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2025-12-24 21:45
從主導全球首臺全高温超導託卡馬克主機制造,到順利交付CRAFT環向場磁體線圈盒,再到深度參與全球性科技項目ITER計劃……上海電氣的先進核能產業再度引發新華社關注。
在全球核聚變研發加速的背景下,上海電氣深度參與國家聚變工程鏈,實現多項「從0到1」的突破。依託自身極端工況製造能力,上海電氣一方面構建起「核聚變—先進裂變—傳統核電」全體系,另一方面以「賣鏟子」模式率先兑現技術價值,成為國家能源戰略轉型的關鍵支撐,為未來能源革命鋪就堅實道路——
在全球核聚變研發競速進入白熱化階段之際,上海電氣作為國家級能源裝備龍頭,其核聚變業務的戰略定位、技術路徑與商業化時間表備受資本市場關注。
2026年1月,《中華人民共和國原子能法》將施行,明確國家鼓勵和支持受控熱核聚變的科學研究和技術開發。「十五五」規劃建議也提出,推動量子科技、生物製造、氫能和核聚變能、腦機接口、具身智能、第六代移動通信等成為新的經濟增長點。
由於可控核聚變裝置的基本物理原理與太陽內部核反應的機理相仿,所以這種裝置被形象地稱為「人造太陽」。復旦大學現代物理研究所特聘教授許敏表示,當今世界,核聚變已成為大國科技競爭的熱點。值得一提的是,除了政府決策,近年來,商業資本大量湧入聚變能開發領域。據中經社行業洞察產業服務數據平臺顯示,截至2025年,全球已成立數十家俬營或公私合營聚變企業,投資額超過100億美元,上下游供應鏈企業達數百家。
核聚變工程化
從「0」到「1」的關鍵跨越
據三季度財報顯示,上海電氣為國內高端裝備製造龍頭,核電設備「十四五」期間累計綜合市佔率居行業首位。在可控核聚變從科學可行性向工程可行性跨越的關鍵階段,上海電氣已深度嵌入國家聚變工程鏈,並實現多項「從0到1」的突破。
最引人注目的是其為國家重大科技基礎設施——聚變堆主機關鍵系統綜合研究設施(CRAFT)成功研製的全球最大TF線圈盒。該部件高21米、重400噸,焊接精度控制在2毫米以內,採用360毫米厚奧氏體不鏽鋼超深熔TIG(鎢極氣體保護電弧焊)焊接工藝,可在-269℃極低温下長期穩定運行。其尺寸與性能均超越國際ITER項目同類結構,彰顯中國高端製造的極限能力。
此外,上海電氣為中科院合肥物質科學研究院主導的BEST(緊湊型聚變能實驗裝置)燃燒等離子體實驗裝置開發特種無磁不鏽鋼材料,成功完成從實驗室配方到5噸級產業化的全鏈條驗證;還向能量奇點、湖北新奧等民營聚變企業供應真空室、低温冷屏等主設備,展現出對託卡馬克、球形環等多技術路線的柔性適配能力。
尤為關鍵的是,上海電氣已具備託卡馬克全套核心結構件製造能力。當前中國可控核聚變產業正處於工程化探索階段,EAST(全超導託卡馬克核聚變實驗裝置)、BEST、CRAFT(聚變堆主機關鍵系統綜合研究設施)等項目穩步推進。愛建證券分析師王凱表示,BEST項目已進入中后期建設,磁體、真空室等關鍵部件招標進展較為活躍,預計2026年底完成交付。
先進裂變
熔鹽堆領跑,快堆佈局加速
未來新一代先進核能系統,無論是在反應堆還是在燃料循環方面都有重大的革新和發展。在覈聚變尚未商用的窗口期,上海電氣同步推進第四代核能系統產業化,尤其在釷基熔鹽堆(TMSR)領域取得實質性進展。
上海電氣為中科院上海應物所建設的全球首個液態燃料釷基熔鹽實驗堆提供了主容器、熱交換器等關鍵設備。該實驗堆已於2025年首次實現釷鈾燃料轉換,成為目前全球唯一運行的液態燃料熔鹽堆,初步證明了熔鹽堆核能系統利用釷資源的技術可行性。
中國科學院上海應用物理研究所所長戴志敏表示,與傳統核電站相比,釷基熔鹽堆是高温、常壓運行,不需要像傳統堆那樣面臨高壓帶來的風險。一旦温度升得過高,核反應會自動下降直至停止,不會出現堆芯熔燬導致大量放射性物質釋放的事故。此外,設計中還有「冷凍閥」等非能動安全措施,在異常情況下可將熔鹽排入臨界安全的緊急排放罐,從根本上杜絕了嚴重事故。
上海電氣的獨特優勢在於其全面覆蓋了包括釷基熔鹽堆、鈉冷快堆、高温氣冷堆等在內的所有四代核電技術路線。這種全方位佈局不僅體現了公司的技術實力,更使其能夠在不同技術路線間實現協同創新和資源共享。上海電氣通過積極佈局,緊密對接國家「熱堆—快堆—聚變堆」三步走戰略。
華泰證券最新研報指出,釷基熔鹽堆有望在2030年前后實現示範應用,上海電氣憑藉先發優勢和完整製造能力,將成為該賽道核心受益者。
厚積薄發
搶佔「裝備製造」技術高地
這一系列突破的背后,是上海電氣在極端工況製造領域的深厚積累。上海電氣核電集團有限公司科技產發部部長盛旭婷表示,在材料方面,通過自主開發適用於-269℃液氦温區的316LN不鏽鋼和700℃以上鎳基高温合金,解決了核聚變與第四代堆「冰火兩重天」的材料難題;在工藝方面,上海在掌握超厚板精密焊接、大型構件真空電子束焊、複雜線圈支撐等尖端技術方面也有着相應的積累。
從可控核聚變核心部件到第四代核裂變堆主設備,從超低温材料到數字孿生運維,這家百年製造巨頭正以系統性技術創新,構建覆蓋「核聚變—先進裂變—傳統核電」全譜系的未來核能裝備體系,成為國家能源戰略轉型中不可或缺的「硬核」支撐力量。
業內人士表示,在可控核聚變商業化尚需二三十年的共識下,上海電氣等核工業生態鏈企業正通過「賣鏟子」模式率先實現技術價值兑現。
展望未來,上海電氣在長周期視野下以「核聚變+先進裂變」雙軌並進,既錨定遠期願景,又把握中期機遇。當未來某一天,聚變之光點亮萬家燈火,人們或許不會記得每一塊鋼板的出處。但歷史將銘記,在這場人類能源史上宏大的工程挑戰中,上海電氣以一塊線圈盒、一臺收集桶、一座熔鹽堆容器的紮實製造,默默鋪就了通往星辰大海的道路。