在上海臨港新片區(qū)的實(shí)驗(yàn)廠房內(nèi)，一束象征清潔能源未來的光芒悄然點(diǎn)亮——由國內(nèi)聚變能源初創(chuàng)企業(yè)能量奇點(diǎn)自主研發(fā)的全球首臺(tái)全高溫超導(dǎo)托卡馬克裝置“洪荒70”，成功實(shí)現(xiàn)1337秒穩(wěn)態(tài)長脈沖運(yùn)行，刷新商業(yè)核聚變領(lǐng)域世界紀(jì)錄。這一突破不僅標(biāo)志著中國在可控核聚變技術(shù)領(lǐng)域躋身全球前列，更讓人類距離實(shí)現(xiàn)“無限清潔能源”的愿景邁出關(guān)鍵一步。

核聚變被視為能源領(lǐng)域的“圣杯”。其原理是通過模擬太陽內(nèi)部的核反應(yīng)過程，將氫同位素氘在極端高溫高壓下聚變?yōu)楹ぃ尫懦鼍薮竽芰俊?jù)測算，一升海水中的氘聚變后產(chǎn)生的能量相當(dāng)于300升汽油，且?guī)缀醪划a(chǎn)生放射性廢物與碳排放。然而，要實(shí)現(xiàn)這一過程，需將溫度高達(dá)1億攝氏度的等離子體約束在真空環(huán)境中，避免其與容器壁接觸導(dǎo)致能量損耗——這正是托卡馬克裝置的核心挑戰(zhàn)。

“洪荒70”的突破性在于其采用新一代高溫超導(dǎo)材料構(gòu)建磁體系統(tǒng)。傳統(tǒng)托卡馬克裝置多使用銅線圈，但銅在強(qiáng)電流下會(huì)發(fā)熱，導(dǎo)致裝置難以長時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行。而高溫超導(dǎo)材料在臨界溫度下電阻為零，可產(chǎn)生更強(qiáng)的磁場，從而更高效地約束等離子體。能量奇點(diǎn)創(chuàng)始人楊釗解釋：“磁場強(qiáng)度每提升一倍，裝置體積可縮小30倍，建造成本隨之大幅降低。”這一技術(shù)路線此前因工程可行性存疑而備受爭議，“洪荒70”的1337秒穩(wěn)態(tài)運(yùn)行，徹底驗(yàn)證了其穩(wěn)定性與可靠性。

為實(shí)現(xiàn)對(duì)等離子體的精準(zhǔn)控制，團(tuán)隊(duì)為裝置配備了基于人工智能的“智能大腦”。該系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)測等離子體的溫度、密度與位置，并以毫秒級(jí)速度調(diào)整磁場參數(shù)，確保系統(tǒng)始終處于動(dòng)態(tài)平衡。例如，當(dāng)?shù)入x子體因擾動(dòng)偏離中心時(shí)，AI系統(tǒng)會(huì)立即增強(qiáng)局部磁場，將其“拉回”預(yù)定軌道。這種閉環(huán)控制模式，使“洪荒70”在極端工況下仍能保持穩(wěn)定運(yùn)行。

“洪荒70”的另一大亮點(diǎn)是其近96%的國產(chǎn)化率。從磁體系統(tǒng)、電源設(shè)備到控制算法，核心部件均由能量奇點(diǎn)團(tuán)隊(duì)自主設(shè)計(jì)制造。其中，真空室由上海電氣核電集團(tuán)提供，超導(dǎo)磁體材料則來自上海超導(dǎo)科技股份有限公司。項(xiàng)目于2022年3月啟動(dòng)，2024年3月建成，同年6月實(shí)現(xiàn)首次等離子體放電。盡管初始運(yùn)行時(shí)間不足1秒，但驗(yàn)證了所有子系統(tǒng)的可行性。隨后，團(tuán)隊(duì)通過二期升級(jí)改造，逐步將脈沖時(shí)長提升至100秒、300秒，最終突破1337秒。這一過程中，團(tuán)隊(duì)解決了熱負(fù)荷管理、持續(xù)動(dòng)力供給等關(guān)鍵問題，例如通過增加耐熱輻射的第一壁部件，有效降低了等離子體對(duì)裝置內(nèi)壁的損傷。

令人矚目的是，這支約160人的團(tuán)隊(duì)中，超過98%的成員此前未涉足可控核聚變領(lǐng)域。他們選擇了一條完全正向研發(fā)的道路，通過研讀前沿文獻(xiàn)、自主搭建仿真軟件，逐步攻克技術(shù)難題。楊釗坦言：“全高溫超導(dǎo)聚變沒有現(xiàn)成經(jīng)驗(yàn)可循，我們需從理論推導(dǎo)開始，通過模擬與實(shí)驗(yàn)反復(fù)驗(yàn)證。”這種“從零到一”的探索模式，雖增加了研發(fā)難度，卻為團(tuán)隊(duì)積累了獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢。例如，團(tuán)隊(duì)于2024年3月研制出全球磁場強(qiáng)度最高的大孔徑高溫超導(dǎo)D形磁體“經(jīng)天磁體”，磁場強(qiáng)度達(dá)22.4特斯拉，為下一代裝置奠定了基礎(chǔ)。

可控核聚變的商業(yè)化進(jìn)程，需依次通過科學(xué)可行性、工程可行性與商業(yè)可行性三重考驗(yàn)。托卡馬克裝置的科學(xué)可行性已在30年前得到驗(yàn)證，而工程可行性的核心在于實(shí)現(xiàn)聚變凈能量增益（Q值大于1）。楊釗解釋：“當(dāng)輸出能量是輸入能量的10倍以上時(shí)，聚變發(fā)電才具備商業(yè)價(jià)值。”高溫超導(dǎo)技術(shù)通過提升磁場強(qiáng)度，顯著縮小了裝置尺寸，從而降低了建造成本。例如，“洪荒70”的體積僅為傳統(tǒng)裝置的1/30，這為其商業(yè)化鋪平了道路。

目前，全球核聚變領(lǐng)域正加速競跑。能量奇點(diǎn)計(jì)劃于2028年建成下一代裝置“洪荒170”，其等離子體半徑將達(dá)170厘米，體積是“洪荒70”的兩倍以上，目標(biāo)實(shí)現(xiàn)Q值大于2的高能量增益。與此同時(shí)，安徽合肥的緊湊型聚變能實(shí)驗(yàn)裝置BEST、上海的“環(huán)流四號(hào)”以及美國的SPARC項(xiàng)目也在推進(jìn)中。楊釗預(yù)測，未來5年內(nèi)，全球極有可能誕生首臺(tái)實(shí)現(xiàn)凈能量增益的超導(dǎo)裝置，且可能不止一臺(tái)。這場能源革命的序幕，正緩緩拉開。