当前可控核聚变面临的主要挑战包括材料体系研究(耐高温、耐中子辐照)、氘氚循环与自持问题,以及穿循环的工程实现。国内在专用反应堆和离子辐照系统等资源上尚需整合研究,预计通过国家队努力,如best装置点火发电,未来十年或更久,商业化问题或可解决,但穿作为放射性元素的使用存在不确定性。
AI技术在聚变技术中的应用前景广阔,可通过深度强化学习优化稳态运行控制,并在抗辐照、超导和耐高温材料体系研究中发挥潜力。高温超导磁体技术的进步有望实现聚变能的高效利用,目前国内高温超导技术正在不断迭代优化,但仍面临电池应力控制、实操测试保护等挑战,但预计未来几年将取得长足进步。
氘氦三技术路线在聚变发电中的应用潜力巨大,可规避传统氘氚路线的挑战,如没有放射性产物和较便宜的燃料成本,但需更高的温度和磁场强度,工程难度较大。月球氦三资源利用的可能性及氚衰变作为燃料来源的方案也值得关注。工程化挑战的解决路径及未来技术路线的创新方向是关键。
新奥公司聚焦于氘氦三技术路线,正积极建设托卡马克装置,致力于实现聚变发电,并表达了对未来技术突破和合作的乐观态度。聚变发电面临的主要技术挑战包括稳态运行控制、材料体系研究及氦三来源问题,AI技术可解决稳态运行控制问题,而选择如氘氦三等技术路线可集中力量解决工程化问题,如更高的燃烧温度、更强的磁场强度和更高的聚变上升级。