聚變商業(yè)化進程中,供應鏈具有重要的戰(zhàn)略價值。
其中,低溫系統(tǒng)和部件至關重要,其作用是為超導磁體等部件提供并維持極低溫度環(huán)境,保障其正常運行,同時助力其他低溫部件發(fā)揮性能;價值體現(xiàn)在助力實現(xiàn)可控核聚變,提高裝置穩(wěn)定性與能源利用效率,且推動相關科學研究和技術發(fā)展。
以下,盤點海外3家提供低溫系統(tǒng)和部件的公司
01
Absolut System
基本信息
成立時間:2010年
公司地址:法國伊澤爾省
是否上市:未上市
公司簡介:Absolut System制造低溫系統(tǒng),包括制冷機、低溫恒溫器、液氫系統(tǒng)、脈沖管和低溫傳感器,這些系統(tǒng)適用于可再生能源系統(tǒng)以及太空、環(huán)境控制和量子數(shù)字技術領域。
關于產品
該司正在開發(fā)采用閉環(huán)氦氣、溫度范圍在2K至300K之間的低溫冷卻配置。
應用場景之一是應用于超導磁體的冷卻。
冷卻超導線圈:當前使用的超導磁體在低溫環(huán)境下運行,需要用氦氣(He)進行冷卻。這些磁體的超導狀態(tài)需要將溫度從環(huán)境溫度冷卻到30K至4K的低溫范圍。由于通常使用的磁體質量較大,因此需要排出的能量相當可觀。超導磁體的預冷卻必須足夠緩慢,以避免產生可能損壞磁體結構的機械應力。
Absolut System設計基于閉路低溫氦氣循環(huán)回路的完整系統(tǒng),以可控的速率將超導磁體進行冷卻。
遠程冷卻回路:可在寬溫度范圍內實現(xiàn)遠程冷卻能力。
遠程氦氣循環(huán)回路通過在裝有低溫氣體的冷箱(低溫恒溫器)與應用端之間使用柔性管道,提供遠程冷卻能力,產品特點:
① 無需使用低溫流體
② 遠程低溫恒溫器:振動極低
③ 適用范圍:長度、功率、溫度
④ 無污染的流體循環(huán)
⑤ 操作簡便
02
Air Liquide S.A.
基本信息
成立時間:1902年
公司地點:法國
是否上市:巴黎證券交易所上市,股票代碼為AIRP.PA
公司簡介:Air Liquide S.A.是一家跨國公司,為醫(yī)療、化工和電子制造等行業(yè)供應工業(yè)氣體并提供相關服務。該司為能源和量子設備研發(fā)超低溫制冷解決方案。
三類聚變產品
4.5 K制冷機 (Helium refrigeration around 4.5 K)
專為使用超導體進行實驗的研究中心設計/定制,如粒子加速器、核聚變實驗反應堆、同步輻射光源等。產品主要優(yōu)勢:
① 高性能:定制化系統(tǒng)具備最佳能效,可降低運行成本
② 維護需求低:通過選用高可靠性的組件,減少維護需求。
4.5 K制冷機
80K制冷系統(tǒng):
Air Liquide 提出了幾種制冷工藝,特別是氦制冷機或氮制冷機,或者結合兩者的系統(tǒng),可在80K左右提供從1千瓦到數(shù)十千瓦的制冷功率。具體,Air Liquide提供基于布雷頓循環(huán)的氦制冷機組、基于克勞德循環(huán)的氮制冷機組,以及使用氮氣的簡單開式系統(tǒng)。產品應用場景包括:
① 篩選(同步輻射光源、粒子加速器、核聚變反應堆)② 高溫超導電纜冷卻 ③ 空間模擬艙
80K制冷系統(tǒng)
Air Liquide 提出了幾種制冷工藝,特別是氦制冷機或氮制冷機,或者結合兩者的系統(tǒng),可在80K左右提供從1千瓦到數(shù)十千瓦的制冷功率。具體,Air Liquide提供基于布雷頓循環(huán)的氦制冷機組、基于克勞德循環(huán)的氮制冷機組,以及使用氮氣的簡單開式系統(tǒng)。產品應用場景包括:
① 篩選(同步輻射光源、粒子加速器、核聚變反應堆)② 高溫超導電纜冷卻 ③ 空間模擬艙
80K制冷系統(tǒng)
Air Liquide 提出了幾種制冷工藝,特別是氦制冷機或氮制冷機,或者結合兩者的系統(tǒng),可在80K左右提供從1千瓦到數(shù)十千瓦的制冷功率。具體,Air Liquide提供基于布雷頓循環(huán)的氦制冷機組、基于克勞德循環(huán)的氮制冷機組,以及使用氮氣的簡單開式系統(tǒng)。產品應用場景包括:
① 篩選(同步輻射光源、粒子加速器、核聚變反應堆)② 高溫超導電纜冷卻 ③ 空間模擬艙
80K制冷系統(tǒng)
Air Liquide 提出了幾種制冷工藝,特別是氦制冷機或氮制冷機,或者結合兩者的系統(tǒng),可在80K左右提供從1千瓦到數(shù)十千瓦的制冷功率。具體,Air Liquide提供基于布雷頓循環(huán)的氦制冷機組、基于克勞德循環(huán)的氮制冷機組,以及使用氮氣的簡單開式系統(tǒng)。產品應用場景包括:
① 篩選(同步輻射光源、粒子加速器、核聚變反應堆)② 高溫超導電纜冷卻 ③ 空間模擬艙
80K制冷系統(tǒng)
Air Liquide 的3He提供方案
① 定制化物流方案以實現(xiàn)快速交付;由Air Liquide全流程物流處理;總交付周期為2-4周;
② 根據(jù)需求提供不同包裝規(guī)格及每罐的充裝量;
③ 包裝規(guī)格多樣,從0.4升到5升不等。
產品技術規(guī)格
素材來源:公司官網(wǎng)
03
RI Research Instruments
基本信息
成立時間:2009年
公司地址:德國多特蒙德
是否上市:否
公司簡介:RI Research Instruments為科學、醫(yī)療與制藥以及商業(yè)領域開發(fā)定制的高性能部件、系統(tǒng)和解決方案。該公司開發(fā)脈沖功率系統(tǒng)、低溫分配系統(tǒng)、內垂直靶以及用于診斷注入系統(tǒng)的加速柵格。
參與聚變項目包括:
為法國國際熱核聚變實驗堆(ITER)供應一些關鍵部件;為JT60、國際聚變材料輻照設施(IFMIF)及荷蘭代爾夫特理工大學高溫超導磁約束核聚變研究項目(DIFFER)提供相關部件 。
關于產品
RI提供以下聚變關鍵部件:
① 環(huán)形室和低溫恒溫器低溫抽氣系統(tǒng)(TCCS)
② 低溫分配系統(tǒng)
③ 內垂直靶(IVT)
④ 用于中性束和診斷束注入系統(tǒng)的加速柵格
⑤ 溫再生箱(WRB)
素材來源:公司官網(wǎng)