鏈上下游各行業(yè)共同進步。在CFETR磁體系統(tǒng)中,極向場磁體(PF)系統(tǒng)是重要組成部分,其在控制等離子體位置形狀方面發(fā)揮著重要作用。極向場磁體系統(tǒng)性能主要由管內(nèi)電纜導體(CICC)決定,而管內(nèi)電纜導體由NbTi/Cu復合線制成。NbTi,鈮鈦超導體,是一種低溫超導材料,管內(nèi)電纜導體工作時傳輸電流大,一旦失去超導性能,將嚴重影響極向場磁體系統(tǒng)運行穩(wěn)定性,因此NbTi性能要求嚴苛。 我國低溫超導材料研制水平先進,西部超導具備NbTi超導線材、Nb3Sn(鈮三錫)超導線材完全自主生產(chǎn)能力,產(chǎn)品可應(yīng)用于CFETR領(lǐng)域。西部超導代表我國完成了ITER項目的超導線材交付任務(wù),并為CFETR項目提供超導線材。在CFETR項目不斷推進的情況下,我國市場對NbTi等低溫超導材料需求將不斷上升,利好低溫超導材料行業(yè)發(fā)展。為保證運行穩(wěn)定性與安全性,CFETR對各種材料與組件的性能要求高,產(chǎn)業(yè)鏈上下游各行業(yè)的領(lǐng)先企業(yè)將優(yōu)先受益。