上海臨港新片區(qū)近日在核聚變領域取得重大突破——能量奇點能源科技(上海)有限公司自主研發(fā)的全球首臺全高溫超導托卡馬克裝置“洪荒70”,成功實現(xiàn)1337秒穩(wěn)態(tài)長脈沖等離子體運行。這一成果不僅刷新了商業(yè)核聚變裝置的運行時長紀錄,更標志著我國在可控核聚變技術商業(yè)化進程中邁出關鍵一步。
核聚變因模擬太陽的能量產生機制,被視為解決人類能源危機的終極方案。其燃料氘可從海水中提取,且反應產物無放射性污染,但實現(xiàn)這一過程需要突破極端高溫高壓環(huán)境下的等離子體約束難題。托卡馬克裝置通過磁場形成“磁籠”束縛等離子體,是當前最主流的技術路徑。“洪荒70”采用全高溫超導材料構建磁場系統(tǒng),相比傳統(tǒng)低溫超導裝置,其體積縮小至幾十分之一,且運行穩(wěn)定性顯著提升。此次千秒級運行驗證了高溫超導路線在工程上的可行性,回應了國際學術界對該技術路線的質疑。
該裝置的國產化率高達96%,從磁體設計到控制算法均由能量奇點團隊自主完成。上海電氣核電集團提供了真空室、冷屏等關鍵設備,超導磁體材料則來自本地企業(yè)上海超導科技。這種產業(yè)鏈協(xié)同模式有效降低了對國外技術的依賴。截至突破前,“洪荒70”已累計完成5755次實驗,通過AI等離子體反饋控制系統(tǒng)實現(xiàn)毫秒級參數(shù)調控,為長脈沖運行提供了技術保障。
這一突破背后是一支平均年齡不足35歲的科研團隊。創(chuàng)始人楊釗32歲,擁有北京大學物理系本科和斯坦福大學理論物理博士學位,2021年創(chuàng)立我國首家聚變能源商業(yè)公司。團隊用兩年時間完成裝置建設,2024年6月實現(xiàn)首次等離子體放電后,通過持續(xù)優(yōu)化耐熱輻射部件、電流驅動系統(tǒng)等關鍵模塊,逐步將脈沖時長從1秒提升至千秒級,創(chuàng)造了全球超導托卡馬克裝置研發(fā)建造的新速度。
盡管取得重大進展,但核聚變商業(yè)化仍面臨多重挑戰(zhàn)。能量增益系數(shù)Q值是核心指標,當輸出能量超過輸入能量10倍(Q>10)時才具備商業(yè)價值。目前團隊正對“洪荒70”進行算法升級,并啟動下一代裝置“洪荒170”的設計工作,計劃2028年建成后實現(xiàn)Q>2的目標。臨港新片區(qū)已集聚多家核聚變企業(yè),形成涵蓋高溫超導材料、電源系統(tǒng)等環(huán)節(jié)的完整產業(yè)鏈,為技術迭代提供了產業(yè)支撐。





















