“永遠(yuǎn)還有50年”，昔日科學(xué)界對(duì)可控核聚變商業(yè)化進(jìn)程的調(diào)侃與質(zhì)疑正在加速終結(jié)。高溫超導(dǎo)等技術(shù)的躍遷、風(fēng)起云涌的商業(yè)投資、迅猛發(fā)展的人工智能徹底打破了縈繞聚變界的悲觀論調(diào)，令終極能源的遐想不再遙不可及。

全球競(jìng)速的“人造太陽(yáng)”，是戰(zhàn)略定力、耐力、實(shí)力的多維較量?？煽睾司圩儚幕A(chǔ)研究加速邁向工程實(shí)踐、商業(yè)應(yīng)用，既是對(duì)科學(xué)的探究，更是對(duì)各國(guó)產(chǎn)業(yè)鏈和制造體系的極限挑戰(zhàn)。

“上海電氣是國(guó)內(nèi)核聚變主機(jī)系統(tǒng)核心裝備供貨業(yè)績(jī)最全的裝備制造企業(yè)之一?！鄙虾ｋ姎饧瘓F(tuán)黨委副書(shū)記、總裁朱兆開(kāi)在12月30日舉行的可控核聚變創(chuàng)新聯(lián)合體第二屆錦江論壇上介紹，上海電氣先后參與了國(guó)內(nèi)EAST、CRAFT、BEST、洪荒70、玄龍-50U、國(guó)際ITER等主流聚變裝置建設(shè)，成功研制了真空室、杜瓦、冷屏、線圈盒、測(cè)試杜瓦等眾多國(guó)內(nèi)/國(guó)際首臺(tái)關(guān)鍵核心設(shè)備。

上述裝置矩陣覆蓋國(guó)際合作、中國(guó)“國(guó)家隊(duì)”及民營(yíng)企業(yè)主導(dǎo)的不同聚變技術(shù)路線、不同工程化階段。這些積淀與能力，構(gòu)成了上海電氣相較于其他裝備制造集團(tuán)的顯著差異和競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)——作為率先前瞻布局聚變技術(shù)的裝備企業(yè)，上海電氣的可控核聚變核心部件交付業(yè)績(jī)?nèi)骖I(lǐng)跑，沒(méi)有之一。2025年以來(lái)，上海電氣迎來(lái)線圈盒、冷屏、杜瓦等聚變部件的交付高峰期，這股熱潮將在2026年延續(xù)。

布下“先手棋”

早在上世紀(jì)八十年代，上海電氣已為中國(guó)第一代托卡馬克裝置中國(guó)環(huán)流一號(hào)（HL-1）提供兩套脈沖發(fā)電機(jī)組。2025年，我國(guó)聚變科研裝置頻頻取得突破，加速?gòu)摹皩?shí)驗(yàn)工具”向“產(chǎn)業(yè)樞紐”轉(zhuǎn)型：2025年5月，國(guó)內(nèi)規(guī)模最大、參數(shù)能力最高的可控核聚變裝置中國(guó)環(huán)流三號(hào)（HL-3）聚變?nèi)朔e達(dá)到10的20次方量級(jí)，中國(guó)聚變快速挺進(jìn)燃燒實(shí)驗(yàn)新征程；10月，緊湊型聚變能實(shí)驗(yàn)裝置BEST裝置主機(jī)首個(gè)關(guān)鍵部件杜瓦底坐落位安裝，部件研制和工程安裝開(kāi)啟加速度，力爭(zhēng)在2030年實(shí)現(xiàn)全球首次聚變能發(fā)電演示；同月，聚變堆主機(jī)關(guān)鍵系統(tǒng)綜合研究設(shè)施CRAFT的核心部件偏濾器原型機(jī)通過(guò)驗(yàn)收，該部件不僅是國(guó)際尺寸最大、熱負(fù)荷最高的同類部件，更能直接應(yīng)對(duì)聚變堆運(yùn)行中的熱管理、等離子體控制等重要工程挑戰(zhàn)，為后續(xù)商用堆關(guān)鍵系統(tǒng)研發(fā)提供關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證……

四十多年來(lái)，上海電氣以其在特種材料開(kāi)發(fā)、精密加工、精密焊接與檢測(cè)、極限尺寸加工、系統(tǒng)成套供貨等方面的獨(dú)特核心制造能力，有力支撐了聚變裝備的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，這亦是中國(guó)高端制造極限能力不斷進(jìn)階的縮影。

10月7日，由上海電氣和中國(guó)科學(xué)院等離子體物理研究所聯(lián)合為CRAFT研制的全球最大環(huán)向場(chǎng)（TF）磁體線圈盒正式交付。該部件高21米、重400噸，焊接精度控制在2毫米以內(nèi)，采用360毫米厚奧氏體不銹鋼超深熔TIG（鎢極氣體保護(hù)電弧焊）焊接工藝，可在-269℃極低溫下長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。其整體尺寸是國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆（ITER）同類部件的1.2倍以上，重量約為其兩倍，制造與檢測(cè)難度均高于ITER項(xiàng)目，充分展示了上海電氣在極端工況制造領(lǐng)域的深厚積累。

與此同時(shí)，上海電氣為中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院主導(dǎo)的BEST燃燒等離子體實(shí)驗(yàn)裝置開(kāi)發(fā)特種無(wú)磁不銹鋼材料，成功完成從實(shí)驗(yàn)室配方到5噸級(jí)產(chǎn)業(yè)化的全鏈條驗(yàn)證；還向能量奇點(diǎn)、河北新奧等民營(yíng)聚變企業(yè)供應(yīng)真空室、低溫冷屏等主設(shè)備，展現(xiàn)出對(duì)托卡馬克、球形環(huán)等多技術(shù)路線的柔性適配能力。

今年7月，上海電氣為ITER項(xiàng)目研制供貨的全球首臺(tái)MCTB磁體冷態(tài)測(cè)試平臺(tái)啟運(yùn)，實(shí)現(xiàn)了聚變領(lǐng)域大型高端裝備的海外出口突破，標(biāo)志著我國(guó)在超大型核聚變裝置精密制造領(lǐng)域達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。

除了研制能力的持續(xù)精進(jìn)外，上海電氣的聚變版圖再添重磅落子。

7月22日，注冊(cè)資本達(dá)150億元的核聚變“巨無(wú)霸”中國(guó)聚變能源有限公司在上海掛牌成立。該公司股東陣容頗為豪華，值得注意的是第四大股東上海未來(lái)聚變能源科技有限公司，背后的最終控制人為上海國(guó)有資本投資有限公司、上海電氣控股集團(tuán)有限公司、申能（集團(tuán)）有限公司、上海大零號(hào)灣投資發(fā)展（集團(tuán)）有限公司。

中國(guó)聚變能源有限公司主要圍繞聚變工程化開(kāi)展相關(guān)業(yè)務(wù)，重點(diǎn)布局聚變堆總體設(shè)計(jì)、高溫超導(dǎo)磁體技術(shù)研發(fā)及驗(yàn)證、數(shù)字聚變堆研發(fā)。據(jù)澎湃新聞報(bào)道，中國(guó)聚變公司將在上海新建一個(gè)聚變實(shí)驗(yàn)裝置，用以驗(yàn)證其在上海研制的高溫超導(dǎo)磁體，該裝置暫命名為“中國(guó)環(huán)流四號(hào)（HL-4）”。深度融入聚變工程化與商業(yè)化創(chuàng)新主體，對(duì)于上海電氣來(lái)說(shuō)，代表著又一次的“先手棋”，將帶來(lái)持續(xù)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)與協(xié)同效應(yīng)。

聚變迎來(lái)破曉時(shí)刻

上海電氣在可控核聚變領(lǐng)域的核心優(yōu)勢(shì)，來(lái)自在核電裝備制造領(lǐng)域綜合實(shí)力的延展，也源于在氫能、儲(chǔ)能等領(lǐng)域原始創(chuàng)新的經(jīng)驗(yàn)遷移。

從國(guó)內(nèi)首座核電站秦山一期到國(guó)家科技重大專項(xiàng)大型先進(jìn)壓水堆核電站“國(guó)和一號(hào)”，上海電氣核電業(yè)務(wù)的五十多年發(fā)展歷程引領(lǐng)了中國(guó)核電裝備制造的跨越式發(fā)展，核島主設(shè)備綜合市場(chǎng)占有率高達(dá)四成，是國(guó)內(nèi)唯一具有第三代壓水堆核島主設(shè)備及關(guān)鍵材料成套供貨能力的供應(yīng)商。

不僅如此，上海電氣提前卡位下一代核電技術(shù)，全面覆蓋了包括釷基熔鹽堆、鈉冷快堆、高溫氣冷堆、鉛基堆等在內(nèi)的所有四代核電技術(shù)路線。

2023年12月，全球首座第四代核電站——華能石島灣高溫氣冷堆核電站示范工程正式投入商業(yè)運(yùn)行。早在1986年，國(guó)家863計(jì)劃將高溫氣冷堆列為我國(guó)發(fā)展的先進(jìn)反應(yīng)堆堆型之一。在國(guó)家863計(jì)劃支持下，清華大學(xué)先后突破了球形燃料元件、球床流動(dòng)特性等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，并于2000年建成10兆瓦高溫氣冷實(shí)驗(yàn)堆。從2004年華能、清華大學(xué)、中國(guó)核建簽署投資協(xié)議算起，高溫氣冷堆示范工程歷經(jīng)十余年長(zhǎng)跑，殊為不易。作為全球首堆，沒(méi)有可借鑒經(jīng)驗(yàn)，面臨諸多的高難度技術(shù)挑戰(zhàn)。

上海電氣在尚未商業(yè)化但潛力巨大前沿技術(shù)上的長(zhǎng)期耐心與持續(xù)投入，先手成勢(shì)。

1998-2000年，公司交付了全球首臺(tái)高溫氣冷實(shí)驗(yàn)堆的壓力容器、堆內(nèi)構(gòu)件和控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)堆是新的核電堆型走向商業(yè)應(yīng)用的基石，近20年后，上海電氣又為高溫氣冷堆示范工程供應(yīng)壓力容器、金屬堆內(nèi)構(gòu)件、控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、吸收球裝置等核心部件，貫穿了該技術(shù)從實(shí)驗(yàn)堆到示范堆的關(guān)鍵跨越。截至目前，在10MW、200MW、600MW高溫氣冷堆項(xiàng)目中，上海電氣累計(jì)提供關(guān)鍵核心設(shè)備80臺(tái)/套。

今年11月初，中科院上海應(yīng)用物理研究所宣布2MWt液態(tài)燃料釷基熔鹽實(shí)驗(yàn)堆首次實(shí)現(xiàn)釷鈾核燃料轉(zhuǎn)換，成為目前全球唯一運(yùn)行的液態(tài)燃料熔鹽堆，初步證明了熔鹽堆核能系統(tǒng)利用釷資源的技術(shù)可行性。上海電氣的主設(shè)備研制和配套系統(tǒng)供貨，有力支撐了釷基熔鹽堆仿真堆和實(shí)驗(yàn)堆的工程建設(shè)。在實(shí)驗(yàn)堆、研究堆基礎(chǔ)上，我國(guó)有望在2035年左右實(shí)現(xiàn)更高功率、更高能級(jí)的百兆瓦級(jí)釷基熔鹽示范堆的建成和并網(wǎng)發(fā)電。

在鈉冷、鉛鉍等快堆項(xiàng)目上，上海電氣已提供反應(yīng)堆壓力容器、換熱器、控制棒驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)、金屬堆內(nèi)構(gòu)件等成套的關(guān)鍵核心設(shè)備。

“鞏固常規(guī)島主設(shè)備供貨基礎(chǔ)的同時(shí)，我們一方面探尋新型熱電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、高效換熱設(shè)備，另一方面以超導(dǎo)磁體線圈、脈沖電源為突破口，進(jìn)軍可控核聚變主設(shè)備供貨。”上海電氣集團(tuán)股份有限公司副總裁丘加友說(shuō)。

聚焦“熱堆-快堆-聚變堆”核能“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略，上海電氣憑借在高端裝備極限制造與工程集成上的深厚積淀，持續(xù)推動(dòng)國(guó)家能源科技前沿的集中攻關(guān)與產(chǎn)業(yè)化落地。

2025年，核聚變能被國(guó)家“十五五”規(guī)劃建議明確列為未來(lái)產(chǎn)業(yè)及新經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，《原子能法》首次將核聚變寫(xiě)入國(guó)家基礎(chǔ)性法律，政策方向清晰、長(zhǎng)期預(yù)期穩(wěn)定。

業(yè)內(nèi)認(rèn)為，實(shí)現(xiàn)聚變能的商業(yè)化運(yùn)用，需經(jīng)歷6個(gè)階段：原理探索、規(guī)模實(shí)驗(yàn)、燃燒實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)堆、示范堆、商用堆。其中，原理探索已于上世紀(jì)五六十年代完成，規(guī)模實(shí)驗(yàn)通過(guò)多裝置獲取數(shù)據(jù)規(guī)律，燃燒實(shí)驗(yàn)指的是開(kāi)展燃燒等離子體實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)堆解決工程技術(shù)問(wèn)題，示范堆驗(yàn)證商用堆可行性，商用堆實(shí)現(xiàn)規(guī)模化發(fā)電。目前我國(guó)正處于“燃燒實(shí)驗(yàn)”階段，已具備開(kāi)展相關(guān)實(shí)驗(yàn)的等離子體參數(shù)條件。2027年底，“中國(guó)環(huán)流三號(hào)”計(jì)劃將等離子體三乘積提升2-3倍、溫度突破1.5億攝氏度，開(kāi)展高性能等離子體實(shí)驗(yàn)。

按照當(dāng)前時(shí)間表，2027年我國(guó)將開(kāi)啟聚變能燃燒實(shí)驗(yàn)，2030年左右具備工程實(shí)驗(yàn)堆研發(fā)設(shè)計(jì)能力，2035年左右建成中國(guó)首個(gè)工程實(shí)驗(yàn)堆，到2045年左右能建成我國(guó)首個(gè)商用示范堆。

“道阻且長(zhǎng)，行則將至?！鼻鸺佑逊Q，上海電氣已成立由集團(tuán)總裁領(lǐng)銜的專項(xiàng)工作組，正在深度挖潛和布局核聚變業(yè)務(wù)，并深化有組織的科技創(chuàng)新工作，進(jìn)一步推進(jìn)核聚變產(chǎn)業(yè)從科學(xué)可行性向工程化應(yīng)用加速邁進(jìn)。核聚變是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要產(chǎn)學(xué)研用深度融合。未來(lái)，公司將依托全球化的研發(fā)網(wǎng)絡(luò)和強(qiáng)大的高端制造平臺(tái)，深度參與國(guó)家聚變戰(zhàn)略布局，加速聚變技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向產(chǎn)業(yè)化。