成都經開區藏著一顆“人造太陽”

牛牛007

46億年來，太陽發光發熱，從未間歇，其原理就在於太陽內部的核聚變反應。因此，可控核聚變也被稱為“人造太陽”，是人類的“終極能源夢想”。但這一領域長期被“50年悖論”籠罩，夢想成真的時刻似乎十分遙遠。
近年來，核聚變產業在國家戰略布局、研發突破與資本加持等多重作用下，持續呈現“烈火烹油”之勢，技術路線日益多元、創新主體競相涌現，“人造太陽”正從“能不能實現”的科學追問，轉向“何時商業化落地”的產業競速。
事實上，在位於成都經開區的瀚海聚能（成都）科技有限公司（以下簡稱“瀚海聚能”）裝置研發基地，就藏著一顆“人造太陽”——國內首台商業化直線型場反位形聚變（FRC）裝置HHMAX-901，其正向“2026年內實現核聚變反應運行”目標發起沖擊。
近日，記者走進瀚海聚能裝置研發基地，探尋“人造太陽”的商業化“進階密碼”。
走“差異化”路線
自主研發國內首台直線型場反位形聚變裝置
要引發聚變反應，需要將燃料加熱到上億攝氏度，此時物質會轉變為由大量帶電粒子組成的等離子體狀態。然而，任何固體材料都無法直接接觸並長期承受如此極端的溫度。如何解決這一難題？幾十年來，主流的解決方案是磁約束路線，即利用強大的磁場來約束等離子體，使其不與容器壁接觸。其中，最具代表性的一類裝置是“托卡馬克”。
記者梳理發現，目前，中國科學院合肥物質科學研究院的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST）、中核集團核工業西南物理研究院的托卡馬克核聚變裝置“中國環流三號”等已成功實現上億攝氏度高參數運行。但體型龐大、造價高昂，是這類裝置的一大“痛點”。
與這些“國家隊”不同的是，瀚海聚能選擇的是直線型場反位形（FRC）技術路線，用小型化、低成本裝置，實現聚變發電，加速聚變能源商業化應用。去年7月，瀚海聚能自主研發的國內首台商業化直線型場反位形（FRC）裝置完成主機建設並實現等離子體點亮。
記者在採訪中看到，這台酷似一根巨大“彈簧”的聚變裝置，全長約20米，由一排排大大小小的圓環串聯而成。“未來，將通過該聚變裝置，讓等離子體在兩端形成、加速，在中間壓縮、碰撞，實現聚變反應，最終產生電能並導出。”瀚海聚能公共事務總監周正男向記者介紹。
“該聚變裝置採取模塊化設計，建造成本更低、體積更小，應用也更加靈活。”周正男表示，以成本為例，公司的第一代直線型場反位形（FRC）裝置建造總成本約2億元，遠低於托卡馬克大型裝置，“更重要的是，FRC裝置的關鍵部件可以復用至下一代，這意味著我們能以更快的速度進行工程迭代，適應技術革新。”
加速實現從0到1的突破
第一代核聚變裝置即將裝上“動力心臟”
“事實上，把‘太陽’造出來，實現商業發電，路還很長。”周正男感慨道，對於公司選擇的FRC技術而言，在高功率開關、亞微秒級控制系統、超級電容、結構材料、先進等離子體控制等多個方面都需要實現從0到1的突破。
以電源系統為例，在FRC裝置中，電源系統造價在整個工程中佔比接近60%，其瞬時功率、時序精度與能量利用效率直接決定聚變反應的成敗。“目前，公司在FRC電源系統領域獲得了多項專利授權，正與產業鏈伙伴開展聯合攻關，推動高電壓大電流脈沖電源、高功率開關及亞微秒級控制系統從實驗室走向實用化。”周正男說道。
“根據計劃，包含高功率開關在內的首套工程化FRC電源系統將在今年完成下線，並率先安裝至第一代裝置HHMAX-901的形成區，在國內首次驗証FRC等離子體的初始形成。”周正男介紹，“動能”裝配完成后，公司團隊將優化並提升電源系統參數，在聚變裝置加速區、中心區（融合區）完成最終部署，實現FRC等離子體從形成到加速、壓縮、碰撞的運行全過程，“預計，年內公司將開展聚變反應實驗，驗証FRC物理過程。”
“謀劃未來，我們計劃於2027—2028年建設第二代裝置，驗証發電機理和能量回收，提升單次脈沖核聚變反應效率，實現FRC聚變裝置發電﹔2028—2030年建設第三代裝置，建成數十兆瓦量級的發電主機及示范電站。”周正男說道。
讓研發技術“沿途下蛋”
提前創造商業價值實現自我“造血”
核聚變是一場馬拉鬆，在抵達“終極發電”的終點前，企業如何跨越漫長的研發周期與資金鴻溝？瀚海聚能給出的答案是：讓研發技術在轉化中“沿途下蛋”，實現自我造血。
“核聚變發電商用可能是在燒錢，核技術應用商業價值驗証會更快一點。這樣的話，會給支持我們的股東或者產業方，包括政府，有一個交答卷的過程。”周正男說，事實上，瀚海聚能已制定中短期商用規劃——通過聚變研發能力的技術下放，衍生出基於聚變中子源的商用產品，在硼中子俘獲治療（BNCT）、醫用同位素生產以及核聚變材料測試與氚循環過程驗証等領域實現應用。目前，公司已專門針對核醫療應用成立項目子公司，聚焦BNCT、核素制備兩大市場前景廣闊的商業方向，完成團隊搭建以及加速器中子源商用裝置設計。
“未來能源的燈還在路上，沿途產業的燈已經亮起。我們將搶抓機遇、不斷創新，努力探索出一條可復制的可控核聚變商業化之路。”周正男說，公司正與多地多家三甲醫院就BNCT等項目的落地和合作模式進行深入洽談，目標是在核技術應用端，成為國內聚變領域首家實現商業落地的公司。
政企“雙向奔赴”
以一流環境托舉產業高質量發展
作為未來能源，核聚變能被寫入國家“十五五”規劃綱要，並被列入未來產業重點方向。隨著全球政策牽引、資本驅動和技術路徑日趨清晰，核聚變商業化按下“加速鍵”。到“十五五”末，有望形成千億級產業規模，培育一批具備全球競爭力的核心企業。
產業之興，離不開政企同頻的生態沃土。一顆“人造太陽”的加速升起，離不開區域創新生態的強力托舉。從項目落地到國內首台商業化直線型場反位形聚變裝置成功實現等離子體點亮，成都經開區始終以“有需必應、無事不擾”的“驛站辦”服務精神，為企業成長“保駕護航”。
“成都擁有聚變領域的頂尖科研機構和強大人才隊伍，為公司提供了直接的技術支持和人才儲備。成都經開區營商環境一流、制造業實力雄厚，成熟的汽車及高端裝備產業鏈所積累的精密加工、總裝調試能力，能有效承接公司聚變裝置中相關材料、控制部件的制造與集成，形成高效協同的本地供應鏈。”周正男說道。
近年來，成都經開區立足區域資源稟賦與區位優勢，以新質生產力培育為核心，聚力優支撐、興產業、重賦能、強聚集，不斷激發創新活力和內生動力，加快構建“1+3+6+8”現代化產業體系，連續四年獲評“最具投資吸引力產業園區”，連續兩年入選“中國開發區營商環境百佳案例”，位於全國綜合實力百強區第32位、全國科技創新百強區第54位。
成都經開區投資促進局相關負責人表示，下一步，經開區將攜手瀚海聚能，搶抓2026年可控核聚變元年的時代機遇，通過專班跟進、全程服務，積極對接產業鏈上下游資源，協助企業做優做強，支持企業加快構筑核心產業鏈、共建創新生態。
來源：龍泉驛發布

                                                
                               
                (責編：章華維、高紅霞)