9月25日,Fusion for Energy(F4E)發布要點報告,針對今年6月中旬在西班牙巴塞羅那召開的F4E圓桌會議上提出的20項重要信息及24項具體提案,總結性的提出6大關鍵共識并嘗試提出解決措施。
一、背景介紹
核聚變是太陽和其他恒星的能量來源過程,它掌握著為全球提供更強大能源安全、韌性以及深遠效益的安全、幾乎無限且清潔的電力供應之匙。
商業核聚變的競爭正在全球范圍內加速。政府和私營部門正在加大投入以利用這種"顛覆性技術"的潛力,正如德拉吉關于“The future of European Competitiveness”的報告(2024年9月)中所描述的那樣。經濟和政治風險都很高。歐盟正在努力制定其首個全面的核聚變戰略,預計將于2025年底完成。F4E圓桌會議的主要目標是就歐洲在利用這種能源來源方面的愿景、優先事項和能力進行交流。所有這些議題可以概括為一個問題:歐洲如何才能引領通往商業核聚變電站的道路?
二、六大關鍵共識
1.核聚變能對歐洲具有戰略重要性
核聚變領域正在發生變化,美國、英國和中國等國家正在加大投資,核聚變初創企業也在市場上涌現。在此背景下,歐洲可以憑借其強大的科學遺產為商業化鋪平道路。其歷程以JET(1983–2023)等開創性實驗為標志。其他裝置,如由日本和歐洲歐洲和日本建造和運行的JT-60SA以及WEST,也分別創造了世界上最大和最長時間等離子體的記錄。
目前,歐洲是ITER項目的主要貢獻者,提供了近一半的實物貢獻。ITER有望為該領域許多尚未解決的技術問題提供答案。F4E已投資70億歐元以提供歐洲的貢獻,交付了超導磁體或真空室大部分扇區等復雜部件。制造這些部件使歐洲工業得以發展,獲得新的技能和專業知識。歐洲現在面臨的挑戰是保持這些專業知識的活力,確保其不隨時間消失。
2.ITER仍然是歐洲核聚變努力的核心
與會者強調了ITER項目在歐洲核聚變戰略中的重要性。共識是,ITER并非終點。相反,它是這段激動人心的技術旅程的起點。事實上,我們需要更多的歐洲項目和測試設施并行運行,以保持供應鏈緊密聯系,填補技術空白,例如在材料或氚增殖領域。
這種連續性對于鞏固具有競爭力的產業和塑造成熟的核聚變市場至關重要。這也將利用各界的專業知識促進技能發展,并讓年輕一代的科學家、工程師和其他畢業生參與進來。
ITER的建造、組裝和運行預計將在許多技術問題上產生寶貴的信息和經驗。所汲取的教訓將反饋給下一代核聚變反應堆。
3.建設未來聚變產業
認識到核聚變是充滿活力生態系統中的一項關鍵技術是討論的起點。作為歐洲貢獻的一部分,F4E已成功讓2700多家公司和至少750個組織參與ITER。一項外部研究得出結論,F4E在2008-2017年間授予的合同催生了400多項新技術、工具和流程,并產生了至少20家初創企業和合資企業(F4E經濟影響中期評估研究)。
這項投資通過刺激創新、產生技術轉讓,并在有競爭力的核聚變供應鏈支持下將歐洲置于前沿地位,正在帶來切實的利益。但要保持這一領先地位,歐洲必須擴大其工業就緒度;否則,就有可能落后。將公司作為平等的合作伙伴(而不僅僅是供應商)賦能,可能創造一個更靈活的環境,幫助它們釋放潛力。
一支有韌性、熟練且多元化的人才隊伍是歐洲成功的關鍵。F4E及其技術發展計劃——一旦大幅擴大規模——可以在解決技術差距、建設能力以及通過特定協議促進與私營實體更緊密合作方面發揮關鍵作用。
公私合作伙伴關系的時機就是現在!然而,要使其成功,需要在不同的核聚變協會之間達成共識,擁有更清晰的愿景,并在處理知識產權方面進行一些創造性思考。企業表示需要提供業務連續性的長期戰略、正確的監管框架和能夠實現轉型的治理體系。
與核聚變生態系統內的公司合作對于共同分擔技術和商業風險非常重要。工業界和中小企業也處于供應鏈的核心,因此有必要讓它們盡早參與并確保投資回報。在談到歐洲面臨的其他國家的國際競爭時,一些專家強調,最終將取決于我們首先交付什么,而不一定是最好的。
4.投資關鍵技術與技能
交付核聚變能源是一項跨代際的事業,需要當前參與者吸引未來人才,并提供有意義的職業道路。歐洲處于有利地位,因為它能最大化知識并擁有多個可提供培訓的中心。實現這一目標的最佳方式是"對齊、行動、加速"。
與會者還建議采用商業模式或學術界與工業界之間的流動計劃等教育和培訓舉措來吸引新人才。同時,大學和公司需要為核聚變生態系統建立強大的聲譽,為工程、項目管理、采購、法律、商業、市場營銷、傳播等多元化職業創造空間。
需要對核聚變能源感興趣的年輕一代確信未來會有工作崗位,并且這些機會是真實的。否則,他們可能會考慮在就業和職業方面資源更豐富、更成熟的領域。提升技能和再培訓勞動力對于滿足就業市場和技術需求也至關重要。
為彌補某些關鍵技術準備度較低的問題,必須創建能夠代表運行條件的新設施。反過來,這些設施可以成為技術中心,為未來的勞動力提供實踐經驗。關于是否需要提出額外的裝置來促進所有操作系統使用有效設備的整合,這個問題仍然懸而未決。這一前景被認為至關重要。
培養熟練的勞動力至關重要。核聚變產業將需要多樣化的人才,從工程師、物理學家到項目經理、政策專家,以及具有不同背景的技術人員。投資于教育培訓項目,推廣核聚變相關內容,將為下一代專業人士鋪平道路。
5.監管、投資前景與公眾接受度
監管框架也必須進行調整,以支持核聚變能源帶來的獨特挑戰和機遇。這包括建立清晰一致的質量標準,便利核聚變設施的許可,并確保監管流程高效且支持創新。
經濟考量則是另一個關鍵方面。核聚變產業的長期生存能力將取決于其吸引投資和證明經濟競爭力的能力。這不僅需要降低核聚變技術的成本,還需要展示更廣泛的經濟效益,例如就業創造、區域發展以及新市場的潛力。
公眾接受度和參與同樣重要。建立信任,讓公眾理解核聚變能源的優點,對其成功部署至關重要。透明的溝通,解決公眾的擔憂,對于形成積極的公眾核聚變認知都是必要的。
6.賦能私營部門并吸引投資
根據F4E核聚變觀察站報告,全球私營部門的投資近年來激增,目前累計融資接近100億歐元。歐洲僅占總投資的6%,而美國占比接近80%。而包括公司和投資者在內的與會者認為,盡管歐洲科學實力雄厚,這一差距仍令人擔憂,并強調了降低風險和賦能私營倡議的具體行動。
核聚變的重心正在從科學領域轉向商業交付。初創企業在私人資本、工業緊迫性以及核聚變不再局限于遙遠時間表的日益增長的信心推動下快速發展。幾位與會者強調,歐洲擁有成功的要素——大型研究工具、熟練的供應鏈和日益增長的企業家興趣——但缺乏一個統一資金、監管和部署目標的全面框架。
核聚變商業化進程必須由工業界驅動,而不僅僅是由歐盟資金支持。歐洲首個商業核聚變電站必須被視為一項工業使命——從一開始就整合設計、監管、融資和公用事業參與。所需的轉變是從連接供應商轉向賦能共同開發者。公共計劃必須為私營倡議、核聚變初創公司——與公用事業公司和供應鏈合作伙伴一起——創造空間,使其能夠塑造而不僅僅是跟隨核聚變的部署。
在資本獲取方面,發言者一致認為,可以擴大歐洲創新理事會(EIC)等融資機制的規模,并使其更加靈活和響應迅速。公私合作伙伴關系的重要性也得到了強調,并且它們需要圍繞知識產權有明確的重點,有利于公司為商業開發擁有所有權,同時確保公平訪問和知識轉移。
除了私營部門投資核聚變所需的風險和長期視角外,監管不確定性被確定為一個主要障礙——歐洲缺乏一致的框架,導致企業家和投資者猶豫不決,他們在參與高風險、長期創新時主要尋求可預測性。然而,與會者指出,在核聚變所需的使能技術領域存在投資機會。
最后,許多與會者強調了圓桌會議本身作為未來互動模式的價值。這次聚會促進了經常在孤島中運作的各部門之間進行坦誠、前瞻性的對話。一個想法是建立一個更持久的歐洲核聚變商業化平臺——匯集開發者、公用事業公司、金融家、公共機構和監管機構,以統一優先事項,減少碎片化,并推動進展。這樣的平臺可以幫助歐洲以更大的一致性、可見度和速度進行交付。