日本“人造太阳”高温超导磁体取得突破 瞄准2030年代商业聚变发电

财联社10月27日讯（编辑 史正丞）近期备受关注的核聚变发电领域，又有挑战者报告实现里程碑突破。

东京初创公司Helical Fusion周一举行新闻发布会，宣布在开发对聚变反应堆至关重要的高温超导（HTS）磁体方面取得进展，这标志着该公司朝着实现“商业聚变能源”的目标迈进重要一步。

作为背景，核聚变工程常被称为“人造太阳”——模仿太阳运行的原理产生能源。人类正通过将氢的同位素（通常为氘和氚）加热到远高于太阳核心的温度，形成名为等离子体的超高温气体。在这种状态下，原子核发生聚变，释放出巨量能量。

由于等离子体的温度太高，任何材料都无法承受与其接触，所以需要高温超导磁体产生磁场将其约束在反应堆中。与全球主流的托卡马克（俄语“磁线圈环形真空室”）设计不同，日本聚变产业一直钻研其特有的“螺旋式磁约束技术”。

（Helical Fusion首台核聚变反应堆Helix KANATA的示意图）

Helical Fusion周一宣布，公司开发的高温超导磁体在模拟真实聚变反应堆的条件下成功完成了预定测试。组装成线圈的这些磁体为全尺寸，旨在用于实际反应堆。

与此同时，为了满足“三维螺旋结构”的设计，Helical Fusion采用了多条高温超导带束合的解决方法，使其高温超导导体样本兼顾性能和“可弯曲性”。

对于近期完成的这项验证，Helical Fusion声称这是“任何欧洲和美国公司都未曾达到的首创之举”。

Helical Fusion成立于2021年，其研发集成了日本国立核融合科学研究所的成果，目标是在2030年代将其KANATA示范反应堆打造成全球首个具有商业可行性的聚变电站。据悉，核聚变电站的商业可行性具有3个标准：1）具备全年不间断运行的稳定性；2）输出能量超过消耗；3）能够对部件进行定期维护。

对于这个前沿领域而言，身处日本的Helical Fusion也面临欠缺“钞能力”的不足。公司在今年7月表示，完成了23亿日元（约合人民币1.07亿元）的A轮融资，使得包括补助和贷款在内的总资本达到52亿日元。

Helical Fusion首席执行官Takaya Taguchi也在周一表示：“中国、美国等国家过去五年里在聚变领域投入超过1万亿日元。与此同时，日本在同一时期仅投入了1000万日元。”

不过随着俄乌冲突、全球变暖和人工智能数据中心的大规模建设，聚变能源的前景正在愈发受到各国政府和投资者的关注。以日本为例，新任首相高市早苗在上周五的首次施政演讲中提及日本政府将以“早日实现…在社会中应用聚变能源为目标”。据悉，在美国总统特朗普本周访日期间，两国也将签署一项包含聚变能源在内的尖端技术合作协议。

在美国，由麻省理工学院衍生Commonwealth Fusion Systems正计划在弗吉尼亚州建设首座“电网级聚变电厂”，目标是在2030年代初实现发电。

据中国外交部发言人毛宁上周末介绍，中国核聚变装置BEST预计将于2027年竣工，有望成为人类历史上首个实现聚变发电的装置。