蔚來成立核聚變公司!核燃料汽車落地還有多遠(yuǎn)?
在電影《環(huán)太平洋》中,出現(xiàn)的核動(dòng)力機(jī)甲令人大開眼界。而隨著核電站、核動(dòng)力船舶等和平利用核能的出現(xiàn),核燃料汽車也正在浮出水面。
5月23日,蔚來投資成立一家核聚變科技公司沖上熱搜。據(jù)悉,蔚來投資9.95億元,持股19.9%;蔚來資本投資5.05億元,持股10.1%,蔚來系合計(jì)投資15億元,持股30%。企查查顯示,該公司名稱為聚變新能(安徽)有限公司。
究竟是怎樣的魅力,讓尚未盈利且資金緊張的蔚來肯如此大手筆投資一家核聚變科技公司呢?
核聚變有哪些優(yōu)勢?
據(jù)了解,這家公司的研發(fā)目標(biāo)是,爭取在20年內(nèi)將可控聚變技術(shù)在全球范圍內(nèi)商用。其實(shí),2022年,蔚來與米哈游公司共同參投了“能量奇點(diǎn)”的首輪融資,能量奇點(diǎn)同樣是致力于探索可商業(yè)化的聚變能源技術(shù)。
眾所周知,目前的電動(dòng)汽車動(dòng)力電池依然存在著自身重量重、能量密度有限、續(xù)駛里程有限,受到冬季低溫影響較大、壽命有限、沒有充電設(shè)施就難以繼續(xù)使用等一系列短板尚未徹底解決。
與之相比,可控核聚變則有很大不同。美國核聚變初創(chuàng)公司Helion Energy稱,一杯氧化氘(重水)通過核聚變產(chǎn)生的能量,可以產(chǎn)生900萬千瓦時(shí)的清潔電力,為一輛電動(dòng)汽車提供5600萬公里的動(dòng)力,無論是從燃油車節(jié)油角度,還是目前的火力發(fā)電節(jié)煤角度,節(jié)約效益都是巨大的。同時(shí),可控核聚變是一種真正意義上的清潔、長效、幾乎無污染的能源,對(duì)于緩解煤炭、石油的緊張有著重要意義。
而且,與核裂變不同的是,核聚變不會(huì)產(chǎn)生放射性廢物,因此基本不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。而且,在全球范圍內(nèi),可控核聚變正在成為汽車燃料研究的下一個(gè)重大方向,蔚來此前投資的“能量奇點(diǎn)”成立于2021年,去年完成了4億元的首輪融資,今年4月又宣布完成了近4億元Pre-A輪融資。成立兩年,能量奇點(diǎn)累計(jì)融資近8億元。
正因?yàn)檫@一技術(shù)的商業(yè)化潛力巨大,無論對(duì)于汽車還是投資都具備了更多吸引力。5月10日,核聚變初創(chuàng)公司Helion Energy宣布,微軟已同意從公司首座核聚變發(fā)電站購買電力,該公司的核聚變發(fā)電站計(jì)劃于2028年落地。5月中旬,由三菱商事、關(guān)西電力、日本政府旗下基金等16家企業(yè)和政府組建的聯(lián)盟,擬向日本一家核聚變初創(chuàng)公司Kyoto Fusioneering投資100億日元(約合人民幣5億元)。此外,亞馬遜創(chuàng)始人杰夫·貝索斯也投資了加拿大核聚變公司General Fusion。
還有哪些難點(diǎn)?
“可控核聚變研究是人類歷史上最具挑戰(zhàn)性的課題之一?!敝泻思瘓F(tuán)核工業(yè)西南物理研究院聚變科學(xué)所所長鐘武律認(rèn)為,可控核聚變能源是未來理想能源之一,是目前認(rèn)識(shí)到的最終解決人類能源問題的重要途徑。
據(jù)介紹,目前如果用于汽車等交通工具的可控核聚變尚存在一系列的技術(shù)難題。
首先,是要用高能量去觸發(fā)核反應(yīng),目前國外的實(shí)驗(yàn)多是使用激光,而要達(dá)到觸發(fā)核反應(yīng),激光設(shè)備所需的能量也是巨大的,甚至往往要超過小型核反應(yīng)設(shè)備所產(chǎn)生的能量,這樣就沒有商用價(jià)值。去年12月,由美國政府資助的勞倫斯利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室首次成功在激光核聚變反應(yīng)中實(shí)現(xiàn)“凈能量增益”,即聚變反應(yīng)產(chǎn)生的能量大于觸發(fā)該反應(yīng)的激光能量,這也是到目前為止唯一一個(gè)實(shí)現(xiàn)“凈能量增益”的研究機(jī)構(gòu)。
其次,需要特殊的耐高溫容器,太陽是典型的核聚變熱能,其表面溫度近攝氏6000度,而可控核聚變?cè)O(shè)備所產(chǎn)生的熱能也不低于這一溫度,用什么容器才能長壽命地將這一熱能有效“包裝”、而且要達(dá)到以較低的價(jià)格量產(chǎn)至今仍然是個(gè)難題。為此,國外甚至有人提出,也可以另辟思路,降低核聚變反應(yīng)時(shí)的溫度,就可以使用常規(guī)的材料容器,但這看上去似乎研究難度更高。
第三,是小型化,目前實(shí)驗(yàn)所有的可控核聚變?cè)O(shè)備相當(dāng)于一座樓,這當(dāng)然無法在汽車上使用,必須要使其達(dá)到接近發(fā)動(dòng)機(jī)的體積且能長期無故障高效運(yùn)作才是目的,這也是目前尚未解決的難題。
此外,在解決了上述技術(shù)問題之后,商業(yè)化還需要降低成本,才能有推廣的價(jià)值。
如何走進(jìn)現(xiàn)實(shí)?
在人們的設(shè)想中,終極目標(biāo)當(dāng)然是將小型化、足夠安全的核聚變裝置裝上汽車,因此,國外對(duì)攻克相關(guān)技術(shù)的時(shí)間預(yù)測上出現(xiàn)了多極化觀點(diǎn)。一種觀點(diǎn)認(rèn)為隨著核電站、核動(dòng)力船舶的研究,有很多可以借鑒的技術(shù),最快或許在3-5年內(nèi)就會(huì)達(dá)到商業(yè)化的初級(jí)階段;而另一種觀點(diǎn)認(rèn)為汽車畢竟不像數(shù)萬噸的船舶,可以將裝置做的體積很大也不會(huì)有多大影響,汽車使用可控核聚變不僅需要體積小巧,也需要更高的安全系數(shù),這可能需要30-50年的時(shí)間才能實(shí)現(xiàn)。
在進(jìn)行相關(guān)研究的科技公司中,洛克希德·馬丁公司提出了小型化核聚變裝置的研究項(xiàng)目,曾經(jīng)稱到2028年左右就可量產(chǎn)小型化可控核聚變裝置,將為汽車甚至飛機(jī)提供近乎無限的能源。
其實(shí),早在1958年,汽車大王福特就曾在一個(gè)廣告中表示:“有這么一輛車,連續(xù)開5000英里(約合8046公里)都不用加油,這樣的車你想開嗎?”其指的就是核燃料汽車,但那時(shí)的核燃料汽車只能停留在詞語的概念上。隨后,凱迪拉克也曾提出了以釷為燃料的WTF概念車,希望8克釷-232能產(chǎn)生相當(dāng)于20萬升汽油的能量,甚至車的外形都有了,但核心的核能源夢想至今尚未走進(jìn)現(xiàn)實(shí)。奧迪也曾曝光了MesarthimF-TronQuattro核能汽車的設(shè)計(jì)圖。而奇瑞子品牌捷途汽車在注冊(cè)商標(biāo)時(shí),申報(bào)文件里出現(xiàn)了核動(dòng)力燃料處理裝置的信息。
“與傳統(tǒng)燃油車相比,核燃料汽車有著更高、更持久的能量和更少的尾氣排放,有望成為未來汽車的主要能源?!鄙钲谙冗M(jìn)技術(shù)研究院研究員俞榮錦表示,隨著一系列相關(guān)技術(shù)的快速進(jìn)步,核燃料汽車遲早會(huì)來。