打破三维线圈制造“卡脖子”环节:我国首条仿星器三维超导磁体产线在合肥投运

仿星器作为新一代聚变能源装置,因其无需电流驱动、无等离子体破裂风险、可实现稳态连续运行等优势,被国际学术界公认为最具商业化竞争力的聚变路线之一。

然而,这一前景广阔的技术方向长期被少数国家垄断,成为制约我国聚变能源发展的关键瓶颈。

仿星器的核心难点在于三维超导磁体线圈的设计与制造。

与托卡马克装置采用的二维平面超导磁体线圈不同,仿星器需要采用复杂的三维超导磁体线圈来产生螺旋磁场。

这种三维结构在设计精度、制造工艺、安装精度等方面都面临极高的技术壁垒。

国际上曾有多个项目因此受挫:我国"凌云"仿星器因制造与安装精度不足而未能达成实验目标;美国国家紧凑型仿星器实验装置NCSX因三维线圈制造复杂性过高、技术风险失控而中途放弃。

目前全球仅有日本的LHD和德国的W7X两台超导仿星器成功运行,两国对相关技术严格保密,形成了事实上的技术垄断。

岩超聚能公司此次建成的产线,标志着我国成功突破了这一技术瓶颈。

该公司系统布局了完整的仿星器三维超导磁体设计与生产制造技术矩阵,在超导电缆组件、高温超导电缆、线圈连接装置、线圈支撑装置、超导接头等多个关键环节实现了技术创新。

已获得国家专利授权的13项创新成果涵盖了超导磁体制造的全流程,包括材料选择、结构设计、工艺优化、质量控制等方面,体现了我国在该领域的系统性突破。

这条产线的建成投运具有多重战略意义。

首先,它实现了仿星器三维超导磁体从实验室研发到产业化生产的跨越,标志着我国掌握了完整的自主知识产权和制造能力,不再依赖国外技术。

其次,产线的建成为后续仿星器装置的建设提供了可靠的技术支撑和产业基础,有利于加快我国聚变能源装置的研制进程。

再次,这一突破具有示范效应,将激励更多企业和科研机构投入聚变能源领域,形成产业集聚效应。

从全球能源格局看,聚变能源被视为解决人类长期能源需求的终极方案。

仿星器因其固有的安全性和稳态运行特性,在商业化应用中具有独特优势。

我国在这一领域的技术突破,不仅有助于实现能源自主可控,也为全球聚变能源发展贡献了中国方案。

随着产线的投入运行,我国有望在仿星器技术和聚变能源产业化方面实现弯道超车,为建设清洁低碳能源体系提供新的动力。

从"跟跑"到"并跑",中国在聚变能源赛道的这次突破,既是基础研究与应用工程结合的典范,也彰显了新型举国体制的效能。

当人类追寻"人造太阳"的梦想照进现实,这条蜿蜒在合肥实验室里的超导产线,正悄然编织着未来能源的经纬。