特稿｜给“人造太阳”降温

核心提示：

要在地球上造出一颗1.5亿℃的“人造太阳”，得先解决一个难题：怎么给它降温到近绝对零℃？

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答案是，一台“一辈子不用拆”的磁悬浮氦气风机。明年，它将从重庆高新区运往法国，装入人类史上最疯狂的能源工程。而它的制造者，只是一家不到百人的中国民企。

九月的重庆，蝉鸣早已歇了。高孚动力凌晨两点的车间里，机床的蜂鸣声却正尖利。

空气是烫的。三十七八℃的热浪从屋顶的钢梁上压下来，裹挟着切削液挥发的气味，黏在人的皮肤上。

CNC工程师廖周兵弓着腰，额头抵在机床的观察窗上，眼睛盯着切削部位——刀尖过处，金属卷成屑，被冷却液冲走。他的工服后背洇出一大片深色的盐渍，像是被水泼过，又像是被火烤过。

他已经在机床前站了七个小时，从凌晨两点到晚上十点、十一点，第二天一早继续干。

没有人催他，但他知道，全厂人都为了这个项目在转。

他要加工的，是一个即将被装进“人造太阳”里的零件。

01

高孚动力常务副总雷枝武第一次见到项目方时，对方带来的并不是招标文件，而是一份技术需求书，和一句近乎苛刻的话：“这台风机，最好一辈子别让我们拆。”

那是2026年春天，法国卡达拉舍的ITER项目总部通过中间渠道找到了高孚动力。不是招标，也不是比稿，是找遍全球之后，主动敲定。

ITER，国际热核聚变实验堆，俗称“人造太阳”。35个国家合作，投入超过200亿美元，目标是在地球上复制一颗“恒星”，获得永续的清洁能源。

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这个直径30米、总重23000吨的巨型装置，热核聚变时会产生1.5亿℃的高温等离子体——一颗“太阳”，被关在磁场做的“笼子”里。

维持这个“笼子”的，是一套超导磁体。磁体必须冷却到接近绝对零℃（约零下269℃），才能产生足够强的磁场。

冷却，只能靠氦气风机来循环。因为氦气密度小、渗透性强，普通风机推不动、封不住；更棘手的是温差——一端是约20℃的室温，另一端是接近绝对零℃的超临界氦，中间隔着近300℃。加上核聚变的高辐射环境，普通电机的轴承必然磨损。一旦故障，拆修周期按月计算，停机损失是天文数字。

高孚动力常务副总雷枝武（左）

“一辈子不用拆。”雷枝武复述这句话的时候，正站在车间中央，手指敲了敲风机外壳，小臂露出被锐利金属划过的伤疤。“ITER的人找遍全球，最后找到了我们——是他们主动来的。”

他语气平静，像是在说一件早已注定的事。但车间里的人都知道，这份“注定”背后，是接下来百多个凌晨两点的机床轰鸣。

02

在机床轰鸣之前，图纸上的仗，已经打了几个月。

张铭的工位上，A3图纸铺了满满一桌。有些被红笔圈得密密麻麻，有些已经被揉成团，又展开，压平，再展开。

他是结构设计工程师，90后，眼白布满了血丝。ITER项目的设备对体积、重量、抗辐射性能都有严格限制，但转速和精度要求又极高。最难的时候，结构改了十几版。一个倒角的角度、一个凹槽的深度，都可能影响转子的动力学特性。

“有一回，关键部件在低温试验中出现微裂纹。”张铭从抽屉里翻出几张照片，上面是显微镜下的金属断面，“我们连续一周吃住在公司，排查是材料应力释放问题还是结构共振问题。办公室的行军床就没收过。”

他的手指在图纸上划过一条曲线，那是转子的应力分布图。“你看这条线，差一点，整个转子在高速下就会失稳。5万转，就是生死线。”

5万转——普通汽车发动机的红线转速大概是6000到8000转，这是它的近十倍。几百斤的转子，每分钟转5万圈，转动动能极大；一旦发生剧烈失稳，碎片速度不亚于出膛的炮弹。

“所以位移必须控制在微米级。”张铭说，国标精度是30微米，他们做到10微米，相当于一根头发丝的直径。

但氦气流动、温度变化、磁场扰动、设备震动，任何风吹草动都可能让转子偏移。怎么办？

答案是毫秒级瞬时控制——传感器每秒数万次采集转子位置，控制器在零点几毫秒内算出偏差，调整磁场电流，将转子稳稳“推”回中心。

这不是书本公式能算出来的。

高孚动力的核心团队脱胎于航天科研院所，联合创始人田希晖曾作为技术带头人参与完成民用航天重大专项项目，获2007年度国家技术发明一等奖。十多年磁悬浮轴承的运转数据——什么转速下什么材料怎么形变、什么气流怎么扰动——全在数据里。

“这些年的数据积淀，”雷枝武说，“才是别人抄不走的护城河。”

03

图纸上的仗才打完，压力传到了加工环节。

廖周兵已经记不清这是第几个通宵。车间像一口蒸锅，热浪从地面反上来，机床喷出的冷却液腾起一层薄雾。他的工服湿了干，干了湿，后背上结出一层白花花的盐霜。

廖周兵是厂里的老员工，经手的零件没出过一次批量报废。三年前他参与的第一台风机，如今还在重庆一家污水处理厂昼夜运转——承诺的免维护年限一天没差。

“那时候觉得，我们的风机最多只能在本地转转。”他盯着观察窗里的刀头说，“现在才知道，我们离顶尖这么近。”

没有豪言壮语，只有一种被高温和噪音磨出来的钝感。廖周兵的任务，是保证每一个零件的加工精度都在微米级。因为，一个刀头的磨损、一次装夹的偏差，都可能让后续装配功亏一篑。

这样，零件才能交到王立平手里。

王立平是“70后”，二十多年的精密装配工程师。他的手指关节粗大，虎口留下长期握持精密工具留下的老茧。

磁悬浮风机的装配精度要求精微，一颗灰尘、一粒金属碎屑，都可能导致转子失衡。

“机器越金贵，越得靠手。”王立平说。传感器给出数字之前，他的指尖先知道转子稳不稳。

他经手出厂的磁悬浮风机，运转最久的一台已经无故障3年——这个年份，他记得比自己的工龄还清。

“最考验耐心的是动平衡和密封调试。”王立平说。风机重上千斤，每调整一次配重，都要重新吊装、重新测试，一次循环就是几个小时。

车间里的行车发出沉闷的轰鸣，铁链收紧，风机被缓缓吊起，像一头被驯服的巨兽，又缓缓放入地下室。

他凑近观察窗，屏住呼吸。传感器上的数字在跳动，从30微米，到20微米，到15微米，最后停在10微米。他松了口气，后背早已湿透。

“没人敢省这个步骤。比项目方要求还严，我们才敢交付。必须死磕。”

但王立平不知道的是，他正在调试的这台风机，即将成为磁悬浮领域的一张通行证。

04

2019年3月，高孚动力在北京设立研发总部，同年11月，将生产基地落在重庆高新区。

为何有“一北一渝”的布局？高孚有自己的考量：北京研发人才密集，但产品需要应用落地和制造配套；而重庆工业门类齐全，制造业场景够硬。

在ITER找上门之前，高孚的磁悬浮风机已经打入污水处理厂、制药产线、造纸车间等20多个行业。世界500强企业英格索兰、上市公司山东章鼓等均为其客户，产品销往马来西亚、越南等东南亚国家。

2024年，其磁悬浮风机拿到了重庆市首台（套）重大技术装备认定；同年，A++轮融资到账，累计出货超过1000台。

但高孚人说起这些，语气里并没有太多兴奋。

“都只是练兵。”雷枝武说，“ITER找上门，才意味着在磁悬浮高速旋转机械领域，我们的技术能力拿到了顶级认证。”

氦气磁悬浮风机

目前，ITER项目的工程样机正在试验中。预计明年，这台设备将运往法国卡达拉舍，正式装机。

这台风机从重庆出发的那一天，带走的不只是一家民企的技术证明，更是十多年磁悬浮轴承运转数据、百多个凌晨两点的机床轰鸣、一群工程师手上的老茧。

这些东西，在卡达拉舍验证之后，会变成全球聚变装置可以信赖的答案。

05

西方的聚变装置在加速，中国自己的“人造太阳”也在按“快进键”。

合肥的东方超环EAST、紧凑型聚变能实验装置BEST，成都的中国环流三号，以及规划中的中国聚变工程实验堆CFETR——这些“太阳”各有各的低温系统，各有各的氦气循环回路，但对氦气风机的要求指向同一个方向：高转速、无接触、零泄漏、免维护、抗辐照、长寿命。

这正是高孚在ITER项目上所要验证的。ITER的项目方之所以“找遍全球”最后找到一家其貌不扬的中国民企，是因为高孚在这条技术路线上积累的十多年运转经验、数据——这才是国内外聚变装置真正需要的。

在可控核聚变领域，中国已经形成了“国家队引领、民企补位、多元协同”的格局：装置做物理实验、做工程验证、做发电示范，每一环都需要氦气循环，每一次循环都需要风机。而风机转得稳不稳，直接决定装置能不能连续运行。

换句话说，ITER验证的是技术，国内装置验证的是规模。

一台风机，从重庆高新区出发，先去法国，再回来。

06

走出车间，天边已经泛起一层灰白，路灯在薄雾中晕开一圈圈光斑，车间里的机床声低了下去，但从未真正停歇。

那台为ITER准备的磁悬浮氦气风机，转子正在真空舱里低速试运转。没有机械接触，没有摩擦，它悬浮在磁场中央，像被无形之手托起，安静得几乎能听到电流通过线圈的声音。

明年，它将在“人造太阳”的心脏地带，以每分钟5万转的速度，推动氦气循环，为那颗人类最疯狂的能源梦想降温。

而此刻，在重庆灼热的车间里，一群不到百人的工程师，正用他们的凌晨两点和手上的老茧，为那颗“恒星”校准每一微米的轨道。

转子悬空的时候，时间仿佛也静止了。它将在“人造太阳”里转起来，而此刻在重庆，它已经在无声回答一个问题：中国制造，能不能在世界顶尖科学工程的核心部位，转得更稳、更久？

雷枝武说，团队有个共同梦想——星辰大海。

星辰大海不一定要坐飞船去。让一台风机在“人造太阳”里稳定运转二十年，本身就是一片海。

一台风机，看似只是“人造太阳”的一枚零件，却承载着中国制造向全球科技制高点迈进的底气。

它从重庆出发，托起的是清洁能源的未来，也丈量着一个国家高端装备的精度与韧性。

当聚变之光照亮人类能源的明天，世界会看到：中国不仅参与仰望星空，更在用毫米、微米甚至纳米级的坚守，把梦想稳稳落在实处。