界面新聞見習(xí)記者|蔣習(xí)
核聚變領(lǐng)域再現(xiàn)最新動向。
據(jù)商業(yè)核聚變公司能量奇點(diǎn)1月7日發(fā)布的消息,1月6日下午,全球首臺全高溫超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置洪荒70,在第5319次實(shí)驗(yàn)中成功實(shí)現(xiàn)了120秒穩(wěn)態(tài)長脈沖等離子體運(yùn)行。
能量奇點(diǎn)稱,這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果標(biāo)志著洪荒70已經(jīng)具備可靠的長脈沖運(yùn)行能力,進(jìn)一步驗(yàn)證了高溫超導(dǎo)托卡馬克的工程可靠性和運(yùn)行穩(wěn)定性。
這也是全球首個商業(yè)公司研發(fā)建造的核聚變裝置,成功實(shí)現(xiàn)了百秒量級的等離子體電流長脈沖運(yùn)行。
1月8日晚間,北京大學(xué)應(yīng)用物理與技術(shù)研究中心研究員康煒告訴界面新聞,這項實(shí)驗(yàn)主要是長脈沖實(shí)驗(yàn),達(dá)到了驗(yàn)證高溫超導(dǎo)托卡馬克的工程可靠性和運(yùn)行穩(wěn)定性的目標(biāo)。

“技術(shù)上說明洪荒70裝置已完成的調(diào)試部分工作正常,可以繼續(xù)往設(shè)計參數(shù)目標(biāo)邁進(jìn),商業(yè)化則要等洪荒70裝置在設(shè)計參數(shù)下穩(wěn)定運(yùn)行一段再評估比較合適?!笨禑槍缑嫘侣劮Q。
百秒量級的等離子體電流長脈沖運(yùn)行,標(biāo)志著該裝置從“瞬間演示”邁向了“持續(xù)運(yùn)行”的關(guān)鍵階段。
但這不是當(dāng)前核聚變裝置的最高紀(jì)錄。
此前,位于安徽合肥的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變(EAST)實(shí)驗(yàn)裝置,多次實(shí)現(xiàn) “百秒量級”甚至“千秒量級” 的長脈沖高參數(shù)運(yùn)行。
2025年1月20日,中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院自主研制的EAST實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)現(xiàn)了超億度、1066秒的長脈沖高約束模等離子體運(yùn)行,創(chuàng)下了托卡馬克裝置穩(wěn)態(tài)高約束模運(yùn)行新的世界紀(jì)錄。
1月8日晚間,能量奇點(diǎn)在接受界面新聞采訪時表示,洪荒70開展長脈沖實(shí)驗(yàn)的核心目的是提升團(tuán)隊的物理和工程能力,同時進(jìn)一步訓(xùn)練等離子體診斷和控制算法,為后續(xù)裝置比如洪荒170的設(shè)計和建設(shè)積累經(jīng)驗(yàn)。
對于未來計劃,能量奇點(diǎn)表示,下一步將研發(fā)建設(shè)強(qiáng)磁場緊湊型高溫超導(dǎo)托卡馬克工程樣機(jī)“洪荒170”,該裝置的目標(biāo)是成為全球成本最低的可實(shí)現(xiàn)氘氚等效凈能量增益的托卡馬克裝置,從而全面驗(yàn)證和奠定高效、高性價比獲取聚變能的科學(xué)和工程基礎(chǔ)。
洪荒70由能量奇點(diǎn)自主研發(fā)建造,于2024年3月建成,同年6月首次等離子體放電。洪荒70長脈沖運(yùn)行實(shí)驗(yàn)于2025年11月正式啟動。
該裝置是全球首臺全高溫超導(dǎo)托卡馬克裝置,也是全球首臺由商業(yè)公司研發(fā)建造的全超導(dǎo)托卡馬克裝置。能量奇點(diǎn)稱,該裝置國產(chǎn)化率超過96%。
上述消息也引起了資本市場的異動。
截至1月8日收盤,可控核聚變指數(shù)(861525.EI)漲幅為2.36%。該指數(shù)2025年年內(nèi)累計漲幅達(dá)52.5%。
當(dāng)天,可控核聚變板塊內(nèi)超七成個股上漲,合康新能(300048.SZ)、哈焊華通(301137.SZ)、天力復(fù)合(920576.BJ)、雪人集團(tuán)(002639.SZ)等多股漲停。
1月8日晚,多家概念股發(fā)布股票異動公告。中國核建、弘訊科技、中國一重、國機(jī)重裝等公司均表示,“可控核聚變”相關(guān)產(chǎn)品尚未形成收入或占公司總收入比重極低。
能量奇點(diǎn)是國內(nèi)第一家聚變能源商業(yè)公司,成立于2021年6月,主要研制有商業(yè)發(fā)電潛力的高磁場、高參數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)化的高溫超導(dǎo)托卡馬克裝置及其運(yùn)行控制軟件系統(tǒng)。
天眼查APP顯示,該公司曾于2022年和2023年分別進(jìn)行過天使輪和Pre-A輪融資,參投股東包括蔚來資本、藍(lán)馳創(chuàng)投、米哈游等。
能量奇點(diǎn)對界面新聞表示,從產(chǎn)業(yè)與資本視角看,此次驗(yàn)證成果有望推動國際資本與產(chǎn)業(yè)界,重新審視商業(yè)聚變技術(shù)的成熟度與產(chǎn)業(yè)化時間窗口。
同時,這一突破將加速行業(yè)資源,向具備明確工程驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)、擁有快速技術(shù)迭代能力的研發(fā)團(tuán)隊傾斜,進(jìn)一步推動全球商業(yè)聚變領(lǐng)域的技術(shù)路線篩選與方向聚焦。
核聚變是輕原子核結(jié)合成較重原子核并放出巨大能量的過程。由于聚變原材料資源相對豐富,且無污染排放,因此可控核聚變被視為“終極能源”。
當(dāng)前可控核聚變技術(shù)路線主要有三種:重力場約束核聚變、激光慣性約束核聚變和磁約束核聚變。其中,磁約束核聚變目前研究的裝置包括托卡馬克、仿星器、反向場箍縮及磁鏡等。
托卡馬克被譽(yù)為“人造太陽”,其裝置的中央是一個環(huán)形的真空室,外面纏繞著線圈,在通電時內(nèi)部會產(chǎn)生巨大的螺旋形磁場,將其中的等離子體加熱到很高的溫度,以達(dá)到核聚變的目的。
與傳統(tǒng)托卡馬克不同,高溫超導(dǎo)托卡馬克采用高溫超導(dǎo)材料如稀土鋇銅氧(REBCO)等制成的磁體系統(tǒng)。這些材料臨界溫度和臨界磁場遠(yuǎn)高于低溫超導(dǎo)材料,使得建造更緊湊、更強(qiáng)磁場、更高效率的裝置成為可能,從而顯著改善聚變能源的經(jīng)濟(jì)性。
能量奇點(diǎn)表示,高溫超導(dǎo)托卡馬克是唯一同時滿足科學(xué)穩(wěn)健、工程可行以及有商業(yè)性價比這三個標(biāo)準(zhǔn)的聚變能源方案,能夠率先實(shí)現(xiàn)聚變發(fā)電商業(yè)化。
美國的SPARC項目、英國的STEP項目等,也采用高溫超導(dǎo)托卡馬克技術(shù)。
中信建投研報顯示,當(dāng)前核聚變產(chǎn)業(yè)普遍處于工程突破與商業(yè)化加速階段。中國形成“國家隊+民企”互補(bǔ)格局,中核集團(tuán)和中科院等國家隊主導(dǎo)核心系統(tǒng)環(huán)節(jié),正在投資超百億建設(shè)大科學(xué)裝置攻克前沿技術(shù)難題。
民營企業(yè)和商業(yè)公司也在探索新型聚變商業(yè)化路線。
目前,商業(yè)核聚變公司國家隊以中國聚變能源有限公司為代表,該公司目前是國內(nèi)資金體量最大、股東陣容最強(qiáng)的聚變實(shí)施主體。
此外,中國主要的商業(yè)核聚變公司還包括陜西星環(huán)聚能科技有限公司(下稱星環(huán)聚能)、?聚變新能(安徽)有限公司(下稱聚變新能)、瀚海聚能(成都)科技有限公司和新奧集團(tuán)等。這些公司多數(shù)由科研單位、高校的技術(shù)成果孵化而來。
其中,星環(huán)聚能和聚變新能均以托卡馬克為技術(shù)路線。
聚變新能的緊湊型聚變能實(shí)驗(yàn)裝置(BEST)于2023年1月啟動建設(shè),預(yù)計2027年建成。
據(jù)星環(huán)聚能微信公眾號2025年9月消息,該公司已完成初步工程驗(yàn)證,即將建設(shè)的NTST裝置,有望成為全球首個原生負(fù)三角球形托卡馬克。
今年1月2日,中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體物理研究所科研團(tuán)隊宣布,EAST實(shí)驗(yàn)證實(shí)托卡馬克密度自由區(qū)的存在,找到突破密度極限的方法,為磁約束核聚變裝置高密度運(yùn)行提供了重要的物理依據(jù)。相關(guān)研究成果發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)進(jìn)展》。


