核聚变是指轻原子核相互融合形成较重原子核,同时释放出巨大能量的过程。可控核聚变因其原材料资源丰富且无污染排放,被视作人类的终极能源,也因此有了“人造太阳”的俗称。
在2026年总台春晚舞台上,一座夸父雕像伸出巨手与演员击掌的场景令人印象深刻。这不仅是一次科技“硬菜”的惊艳展示,更重新点燃了“人造太阳”的梦想之火。
瀚海聚能(成都)科技有限公司对这股热度的感受最为直接。今年以来,这家致力于在地球上“种太阳”的企业,每周要接待来自政府部门、企业、投资圈的多拨来访者,谈投资、聊技术,让企业团队应接不暇。
2025年7月,该企业自主研发的国内首台商业化直线型场反位形聚变装置HHMAX-901成功实现等离子体点亮。这一成果标志着中国在可控核聚变商业化探索上,尤其是在直线型场反位形技术路线中取得重大突破,“人造太阳”的梦想正加速成为现实。
另辟蹊径,种“小太阳”
当前,我国“人造太阳”技术路线呈现多元发展态势——既有“中国环流三号”、“东方超环”(EAST)等“国家队”主导的大科学装置,也有民营企业另辟蹊径,选择仿星器、球形托卡马克、场反位形、Z-箍缩等不同技术路线。
若将走托卡马克路线的大科学装置比作“大太阳”,HHMAX-901便是一颗“小太阳”。在厂房里,记者看到了这个“小而巧”的装置——造型颠覆传统球状,呈直线型管状,主体长约20米,蓝色与黄色的环状结构排列其间,宛如一支大型圆珠笔弹簧。
据介绍,该装置采用直线型场反位形技术路线实现聚变反应,装置上的准稳态线圈与会切场线圈提供背景磁场,θ-pinch线圈提供气体电离的交变磁场以及场反过程所需的磁场位形。压缩区的压缩线圈提供逐级压缩磁场,将两侧的FRC等离子体压缩并以超过200公里/秒的速度喷射至中间对撞融合区。在这里,两团等离子体融合并经二次压缩提升参数,满足聚变条件。
相较传统托卡马克装置,HHMAX-901结构更简洁,模块化设计带来诸多优势——建造成本更低、升级迭代更快、能量密度更大、体积更小且可复用、应用更灵活。
这颗“太阳”也更“巧”,体现在更高的能量回收效率上。
传统发电通常为“热能→蒸汽→机械能→电能”,因需要对能量进行多次转换,能量回收效率普遍不高。“我们绕开了‘烧开水’的发电路径。”企业相关负责人说,HHMAX-901将聚变反应产生的高能带电粒子携带的动能,以电磁感应方式直接转换为电能,能量回收效率可达90%以上。
这不仅降低了能量损耗,还实现了装置小型化。未来可分布式适配AI算力中心、高耗能工厂、工业园区、海岛等场景——一台百兆瓦级聚变装置,就能满足一座工厂的长期用电需求。
但这条技术路线也面临挑战,如大功率高压脉冲开关以及大功率脉冲电容等。“装置对瞬时通电频率和功率有较高需求,但国内尚无相关适配电源产品。”该企业负责人说,当前正联合相关方共同研发,预计年中将有阶段性成果。
该企业估计,2028年将验证输出10兆瓦聚变电力,实现首次核聚变发电;到2030年建成投用50兆瓦以上的商业化聚变电站,为高耗能产业、数据中心等提供清洁动力。
小步快走,“沿途下蛋”
目前,该企业已完成pre-A轮融资,估值达13亿元,但实现终极能源的梦想依然“烧钱”。在攻关终极发电目标的同时,企业采用一边研发一边转化的“沿途下蛋”发展路径,小步快走,步步有着落。
当前,该企业正启动加速器硼中子俘获治疗实验装置(简称BNCT)建设。这是一种通过含硼药物靶向定位癌细胞,经中子束照射引发核反应产生α粒子精准杀灭肿瘤的放射治疗技术。
“由于聚变中子源能量更高、穿透性更强,治疗中具有疗程短、对正常组织损伤小等特点。”该企业相关负责人说,今年底前有望建成国内首台基于聚变中子源的BNCT装置,同时正积极寻求与地方政府、医院等合作,共建诊疗中心,推动技术成果落地。
未来,该装置还有望用于研制碘-131、钼-99等关键医用同位素,多渠道“沿途下蛋”,反哺第二代、第三代聚变装置的进一步研发,推动更快迭代升级。
种出“太阳”,企业还需要人才、政策配套及产业基金给予更大支持。该企业创始人项江建议,可学习上海等地经验,进一步明确投资方向,为相关初创企业注入产业基金,助力企业如雨后春笋般快速成长。