一个毫秒级的过程被精准捕捉：在托卡马克装置“洪荒70”内部，原本漆黑一片，但中性气体突然激发出环形等离子体，瞬间如太阳般的光辉照亮了腔体。这标志着包含9个子系统、30余孙系统的超复杂装置，已完全按预设条件成功放电。此举预示着上海提前布局的未来能源产业，正朝着确定性目标稳步迈进。

“洪荒70”的成功放电是第一步。接下来，其背后的上海核聚变能源商业公司——能量奇点，计划建设Q（能量增益目标）大于10的“洪荒170”，旨在证明核聚变能源的商业可行性，并进而建设“洪荒380”，以实现示范性聚变发电。

能量奇点创始人、CEO杨钊表示，到2035年，中国或迎来可控核聚变发出的第一度电，而上海则是实现这一目标的最佳地点。

自主探索“钢船”路线

核聚变是指氘、氚等轻原子核结合成氦等较重原子核并放出巨大能量的过程。由于聚变原材料无限且聚变产物不带放射性，核聚变被寄予厚望，被认为是“带领人类进入能源自由”的钥匙。

超导材料是指在极低温下电阻变零且具备完全抗磁性的材料，用超导材料建设托卡马克可显著提升磁场。超导分为低温和高温两种，临界温度在40开尔文（零下233摄氏度）以下为低温超导，以上则为高温超导。

目前，全球已建成超过百台托卡马克装置，但正在运行的全超导装置仅四台，分别位于中国、日本和韩国。能量奇点自主研制的“洪荒70”，是其中唯一一台采用全高温超导材质建造的托卡马克。全球对低温超导托卡马克已有20年研发经验，工艺相对成熟，但装置体型巨大。例如，在建的国际热核聚变实验堆（ITER）高达30米，直径28米。能量奇点之所以选择“高温”而非“低温”路线，旨在将托卡马克的体积、造价缩减约50倍，并大幅加快建设周期。

然而，“高温”路线是一条全新的技术挑战。如果将托卡马克比作船，过去都是木头造，如今能量奇点却想造一条钢船，并证明它依然符合浮力定律。

这条新路线同样吸引了美国的挑战。能量奇点对标的美国CFS公司是全球核聚变创业领域迄今融资最多的公司，于2022年开建名为SPARC的高温超导托卡马克，目标Q值大于10，计划于明年建成。

与一步到位的SPARC不同，能量奇点选择了更稳妥的方案——以相对短的时间和小的成本，先建设“洪荒70”，验证“钢船”的工程可行性。

面对前所未有的挑战，2022年3月，“洪荒70”启动设计。作为商业公司，能量奇点拿出了“All in”的魄力与勇气，克服诸多挑战，包括探索高温超导磁体的绕制、绝缘、浸渍、组装等工艺，确保高温超导带材加工成磁体后性能不衰减，制备电阻值在纳欧级别的高温超导磁体接头，以及自主研发控制高温超导托卡马克运行的中央控制系统等。能量奇点投入1.5亿元，“洪荒70”在两年内成功建造完毕，创造了全球全超导托卡马克研发建造的最快纪录。

上海助力“洪荒之力”

杨钊表示，如此神速的进展得益于上海给出的“洪荒之力”。

核电领域的上海优势为能量奇点快速建起了“朋友圈”。“洪荒70”的真空室、冷屏等主机系统关键设备由上海电气核电集团提供；托卡马克组装由中国核工业第五建设有限公司承担；装置环境和辐射安全评估由上海核工程研究设计院负责。

超导带材同样实现了“就地取材”，“洪荒70”的高性能超导磁体材料由上海超导科技股份有限公司提供。本世纪初，上海在尝试购买海外超导领军企业核心设备材料时遭遇天价，于是决定自力更生。20余年来，市经信委、市科委等部门持续通过重大项目为上创超导、上海超导等创新企业的核心技术团队提供支持。同时，政府部门牵头鼓励超导材料、系统、应用等关键环节的企业组建产业联盟，形成了从超导材料研究、生产到产品研究、生产、应用的完整产业链。2021年底，全球首条超公里级高温超导电缆商业化示范段在徐汇区成功送电运行，创下5项世界纪录。

在政府侧，上海市和临港新片区政府以及市区科委、经信部门和市核电办等在人才引进、企业落地方面给予大力支持。杨钊表示，政府为临港基地35千伏电站的建设和使用做了大量协调工作。

对于这个年轻的创业团队，上海给予了充分的耐心和殊荣。公司2021年6月才成立，但2023年3月上海市未来产业先进核能专家委员会成立时，能量奇点作为唯一的初创企业，成为了5家副主任委员单位之一。

此外，上海的人才引力同样惊人。杨钊本人北大物理系本科毕业，在斯坦福大学获理论物理学专业博士学位后，选择在上海创业。公司研发和工程团队从初创时的4人迅速壮大到130人，其中包括来自斯坦福、普林斯顿、加州理工、清华、北大、复旦、上交、中科大等知名院校的杰出人才。

上海的融资环境同样不容忽视。能量奇点成立后不到8个月，即获得了上海本土游戏公司米哈游联合蔚来等的天使轮领投。去年4月，公司又完成了Pre-A轮融资，两轮融资规模近8亿元。

“现在回头看，落地上海是非常正确的决策。”杨钊感慨道。

与美国比拼尺寸与成本

能量奇点并未停下脚步。下一代强磁场高温超导托卡马克“洪荒170”已进入物理装置阶段，计划明年初开始工程设计，争取2027年建成。

“洪荒170”的目标Q值与SPARC一样，均大于10。Q大于1意味着装置在发电而非耗电，但Q大于10才具有商业价值。

尽管建成时间比SPARC晚两年，但能量奇点作为“跟随者”，却要与美国比拼尺寸和成本。待建的“洪荒170”与在建的SPARC在Q值相同的前提下，前者体积仅为后者的70%，等离子半径小10%，经济性更优。

同时，能量奇点正同步研发下一代高参数聚变磁体“经天磁体”，其磁场强度将达到25特斯拉，超过美国CFS公司TFMC磁体的25%。据悉，“经天磁体”实验结果最快于今年年底出炉，有望成为全球磁场强度最高的聚变装置磁体，在磁体性能参数上对美国同行形成部分反超。

按计划，2027年建成“洪荒170”后，公司将积累高Q值、长脉冲的运行结果，以说服最终客户，证明能量奇点有能力提供一台可用于聚变发电的高参数托卡马克装置。杨钊表示，希望能在2030至2035年间，与核电业主合作研发建设基于“洪荒380”高温超导托卡马克的聚变发电示范堆，实现示范性聚变发电。“上海持续的洪荒之力，将加速中国迎来可控核聚变发出的第一度电。”

（文章来源：上观新闻）