核聚变入选“六大关键技术”,德国加速争夺未来能源主导权!

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7月30日,德国联邦研究、技术和航天部(BMFTR)公布一项国家创新战略《Hightech Agenda Deutschland》(德国高科技议程),将核聚变列为对德国未来至关重要的六大关键技术之一。

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一、核心内容

《德国高科技议程》聚焦 “从创新萌芽到有竞争力产品” 的全链条发展,强调联邦与州、高校、企业、社会及国际伙伴的协同,将欧洲及国际合作深度融入各领域。核心是通过

人工智能、量子技术、微电子、生物技术、核聚变与碳中和能源、碳中和交通技术

这六大关键技术的突破,结合战略研究领域的技术驱动创新,辅以系统性支撑措施,推动德国重回全球顶尖技术国家行列。


在 “核聚变与碳中和能源” 部分,列出了其首要目标:

“使德国成为核聚变技术的领先创新枢纽,让德国企业成为核聚变领域的全球市场领导者,并创造就业机会。”

议程中包含多项即将开展的重点任务:

  • 2025年底前向德国联邦政府提交一份兼具战略性和长期性的 “核聚变行动计划” ,为德国核聚变发电厂规划发展路径。

  • 2026年底前推出核聚变能源研究与创新路线图(Forschungs-und Innovationsroadmap Fusions Energie,FIRE),规划商业化部署所需的核心技术及关键里程碑。

  • 2025年内启动磁约束核聚变和激光核聚变专项研究中心的概念研发,为核聚变发电厂的基础设施扩建和示范项目提供支持。

  • 2025年内启动新的核聚变资助计划,为核聚变方法与技术、扩大基础设施规模、构建供应链以及将核聚变纳入能源系统提供定向资金支持。

二、实施措施

围绕包括核聚变在内的六大优先技术突破,《德国高科技议程》提出了9项具有普适性的措施:

1.加速技术转移转化:简化科研成果向产业转化的流程,支持中小企业和初创企业创新。

2.优化制度环境:减少官僚主义,通过立法(如《创新自由法》)为研发松绑。

3.强化融资支持:扩大风险投资,设立专项基金支持深科技领域的创业与规模化。

4.保障科研安全与韧性:防范技术与知识外流,强化科研安全管理。

5.吸引与培养人才:通过国际人才引进、教育改革等提升人才储备。

6.深化国际合作:加强欧洲及全球伙伴协作,参与国际标准制定。

7.保障关键资源:确保关键原材料供应,推动循环经济和材料创新。

8.升级科研基础设施:投资顶尖科研设施,强化数据生态建设。

9.促进军民科研协同:打破军民研究壁垒,释放协同创新潜力。

三、德国核聚变研究机构

1.科研机构/高校

  • 马克斯·普朗克等离子体物理研究所(IPP):德国乃至欧洲核聚变研究的核心机构,隶属于马克斯·普朗克学会,专注于磁约束聚变技术。现运行着全球最大、最先进的仿星器装置Wendelstein 7-X(W7-X)和托卡马克装置ASDEX-Upgrade。

  • 卡尔斯鲁厄理工学院(KIT):德国顶尖理工类大学之一,也是德国规模最大的公立研究型大学之一,同时也是德国亥姆霍兹联合会的成员之一,在等离子体与壁相互作用、氚燃料循环、磁体技术、材料等领域具有显著优势。

  • 于利希研究中心(FZJ):与IPP、KIT构成德国聚变研究"铁三角",在等离子体物理理论与模拟、聚变材料、强磁场及超导应用、聚变电厂系统集成等领域具有丰富的经验。

  • 达姆施塔特工业大学:德国TU9理工联盟成员,在等离子体与壁相互作用、氚燃料循环技术、热管理等领域富有经验。

  • 弗劳恩霍夫协会:欧洲最大应用科学研究机构,在激光聚变关键技术领域具有很强的优势,下属的应用固体物理研究所(IAF)、激光技术研究所(ILT)、制造技术与材料研究所(IFAM)均有参与。

2.商业化公司

  • Proxima Fusion:成立于2023年,总部位于慕尼黑,IPP的衍生公司,致力于开发准等动力(QI)仿星器聚变装置。今年1月,公司宣布开源QI装置开发工具VMEC++;2月,提出"Stellaris"全球首个商业化聚变电站集成概念设计。6月,完成

    1.3亿欧元(约1.5亿美元)的A轮融资,一跃成为融资总额最高的仿星器商业聚变公司。

  • Marvel Fusion:成立于2019年,总部位于慕尼黑,致力于开发短脉冲激光驱动的惯性约束聚变,预计2027年实现技术验证示范设施建设。2024年10月,Marvel Fusion宣布与美国科罗拉多州立大学通过公私合作形式建造的激光聚变设施ATLAS启动建设,预计2026年年中建成并投入运行。

  • Focused Energy:成立于2021年,总部位于达姆施塔特,由达姆施塔特大学衍生而来。2024年11月,公司宣布将在旧金山湾区建设一个尖端的激光聚变开发设施。今年3月,正式宣布已与德国能源巨头RWE签署协议,双方计划在一座已关闭的核裂变电站址-比布利斯(Biblis)建设一座聚变发电厂。

  • Gauss Fusion:成立于2022年,总部位于加兴,同样从事QI仿星器装置开发,目标在2045年前,推动欧洲首座GW级聚变电站落地。

通过将核聚变列为战略重点并将其纳入更广泛的工业和能源政策,德国正强化其在全球核聚变领域引领发展的承诺。据了解,核聚变能源研究与创新路线图(FIRE)将于2025年秋季启动,届时也将会邀请利益相关者(包含各州政府、学术界、产业界人士与公民等)共同参与制定和实施工作。

参考资料:

  • https://www.fusionindustryassociation.org/germany-prioritizes-fusion-in-high-tech-agenda/
  • https://www.cleanenergywire.org/news/germany-advances-plans-worlds-first-fusion-power-plant-high-tech-agenda
  • https://www.bmftr.bund.de/SharedDocs/Publikationen/DE/L/Hightech_Agenda_Deutschland.pdf?__blob=publicationFile&v=9