在核聚变研究领域,上海再次成为全球焦点。能量奇点能源科技(上海)有限公司自主研发的全球首台全高温超导托卡马克装置“洪荒70”,成功实现1337秒稳态长脉冲等离子体运行,这一突破性成果标志着核聚变商业化进程迈出关键一步。作为目前全球唯一实现千秒级长脉冲运行的商业核聚变企业,能量奇点的成就不仅超越了行业此前百秒级的运行纪录,更为解决人类能源危机提供了新的可能。
核聚变被视为人类能源的终极解决方案,其原理模仿太阳的热核反应,通过氘和氚的聚变产生巨大能量。与传统能源相比,核聚变的燃料可从海水中提取,几乎无限且无放射性污染。托卡马克装置是实现磁约束核聚变的核心设备,而“洪荒70”则采用了全球领先的全高温超导技术。该装置通过高温超导材料制成的线圈形成强大磁场,构建出无形的“磁笼”,将超高温聚变燃料约束在真空腔体中央,避免其与装置内壁接触导致能量损耗。
目前全球已建成超百台托卡马克装置,但全超导装置仅有四台在运行,其中三台采用上一代低温超导材料。“洪荒70”作为唯一一台全高温超导设备,展现了显著的技术优势。高温超导材料具有高临界温度、高临界磁场和高载流能力,使聚变堆体积缩小至传统装置的几十分之一,大幅降低了商用成本。此次千秒级运行不仅验证了高温超导技术的工程可行性,也回应了行业对该材料稳定性的质疑。
“洪荒70”的国产化率接近96%,从整体设计到磁体、控制算法等核心环节均由能量奇点团队自主完成。上海电气核电集团提供了真空室、冷屏等关键设备,超导磁体材料则来自上海超导科技。临港新片区的产业链优势为项目突破国外技术封锁提供了有力支撑。截至千秒级运行前,该装置已开展5755次实验,并应用AI等离子体反馈控制技术,实现了对等离子体参数的毫秒级精准调控。
这一技术突破的背后是一支平均年龄不到35岁的年轻科研团队。能量奇点创始人、CEO杨钊年仅32岁,拥有北京大学物理系本科和斯坦福大学理论物理博士学历。2021年,他创立了我国首家聚变能源商业公司,并带领约150人的技术团队创下全球超导托卡马克装置研发建造的最快纪录。团队中博士占比13%,硕士占比24%,展现了强大的创新活力。
“洪荒70”项目于2022年3月启动,2024年3月在临港完成建设,同年6月实现首次等离子体放电。尽管初期运行时间不足1秒,但验证了装置所有子系统的基础可行性。为实现长脉冲运行,团队随后启动二期升级,优化了耐热辐射第一壁部件、电流驱动与加热系统、诊断与控制算法三大关键系统,逐步将脉冲时长提升至100秒、300秒,最终在2026年2月突破1337秒。
杨钊表示,千秒级突破是对团队全系统能力的综合检验,但核聚变商业化仍面临等离子体精准控制、能量净增益、耐辐照材料等核心挑战。Q值是衡量核聚变能量增益的关键指标,输出与输入能量持平为Q=1,而Q>10才具备商业价值。目前,能量奇点正对“洪荒70”进行算法与设备升级,并启动下一代装置“洪荒170”的设计,计划2028年建成,目标实现Q>2的高能量增益。
临港新片区正全力构建核聚变产业生态,除能量奇点外,还吸引了诺瓦聚变等企业入驻,并引入高温超导材料、电源系统等上下游企业完善产业链。杨钊透露,若进展顺利,10年内人类或将首次用上可控核聚变产生的电能。这支中国青年科研团队正以技术攻坚,将“人造太阳”的科幻愿景逐步变为现实。





